Antología de ecología

|

CLAVE: ENF-1

ECOLOGÍA

Número de créditos: 9

Antología del curso

Página 1 de 67

INSTITUTO DE ESTUDIOS SUPERIORES DE LA SIERRA Plantel Zacapoaxtla Licenciatura en enfermería Editor: Xavier Rivera Hernández Información general de la asignatura Materia: Ecología I Plan: 2012 Licenciatura: Enfermería. Área de pertenencía: Proceso salud-enfermedad en los seres humanos.

Requisitos: No tiene requisitos Tipo de asignatura: Obligatoria (x) Optativa ( )

Clave: ENF-1 Créditos: 9 Semestre: 1ro Hrs. conducidas / semana: 3 Hrs. Independientes / semana: 9 Pagina web: http://goo.gl/VA0EH (ve-a-cero-e-ache)

Proposito general de la asignatura: El curso de ecología I tiene como propósito fundamental proporcionar a los estudiantes los conceptos derivados de la ecología y de los factores involucrados en l salud de una población, con el fin de aproximar al alumno en el proceso de salud-enfermedad y sus determinantes ambientales.

Explicar la interdependencia de los procesos ecológicos con el hombre y la influencia de las relaciones sociales, culturales y económicas sobre el proceso salud -enfermedad, asimismo promover medidas ecológicas de protección y mejoramiento del ambiente y el desarrollo de una cultura ecológica.

Estructura temática Unidades Unidad 1. Características de los seres vivos Unidad 2. Determinantes de la salud Unidad 3. Factores presentes en la salud y en la enfermedad

(Horas Totales: 30) (10 hrs.)

(8 hrs.)

(12 hrs.)

Metodología de trabajo Se espera que los alumnos sean capaces de aplicar lo aprendido, tanto en su ámbito académico, como en el personal y, más adelante, en el profesional. Por lo anterior, la práctica constante es necesaria.

Para el logro del propósito general de la asignatura es fundamental que los conceptos y procedimientos presentados se ejerciten todo el tiempo, pues se espera que los estudiantes no sólo comprendan los contenidos sino que sean capaces de aplicarlos en las situaciones específicas que enfrentarán a lo largo de su trayectoria, tanto académica como profesional.

ST-03-03/1

ECOLOGÍA

CLAVE: ENF-1 Número de créditos: 9

Antología del curso

Página 2 de 67

Para ello, la estrategia metodológica de enseñanza-aprendizaje estará basada en la elaboración de mapas mentales y mapas conceptuales en donde el alumno será capaz de organizar sus conocimientos previos y le servirán de base para la incorporación de nuevos conceptos que van a ser adquiridos con la elaboración de las diferentes actividades de aprendizaje y de la lectura de su antología y lecturas recomendadas a lo largo del curso.

Con el objetivo de desarrollar las habilidades de comunicación lógica y de promover el aprendizaje colaborativo, se realizarán mapas mentales y conceptuales en equipo, los cuales serán expuestos al resto de la clase, propiciando con ello el intercambio de ideas con estructura argumentativa; así también se elaborarán reportes de lectura de manera colectiva, ejercitando la redacción y la lectura comprensiva para la elaboración de una síntesis de manera colectiva, mismo que será expuesto a través de algún medio electrónico, ya sea elaborando un video con Movie-Maker o una presentación en Power-Point con audio incrustado.

Asimismo, al final de cada unidad el alumno deberá entregar un ensayo sobre la unidad, y además deberá contestar algunas de las preguntas de autorreflexión que aparecen en el apéndice de esta antología El docente buscara motivar al alumno a través de objetos de aprendizaje (tales como diapositivas, videos, lecturas, animaciones) con el fin de establecer una conexión entre ciencia y realidad, entre teoría y práctica, a través del estudio y análisis de los diversos contenidos teóricos; confrontando la teoría con los conocimientos previos de los estudiante y su marco experiencial. El docente también retroalimentará las diferentes actividades que el alumno realice, procurando también la moderación y la ubicación de los aciertos y errores en el análisis argumentativo, así como en la evaluación de premisas.

Instrucciones para trabajar con los apuntes: Con el objetivo de hacer más comprensible el uso de estos apuntes y maximizar su aprovechamiento, se recomienda que sigas los siguientes pasos:  Lee cuidadosamente cada tema, reflexiona los conceptos y realiza notas por separado, apuntando lo más sobresaliente para que te ayude a recordar los conceptos principales. Complementa los apuntes con lecturas de los libros que se recomiendan en la bibliografía de cada tema.  Estudia de manera independiente, los diferentes temas que presentan en esta antología, ya que serán los conceptos que deberas dominar y que serán evaluados de manera escrita, a través de dos parciales y un examen semestral.

Criterios de acreditación    

Participación efectiva en clase.

Presentar los dos exámenes parciales y el examen semestral Entrega de ensayos y autorreflexiones de las cuatro unidades Entrega y presentación de las diferentes actividades individuales y colaborativas que se soliciten durante el curso.

Introducción La ecología y la salud es la ciencia que permite estudiar, implementar, y apoyar todas las acciones para fortalecer la conservación de los ecosistemas y el mejoramiento del medio ambiente, esto redundará en mejores condiciones de vida y de salud. Hoy en día se le da mayor importancia al tratamiento de las enfermedades degenerativas e infecciosas, pero muy poco se hace para prevenirlas.

ST-03-03/1

ECOLOGÍA

CLAVE: ENF-1 Número de créditos: 9

Antología del curso

Página 3 de 67

El cáncer enfermedad que cada día tiene una mayor incidencia, y cuya etiología es variable, está relacionada con factores medioambientales, como las radiaciones, las sustancias carcinógenas que se vierten en el medio ambiente; la destrucción de la capa de ozono; sustancias orgánicas aromáticas vertidas en las fuentes de agua naturales; los aditivos que se adicionan a los alimentos. Las hormonas, antibióticos y antiparasatirarios que se proporciona al ganado para obtener una mayor producción quedan como residuos en las carnes; los pesticidas para el control de plagas en los cultivos agrícolas: los microorganismos que se encuentran en el entorno; el abuso del tabaco, en fin , toda una gama de elementos que pueden favorecer el desarrollo de esa enfermedad Por otro lado, el aire contaminado que se respira cada día, favorece el desarrollo de las enfermedades respiratorias principalmente entre los niños: las aguas contaminadas con desechos humanos, incrementan las infecciones gastrointestinales: el fecalismo, principalmente en zonas rurales y urbanas marginadas, favorecen las enfermedades parasitarias. La basura favorece el desarrollo de la fauna nociva como roedores, cucarachas, moscas, transmisora de enfermedad.

El personal de enfermería, tiene una gran responsabilidad en la promoción de una cultura ecológica y por consiguiente la promoción de la salud.

La asignatura de Ecología, está basada en la triada ecológica. En esta primera sección se abordan los factores del ambiente. Se inicia con los conceptos básicos de ecología, población, comunidad, ecosistema, biosfera, sistemas, energía, cadenas alimenticias, fotosíntesis, respiración, ciclos: del agua, nitrógeno y fósforo; población, sus características, interacciones y finalmente la contaminación: de la atmósfera, del agua, del suelo y de los alimentos, donde se incluyen las fuentes de contaminación, los contaminantes, efectos a la salud, y acciones de enfermería para el cuidado del ambiente. Se espera que este este material sea de utilidad y que la asignatura pueda ser más fácil de comprender y asimilar. Todas las personas pueden aprender, si se lo proponen.

ST-03-03/1

ECOLOGÍA

CLAVE: ENF-1 Número de créditos: 9

Antología del curso

Página 4 de 67

Temario de la asignatura de ecología Unidad 1. Características de los seres vivos 1.1. Características comunes a los seres vivos 1.2. Niveles de organización de la materia 1.2.1. Organización química 1.2.2. Organización biológica 1.2.2.1. Orden biológico 1.2.2.2. Desorden biológico 1.3. Metabolismo 1.3.1. Fotosíntesis 1.3.2. Respiración 1.4. Ciclos biogeoquímicos 1.4.1. Flujo de materia 1.4.2. Flujo de energía 1.5. Relaciones inter especificas 1.5.1. Mutualismo 1.5.2. Simbiosis 1.5.3. Comensalismo 1.6. Ecología de poblaciones 1.6.1. Dinámica de la población humana 1.7. Ecología de comunidades 1.7.1. Interacciones entre comunidades 1.7.1.1. Competencia 1.7.1.2. Prefación 1.7.1.3. Simbiosis 1.7.1.3.1.

Parasitismo 1.7.1.3.2.

Mutualismo 1.7.1.3.3.

Comensalismo 1.8. Nicho ecológico 1.8.1. Nicho especifico 1.8.2. Nicho realizado 1.9. Contaminación del ambiente 1.9.1. Bioacumulación 1.9.2. Contaminación del aire 1.9.3. Contaminación del agua 1.9.4. Contaminación del suelo 1.9.5. Efectos de la contaminación en la salud del ser humano 1.9.6. Efectos del cambio climático en la salud del ser humano Unidad 2. Determinantes de la salud 2.1. Salud pública y epidemiología 2.1.1.

Paradigmas en salud publica 2.2. Determinantes 2.2.1.

Individuales 2.2.2.

Ambientales 2.2.3.

Sociales 2.3. Sistemas de vigilancia epidemiológica ST-03-03/1

ECOLOGÍA

CLAVE: ENF-1 Número de créditos: 9

Antología del curso

Página 5 de 67

Unidad 3. Factores presentes en la salud y en la enfermedad 3.1. Enfoque epidemiológico 3.1.1.

Tiempo 3.1.2.

Lugar 3.1.3.

Persona 3.2. Enfermedad 3.2.1.

Causalidad 3.2.2.

Historia Natural 3.2.3.

Cadena epidemiológica

ST-03-03/1

ECOLOGÍA

CLAVE: ENF-1 Número de créditos: 9

Antología del curso

Página 6 de 67

Unidad 1. Características de los seres vivos.

Caracteristicas de los seres vivos La vida es parte integral del universo. Como tal, buscar definiciones de la vida como fenómeno diferenciado es tan difícil (algunos dirían que inútil) como la búsqueda de la localización del alma humana. No hay una respuesta simple a la cuestión de "¿qué es la vida?" que no incluya algún límite arbitrario. Sin ese límite, o nada está vivo, o todo lo está.

Cualquiera de nosotros es capaz de reconocer que una mariposa, un pino o un pájaro carpinteros son organismos vivos.... mientras que una roca o el agua de mar no los están.

Con otras "cosas" es mas difícil encontrar el límite... Pese a su diversidad , los organismos que pueblan este planeta comparten una serie de características que los distinguen de los objetos inanimados.

Propiedades comunes a todos los seres vivos: 1. Organización y Complejidad.

Tal como lo expresa la TEORÍA CELULAR (uno de los conceptos unificadores de la biología) la unidad estructural de todos los organismos es la CÉLULA. La célula en sí tiene una organización específica, todas tienen tamaño y formas características por las cuales pueden ser reconocidas.

Algunos organismos estás formados por una sola célula -> unicelulares, en contraste los organismos complejos son multicelulares, en ellos los procesos biológicos dependen de la acción coordenada de las células que los componen, las cuales suelen estar organizadas en tejidos, órganos, etc.

Los seres vivos muestran un alto grado de organización y complejidad. La vida se estructura en niveles jerárquicos de organización, donde cada uno se basa en el nivel previo y constituye el fundamento del siguiente nivel, por ejemplo: los organismos multicelulares están subdivididos en tejidos, los tejidos están subdivididos en células, las células en organelas etc.

2. Crecimiento y desarrollo.

En algún momento de su ciclo de vida TODOS los organismos crecen. En sentido biológico, crecimiento es el aumento del tamaño celular, del número de células o de ambas. Aún los organismos unicelulares crecen, las bacterias duplican su tamaño antes de dividirse nuevamente. El crecimiento puede durar toda la vida del organismo como en los árboles, o restringirse a cierta etapa y hasta cierta altura, como en la mayoría de los animales.

Los organismos multicelulares pasan por un proceso más complicado: diferenciación y organogénesis. En todos los casos, el crecimiento comprende la conversión de materiales adquiridos del medio en moléculas orgánicas específicas del cuerpo del organismo que las captó.

El desarrollo incluye todos los cambios que ocurren durante la vida de un organismo, el ser humano sin ir mas lejos se inicia como un óvulo fecundado. Ver reproducción humana en detalle.

Niveles de organización Objetivo: Comprender el concepto de nivel de organización y las características de cada uno.

La biología se ocupa de analizar jerarquías o niveles de organización que van desde la célula a los ecosistemas. Este concepto implica que en el universo existen diversos niveles de complejidad.

ST-03-03/1

ECOLOGÍA

CLAVE: ENF-1 Número de créditos: 9

Antología del curso

Página 7 de 67

Por lo tanto es posible estudiar biología a muchos niveles, desde un conjunto de organismos (comunidades) hasta la manera en que funciona una célula o la función de las moléculas de la misma.

En orden decreciente mencionaremos los principales niveles de organización:  Biosfera: La suma de todos los seres vivos tomados en conjunto con su medio ambiente. En esencia, el lugar donde ocurre la vida, desde las alturas de nuestra atmósfera hasta el fondo de los océanos o hasta los primeros metros de la superficie del suelo (o digamos mejor kilómetros sí consideramos a las bacterias que se pueden encontrar hasta una profundidad de cerca de 4 Km. de la superficie). Dividimos a la Tierra en atmósfera (aire), litosfera (tierra firme), hidrosfera (agua), y biosfera (vida).  Ecosistema: La relación entre un grupo de organismos entre sí y su medio ambiente.

Los científicos a menudo hablan de la interrelación entre los organismos vivos. Dado, que de acuerdo a la teoría de Darwin los organismos se adaptan a su medio ambiente, también deben adaptarse a los otros organismos de ese ambiente.  Comunidad: Es la relación entre grupos de diferentes especies. Por ejemplo, las comunidades del desierto pueden consistir en conejos, coyotes, víboras, ratones, aves y plantas como los cactus. La estructura de una comunidad puede ser alterada por cosas tales como el fuego, la actividad humana y la sobrepoblación.  Especie: Grupo de individuos similares que tienden a aparearse entre sí dando origen a una cría fértil. Muchas veces encontramos especies descriptas, no por su reproducción (especies biológicas) sino por su forma (especies anatómicas).  Poblaciones: Grupos de individuos similares que tienden a aparearse entre sí en un área geográfica limitada. Esto puede ser tan sencillo como un campo con flores separado de otro campo por una colina sin flores.  Individuo: Una o más células caracterizadas por un único tipo de información codificada en su ADN. Puede ser unicelular o multicelular. Los individuos multicelulares muestran tipos celulares especializados y división de funciones en tejidos, órganos y sistemas.  Sistema: (en organismos multicelulares). Grupo de células, tejidos y órganos que están organizados para realizar una determinada función, p.ej. el sistema circulatorio.  órganos: (en organismos multicelulares). Grupo de células o tejidos que realizan una determinada función. Por ejemplo el corazón, es un órgano que bombea la sangre en el sistema circulatorio.  Tejido: (en organismos multicelulares). Un grupo de células que realizan una determinada función. Por ejemplo el tejido muscular cardíaco.  Célula: la más pequeña unidad estructural de los seres vivos capaz de funcionar independientemente. Cada célula tiene un soporte químico para la herencia (ADN), un sistema químico para adquirir energía etc.  Organela: una subunidad de la célula. Una organela se encuentra relacionada con una determinada función celular p.ej. la mitocondria (el sitio principal de generación de ATP en eucariotas).

ST-03-03/1

ECOLOGÍA

CLAVE: ENF-1 Número de créditos: 9

Antología del curso

Página 8 de 67

Moléculas, átomos, y partículas subatómicas: los niveles funcionales fundamentales de la bioquímica.

Organización de la materia La materia se encuentra organizada en diferentes estructuras, desde las más pequeñas hasta las más grandes, desde las más complejas hasta las más simples. Esta organización determina niveles que facilitan la comprensión de nuestro objeto de estudio: la vida.

Cada nivel de organización incluye a los niveles inferiores y constituye, a su vez, los niveles superiores.

Y lo que es más importante, cada nivel se caracteriza por poseer propiedades que emergen en ese nivel y no existen en el anterior: las propiedades emergentes.

Así, una molécula de agua tiene propiedades diferentes de la suma de las propiedades de sus átomos constitutivos -hidrógeno y oxígeno-. De la misma manera, una célula cualquiera tiene propiedades diferentes de las de sus moléculas constitutivas, y un organismo multicelular dado tiene propiedades nuevas y diferentes de las de sus células constitutivas. De todas las propiedades emergentes, sin duda, la más maravillosa es la que surge en el nivel de una célula individual, y es nada menos que la vida.

La interacción entre los componentes de un nivel de organización determina sus propiedades. Así, desde el primer nivel de organización con el cual los biólogos habitualmente se relacionan, el nivel subatómico hasta el nivel de la biosfera, se producen interacciones permanentes. Durante un largo espacio de tiempo estas interacciones dieron lugar al cambio evolutivo. En una escala de tiempo más corta, estas interacciones determinan la organización de la materia viva.

La Biosfera La biosfera es la parte de la Tierra en la que habitan los organismos vivos. Es una película delgada sobre la superficie del planeta, de irregular grosor y densidad. La biosfera está afectada por la posición y ST-03-03/1

ECOLOGÍA

CLAVE: ENF-1 Número de créditos: 9

Antología del curso

Página 9 de 67

movimientos de la Tierra en relación con el Sol y por los movimientos del aire y del agua sobre la superficie de la Tierra. Estos factores provocan grandes diferencias de temperatura y precipitaciones de un lugar a otro y de una estación a otra. También hay diferencias en las superficies de los continentes, tanto en composición como en altitud. Estas diferencias se reflejan en diferencias en los tipos vegetales y animales que se encuentran en las distintas partes de la biosfera.

La biosfera se extiende aproximadamente entre 8 y 10 km por encima del nivel del mar y unos pocos metros por debajo del nivel del suelo, hasta donde pueden penetrar las raíces y encontrarse los microorganismos.

Según la llamada hipótesis Gaia, la vida se puede interpretar como un único sistema autorregulado que mantiene la temperatura, la composición de la superficie de la Tierra y de la atmósfera a través de mecanismos de retroalimentación. La aparición de la vida permitió el desarrollo y la evolución de condiciones adecuadas para sí misma sobre la Tierra. Es un fenómeno automantenible a escala planetaria, es decir, tanto en el tiempo como en el espacio. Una vez establecida firmemente en un planeta, se extiende por toda su superficie y solamente desaparecerá cuando el planeta sufra un cambio cósmico trascendental o cuando se acabe la fuente original de energía.

Los biomas Las comunidades vegetales y su vida animal asociada que constituyen un bioma son discontinuas, pero una comunidad puede asemejarse mucho a otra que se encuentre en el lado opuesto del planeta. Sometidas a fuerzas evolutivas semejantes, las formas de vida resultantes también se asemejan. Un bioma es una clase o una categoría, no un lugar. Cuando hablamos del bioma de la sabana, por ejemplo, no estamos hablando de una zona geográfica determinada, sino de todas las sabanas del planeta. Como ocurre con la mayoría de las abstracciones, se omiten detalles importantes. Por ejemplo, los límites no son tan definidos como los muestran los mapas, ni tampoco es fácil clasificar con criterios semejantes a todas las áreas del mundo. Sin embargo, el concepto de bioma enfatiza una verdad importante: donde el clima es el mismo, los or-ganismos también son muy similares, aunque no estén genéticamente relacionados y se encuentren muy distantes por su historia evolutiva. Los organismos de un mismo bioma, pero de áreas geográficamente separadas, proporcionan muchos ejemplos de evolución convergente.

Figura 1. Biomas del mundo. La información de estos mapas y las referencias que los acompañan fueron suministradas por A.W. Küchler, de la Universidad de Kansas, EEUU, una de las principales autoridades en el tema de la ST-03-03/1

ECOLOGÍA

CLAVE: ENF-1 Número de créditos: 9

Antología del curso

Página 10 de 67

distribución de biomas. Dada la cobertura global de los mapas, la escala es relativamente pequeña y el contenido es general. Los distintos biomas no siempre son uniformes y todos incluyen considerables variaciones de vegetación. Los límites entre los biomas pueden ser marcados, pero frecuentemente son difusos y están formados por zonas anchas de transición entre un tipo de vegetación y otra.

Las sabanas son praderas tropicales con manchones de árboles dispersos. La transición del bosque abierto con un suelo tapizado de gramíneas a la sabana es gradual y está determinada por la duración y severidad de la estación seca y, frecuentemente, por el fuego y por el pastoreo y ramoneo de los animales.

En la sabana, la competencia crítica es por el agua, en la cual las gramíneas resultan favorecidas. Estas plantas son muy aptas para prosperar en suelos finos, arenosos, con lluvias estacionales ya que sus raíces forman una densa red capaz de extraer la máxima cantidad de agua durante el período de lluvias. Durante las estaciones secas, las partes aéreas de las matas mueren, pero las raíces profundas son capaces de sobrevivir hasta muchos meses de sequía. El equilibrio entre las plantas leñosas y las gramíneas es delicado. Si disminuyen las lluvias, los árboles mueren. Si aumentan las lluvias, aumenta la cantidad de árboles, sombrean a las gramíneas, y éstas, a su vez, tienden a desaparecer. Si hay un pastoreo excesivo de gramíneas (lo que habitualmente ocurre cuando se introduce ganado para propósitos pecuarios), queda un excedente de agua en el suelo que incrementa el número de plantas leñosas y la pradera habitualmente desaparece.

Las sabanas mejor conocidas son las de África, habitadas por el grupo de grandes herbívoros más abundante y diverso del mundo, que incluye a las gacelas, el impala, el antílope alce o elan, el búfalo, la jirafa, la cebra y el ñú. Otro ejemplo es la ancha banda transicional que rodea a la región de las pampas, donde la estepa graminosa se va poblando de bosquecillos y de ejemplares aislados de Prosopis y otras leguminosas leñosas con forma de parasol. El paisaje vegetal recuerda a la sabana africana pero los herbívoros, mucho menos abundantes, son medianos o pequeños: cérvidos, guanacos, ñandúes, diversos armadillos, vizcachas; entre los carnívoros: zorros, zorrinos, pumas y diversas aves carroñeras.

Los ecosistemas El ecosistema, la unidad de organización biológica, está constituido por todos los organismos que componen esa unidad -componente biótico- y el ambiente en el que viven -componente abiótico-. Estos componentes interactúan de diversas maneras.

En el ecosistema de la sabana africana, por ejemplo, se pueden encontrar los tres niveles tróficos habitualmente presentes en los ecosistemas: los productores, en este caso, acacias y gramíneas; los consumidores primarios, jirafas, y los consumidores secundarios, leones; y los descomponedores que degradan la materia orgánica hasta sus componentes primarios inorgánicos.

La fuente última de energía que ingresa en un ecosistema es el Sol. Los productores convierten una pequeña proporción -aproximadamente 1 a 3%- de energía solar en energía química. Los consumidores primarios (herbívoros) comen a los productores primarios. Un carnívoro que come a un herbívoro es un consumidor secundario, y así sucesivamente. En promedio, aproximadamente el 10% de la energía transferida en cada nivel trófico es almacenada en tejido corporal; del 90% restante, parte se usa en el metabolismo del organismo y parte no se asimila. Esta energía no asimilada es utilizada por los detritívoros y, finalmente, por los descomponedores.

Las comunidades La comunidad es un conjunto de organismos distintos que habitan un ambiente común y que se encuentran en interacción recíproca. Esa interacción regula el número de individuos de cada poblaST-03-03/1

ECOLOGÍA

CLAVE: ENF-1 Número de créditos: 9

Antología del curso

Página 11 de 67

ción y el número y tipo de especies existentes en la comunidad y son las fuerzas principales de la selección natural.

Se reconocen tres tipos principales de interacción específica en las comunidades: la competencia la predación y la simbiosis.

Cuanto más semejantes sean los organismos en cuanto a sus requisitos y estilos de vida, más probable es que la competencia entre ellos sea intensa. Como resultado de la competencia, la aptitud total de los individuos que interactúan puede verse reducida.

La simbiosis es una asociación íntima y a largo plazo entre organismos de especies diferentes.

La evidencia actual indica que las comunidades son dinámicas, y cambian continuamente a medida que cambian las condiciones.

Las poblaciones La población es una unidad primaria de estudio ecológico; es un grupo de organismos de la misma especie, interfértiles, que conviven en el mismo lugar y al mismo tiempo. Entre las nuevas propiedades que aparecen en el nivel de organización de población están los patrones de crecimiento y mortalidad de la población, la estructura etaria, la densidad y la distribución espacial.

En toda población hay otras dos propiedades interrelacionadas: su densidad y su patrón de distribución espacial. La densidad es el número de individuos por unidad de área o de volumen, mientras que el patrón de distribución espacial describe la ubicación espacial de los organismos.Una compleja gama de factores ambientales, tanto bióticos como abióticos, desempeñan un papel en la regulación del tamaño de la población.

Los individuos Existen individuos unicelulares -como los protistas y procariotas- y multicelulares. Algunos organismos se encuentran en un nivel intermedio entre una colonia de células y un organismo multicelular auténtico; tal es el caso de las esponjas. Otros organismos alcanzan el nivel de tejidos, como los cnidarios, y otros se ubican en el nivel de órganos, como las plantas vasculares. Muchos animales pertenecen al nivel de sistemas de órganos, entre ellos las jirafas y las acacias que habitan en la sabana africana.

Los individuos como las jirafas o las acacias, por ejemplo, pueden ser estudiados de diversas maneras. O bien como unidades constituyentes de las poblaciones en los estudios ecológicos o bien como una unidad estructural y fisiológica.

Otros individuos que componen la sabana y muchos otros ecosistemas, pero que no podemos ver, son los organismos unicelulares como las bacterias descomponedoras.

Los sistemas de órganos Los sistemas de órganos están constituidos por órganos que trabajan en forma conjunta e integrada. En la mayoría de los animales, esta integración y control la realizan el sistema nervioso y el endocrino. En los animales de la sabana, por ejemplo, como en cualquier otro animal incluido el ser humano, los sistemas de órganos son el digestivo, respiratorio, excretor, circulatorio, inmune y reproductor.

Los sistemas de órganos permiten que el organismo multicelular tome y elimine sustancias desde y hacia el medio. En el curso de la evolución, aquellos organismos multicelulares que presentaban estas estructuras se vieron beneficiados y pudieron conquistar nuevos ambientes.

ST-03-03/1

ECOLOGÍA

CLAVE: ENF-1 Número de créditos: 9

Antología del curso

Página 12 de 67

Figura 2. Un sistema de órganos, el sistema circulatorio de las aves y los mamíferos. Está constituido por el corazón y los vasos sanguíneos.

Los órganos Los órganos están formados por tejidos que cooperan y actúan en coordinación. El estómago es un órgano que constituye el sistema digestivo de cualquiera de los vertebrados de la sabana, por ejemplo. La estructura del órgano más grande del cuerpo de un vertebrado es la piel.

En las plantas, las hojas, los tallos y las raíces son ejempos de órganos que constituyen el cuerpo completo del organismo.

Los tejidos Los tejidos están formados por células individuales que trabajan en forma cooperativa. En un animal, como cualquiera de los que viven en la sabana, por ejemplo, los diferentes tejidos que constituyen el organismo son el tejido epitelial, el conectivo, el nervioso y el muscular.

ST-03-03/1

ECOLOGÍA

CLAVE: ENF-1 Número de créditos: 9

Antología del curso

Página 13 de 67

Figura 3. Una porción del tejido sanguíneo, en la que se observan particularmente glóbulos rojos.

Las células La células son las unidades estructurales y funcionales de todo ser vivo. Todos los organismos están conformados por células. El cuerpo de todo organismo multicelular complejo está constituido por una variedad de células diferentes especializadas. Aunque estas células se asemejan en gran medida a los organismos unicelulares en sus requisitos, difieren de éstos en que actúan en conjunto y en forma coordinada y se diferencian y funcionan como parte de un todo organizado. Los organismos unicelulares de la sabana, por ejemplo, están representados, entre otros, por los parásitos de los sistemas digestivos de los vertebrados y por los organismos descomponedores.

Estos organismos unicelulares pueden ser procariotas o eucariotas.

En las plantas hay células que presentan algunas diferencias con las células de los animales.

Los complejos de macromoléculas Los complejos macromoleculares forman, dentro de las células, estructuras complejas, como las membranas y las organelas en las células eucariotas.

Las técnicas microscópicas modernas han confirmado que las células eucarióticas contienen, en verdad, una multitud de estructuras. No son, por supuesto, órganos como los que se encuentran en los organismos multicelulares, pero en cierta forma son comparables: están especializados en forma y función de manera que son capaces de desempeñar actividades particulares requeridas por la economía celular. Así como los órganos de los animales multicelulares trabajan juntos en sistemas de órganos, las organelas de las células están comprometidas en varias funciones cooperativas e interdependientes.

Si bien los procariotas no tienen organelas rodeadas por membranas, sí tienen estructuras macromoleculares complejas que constituyen la membrana celular, los ribosomas y otras estructuras.

Todos los seres vivos de la sabana y de todos los biomas de la Tierra están formados por estas estructuras macromoleculares complejas.

ST-03-03/1

ECOLOGÍA

CLAVE: ENF-1 Número de créditos: 9

Antología del curso

Página 14 de 67

Figura 4. Modelo de la membrana plasmática de una célula animal. En el esquema se indican los distintos componentes de las membranas biológicas: carbohidratos, colesterol, proteínas integrales y periféricas.

Los virus son complejos macromoleculares. No es posible ubicar a los virus en alguno de los reinos de organismos vivos ya que están están formados por una región central de ácido nucleico, DNA o RNA, rodeado por una cubierta proteínica o cápside y, en algunos casos, por una envoltura lipoproteica. Además, se reproducen solamente dentro de las células vivas, apoderándose de las enzimas y la maquinaria biosintética de sus hospedadores. Sin esta maquinaria, serían tan inertes como cualquier otra macromolécula, o sea, sin vida según la mayoría de los criterios.

Figura 5. Fotomicrografía electrónica y diagrama de un bacteriófago Tpar, mostrando sus muchos componentes estructurales diferentes. El DNA del virus codifica todas las proteínas necesarias. La cabeza de la cápside, las estructuras más importantes de la cola y las fibras de la cola se ensamblan por separado. Después de que el DNA ha sido insertado en la cabeza de la cápside, el ensamble de la cola preformada se une a ella. La adición de las fibras de la cola completa la partícula viral.

ST-03-03/1

ECOLOGÍA

CLAVE: ENF-1 Número de créditos: 9

Antología del curso

Página 15 de 67

Las macromoléculas Las macromoléculas son moléculas constiuidas por varias moléculas que pueden ser o no similares entre sí. Los polisacáridos, por ejemplo, están constituidos por monosacáridos unidos en cadenas largas. Algunos de ellos son formas de almacenamiento del azúcar, mientras que otros como la celulosa son un importante material estructural de las plantas.

Los lípidos son moléculas orgánicas hidrofóbicas que, al igual que los carbohidratos, desempeñan papeles importantes en el almacenamiento de energía y como componentes estructurales. Los compuestos de este grupo incluyen las grasas y los aceites, los fosfolípidos, los glucolípidos, las ceras, y el colesterol y otros esteroides. Las grasas son los principales lípidos almacenadores de energía. Los fosfolípidos son los principales componentes estructurales de las membranas celulares.

Las proteínas son moléculas muy grandes compuestas de cadenas largas de aminoácidos, conocidas como cadenas polipeptídicas. En las proteínas, los aminoácidos se organizan en polipéptidos y las cadenas polipeptídicas se ordenan en un nuevo nivel de organización: la estructura terciaria o cuaternaria de la molécula de proteína completa. Solamente en este nivel de organización emergen las propiedades complejas de las proteínas y sólo entonces la molécula puede asumir su función.

Figura 6. Diagrama de una proteína (enzima) cuya estructura secundaria incluye hoja beta plegadas (azul) y alfa hélices (roja).

Los nucleótidos son moléculas complejas formadas por un grupo fosfato, un azúcar de cinco carbonos y una base nitrogenada. Son los bloques estructurales de los ácidos desoxirribonucleico (DNA) y ribonucleico (RNA), que transmiten y traducen la información genética.

Las moléculas Las moléculas forman las células. Pueden ser orgánicas -que contienen carbono- o inorgánicas, como el H2O o el O2. Una sola célula bacteriana contiene aproximadamente cinco mil clases diferentes de moléculas y una célula vegetal o animal tiene aproximadamente el doble. Estas miles de moléculas, sin embargo, están compuestas de relativamente pocos elementos (CHNOPS). De modo similar, relativamente pocos tipos de moléculas desempeñan los principales papeles en los sistemas vivos.

En los organismos se encuentran cuatro tipos diferentes de moléculas orgánicas en gran cantidad. Estos cuatro tipos son los carbohidratos (compuestos de azúcares), lípidos (moléculas no polares, muchas de las cuales contienen ácidos grasos), proteínas (compuestas de aminoácidos) y nucleótidos ST-03-03/1

ECOLOGÍA

CLAVE: ENF-1 Número de créditos: 9

Antología del curso

Página 16 de 67

(moléculas complejas que desempeñan papeles centrales en los intercambios energéticos y que también pueden combinarse para formar moléculas muy grandes, conocidas como ácidos nucleicos).

Se ha dicho que sólo se necesita ser capaz de reconocer aproximadamente 30 moléculas para tener un conocimiento que permita trabajar con la bioquímica de las células. Dos de esas moléculas son los azúcares glucosa y ribosa; otra, un lípido; otras veinte, los aminoácidos biológicamente importantes; y cinco las bases nitrogenadas, moléculas que contienen nitrógeno y son constituyentes claves de los nucleótidos.

Figura 7. Reacción C-O. Cuando un átomo de carbono reacciona con cuatro átomos de hidrógeno, cada uno de los electrones en su nivel de energía exterior forma un enlace covalente con el único electrón de un átomo de hidrógeno, produciéndose una molécula de metano.

Los átomos Todas las moléculas orgánicas como los carbohidratos, lípidos, proteínas y nucleótidos contienen carbono, hidrógeno y oxígeno. Además, las proteínas contienen nitrógeno y azufre, y los nucleótidos, así como algunos lípidos, contienen nitrógeno y fósforo. El agua, una molécula inorgánica, contiene hidrógeno y oxígeno.

En la Tierra, existen unos 92 elementos. Los elementos son sustancias que no pueden ser desintegradas en otras sustancias por medios químicos ordinarios. La partícula más pequeña de un elemento es el átomo.

Desde hace largo tiempo, los científicos tratan de entender cómo es un átomo. Se han propuesto diversos modelos que intentan dilucidar cuál es la estructura del átomo.

Los átomos de cada elemento diferente tienen en sus núcleos un número característico de partículas cargadas positivamente, llamadas protones. Por ejemplo, un átomo de hidrógeno, el más liviano de los elementos, tiene un protón en su núcleo; el número de protones en el núcleo de un átomo cualquiera recibe el nombre de número atómico. Por lo tanto, el número atómico del hidrógeno es 1 y el del carbono es 6.

Fuera del núcleo de un átomo hay partículas cargadas negativamente, los electrones, que son atraídos por la carga positiva de los protones. El número de electrones en un átomo iguala al número de protones en su núcleo. Los electrones determinan las propiedades químicas de los átomos y las reacciones químicas implican cambios en el número y el estado energético de estos electrones.

Los átomos también contienen neutrones que son partículas sin carga de aproximadamente el mismo peso que los protones. Estos también se encuentran en el núcleo del átomo, donde parecen tener un ST-03-03/1

ECOLOGÍA

CLAVE: ENF-1 Número de créditos: 9

Antología del curso

Página 17 de 67

efecto estabilizador. El peso atómico de un elemento es aproximadamente igual a la suma del número de protones y el número de neutrones del núcleo de sus átomos.

El peso atómico del carbono es, por convención, igual a 12, mientras que el del hidrógeno, que no contiene neutrones, es ligeramente mayor que 1. Los electrones son tan livianos, en comparación con los protones y neutrones, que su peso habitualmente no se considera. Cuando nos pesamos, sólo aproximadamente 30 gramos del peso total está integrado por electrones.

Figura 8. Orbitales del átomo de carbono. Cuando un átomo de carbono forma enlaces covalentes con otros cuatro átomos, los electrones de su nivel de energía exterior forman nuevos orbitales. Estos nuevos orbitales, todos con una misma configuración, se orientan hacia los cuatro vértices de un tetraedro. Así, los cuatro orbitales se encuentran separados tanto como es posible.

Ecosistemas Un ecosistema es una unidad de organización biológica constituida por todos los organismos de un área dada y el ambiente en el que viven. Está caracterizado por las interacciones entre los componentes vivos (bióticos) y no vivos (abióticos), conectados por 1) un flujo unidireccional de energía desde el Sol a través de los autótrofos y los heterótrofos, y 2) un reciclamiento de elementos minerales y otros materiales inorgánicos. La fuente última de energía para la mayoría de los ecosistemas es el Sol. El flujo de energía a través de los ecosistemas es el factor más importante en su organización. El paso de energía de un organismo a otro ocurre a lo largo de una cadena trófica o alimentaria, o sea, una secuencia de organismos relacionados unos con otros como presa y predador. Dentro de un ecosistema hay niveles tróficos. Todos los ecosistemas tienen, por lo general, tres de estos niveles: productores , que habitualmente son plantas o algas; consumidores primarios, que por lo general son animales o detritívoros , que viven de los desechos animales y de los tejidos vegetales y de animales muertos; y descomponedores que degradan la materia orgánica hasta sus componentes primarios inorgánicos.

El funcionamiento de los ecosistemas puede ser estudiado por varios métodos cuantitativos: 1) La comparación global de los sistemas, 2) los experimentos a campo y 3) los modelos matemáticos.

ST-03-03/1

ECOLOGÍA

CLAVE: ENF-1 Número de créditos: 9

Antología del curso

Página 18 de 67

Los movimientos del agua, el carbono, el nitrógeno y demás elementos minerales a través de los ecosistemas se conocen como ciclos biogeoquímicos. En estos ciclos, los materiales inorgánicos del aire, del agua o del suelo son incorporados por los productores primarios, pasados a los consumidores, y finalmente transferidos a los descomponedores. En el curso de su metabolismo, los descomponedores liberan los materiales inorgánicos en el suelo o en el agua en una forma en la que pueden ser incorporados por los productores. Los productos químicos sintéticos o los elementos radiactivos liberados en el ambiente pueden ser capturados y concentrados por los organismos en niveles tróficos más elevados.

Las múltiples interconexiones en los ecosistemas llevaron a desarrollar la hipótesis Gaia. Esta hipótesis considera a todo el planeta como un único sistema autorganizado y autosostenible donde lo vivo y lo no vivo conforman una unidad con regulación propia.

El flujo de energía De la energía solar que alcanza la superficie de la Tierra, una fracción muy pequeña es derivada a los sistemas vivos. Aun cuando la luz caiga en una zona con vegetación abundante como en una selva, un maizal o un pantano, sólo aproximadamente entre el 1 y el 3% de esa luz (calculado sobre una base anual) se usa en la fotosíntesis. Aun así, una fracción tan pequeña como ésta puede dar como resultado la producción –a partir del dióxido de carbono, el agua y unos pocos minerales– de varios millares de gramos (en peso seco) de materia orgánica por año en un solo metro cuadrado de campo o de bosque, un total de aproximadamente 120 mil millones de toneladas métricas de materia orgánica por año en todo el mundo.

Eugene P. Odum, uno de los investigadores norteamericanos que más aportó a la comprensión de la dinámica de funcionamiento de los ecosistemas, utilizó una serie de diagramas de flujo para representarla.

Ilustración 1 Diagrama de flujo de un ecosistema.

El diagrama anterior muestra el flujo unidireccional de energía y el reciclado de materiales.

PG = producción bruta; PN = producción neta; P = producción heterotrófica; R = respiración.

El paso de energía de un organismo a otro ocurre a lo largo de una cadena trófica o alimentaria que consiste en una secuencia de organismos relacionados unos con otros como presa y predaST-03-03/1

ECOLOGÍA

CLAVE: ENF-1 Número de créditos: 9

Antología del curso

Página 19 de 67

dor. El primero es comido por el segundo, el segundo por el tercero y así sucesivamente en una serie de niveles alimentarios o niveles tróficos. En la mayoría de los ecosistemas, las cadenas alimentarias están entrelazadas en complejas tramas, con muchas ramas e interconexiones. La relación de cada especie con otra en esta trama alimentaria es una dimensión importante de su nicho ecológico.

Ilustración 2. Diagrama de una red trófica en la tundra ártica, durante la primavera y el verano.

Las flechas indican la dirección del flujo de energía. Esta red alimentaria está muy simplificada. En realidad, forman parte de ella un número de especies de plantas y animales mucho mayor que el representado.

El primer nivel trófico de una trama alimentaria siempre está ocupado por un productor primario. En tierra, el productor primario habitualmente es una planta; en ecosistemas acuáticos, habitualmente, un alga. Estos organismos fotosintéticos usan energía lumínica para hacer carbohidratos y otros compuestos, que luego se transforman en fuentes de energía química. Los productores sobrepasan en peso a los consumidores; el 99% de toda la materia orgánica del mundo vivo está constituida por plantas y algas. Todos los heterótrofos combinados sólo dan cuenta del l % de la materia orgánica.

La productividad bruta es una medida de la tasa a la cual los organismos asimilan energía en un determinado nivel trófico. Una cantidad más útil –y a menudo más fácil de medir– es la productividad neta, que es comparable a la tasa de ganancia neta. Habitualmente se la expresa como la cantidad de energía medida en calorías o en unidades equivalentes de energía, como el kilojoule en los compuestos químicos.

La biomasa es un término abreviado y útil que significa el peso seco total de todos los organismos que se mide en un momento dado. La productividad neta es una medida de la tasa a la cual los organismos almacenan energía, que luego queda a disposición de los organismos del siguiente nivel trófico.

En los ecosistemas agrícolas, el peso seco del total de plantas al final de la estación de crecimiento representa la producción primaria neta de esa estación y suministra una buena base de comparación entre distintos ambientes. Habitualmente, de ese valor se excluyen las raíces porque es difícil

ST-03-03/1

ECOLOGÍA

CLAVE: ENF-1 Número de créditos: 9

Antología del curso

Página 20 de 67

extraerlas de la mayoría de los suelos. Esto puede conducir a gruesas subestimaciones en, por ejemplo, la vegetación natural de los ecosistemas de desierto.

Los consumidores primarios (herbívoros) comen a los productores primarios. Un carnívoro que come a un herbívoro es un consumidor secundario, y así sucesivamente. En promedio, aproximadamente el 10% de la energía transferida en cada nivel trófico es almacenada en tejido corporal; del 90% restante, parte se usa en el metabolismo del organismo y parte no se asimila. Esta energía no asimilada es utilizada por los detritívoros y, finalmente, por los descomponedores.

La eficiencia ecológica es el producto de las eficiencias con las cuales los organismos explotan sus recursos alimentarios y los convierten en biomasa: eficiencias de explotación, asimilación y producción neta. La eficiencia ecológica depende principalmente de la eficiencia de asimilación –que es la proporción de energía consumida que se asimila–, y la eficiencia de producción neta –que es la proporción de energía asimilada que se gasta en crecimiento, almacenamiento y reproducción. En las plantas, la eficiencia de producción es la relación entre la productividad neta y la productividad bruta.

Este índice varía entre un 30 y un 85%.

El valor energético de las plantas para sus consumidores depende de la proporción de materiales indigeribles que ellas contienen. El alimento de origen animal se digiere más fácilmente que el de origen vegetal.

La brevedad de las cadenas tróficas, es decir, el hecho de que sean tan cortas, fue atribuida desde hace tiempo a la ineficiencia involucrada en la transferencia de energía de un nivel trófico a otro, una explicación que, como tantas otras en ecología, está ahora sufriendo una revisión crítica. Sin embargo, en general, sólo un 10% de la energía almacenada en una planta se convierte en biomasa animal en el herbívoro que come esa planta. Se encuentra una relación semejante en cada nivel sucesivo.

El cálculo empírico del 10% es sólo una estimación grosera. Las mediciones reales muestran amplias variaciones en las eficiencias de transferencia, desde menos del 1% a más del 20%, dependiendo de las especies de que se traten. El flujo de energía con grandes pérdidas en cada pasaje al nivel sucesivo puede ser representado en forma de pirámide.

Ilustración 3. Pirámide del flujo de energía para un ecosistema de río en Florida, EEUU.

ST-03-03/1

ECOLOGÍA

CLAVE: ENF-1 Número de créditos: 9

Antología del curso

Página 21 de 67

Una proporción relativamente pequeña de la energía del sistema es transferida en cada nivel trófico. Gran parte de la energía se invierte en el metabolismo y se mide como colorías perdidas en la respiración.

Las relaciones energéticas entre los niveles tróficos determinan la estructura de un ecosistema en función de la cantidad de organismos y de la cantidad de biomasa presente.

Ilustración 4. Pirámides numéricas.

Pirámides numéricas para a) un ecosistema de pradera graminosa en la que el número de productores primarios (gramíneas) es grande y b) un bosque templado en el que un solo productor primario, un árbol, puede soportar a un número grande de herbívoros.

ST-03-03/1

ECOLOGÍA

CLAVE: ENF-1 Número de créditos: 9

Antología del curso

Página 22 de 67

Ilustración 5. Pirámides de biomasa.

Pirámides de biomasa para: a. plantas y animales de un campo en Georgia, EEUU y b. plancton del Canal de la Mancha.

Estas pirámides reflejan la masa presente en un momento dado; de aquí, la relación aparentemente paradójica entre el fitoplancton y el zooplancton .

Dado que la tasa de crecimiento de la población de fitoplancton es mucho más alta que la de la población de zooplancton, una pequeña biomasa de fitoplancton puede suministrar alimento para una biomasa mayor de zooplancton . Al igual que las pirámides de números, las pirámides de biomasa indican sólo la cantidad de material orgánico presente en un momento; no dan la cantidad total de material producido o, como hacen las pirámides de energía, la tasa a la cual se produce.

La tasa de transferencia de energía de un nivel a otro proporciona un segundo índice de la dinámica energética del ecosistema. Una baja tasa de transferencia suele significar que el tiempo de residencia en el nivel de origen es elevado, es decir, que ese nivel dispone de mecanismos de almacenamiento de la energía. Tales mecanismos pueden ser la producción de madera, de humus y toda otra estructura resistente a la acción de predadores y descomponedores. Puede calcularse: Tiempo de residencia (años) = Energía almacenada en biomasa (kJ.m-2) Productividad neta (kJ. m-2 año-1)

Ciclos biogeoquímicos La energía toma un curso unidireccional a través de un ecosistema, pero muchas sustancias circulan a través del sistema. Estas sustancias incluyen agua, nitrógeno, carbono, fósforo, potasio, azufre, magnesio, calcio, sodio, cloro, y también varios otros minerales, como hierro y cobalto, que son requeridos por los sistemas vivos sólo en cantidades muy pequeñas.

ST-03-03/1

ECOLOGÍA

CLAVE: ENF-1 Número de créditos: 9

Antología del curso

Página 23 de 67

Ilustración 6. El ciclo del agua.

El ciclo del agua vincula la atmósfera, la hidrosfera y la corteza de la Tierra. El agua de la atmósfera se encuentra principalmente en forma de vapor. En tierra, circula tanto por la superficie (arroyos, ríos y lagos) como por los estratos subterráneos (acuíferos). Generalmente, el agua desemboca en el mar.

Los movimientos de sustancias inorgánicas se conocen como ciclos biogeoquímicos, porque implican componentes geológicos así como biológicos del ecosistema. Los componentes del entorno geológico son: 1) la atmósfera, constituida fundamentalmente por gases, que incluyen el vapor de agua; 2) la litosfera, la corteza sólida de la Tierra y 3) la hidrosfera, que comprende los océanos, lagos y ríos, que cubren ¾ partes de la superficie terrestre.

Los componentes biológicos de los ciclos biogeoquímicos incluyen los productores, consumidores y degradadores .

El papel de cada descomponedor puede ser muy especializado.

Como resultado de la actividad metabólica de los descomponedores, de los compuestos orgánicos se liberan sustancias inorgánicas al suelo o al agua. Desde el suelo o el agua, estas sustancias son vueltas a incorporar a los tejidos de los productores primarios, pasan a los consumidores y detritívoros y luego son entregadas a los descomponedores, de los cuales entran nuevamente en las plantas, repitiendo el ciclo.

ST-03-03/1

ECOLOGÍA

CLAVE: ENF-1 Número de créditos: 9

Antología del curso

Página 24 de 67

Ilustración 7. El ciclo del fósforo.

El fósforo es esencial para todos los sistemas vivos como componente de las moléculas portadoras de energía –tales como el ATP – y también de los nucleótidos de DNA y RNA. Al igual que otros minerales, es liberado de los tejidos muertos por las actividades de los descomponedores, absorbido del suelo y del agua por las plantas y las algas, y circulado a través del ecosistema.

El ciclo del nitrógeno es de importancia crítica para todos los organismos. Implica varias etapas: la amonificación, degradación de los compuestos orgánicos nitrogenados a amoníaco o ion amonio; la nitrificación, oxidación del amoníaco o el amonio a nitratos que son incorporados por las plantas; y la asimilación, conversión de nitratos a amoníaco y su incorporación a compuestos orgánicos. Los compuestos orgánicos que contienen nitrógeno regresan finalmente al suelo o al agua, completándose el ciclo. El nitrógeno perdido por el ecosistema puede ser restituido por la fijación de nitrógeno, que es la incorporación de nitrógeno elemental a compuestos orgánicos.

ST-03-03/1

ECOLOGÍA

CLAVE: ENF-1 Número de créditos: 9

Antología del curso

Página 25 de 67

Ilustración 8. El ciclo del nitrógeno.

Aunque el reservorio de nitrógeno se encuentra en la atmósfera, donde constituye hasta el 78% del aire seco, el movimiento de nitrógeno en el ecosistema es más semejante al de un mineral que al de un gas. Sólo unos pocos microorganismos son capaces de fijar nitrógeno.

Los elementos que necesitan los organismos vivos suelen estar presentes en sus tejidos en concentraciones más elevadas que en el aire, el suelo y el agua circundantes. Esta concentración de elementos resulta de la absorción selectiva de sustancias por las células vivas, amplificada por los efectos de concentración de las cadenas tróficas. En circunstancias naturales, este efecto de concentración – denominada también bioacumulación– suele ser variable; generalmente, los animales tienen un mayor requerimiento de minerales que las plantas, porque gran parte de la biomasa vegetal es celulosa.

En los ciclos biogeoquímicos también pueden ser captadas sustancias extrañas que, pasando de un organismo a otro, alcanzan concentraciones elevadas cuando se aproximan a la cima de la cadena alimentaria. El DDT es probablemente la sustancia tóxica más conocida cuyos efectos fueron amplificados de esa manera.

En el accidente nuclear de Chernobyl (ocurrido en 1986) fue liberado al ambiente una enorme cantidad de material radiactivo.

Aunque las consecuencias de este accidente fueron más graves en las áreas próximas a Chernobyl, traspasaron las fronteras de la ex Unión Soviética, afectando finalmente a unos 100 millones de personas en más de 20 países europeos. La nube radiactiva del accidente se desplazó en dirección noroeste por el viento y, cuando posteriormente llegaron las lluvias, el material radiactivo volvió a caer al suelo. Una parte sustancial de la radiactividad fue depositada en Noruega, un país que no ST-03-03/1

ECOLOGÍA

CLAVE: ENF-1 Número de créditos: 9

Antología del curso

Página 26 de 67

tiene plantas de energía nuclear. Un componente importante de la lluvia radiactiva de Chernobyl fue el cesio 137. A medida que este elemento pasó del agua de lluvia a los líquenes y luego a los renos, su concentración se incrementó a niveles que excedían en mucho a los que se consideraban seguros para el consumo humano. Las concentraciones más elevadas se produjeron en la leche, los músculos y los huesos de los renos, el medio de subsistencia tradicional para los pueblos Sami o Lapones, de Noruega Central y Meridional.

Las consecuencias de Chernobyl nos brindan varias lecciones importantes. La primera y más obvia es que la concentración biológica de sustancias es un fenómeno muy real, con consecuencias potencialmente graves, especialmente para los organismos que se encuentran en la cima de la cadena alimentaria, entre los cuales nos incluimos. La segunda lección es que no debemos ser complacientes con las medidas de seguridad relativas al uso de materiales o tecnologías; son posibles tragedias mucho peores que las de Chernobyl. La tercera lección, y tal vez la más importante, es que las consecuencias de nuestros errores no respetan límites internacionales o normativas ambientales locales, independientemente de si fueron bien concebidas o de cuán fielmente se sigan. La humanidad y todos los demás seres vivos estamos interconectados en un único ecosistema global.

La hipótesis Gaia Gaia, nombre griego de la diosa de la Tierra, es también el nombre de una de las últimas y controvertidas hipótesis aparecidas en el campo de las ciencias naturales.

Su autor, James Lovelock es un médico nacido en 1919 que, cuando en la década de 1960 fue convocado por la NASA para intervenir en el proyecto Viking de detección de vida en Marte, comenzó a cuestionarse acerca de las características de la vida. Sorprendentemente, las definiciones de la vida eran parciales y poco satisfactorias, a punto tal que, sobre las magras bases disponibles, las sondas enviadas al espacio exterior no hubieran podido detectar vida ni siquiera en la Tierra. La búsqueda de la definición de la vida y la visión de nuestro planeta desde el exterior le permitió empezar a concebirlo como un sistema único e integrado, como un gran superorganismo.

La idea de Lovelock no era totalmente nueva. Ya en 1785, James Hutton, considerado padre de la geología, había concebido algo semejante y propuso que la Tierra debía ser estudiada por la ―fisiología planetaria‖ a la manera de los antiguos científicos que no dividían el campo de estudio en disciplinas inconexas sino que tenían una visión holística del mundo.

Lovelock fundamenta sus ideas básicamente en términos energéticos: la vida es un sistema autoorganizado que mantiene activamente una baja entropía impulsada por la energía libre proporcionada por el Sol. Si no se considerara la existencia de un sistema de control en el que interviene la biota, resultaría inexplicable, desde las leyes de la física y la química, que la inestable atmósfera terrestre mantenga constante su composición, tan diferente de la de los otros planetas, por períodos más extensos que el tiempo de reacción de sus gases. La vida, que parece estar violando la segunda ley de la termodinámica , no puede hacerlo ya que en realidad forma un sistema único con lo no vivo. O sea, un único sistema autorregulado que mantiene la temperatura, la composición de la superficie de la Tierra y de la atmósfera a través de mecanismos de retroalimentación . La vida permitió el desarrollo y la evolución de condiciones adecuadas para ella sobre la Tierra; es un fenómeno automantenible a escala planetaria, es decir, tanto en el tiempo como en el espacio. Una vez establecida firmemente en un planeta, se extenderá por toda su superficie y solamente desaparecerá cuando el planeta sufra un cambio cósmico trascendental o cuando la fuente original de energía acabe.

Esta visión de la Tierra tiene aspectos que se prestan a controversias: concebir el planeta como un todo es ventajoso a la hora de intervenir sobre algún recurso transnacional o transregional, ya ST-03-03/1

ECOLOGÍA

CLAVE: ENF-1 Número de créditos: 9

Antología del curso

Página 27 de 67

que obliga a pensar globalmente para evitar inesperadas consecuencias en sitios alejados del planeta.

Por otra parte, considera a la especie humana sólo como una especie más. Para Gaia, por ejemplo, la radiación nuclear, a pesar de lo espantosa que puede ser para los seres humanos, es un asunto menor. Lo importante es la salud del planeta, no de una especie en particular.

Dinámica de la población humana Las tendencias de la población humana son de importancia central para la ciencia del medio ambiente, ya que ayudan a determinar el impacto ambiental de las actividades humanas. Aumento de la población pone la creciente demanda de recursos naturales como tierra, agua y suministro de energía. Como las comunidades humanas de uso de más recursos, que generan los contaminantes, tales como la contaminación del aire y el agua y las emisiones de gases de efecto invernadero, junto con cantidades crecientes de residuos.

Las poblaciones interactúan con otros factores para determinar el impacto ambiental de una sociedad. Una fórmula ampliamente citada es el "I = PRT" ecuación, propuesta por Paul R. Ehrlich y John P. Holdren, en 1974.

Impacto ambiental = Población x Riqueza (o consumo) x Tecnología Por generaciones la gente ha intentado estimar la capacidad de carga de la Tierra, o la población máxima que puede soportar de forma continuada. Esta es una empresa resbaladiza. Las estimaciones de capacidad de carga humana en los últimos cuatro siglos han variado de menos de mil millones de personas de más de un billón, dependiendo de cómo los autores definen la capacidad de carga. Algunos estudios emitidos el problema únicamente en términos de producción de alimentos, otros como la disponibilidad de un conjunto más amplio de los recursos.

De hecho, la cuestión depende de los supuestos acerca de las preferencias humanas. ¿Qué nivel de vida es visto como aceptable, y qué niveles de riesgo y la variabilidad en las condiciones de vida va a tolerar a la gente? Muchos de estos problemas no son sólo asuntos de lo que los humanos quieren, sino que se entrecruzan con los límites físicos, como el total de tierras cultivables o la cantidad de energía disponible para realizar trabajo. En estos casos, la naturaleza pone límites en las decisiones humanas .

Medir la capacidad de carga de la Tierra a nivel global oscurece el hecho de que los recursos no se asignan por igual en todo el mundo. En algunas áreas, como el Sahel en África Occidental (la zona de transición entre el desierto del Sahara y los bosques más húmedos en el sur), el crecimiento demográfico está poniendo pesada destaca en un medio ambiente frágil, por lo que las necesidades alimentarias están superando con creces la producción de alimentos (Fig. 1) . Otras regiones tienen un mejor equilibrio entre población y recursos.

ST-03-03/1

ECOLOGÍA

CLAVE: ENF-1 Número de créditos: 9

Antología del curso

Página 28 de 67

Ilustración 9. La transición demográfica es un fenómeno ampliamente observado, aunque su aparición y duración varían según el país. Tomado de: http://www.learner.org/courses/envsci/unit/text.php?unit=5&secNum=1

Interacciones en las comunidades Las poblaciones viven como parte de una comunidad –un conjunto de organismos distintos que habitan un ambiente común y que están en interacción recíproca–. Se reconocen tres tipos principales de interacción específica en las comunidades: la competencia, la predación y la simbiosis.

Cuanto más semejantes sean los organismos en sus requisitos y estilos de vida, más probable es que la competencia entre ellos sea intensa. Como resultado de la competencia, la aptitud total de los individuos que interactúan puede verse reducida. La importancia relativa de la competencia sobre la composición y la estructura de la comunidad es actualmente una cuestión de debate entre los ecólogos, al igual que los métodos utilizados para estudiar la competencia y otros aspectos de la ecología de la comunidad.

La predación es la alimentación con organismos vivos; tiene una fuerte influencia sobre la evolución de las poblaciones, tanto de predadores como de presas. Las interacciones predador-presa también influyen sobre la dinámica de la población y pueden aumentar la diversidad de las especies reduciendo la competencia entre las presas .

La simbiosis es una asociación íntima y a largo plazo entre organismos de especies diferentes. Puede ser beneficiosa para una especie e indistinta para la otra (comensalismo), beneficiosa para una y perjudicial para la otra (parasitismo), o beneficiosa para ambas especies (mutualismo).

ST-03-03/1

ECOLOGÍA

CLAVE: ENF-1 Número de créditos: 9

Antología del curso

Página 29 de 67

Quedan por responder dos preguntas importantes en lo que hace a la composición de la comunidad y a su estructura: ¿Qué determina el número de especies en una comunidad?, ¿qué factores sustentan los cambios en la composición de la comunidad con el transcurso del tiempo? Dado su tamaño y su aislamiento relativo, las islas pequeñas suelen ser excelentes laboratorios naturales para el estudio de los procesos evolutivos y ecológicos. De acuerdo con la hipótesis de la biogeografía de islas, el número de especies en las islas alcanza un equilibrio determinado por el equilibrio entre la inmigración y la extinción.

De acuerdo con la hipótesis de la perturbación intermedia, la mayor diversidad de especies es hallada en comunidades como las selvas lluviosas tropicales y los arrecifes de coral, sometidas a perturbaciones ambientales a una frecuencia intermedia. Las comunidades en las cuales las perturbaciones son infrecuentes o muy frecuentes, generalmente tienen una diversidad de especies más baja.

Después de las perturbaciones ambientales, las comunidades se recolonizan por la dispersión de formas inmaduras que provienen de comunidades vecinas. Si transcurre suficiente tiempo antes de la siguiente perturbación importante, una comunidad pasa generalmente a través de un proceso de sucesión ecológica en el que los primeros colonizadores son reemplazados por otras especies, que a su vez pueden ser reemplazadas por otras más.

La evidencia actual indica que las comunidades, al igual que las poblaciones de las cuales están compuestas, son dinámicas, y cambian continuamente a medida que cambian las condiciones.

Competencia La competencia es la interacción entre individuos de la misma especie (competencia intraespecífica) o de especies diferentes (competencia interespecífica) que utilizan el mismo recurso; éste suele estar en cantidad limitada. Como resultado de la competencia, el éxito biológico –o sea, el éxito en la reproducción– de los individuos que interactúan puede verse reducido. Entre los muchos recursos por los cuales los organismos pueden competir se encuentran el alimento, el agua, la luz, el espacio vital, los sitios de nidificación o las madrigueras. La competencia puede ser por interferencia o por explotación.

Durante muchos años, la competencia ha sido invocada como una fuerza primordial en la determinación de la composición y estructura de las comunidades –o sea, el número y tipo de especies presentes y su distribución espacial y temporal dentro de la comunidad–. Sin embargo, recientemente diversos ecólogos han cuestionado la importancia de la competencia sobre la composición y la estructura de la comunidad. El debate –a veces cáustico– que se generó, concierne no sólo al papel de la competencia sino a los métodos que deben usarse para someter a prueba las hipótesis ecológicas.

Los investigadores que echaron las bases de la ecología moderna fueron atentos observadores de la naturaleza. Muchos de estos ecólogos creían, como tantos de sus continuadores, que la observación cuidadosa de los patrones naturales de distribución y abundancia de los organismos puede –sin manipulación experimental– producir los datos requeridos para someter a prueba las hipótesis sobre el papel que desempeñan la competencia y otras fuerzas para conformar la estructura de la comunidad. Para estos ecólogos, los patrones son los que hablan por sí mismos.

ST-03-03/1

ECOLOGÍA

CLAVE: ENF-1 Número de créditos: 9

Antología del curso

Página 30 de 67

Otros ecólogos sostienen que los análisis experimentales en los cuales sólo se manipula una variable por vez son los únicos medios confiables para identificar los procesos que están ocurriendo realmente en la naturaleza.

En 1934, el biólogo ruso G. F. Gause formuló lo que se conoció como el principio de la exclusión competitiva.

Ilustración 10. Experimentos de Gause con dos especies de Paramecium .

Los resultados de los experimentos de Gause con dos especies de Paramecium demostraron el principio de que si dos especies se encuentran en competencia directa por el mismo recurso limitado –en este caso alimento– una elimina a la otra. Paramecium caudatum y Paramecium aurelia fueron cultivados primero separadamente en condiciones controladas y con un constante suministro de alimento. Como puede verse, P. aurelia creció mucho más rápidamente que P. caudatum, indicando que P. aurelia utiliza los suministros de alimentos disponibles de un modo más eficiente. Cuando los dos protistas fueron cultivados juntos, la especie que crecía más rápidamente superó en números y eliminó a la especie que crecía más lentamente.

Ilustración 11. Un experimento con dos especies de lentejas de agua, diminutas angiospermas que se encuentran en estanques y lagos.

Una especie, Lemna polyrrhiza crece más rápidamente en un cultivo puro que la otra especie, Lemna gibba. Cuando son cultivadas juntas, Lemna gibba, que tiene diminutos sacos aéreos que la hacen flotar en la superficie, cubre a la otra especie y triunfa en la competencia por la luz.

El principio de exclusión competitiva de Gause nos llevaría a pensar que sólo podrían hallarse especies disímiles coexistiendo en las comunidades naturales. Pero, en realidad, es frecuente enST-03-03/1

ECOLOGÍA

CLAVE: ENF-1 Número de créditos: 9

Antología del curso

Página 31 de 67

contrar especies ecológicamente similares que viven juntas en la misma comunidad. Esta observación planteó la cuestión del grado de similitud que debe existir entre dos o más especies para que puedan continuar coexistiendo en el mismo lugar y al mismo tiempo. Esto llevó, a su vez, al concepto de nicho ecológico. Los análisis de situaciones en las cuales coexisten especies similares han demostrado que los recursos frecuentemente están subdivididos, o son distribuidos, por las especies coexistentes.

Ilustración 12. Las zonas de alimentación de cinco especies de gorjeadores norteamericanos en un abeto.

Las áreas coloreadas en el árbol indican en qué lugar cada especie pasa, al menos, la mitad de su tiempo de alimentación. Esta distribución de recursos permite que las cinco especies se alimenten en los mismos árboles.

ST-03-03/1

ECOLOGÍA

CLAVE: ENF-1 Número de créditos: 9

Antología del curso

Página 32 de 67

El solapamiento de nichos describe la situación en la cual los miembros de más de una especie utilizan el mismo recurso escaso. En las comunidades en las cuales ocurre solapamiento en nichos, la selección natural puede dar como resultado un aumento de las diferencias entre las especies que compiten, un fenómeno conocido como desplazamiento de caracteres.

Uno de los ejemplos de desplazamiento de caracteres citado con más frecuencia es el del pico de los pinzones de Darwin.

Ilustración 13. Tamaños de los picos en tres especies de pinzones terrestres de las Islas Galápagos.

Las medidas de los picos se muestran horizontalmente y el porcentaje de especímenes de cada especie se muestra verticalmente. Dafne y Crossman, que son islas muy pequeñas, tienen sólo una especie de pinzones terrestres cada una. Estas especies tienen tamaños de picos intermedios entre los pinzones medianos y los pinzones pequeños de las islas más grandes.

Los ecólogos han interpretado estos datos de dos maneras diferentes. Algunos sostienen que las diferencias observadas en el tamaño del pico son resultado de las presiones selectivas ejercidas por la competencia interespecífica. De acuerdo con esta interpretación, la competencia entre los organismos cuyos nichos ecológicos se solapan causa una selección contra los individuos cuyas características se superponen, llevando a la divergencia observada entre las especies.

ST-03-03/1

ECOLOGÍA

CLAVE: ENF-1 Número de créditos: 9

Antología del curso

Página 33 de 67

Ilustración 14. Dimensión de un nicho ecológico.

Las dos curvas con forma de campana representan la utilización de recursos por dos especies en una comunidad. La dimensión del nicho podría representar espacio vital como en el caso del musgo Sphagnum ; espacio de alimentación, como en el caso de los gorjeadores; tamaño de las semillas comidas, como en el caso de los pinzones de las Galápagos, etc. La competencia es potencialmente más intensa en las áreas de solapamiento de nichos que lleva a la restricción de una o ambas especies en el espacio vital, el espacio para alimentación o el tamaño de las semillas ingeridas, etc. Se formula la hipótesis de que esta competencia da como resultado una selección contra los individuos con características que se solapan llevando a la divergencia en los nichos de las dos especies.

Otros ecólogos, en cambio, señalan que es imposible determinar si los distintos tamaños de pico son el resultado de interacciones competitivas que ocurrieron en épocas en que las diferentes especies coexistían en las mismas islas, o si son el resultado de adaptaciones a las condiciones locales de épocas en que las especies se encontraban aisladas unas de otras en islas diferentes. Algunos ecólogos creen que la única evidencia indiscutible del desplazamiento de caracteres consistiría en demostrar que las especies en cuestión están divergiendo actualmente en las áreas donde se las encuentra juntas. Ambos grupos de ecólogos coinciden, sin embargo, en que cualquiera sea la causa evolutiva, las diferencias en el tamaño y la configuración del pico capacitan a las diferentes especies de pinzones para explotar diferentes fuentes de alimento y por consiguiente, para coexistir.

Prácticamente, todos los ecólogos coinciden en que la competencia ocurre realmente en la naturaleza con una intensidad que varía de acuerdo con la especie implicada, el tamaño de las poblaciones que interactúan y la abundancia o escasez de los recursos. Aunque el análisis de los patrones de distribución espacial y de recursos pueden dar idea de la existencia y la importancia de la competencia en una situación determinada, se necesitan experimentos que produzcan cambios en la composición de la comunidad para demostrar que realmente hay competencia.

ST-03-03/1

ECOLOGÍA

CLAVE: ENF-1 Número de créditos: 9

Antología del curso

Página 34 de 67

Ilustración 15. Competencia interespecífica entre Semibalanus y Chthamalus.

Las larvas de ambas especies se establecen en una amplia área pero los adultos viven en áreas precisamente restringidas. Los límites superiores del área de Semibalanus están determinados por factores físicos tales como la desecación. Los percebes Chthamalus, sin embargo, no viven en el área de Semibalanus, no por razones físicas (probablemente porque el área físicamente es menos limitante), sino por causa de los percebes Semibalanus. El Semibalanus crece más rápido y dondequiera que se encuentre con Chthamalus dentro de su propia área, o lo despega de las rocas, o crece por encima de él. Este estudio y otros análogos han generado los conceptos de nicho fundamental y nicho real. El nicho fundamental describe los límites fisiológicos de tolerancia del organismo; es el nicho ocupado por un organismo en ausencia de interacciones con otros organismos. El nicho real es aquella porción del nicho fundamental realmente ocupada; está determinada no sólo por los factores físicos sino también por las interacciones con otros organismos.

La mayoría de los estudios de competencia han puesto de relieve las adaptaciones y distribuciones de recursos que posibilitan la coexistencia de especies similares dentro de una comunidad.

Sin embargo, ésta es una opinión sesgada, dado que es difícil estudiar las interacciones entre las especies después que uno de los protagonistas ha emigrado. Así como la competencia dentro de las especies lleva a la eliminación de la gran mayoría de los individuos, la competencia entre las especies puede llevar a la eliminación de una especie de la comunidad.

Predación La predación es la ingestión de organismos vivos, incluyendo plantas por animales, animales por animales. También se considera como predación la digestión de pequeños animales por plantas carnívoras o por hongos. Los predadores utilizan una variedad de ―tácticas‖ para obtener su alimento.

Estas tácticas están bajo intensa presión selectiva y es probable que aquellos individuos que obtienen el alimento más eficientemente, dejen la mayor cantidad de descendencia. Mirándolo del lado de la presa potencial, es probable que aquellos individuos que tienen más éxito en evitar la predación dejen ST-03-03/1

ECOLOGÍA

CLAVE: ENF-1 Número de créditos: 9

Antología del curso

Página 35 de 67

la mayor cantidad de descendencia. Así, la predación afecta a la evolución tanto del predador como de la presa. También afecta al número de organismos de una población y a la diversidad de especies dentro de una comunidad.

Ilustración 16. El ejemplo del lince y del "conejo" de la nieve (en realidad, una liebre).

El lince alcanza un pico de población cada 9 ó 10 años y estos picos son seguidos en cada caso por varios años de marcada disminución. Los "conejos" de la nieve, siguen un ciclo similar, con un pico de abundancia que generalmente precede al del lince en uno o más años.

El tamaño de una población de predadores frecuentemente está limitado por la disponibilidad de presas. Sin embargo, la predación no es necesariamente el factor principal en la regulación del tamaño de la población de organismos presa, que puede verse más influenciada por su propio suministro de alimentos.

Simbiosis La simbiosis es una asociación íntima y a largo plazo entre organismos de dos especies diferentes. Las relaciones simbióticas prolongadas pueden dar como resultado cambios evolutivos profundos en los organismos que intervienen, como en el caso de los líquenes, una de las simbiosis más antiguas y ecológicamente más exitosas.

Se considera generalmente que existen tres tipos de relaciones simbióticas: el parasitismo, el mutualismo y el comensalismo.

ST-03-03/1

ECOLOGÍA

CLAVE: ENF-1 Número de créditos: 9

Antología del curso

Página 36 de 67

Ilustración 17. Algunos ejemplos de mutualismo: Anémonas de mar en la parte posterior de una concha de caracol, ocupada por un cangrejo ermitaño.

Las anémonas protegen al cangrejo y a su vez obtienen movilidad –y así una gama de alimentación más amplia– por su asociación con el cangrejo. Los cangrejos ermitaños, que periódicamente se mudan a conchas nuevas más grandes, logran que las anémonas se muden con ellos.

Ilustración 18. Pulgones succionando savia.

Los pulgones succionan savia del floema, removiendo ciertos aminoácidos, azúcares y otros nutrientes, y excretando el resto como una melaza, o azúcar de "lerp". Esta melaza, en Australia, es cosechada como alimento por los aborígenes. Algunas especies de áfidos han sido «domesticadas» por algunas especies de hormigas. Estos áfidos no excretan su melaza al azar, sino sólo en respuesta a movimientos de las antenas y las patas delanteras de las hormigas. Los pulgones que intervienen en esta asociación simbiótica han perdido sus defensas naturales, incluyendo sus exoesqueletos duros, y dependen de sus hospedadores para su protección.

ST-03-03/1

ECOLOGÍA

CLAVE: ENF-1 Número de créditos: 9

Antología del curso

Página 37 de 67

Ilustración 19. Pez limpiador quitándole parásitos a un mero atigrado.

El mero mantiene quieta la boca mientras recibe el «tratamiento». Los peces limpiadores puede aproximarse a peces de tamaño más grande con impunidad porque se alimentan de algas, hongos y otros microorganismos del cuerpo de los peces. Los peces grandes reconocen a los limpiadores por sus marcas distintivas y colores brillantes. Otras especies de peces, con el mismo aspecto de los limpiadores, pueden aproximarse lo suficiente a los peces grandes como para arrancarles de un mordiscón un gran trozo de carne. ¿Qué ocurriría probablemente si el número de miméticos se aproximara al número de limpiadores genuinos?

ST-03-03/1

ECOLOGÍA

CLAVE: ENF-1 Número de créditos: 9

Antología del curso

Página 38 de 67

Ilustración 20. Estorninos boyeros sobre su hospedador.

Los estorninos boyeros viven de las garrapatas que quitan de sus hospedadores. Un estornino boyero forma una asociación con un animal determinado, como el que se muestra en esta figura. La mayor parte de las actividades de estos pájaros, incluyendo el cortejo y el apareamiento, se llevan a cabo en el lomo de su hospedador.

Composición de la comunidad y el problema de la estabilidad Visto desde una perspectiva global, las comunidades ecológicas frecuentemente parecen estar en equilibrio. Muchas especies subsisten durante muchas generaciones en grandes extensiones.

Sin embargo, cuando las comunidades se examinan a escala local, se evidencia que ellas, al igual que las poblaciones de las cuales están compuestas, no están a menudo en un estado de equilibrio.

Hay dos cuestiones que conciernen a la composición de las comunidades, que durante largo tiempo han sorprendido a los ecólogos. Primero, ¿qué determina la cantidad de especies de una comunidad? y, segundo, ¿qué factores sustentan los cambios en la composición de la comunidad con el paso del tiempo, como lo revela una observación detallada?

ST-03-03/1

ECOLOGÍA

CLAVE: ENF-1 Número de créditos: 9

Antología del curso

Página 39 de 67

Las islas pequeñas suelen ser excelentes laboratorios naturales para el estudio de los procesos evolutivos y ecológicos debido a su tamaño y su aislamiento relativo. Los investigadores norteamericanos R. Mac Arthur y E. O. Wilson formularon la hipótesis de que la cantidad de especies en una isla dada permanece relativamente constante a través del tiempo, pero que esas especies están cambiando continuamente. De acuerdo con su propuesta conocida como la hipótesis del equilibrio de la biogeografía de islas, hay un equilibrio entre la tasa a la cual inmigran a una isla nuevas especies y la tasa a la cual una especie ya presente se extingue localmente. Aunque la cantidad de especies esté en equilibrio, su composición no está en equilibrio porque cuando una especie se extingue, habitualmente es reemplazada por una especie diferente.

Ilustración 21. Modelo de equilibrio de la diversidad de especies en una isla.

La tasa de inmigración disminuye a medida que más especies llegan a la isla, porque las especies existentes estarán mejor establecidas y, así, más capacitadas para competir con especies recién llegadas. La tasa de extinción se incrementa más rápido cuando hay un gran número de especies por el aumento de la competencia interespecífica. El número de equilibro entre las especies (línea negra) está determinado por la intersección de las curvas de inmigración y extinción.

De acuerdo con el modelo de biogeografía de islas, las dos variables más importantes que influyen en la diversidad específica son el tamaño de la isla y su distancia a una fuente, habitualmente el continente, que pueda proveerle de colonizadores.

Diferentes tipos de comunidades varían ampliamente en la cantidad y la diversidad de especies presentes. Hasta hace poco se pensaba que la composición específica de estas comunidades era relativamente constante y se las citaba frecuentemente como ejemplos primarios de un estado de equilibrio. Se pensaba que su alta diversidad específica era una función de su estabilidad. Sin embargo, se ve ahora que su diversidad puede ser función, no de la estabilidad sino de la frecuencia y magnitud de las perturbaciones a las cuales están sujetas.

Al principio, la diversidad en un área recién colonizada es baja. Sólo aquellas especies que están muy próximas al área perturbada y que están reproduciéndose en ese momento, son capaces de ST-03-03/1

ECOLOGÍA

CLAVE: ENF-1 Número de créditos: 9

Antología del curso

Página 40 de 67

explorar el área recientemente disponible. Si las perturbaciones son frecuentes, la comunidad consistirá sólo en aquellas especies que pueden invadir, madurar y reproducirse antes de que ocurra la próxima perturbación.

De acuerdo con la hipótesis de la perturbación intermedia, a medida que el intervalo entre las perturbaciones se incrementa, también lo hace la diversidad de especies. Las especies que son excluidas por perturbaciones frecuentes (porque son lentas para madurar o porque tienen capacidad de dispersión limitada) disponen entonces de una oportunidad para colonizar. Pero si el intervalo entre las perturbaciones se incrementa, la diversidad de especies puede comenzar a declinar.

Ilustración 22. Hipótesis de la perturbación intermedia.

De acuerdo con la hipótesis de la perturbación intermedia, la diversidad de especies en una comunidad está determinada por la frecuencia de perturbaciones ambientales. Cuando las perturbaciones son muy frecuentes o muy poco frecuentes, la diversidad de especies es baja. Por el contrario, cuando la frecuencia de las perturbaciones es intermedia, la diversidad de especies es alto. Se obtienen curvas semejantes cuando la diversidad de especies es graficada en función del tiempo transcurrido desde la última perturbación y en función de la magnitud de la perturbación.

Se piensa que el factor primordial en esta declinación es la competencia interespecífica, pero aunque todas las especies fueran competitivamente iguales, las más resistentes a los efectos desfavorables de los extremos físicos, de la predación o de la enfermedad, finalmente dominarían la comunidad.

La sucesión ecológica comprende aquellos cambios que ocurren en la composición de la comunidad luego de la interrupción de una perturbación. Numerosas observaciones han mostrado que la recolonización comienza por especies vegetales de corta vida y crecimiento rápido que luego son reemplazadas por otras especies de ciclo más largo. A medida que los componentes fotosintéticos del ecosistema cambian, la vida animal que los acompaña también cambia.

Finalmente, la comunidad alcanzaría un estado estable "maduro‖, al que se denomina climax. Este modelo de reemplazo entre especies se denomina facilitación, dado que las primeras colonizadoras crean condiciones favorables para el establecimiento de otras especies.

Se propusieron otros dos mecanismos alternativos que podrían determinar el proceso sucesional: tolerancia e inhibición. De acuerdo con la hipótesis de la inhibición, las primeras especies evitan –y no ayudan– a la colonización por parte de otras especies. Pero finalmente los primeros colonizadoST-03-03/1

ECOLOGÍA

CLAVE: ENF-1 Número de créditos: 9

Antología del curso

Página 41 de 67

res serán reemplazados por los últimos en llegar, y estas especies, a su vez, pueden evitar la colonización por otros, hasta que también son reemplazados, o hasta que una perturbación posterior reduzca sus números. Otro modelo, la hipótesis de la tolerancia, sugiere que las primeras especies ni facilitan ni inhiben la colonización por las últimas. Las especies dominantes en cada etapa son aquellas que pueden tolerar mejor las condiciones físicas existentes y la disponibilidad de recursos. Actualmente se sugiere que estos tres modelos no son excluyentes, sino que pueden operar simultáneamente entre distintos pares de especies dentro de la comunidad y adquieren más importancia uno que otro en distintos estadios de la sucesión. En otros casos se han observado esquemas de sucesión cíclicos.

Cada comunidad es un conjunto único de organismos, el producto de una historia única y siempre cambiante que implica a factores físicos y biológicos. El mundo de los organismos vivos es tan vasto y diverso –y los ecólogos son, relativamente hablando, tan pocos– que puede llevar muchos años el obtener información que permita una comprensión completa de la ecología de las comunidades.

Bibliográfia recomendada Annenberg Media (2008). The Habitable Planet, a systems approach to environmental science. Unit 5: Human Population Dynamics. Washington, DC. http://www.learner.org/courses/envsci/index.html

ST-03-03/1

ECOLOGÍA

CLAVE: ENF-1 Número de créditos: 9

Antología del curso

Página 42 de 67

Unidad 2. Determinantes de la salud La dinamica de la salud Los fenómenos de salud son dinámicos. Desde la aparición de los primeros humanos se inició una profunda interacción con las condiciones físicas del medio ambiente y con los otros seres vivos ahí presentes. Este ambiente natural empezó a ser transformado mediante la organización social de las poblaciones humanas. Sobre el trasfondo de la composición genética, la relación de los humanos entre sí y con el ambiente natural fue determinando la sucesiva aparición y desaparición de diferentes enfermedades y otras causas de muerte, como la violencia.

Durante los primeros milenios de la existencia humana, el panorama de la salud estuvo dominado por las enfermedades infecciosas y su acompañante perenne: el hambre. La evolución humana fue testigo de la aparición de nuevas infecciones y de la pérdida de virulencia de otras, aun en ausencia de medidas preventivas o terapéuticas. En algunos casos, este ir y venir de las infecciones obedeció a la adaptación mutua entre la población humana y la microbiana. En otros, reflejó algunos de los grandes movimientos culturales de la humanidad. En efecto, es común que hoy en día se hable de las "enfermedades de la civilización" para referirse a ciertos padecimientos no transmisibles, como el infarto al miocardio, el cáncer o las afecciones mentales. Esta es una concepción equivocada. Si acaso podemos hablar de enfermedades de la civilización, éstas serían, ante todo, las infecciosas, cuya diseminación siempre estuvo ligada a las grandes fuerzas civilizadoras representadas por la migración, el comercio y la conquista militar.

Así pues, el dinamismo ha caracterizado la salud humana desde el principio. El ritmo del cambio, sin embargo, se ha acelerado exponencialmente durante el último siglo. Las grandes fuerzas de la industrialización, la concentración urbana, el crecimiento demográfico, los desequilibrios ecológicos, la explosión de conocimientos científicos, el invento de nuevas tecnologías, el acceso a las escuelas, los medios de comunicación de masas, la participación democrática y la globalización económica han alterado condiciones y estilos de vida, dando por resultado una transformación radical en los niveles de salud.

Al mismo tiempo, se han multiplicado las medidas de prevención, diagnóstico y tratamiento.

Es probable que, con excepción de la vacuna contra la viruela y de algunos cuantos medicamentos naturales, los médicos hayan carecido de medios de intervención realmente eficaces que ofrecer a sus pacientes hasta el segundo tercio del siglo XX, cuando empezaron a usarse los medicamentos antimicrobianos. En el breve lapso que ha transcurrido desde entonces, el desarrollo del vasto aparato de atención médica cuenta entre las transformaciones sociales más importantes. No hay duda de que los avances de la ciencia, la tecnología y la organización han permitido mayores reducciones de la enfermedad y la muerte durante el último medio siglo que durante toda la historia anterior de la humanidad.

LA TRANSICIÓN DE LA SALUD El dinamismo de las décadas recientes se ha traducido en una creciente complejidad, tanto en las condiciones de salud como en las respuestas. Para comprender esta complejidad y anticipar su evolución futura es necesario encender nuevas lámparas conceptuales que iluminen la investigación y la toma de decisiones. El concepto de transición ofrece ventajas analíticas para este fin, siempre que ST-03-03/1

ECOLOGÍA

CLAVE: ENF-1 Número de créditos: 9

Antología del curso

Página 43 de 67

se le use con rigor y se le refiera a la realidad concreta que se desea examinar. En particular, es común que este término se utilice para referirse a un periodo acotado entre dos eras, cuando en realidad constituye un proceso continuo de cambio que sigue un patrón identificable en el largo plazo. Otro problema común consiste en suponer que tales patrones se repiten en distintos países y momentos, cuando en realidad las experiencias transicionales tienen una alta especificidad de tiempo y espacio, como veremos más adelante. Bien utilizado, el concepto de transición permite capturar la dinámica del cambio en salud para así ordenar y dar coherencia a las evidencias empíricas cada vez más numerosas.

La transición de la salud incluye dos grandes procesos de cambio, que corresponden a los dos objetos de análisis que hemos discutido a lo largo de este libro. Por un lado, se encuentra la transición epidemiológica, que se refiere al cambio en las condiciones de salud. En segundo lugar, se encuentra la transición de la atención a la salud, la cual se refiere a las transformaciones en la respuesta social organizada que, como hemos señalado antes, se articula primordialmente a través del sistema de salud. En este capítulo revisaremos la transición epidemiológica, para pasar, en el siguiente, a analizar los principales componentes de los sistemas de salud. ¿Qué es la transición epidemiológica?

Después de los trabajos de autores clásicos como Virchow, Malthus, Marx y Engels, Frederiksen intentó analizar, hace más de dos décadas las implicaciones para la salud de las transiciones demográfica y económica. Fue Omran quien en 1971 acuñó el término de transición epidemiológica, con lo cual abrió paso a una verdadera reconceptualización sobre la dinámica de las causas de muerte en las poblaciones. En forma casi simultánea y al parecer independiente, Lerner presentó un trabajo donde postulaba una transición de la salud, concepto que ampliaba el utilizado por Omran, al incluir elementos de las concepciones y las conductas sociales en torno a los determinantes de la salud.

La actividad de conceptualización e investigación subsecuente a aquellos trabajos pioneros fue poca durante la década siguiente a su aparición (aunque algunos de sus aspectos particulares, como el análisis de las causas de muerte, continuaron dando múltiples frutos académicos). En contraste, los últimos años han sido testigos de una especie de redescubrimiento de la transición epidemiológica, en la que numerosos grupos de investigadores, organismos nacionales y agencias internacionales han encontrado en el concepto una explicación útil para reflejar los intensos cambios que han ocurrido en la salud de las poblaciones.

Debido en gran parte a este resurgimiento, el concepto de transición epidemiológica ha sido investido de significados diversos, que deben ser esclarecidos como un requisito para cualquier avance. Ya se apuntaba antes que un error común consiste en concebir a la transición epidemiológica como un periodo más que como un proceso de cambio. Desde este punto de vista, la transición se ve como un lapso, con un principio —cuando predominaban las enfermedades infecciosas— y una terminación —cuando los padecimientos no transmisibles finalmente dominan como causa de muerte.

En lugar de esta perspectiva un tanto estática, es necesario concebir la transición como un proceso dinámico en el cual los patrones de salud y enfermedad de una sociedad se van transformando en respuesta a cambios más amplios de índole demográfica, económica, tecnológica, política, cultural y biológica. La teoría de la transición epidemiológica debe entonces orientarse a comprender las características, determinantes y consecuencias de dicho proceso. Como las condiciones de salud se están transformando continuamente —a medida que desaparecen, emergen o reemergen distintos padecimientos— puede afirmarse que la transición epidemiológica es un proceso continuo y no un periodo de tiempo relativamente simple y unidireccional. Obviamente, una transición no es cualquier cambio; es un cambio que sigue un patrón identificable y que ocurre durante un largo tiempo.

ST-03-03/1

ECOLOGÍA

CLAVE: ENF-1 Número de créditos: 9

Antología del curso

Página 44 de 67

Otro motivo de confusión se origina al incluir, dentro de la definición de transición epidemiológica, procesos que más bien constituyen mecanismos a través de los cuales ocurre dicha transición.

En particular, tal confusión puede observarse en relación con los cambios de la fecundidad. Desde el trabajo original de Omran, existe una tendencia a incluir el descenso de esta variable como definitorio de los distintos modelos de transición epidemiológica, tendencia que es aún más explícita en una revisión posterior del propio Omran. Sin embargo, más adelante intentaremos demostrar cómo el descenso de la fecundidad es uno de los principales mecanismos por los cuales se produce el cambio en los patrones predominantes de morbilidad y mortalidad, mas no constituye, por sí mismo, parte de la definición de la transición epidemiológica. ¿Cómo se caracteriza la transición?

Según veremos después, la transición epidemiológica puede tener variadas manifestaciones en distintos grupos de países. Más allá de estas diferencias, la transición epidemiológica comprende cuatro procesos fundamentales de cambio en la configuración del perfil de salud de una población, esto es, en los patrones de mortalidad, morbilidad e incapacidad. Tales cambios se refieren a: 1) la composición por causa de la mortalidad, 2) la estructura por edad de la mortalidad, 3) el peso relativo de la morbilidad versus la mortalidad en el panorama epidemiológico y 4) el significado social de la enfermedad.

En primer lugar, la transición epidemiológica implica un cambio de las principales causas de muerte en un sentido predominante: de las enfermedades infecciosas comunes, la desnutrición y los problemas derivados de la reproducción a las enfermedades no transmisibles, las lesiones, los padecimientos mentales y la nuevas infecciones (como el SIDA). El grupo inicial —al que, por conveniencia, podemos llamar patología pretransicional— está asociado a carencias primarias (por ejemplo, de nutrición, educación, vivienda y abastecimiento de agua). El grupo emergente —que puede denominarse patología postransicional— está relacionado con factores genéticos, conductas destructivas y carencias secundarias (por ejemplo, de seguridad personal o ambiental, afecto y oportunidades para la plena realización de las potencialidades individuales).

El segundo sentido del cambio consiste en que la carga principal de la enfermedad y la muerte se mueve de los grupos más jóvenes hacia los de mayor edad. Como se explicará más adelante al hablar de los mecanismos de la transición epidemiológica, este proceso se debe primordialmente a una serie de factores demográficos. Así, el descenso inicial en la mortalidad que caracteriza a la transición demográfica se concentra selectivamente en las causas de muerte de tipo infeccioso y tiende a beneficiar a los grupos de edad más jóvenes, en los que las infecciones son más frecuentes y graves.

Además, la supervivencia más allá de la infancia aumenta el grado de exposición a factores de riesgo asociados con las enfermedades crónicas y las lesiones propias de la edad adulta. Por su parte, el descenso en la fecundidad que ocurre en estadios ulteriores de la transición demográfica afecta la estructura por edades y repercute sobre el perfil de morbilidad, pues la proporción creciente de personas de edad avanzada aumenta la importancia de los padecimientos crónicos y degenerativos.

El tercer sentido del cambio epidemiológico estriba en el tránsito de una situación de salud dominada por la mortalidad, a otra donde la morbilidad es la fuerza predominante. A este respecto, el concepto de transición epidemiológica va más allá del de transición demográfica, ya que no sólo intenta explicar los cambios en la mortalidad, sino también en la morbilidad. El aumento en la importancia de esta última obedece a causas complejas. Un factor primordial es el incremento relativo de las enfermedades crónicas, que por definición tienen una mayor duración que los padecimientos agudos característicos de la patología pretransicional. Además, los avances de la ciencia médica han sido menores para la prevención de la patología postransicional. Este hecho se combina con la disponibilidad de meST-03-03/1

ECOLOGÍA

CLAVE: ENF-1 Número de créditos: 9

Antología del curso

Página 45 de 67

didas paliativas que permiten posponer la muerte, a veces por muchos años. El resultado es un incremento en la prevalencia y la duración de las enfermedades crónicas. En el caso de aquéllas que tienen una base genética, como la diabetes, la mayor sobrevivencia mejora las probabilidades de que los portadores de los genes respectivos tengan descendencia. En consecuencia, las generaciones siguientes tienen una mayor proporción de personas en riesgo de sufrir la enfermedad. Por último, hay que considerar que el aumento en la escolaridad y otros cambios culturales amplían la definición de las experiencias consideradas como enfermedad. Todos estos procesos hacen posible la combinación, aparentemente paradójica, de una mortalidad descendente junto con una morbilidad creciente.

Como resultado de los cambios anteriores, transición epidemiológica conlleva una transformación profunda en el significado social de la enfermedad. De ser un proceso agudo y transitorio, que se resuelve ya sea con la curación o con la muerte, la enfermedad pasa a constituirse en un estatus crónico, frecuentemente estigmatizado, en el que la carga psicológica, social y económica se acrecienta.

Como puede verse, el concepto de transición epidemiológica nos permite capturar muchas de las transformaciones más trascendentales en el campo de la salud y a fin de comprenderlas cabalmente es indispensable abordar uno de los temas más debatidos que, al propio tiempo, encierra las claves para descifrar los procesos de la salud y la enfermedad. Ese tema es el de las relaciones de determinación que permiten explicar por qué una población exhibe ciertas condiciones de salud.

Los determinantes de la salud Como la transición epidemiológica se refiere a los cambios en los patrones de salud y enfermedad en una sociedad, es claro que cualquier explicación completa en este campo debe incluir una formulación respecto a los determinantes del nivel de la salud. En efecto, para poder entender la dinámica que rige el cambio de la salud se deben tomar en cuenta los factores que la determinan en un momento dado. El esquema conceptual que a continuación se presenta pretende identificar esos factores, al mismo tiempo que especifica sus interrelaciones en un marco de multicausalidad jerárquica, en donde los factores operan en diferentes niveles de determinación. El eslabón final en esta cadena es el individuo, en quien se expresan los procesos de enfermedad. Los niveles más altos de determinación imponen límites estructurales a la variación en los niveles bajos.

Existe un creciente consenso de que la salud y la enfermedad están determinadas de manera multicausal y que necesitan ser enfocadas desde una perspectiva interdisciplinaria e integral. Para poder hacerlo así, es necesario integrar los múltiples factores determinantes dentro de un marco de referencia coherente. Al respecto, se han realizado varios intentos para identificar y dilucidar tales factores.

El marco de referencia que se propone a continuación intenta organizar conceptualmente la compleja multicausalidad de las condiciones de salud. Este marco de referencia se resume en la figura III.1, en la cual se señalan las principales relaciones entre la salud y sus determinantes. No pretendemos examinar a fondo cada una de esas relaciones ni tampoco revisar la evidencia empírica correspondiente. En lugar de ello, nos concentramos en los aspectos analíticos básicos.

ST-03-03/1

ECOLOGÍA

CLAVE: ENF-1 Número de créditos: 9

Antología del curso

Página 46 de 67

Figura III.1. Los determinantes de la salud.

El punto de partida de la figura III.1 es la relación entre la población y su medio ambiente.

Desde el punto de vista de la determinación de la salud, los atributos más importantes de la población son el tamaño, el índice de crecimiento, la estructura por edades y la distribución geográfica. Con respecto al medio ambiente, la altitud, el clima, los recursos naturales y los tipos de parásitos y vectores continúan ejerciendo importantes influencias en procesos específicos de enfermedad. Sin embargo, el atributo fundamental que le da forma a la naturaleza del hábitat humano es el grado y la calidad de urbanización.

La población y su medio ambiente se encuentran ligados por dos puentes fundamentales. El primero es la organización social, a través de la cual los seres humanos desarrollan las estructuras y los procesos necesarios para transformar la naturaleza. El segundo está representado por el genoma, el cual modifica la constitución más profunda de las poblaciones humanas en respuesta a cambios en el ambiente. Estos cuatro elementos establecen los límites más amplios para el análisis de la determinación de la salud.

En efecto, todos los fenómenos de salud suceden dentro de una población cuyos miembros tienen una determinada constitución genética y quienes se organizan socialmente para transformar el ST-03-03/1

ECOLOGÍA

CLAVE: ENF-1 Número de créditos: 9

Antología del curso

Página 47 de 67

ambiente. Las relaciones específicas de determinación tienen lugar dentro de este marco básico. Debe señalarse que esta formulación conceptual no supone una multicausalidad difusa donde todo influye sobre todo. Por el contrario, nuestro modelo ordena los determinantes de acuerdo a una jerarquía: este principio se esquematiza en el lado derecho de la figura III.2, misma que resume las principales relaciones propuestas en la figura III.1.

A fin de analizar estas relaciones en mayor detalle, es conveniente comenzar por el lado izquierdo de la figura III.1, la cual se enfoca sobre los determinantes sociales. Como puede verse, existen cuatro dimensiones principales de la organización social: la estructura económica, las instituciones políticas, la ciencia y la tecnología, y la cultura y la ideología. Juntas, estas dimensiones determinan el nivel total de riqueza de una sociedad y las reglas para la estratificación de los diversos grupos. Dos factores principales regulan el acceso diferencial de estos grupos a la masa total de la riqueza: la estructura ocupacional y los mecanismos de redistribución utilizados por el Estado, principalmente los impuestos y subsidios. El análisis de la compleja relación entre estas diferentes categorías rebasa los límites del presente libro, ya que es tema de profundos debates en las ciencias sociales. Para nuestros propósitos, baste decir que estos elementos constituyen los determinantes estructurales del proceso de salud y enfermedad. Juntos, restringen la variación de un conjunto de determinantes próximos, a saber las condiciones de trabajo, las condiciones de vida, los estilos de vida y el sistema de atención a la salud (figura III.2).

Figura III.2. Niveles de determinación de la salud.

La separación entre las condiciones de trabajo y de vida es por supuesto arbitraria. El propósito es resaltar la importancia crítica del trabajo como determinante directo del nivel de salud de los trabajadores y como contribuyente indirecto a la salud del resto de la familia. Reconociendo su efecto

ST-03-03/1

ECOLOGÍA

CLAVE: ENF-1 Número de créditos: 9

Antología del curso

Página 48 de 67

directo, las condiciones de trabajo se ilustran en la figura III.1 como parte del ambiente inmediato del trabajador. Tal efecto se debe a los riesgos ocupacionales derivados de las condiciones de trabajo.

En este momento, es necesario resaltar la posición central dada a la categoría de riesgo en nuestro análisis. Last define el riesgo como "la probabilidad de que ocurra un suceso, por ejemplo, que un individuo se enferme o muera dentro de un periodo determinado de tiempo o edad". Para los propósitos de este análisis, los determinantes de la salud pueden concebirse como factores de riesgo, es decir, procesos, atributos o exposiciones que determinan la probabilidad de que ocurra enfermedad, muerte u otra condición de salud.

Como se muestra en la figura III.1, las condiciones de vida ocupan un papel importante entre los determinantes próximos de la salud. A su vez, las condiciones de vida dependen de lo que Sen llama "los derechos de intercambio" (exchange entitlement) de un individuo o familia, esto es, los bienes y servicios que puede adquirir una persona a cambio de los recursos que posee o de que dispone.

Para nuestros propósitos es muy importante distinguir dos tipos de derechos, según si se les confiere a través de mecanismos públicos o privados. Esta distinción se basa en las reglas que rigen el acceso a los bienes y servicios. Dicho de una manera simple, los derechos de intercambio basados en el mercado son bienes y servicios obtenidos a través de transacciones privadas de comercio o producción. En contraste, los derechos conferidos públicamente son los bienes y servicios que son sustraídos de la distribución por el mercado a través de la intervención de un agente colectivo —generalmente el Estado— para otorgarse como suplementos de los intercambios privados o como una garantía social; se les considera como un requisito para la igualdad de oportunidades, la cual representa el fundamento ético de la competencia en el mercado.

Desde luego, no basta que el Estado declare un bien o servicio como un derecho social, por ejemplo, a través de una enmienda constitucional; es preciso analizar el grado en que tal declaración se lleva a la práctica. La distinción entre los derechos basados en el mercado y las prestaciones públicas varía según las épocas y las sociedades. Además, el acceso al mismo producto (por ejemplo, ciertos alimentos) puede ser regido por el mercado para algunos grupos sociales y por el estado para otros (por ejemplo, para aquéllos que ganan menos de un ingreso mínimo determinado). A pesar de tal complejidad, es posible en casi todos los casos percibir las diferencias propuestas.

Dentro de los derechos basados en el mercado, la alimentación y la vivienda son de especial interés por sus efectos en la salud. La alimentación incluye, entre otros procesos, la nutrición, que constituye un condicionante del desarrollo biológico, pues afecta la estructura y la función del cuerpo, incluyendo la resistencia a la infección. A su vez, la vivienda se representa en la figura III.1 como un puente entre las condiciones de vida y el ambiente, pues constituye el hábitat inmediato del ser humano. Además, mientras que una vivienda en buenas condiciones puede proteger contra riesgos ambientales, las malas condiciones de vivienda se suman a los factores ambientales deletéreos al constituirse en fuente de contaminación. Entre los principales elementos que relacionan la vivienda con el ambiente se encuentra el aprovisionamiento de agua y el saneamiento básico, los cuales han sido propuestos como determinantes importantes.

ST-03-03/1

ECOLOGÍA

CLAVE: ENF-1 Número de créditos: 9

Antología del curso

Página 49 de 67

En términos de efectos sobre la salud, la educación y los sistemas de seguridad social destacan entre los derechos conferidos por el Estado. En particular, la educación de la mujer ha demostrado ser un factor crítico en la salud del niño, a pesar de que los mecanismos concretos a través de los cuales se ejerce este efecto continúan en debate. Con respecto a los servicios formales de seguridad social es conveniente distinguirlos de los servicios de atención a la salud, aunque en muchos países una misma institución sea responsable de ambos. Estrictamente, los servicios de seguridad social se refieren a las prestaciones que aseguran los niveles mínimos de bienestar económico y social. Se incluyen dentro de ellos los servicios de seguro social, entendidos como prestaciones económicas y sociales otorgadas a trabajadores que pagan cuotas obligatoriamente, así como los servicios de asistencia social dirigidos a personas indigentes a quienes no se exige cotización.

Es necesario señalar que los derechos sociales no sólo son una forma de regular el acceso a ciertos bienes y servicios, sino que también poseen valor económico, político e ideológico. En un sentido económico, representan un medio para la sobrevivencia de amplios grupos de la población. Además, las prestaciones sociales poseen un valor político, entendido en un doble sentido: por un lado, como conquista y como meta de lucha de algunos grupos; por el otro, como medio para ejercer control político. En este último sentido debe entenderse también el valor ideológico de las prestaciones como forma de legitimación de un sistema social. Estos valores múltiples explican, al menos en parte, el carácter desigual de los derechos sociales en muchos países, lo cual a menudo está en contradicción con la universalidad declarada del acceso a ellos. Así, algunas prestaciones particularmente la seguridad social se han dirigido principalmente a los grupos que participan en la economía formal, donde los valores de tales prestaciones pueden realizarse con mayor efectividad.

Como se mencionó anteriormente, la suma de los derechos de intercambio basados en el mercado y conferidos por el Estado define el conjunto total de bienes y servicios a disposición de una persona, determinando así las condiciones de vida. A través de la mediación de la estructura y dinámica familiar, las condiciones de vida afectan, a su vez, al siguiente determinante próximo del nivel de salud: los estilos de vida. Otros factores que también influyen directamente sobre los estilos de vida son la cultura e ideología; las leyes, reglamentos, impuestos y subsidios generados por el Estado, y la publicidad de las empresas comerciales (aunque estas últimas relaciones no están representadas en la figura III.1, por razones de simplificación). Como Coreil y colaboradores han argumentado, la noción del estilo de vida ha ganado amplio terreno en el campo de la salud sin un análisis conceptual adecuado.

El uso más común reduce su significado a conductas específicas individuales que se interpretan como factores de riesgo; este uso no toma en cuenta el contexto sociocultural de la conducta, elemento principal del significado sociológico original de estilo de vida. Coreil y colaboradores proponen que este concepto sea aplicado a conductas que son compartidas por un grupo social en un contexto específico.

En este sentido representa un puente conceptual entre los patrones culturales y conductuales.

De acuerdo con esta perspectiva más amplia, la figura III.1 hace una distinción fundamental entre las condiciones de vida y los estilos de vida. Las primeras se refieren a la situación objetiva material en la cual existen los diferentes grupos sociales. Los segundos representan la manera en la cual esos grupos sociales traducen su situación objetiva en patrones de conducta. Así, las condiciones de vida generan lo que se puede llamar riesgos sociales, mientras que los estilos de vida producen riesgos conductuales. Considerados como un todo, ambos definen la calidad de vida. Sin duda alguna, un desarrollo conceptual exhaustivo requerirá operacionalizar las categorías de las condiciones y estilos ST-03-03/1

ECOLOGÍA

CLAVE: ENF-1 Número de créditos: 9

Antología del curso

Página 50 de 67

de vida. Sin embargo, por el momento basta con establecer su posición en la determinación del nivel de salud.

Hasta este punto, nuestro esquema analítico ha postulado distintos tipos de riesgos que se van generando a lo largo de la cadena de determinación. Como se señaló antes, el concepto de riesgo ocupa un lugar central en nuestro marco de referencia. En efecto, una concepción dinámica de la salud y la enfermedad no puede limitarse a visualizar un estado de salud ideal y otro de enfermedad como los dos extremos de un continuum, sino que debe incorporar los diversos gradientes dentro de ese continuum, es decir, los niveles de riesgo. Puede postularse que la compleja interacción entre los determinantes básicos, estructurales y próximos (figura III.2) define todo un espectro de niveles de riesgo.

Toda vez que el concepto de riesgo denota una cierta probabilidad de sufrir un daño a la salud, se refiere necesariamente a grupos poblacionales (que ofrecen los denominadores indispensables para calcular probabilidades). En un momento dado, una situación de alto riesgo puede sufrir un cambio de estado y producir un daño a la salud. Es en este paso entre el riesgo y el daño donde se ejerce la dimensión individual de la salud. En efecto, el fenómeno poblacional del riesgo se traduce, a nivel individual, en lo que podría llamarse susceptibilidad a diversos agentes de enfermedad. Como se muestra en la figura III.1, la susceptibilidad es un fenómeno donde convergen las condiciones de trabajo, las condiciones de vida y los estilos de vida —determinados por procesos sociales— con la estructura y la función del cuerpo —determinados por procesos biológicos. La susceptibilidad es, además, producto de la interacción entre el medio interno y el medio externo, de cuyo equilibrio depende la salud, según la concepción de Dubos y de otros proponentes de la teoría ecológica. Así, la transformación de la naturaleza por el ser humano genera contaminación, entendida en sentido lato como la presencia de todos los agentes biológicos, químicos y físicos que pueden incidir sobre los individuos susceptibles para provocar enfermedad. Debe notarse que esta definición amplia de contaminación no sólo incluye la introducción activa de agentes de enfermedad en el ambiente como resultado de la actividad humana, sino también la ausencia de esfuerzos para eliminar los agentes presentes de manera natural.

En síntesis, los niveles de salud son el resultado del equilibrio entre la exposición a agentes de enfermedad y la susceptibilidad individual, que resulta de una compleja red de riesgos, producto a su vez de un conjunto articulado de determinantes sociales y biológicos. El amplio tema de la medición de los niveles de salud está más allá de los límites de este análisis (para tres revisiones sucesivas, véanse Donabedian, Bergner y Rothman, Schlaepfer e Infante). Un tópico relacionado se refiere a las percepciones sociales e individuales sobre el conjunto de experiencias humanas incluidas dentro del dominio de la salud, así como a los umbrales que señalan los límites de la normalidad. A pesar de la importancia de estos puntos para el estudio de los niveles de salud, no intentaremos discutirlos; baste señalar que, al igual que los riesgos, los niveles de salud también se manifiestan en varios grados, que van desde la salud positiva —concepto que incluye al desarrollo biopsíquico y al bienestar— hasta el extremo irreversible de la muerte, pasando por la enfermedad sin comuicaciones y la enfermedad que produce incapacidad temporal o permanente.

Tampoco examinaremos aquí el debate sobre la importancia relativa que tienen para la determinación de los niveles de salud los factores antes analizados versus el sistema de atención a la salud, tema que será abordado someramente en el capítulo IV. Lo cierto es que toda sociedad cuenta ST-03-03/1

ECOLOGÍA

CLAVE: ENF-1 Número de créditos: 9

Antología del curso

Página 51 de 67

con diversos medios que puede aplicar en uno varios puntos del proceso de determinación, esto es, en la transformación de los riesgos, la reduccción de la susceptibilidad individual y/o la reparación de los daños. La importancia, efectividad y eficiencia relativas de las intervenciones dirigidas a cada uno de estos puntos dependen de diversas condiciones de índole económica, política, científica, cultural e ideológica. En efecto, la figura III.1 muestra que el sistema de atención a la salud es principalmente producto de la interacción entre las esferas denominadas determinantes estructurales. Obviamente, un análisis completo del sistema de atención a la salud no puede limitarse a este nivel agregado de determinación, sino que también debe incluir los arreglos organizativos y las conductas de los prestadores de servicios y de la población, que definen el desempeño de dicho sistema, de acuerdo con los fenómenos sustantivos mencionados en el capítulo II. Además, se deben incluir las formas de práctica tradicional e informal. El siguiente capítulo examina algunos de estos temas centrales a los sistemas de salud. Por ahora, nos interesa enfocarnos en los determinantes.

Como retroalimentación de los procesos de determinación el sistema de atención a la salud puede a su vez incidir en: 1) los determinantes básicos y estructurales (por medio de la planificación familiar, los servicios de salud ambiental y, en forma aún incipiente, el consejo genético); 2) los determinantes próximos (por medio de los servicios de salud ocupacional y la promoción de la salud); 3) la susceptibilidad individual (mediante acciones preventivas en el sentido restringido del término, como la vacunación), y 4) los niveles de salud cuando éstos ya han sido determinados (por medio de los servicios de diagnóstico y tratamiento).

El conjunto de procesos incluidos en nuestro marco de referencia queda sintetizado en la figura III.2. Un elemento fundamental del marco de referencia se muestra en el lado izquierdo de la figura y consiste en distinguir cinco niveles de análisis: el sistémico, el socioestructural, el institucional, el doméstico y el individual. Los niveles sistémico y socioestructural corresponden a los determinantes básicos y estructurales, respectivamente. A su vez, los determinantes próximos se pueden analizar en dos niveles: las instituciones sociales que les dan una expresión organizacional y los procesos familiares que ejercen su expresión en el hogar. Finalmente, el nivel de salud se define, como se mencionó anteriormente, en el nivel individual. De arriba hacia abajo cada nivel de análisis "explica" (o marca los límites de variabilidad de) los factores que operan en el nivel inferior; de abajo hacia arriba tienen que buscarse "explicaciones de los elementos en cada nivel a través de las características y operación de los factores de los niveles superiores.

Esta figura debe verse simplemente como una manera esquemática para ilustrar la noción de la multicausalidad jerárquica subyacente a nuestro marco teórico; de ninguna manera sugiere que los niveles analíticos superiores sean intrínsecamente más importantes o complejos que los inferiores.

Por el contrario, muchos de los avances en la explicación y el mejoramiento del nivel de salud se originarán de un mejor entendimiento de las interacciones sutiles que operan en los niveles institucional, doméstico e individual. Además, nuestra formulación no implica un flujo unidireccional de determinación; si bien las flechas continuas en la figura III.2 postulan una dirección dominante de determinación, las flechas punteadas ilustran la existencia de relaciones de retroalimentación importantes.

Aunque todavía requiere una mayor elaboración, el marco de referencia desarrollado aquí permite apreciar la compleja determinación de los procesos de salud, así como identificar áreas de inST-03-03/1

ECOLOGÍA

CLAVE: ENF-1 Número de créditos: 9

Antología del curso

Página 52 de 67

vestigación futura. Este marco de referencia también proporciona las bases para comprender los mecanismos de cambio, los cuales constituyen el siguiente elemento fundamental de la teoría de la transición epidemiológica.

Los mecanismos de la transición Como se indicó anteriormente, el nivel de salud se expresa en el nivel individual; su agregación define el perfil epidemiológico de una población y el cambio a largo plazo de tal perfil constituye la transición epidemiológica. Al haber especificado los determinantes de la salud individual, la teoría de la transición debe también incluir los mecanismos que conducen al cambio en el nivel agregado.

En la transición epidemiológica están comprometidos tres mecanismos principales que se refieren a cambios de largo plazo: 1) la disminución de la fecundidad, que altera la estructura por edades de la población; 2) la modificación de los factores de riesgo, que afecta la incidencia de las enfermedades; 3) el mejoramiento en la organización y la tecnología de la atención a la salud, que modifica las tasas de letalidad.

Disminución de la fecundidad. Este proceso, que es parte de la transición demográfica, implica el cambio de una fecundidad dominada por factores naturales y biológicos, hacia una fecundidad controlada en gran medida por las decisiones de las parejas.

Como resultado de la reducción de la fecundidad, las sociedades cambian de manera fundamental sus estructuras por edad; de una distribución tendiente hacia el predominio de las edades jóvenes, se pasa a otra en que predominan los adultos.

El número absoluto de adultos aumenta desde la primera etapa de la transición demográfica, como resultado del crecimiento de la población que se deriva del descenso de la mortalidad y de una alta tasa de fecundidad. Cuando esta última disminuye, la población de adultos sigue creciendo debido al envejecimiento de las personas nacidas en el pasado bajo condiciones de fecundidad elevada. Además, el predominio relativo de los adultos se hace patente, ya que el descenso de la fecundidad reduce el número de individuos jóvenes.

En términos epidemiológicos, el resultado de este proceso es el incremento del número absoluto y la proporción de personas expuestas a enfermedades no transmisibles, como los padecimientos cardiovasculares y el cáncer. Aun manteniendo constantes las tasas de incidencia específicas por edad, se eleva sustancialmente el volumen absoluto de enfermos y muertos por este tipo de padecimientos. Además, el número total de muertes también aumenta como resultado de la nueva estructura por edades.

Modificación de los factores de riesgo. A diferencia del anterior, este mecanismo actúa primariamente sobre la probabilidad de enfermar, esto es, sobre las tasas de incidencia de las enfermedades. De acuerdo con nuestro marco de referencia, la fuerza subyacente a la modificación de tal pro-

ST-03-03/1

ECOLOGÍA

CLAVE: ENF-1 Número de créditos: 9

Antología del curso

Página 53 de 67

babilidad es el cambio de los diferentes tipos de riesgo: ocupacionales, ambientales, sociales, biológicos y conductuales (figura III.1).

Muchos de estos cambios están asociados con el proceso de modernización. El análisis detallado de sus dimensiones sociales, económicas y culturales rebasa los límites de este trabajo. Sin embargo, es importante mencionar algunas de las manifestaciones de la modernización que tienen mayor influencia sobre los riesgos a la salud. En términos generales, incluyen los cambios de una sociedad donde predomina la producción agrícola a otra en la que impera la producción industrial, lo cual también implica un Notable incremento en la productividad. Íntimamente relacionado con este proceso se encuentra el cambio en la distribución de la población de un predominio rural a uno urbano. Estos cambios socioeconómicos han ocurrido de modo paralelo con dos transformaciones culturales: la expansión de la educación, que provee acceso a niveles mínimos comunes de escolaridad a la mayor parte de la sociedad, y un incremento en la participación de la mujer en la fuerza de trabajo, que se relaciona con profundas modificaciones en la dinámica de las familias y de las comunidades. Una condición importante que acompaña a estos cambios es el mejoramiento promedio de la nutrición, las condiciones de la vivienda, el abastecimiento de agua y el saneamiento, lo cual disminuye de manera apreciable los riesgos a la salud.

Desde el punto de vista de la transición epidemiológica, la mayor parte de los cambios económicos, sociales y culturales que suelen identificarse con la modernización tienen una doble cara: algunos ayudan a reducir la incidencia de las enfermedades infecciosas y de los problemas derivados de la reproducción otros generan aumento de las enfermedades no transmisibles y de las lesiones. En efecto, no todos los aspectos de la modernización son positivos para la salud. En muchos países en desarrollo existe la creencia de que los cambios implicados en la transición epidemiológica son un signo de progreso. Difícilmente puede negarse que posponer la muerte sea algo positivo. Sin embargo, es muy cuestionable que los padecimientos degenerativos, los accidentes o la violencia representen una forma más "civilizada" de morir que las enfermedades infecciosas. De hecho, muchas de las circunstancias emergentes en la transición no son en absoluto un signo de progreso, sino más bien la expresión de modos deficientes de industrialización, urbanización y consumo masivo que se traducen, entre otros, en problemas de contaminación atmosférica, accidentes laborales y de tránsito, trastornos mentales, consumo de sustancias nocivas como tabaco, alcohol y otras drogas, y hábitos de alimentación poco saludables. El reto de los países en desarrollo consiste en superar el rezago epidemiológico representado por las infecciones, la desnutrición y los problemas ligados a la reproducción, sin que se repitan los patrones patológicos de las naciones actualmente desarrolladas. Más aún, los países con menos recursos pueden aprender importantes lecciones que les permitan adoptar desde ahora estrategias preventivas para no repetir las costosas experiencias de las naciones industrializadas.

Disminución de las tasas de letalidad. Diversos cambios ocurridos en la cantidad, distribución, organización y calidad de los servicios de salud han contribuido a la transición epidemioló|gica.

Principalmente durante este siglo, la investigación médica y el desarrollo tecnológico han producido avances importantes en el manejo efectivo de muchas enfermedades, tanto transmisibles como no transmisibles. Una parte importante de la mayor supervivencia de los seres humanos se debe a la disminución de las tasas de letalidad, lograda mediante la aplicación de tecnologías diagnósticas y terapéuticas efectivas.

ST-03-03/1

ECOLOGÍA

CLAVE: ENF-1 Número de créditos: 9

Antología del curso

Página 54 de 67

Las intervenciones terapéuticas, como el manejo de la tuberculosis pulmonar con antifímicos, de las infecciones respiratorias agudas con antibióticos o de la diarrea aguda con sales de rehidratación oral, no modifican el riesgo de enfermarse, sino sólo en tanto el tratamiento temprano reduce el riesgo de contagio a otros miembros de la población. El efecto más importante de las intervenciones terapéuticas es el de disminuir la probabilidad de morir entre los que ya han enfermado. Esta probabilidad es la tasa de letalidad. En cambio, las intervenciones preventivas primarias, como las vacunas, sí actúan sobre la probabilidad de enfermar. En todo caso, el principal efecto de ambos tipos de intervención en los países subdesarrollados ha sido reducir el peso proporcional de las muertes por enfermedades infecciosas y parasitarias, contribuyendo así a los estadios iniciales de la transición epidemiológica. En etapas más avanzadas de la transición, las innovaciones tecnológicas pueden producir una reducción de la letalidad o incluso (aunque con menor frecuencia) de la incidencia de algunas enfermedades no transmisibles, dando lugar a un patrón epidemiológico que Olshansky y Ault caracterizan como el aplazamiento de las muertes por enfermedades degenerativas.

La diversidad de modalidades que cada uno de los tres mecanismos puede asumir en distintos contextos históricos explica por qué la transición epidemiológica no es uniforme en todas las naciones o regiones. En efecto, las características de cada mecanismo, así como su interrelación, seguramente establecen diferencias importantes en la dinámica epidemiológica de un país. Ello plantea la posibilidad de que existan distintos modelos para dicha dinámica.

Modelos de la transición Los efectos combinados de los determinantes y los mecanismos explican los cuatro cambios básicos que caracterizan a la transición epidemiológica, tal como fue explicado antes. Más allá de estos cambios comunes, las experiencias de la transición parecen variar de un tipo de país a otro. Sin embargo, estas distinciones no parecen haber sido consideradas cabalmente en muchas de las formulaciones originales de la teoría de la transición epidemiológica. Por su naturaleza pionera, casi todas las obras clásicas sobre este tema encierran una perspectiva lineal y unidireccional. De manera similar a la concepción de Rostow sobre los estadios relativamente fijos del desarrollo económico, en dichas obras se supone que todos los países tienen que pasar por una serie de etapas epidemiológicas.

Así, Frederiksen propone cuatro "estadios de la sociedad" —tradicional, transicional temprano, transicional tardío y moderno—, cada uno de los cuales corresponde a un patrón predominante de morbilidad, mortalidad y fecundidad, así como a un modo específico de organizar la atención a la salud. Omran identifica tres eras secuenciales: pestilencia y hambruna, disminución de las pandemias, y enfermedades degenerativas y producidas por el hombre. En su artículo semanal, Omran reconoce que pueden haber diferentes modelos de transición a los cuales denomina modelo clásico u occidental, característico de Europa y Norteamérica; modelo acelerado, ejemplificado por Japón, y modelo contemporáneo o tardío, típico de algunas sociedades en desarrollo como Sri Lanka y Chile. Sin embargo, las diferencias entre los modelos se limitan al momento de inicio de la transición y a la velocidad con la que cada país atraviesa las diferentes eras. Se mantiene el supuesto básico de una secuencia lineal y unidireccional. De manera similar, Lerner presenta tres etapas: vitalidad baja, control creciente sobre la mortalidad y concepción ampliada de la salud. Algunos autores posteriores han propuesto etapas adicionales.

ST-03-03/1

ECOLOGÍA

CLAVE: ENF-1 Número de créditos: 9

Antología del curso

Página 55 de 67

Muchas de las críticas a la teoría de la transición epidemiológica se han dirigido contra esta imagen lineal y contra el supuesto de que todos los países seguirán, tarde o temprano, los mismos pasos. Pero no hay nada intrínseco al concepto de transición que nos obligue a adoptar dicho supuesto.

Por el contrario, una comprensión cabal de la dinámica de la salud exige tomar en cuenta las complejidades del proceso de transición. Tal complejidad ha ido aumentando a medida que se han acelerado los cambios demográficos, sociales, económicos, culturales y tecnológicos que subyacen a la transición epidemiológica. En efecto, podemos afirmar que actualmente la experiencia transicional de muchos países es más compleja y rápida que la de las naciones industrializadas. Al menos entre los países de ingresos medios como México, parece existir un nuevo modelo de transición, al que podemos denominar el modelo prolongado y polarizado. Éste presenta los siguientes rasgos distintivos: Traslape de etapas. La secuencia de las etapas descrita por autores previos pudiera sugerir que cada una está claramente separada de las otras. En realidad, varios momentos de la transición pueden superponerse. Por ejemplo, el descenso de las enfermedades infecciosas puede ser lento o aun estancarse en segmentos importantes de la población, mientras que el aumento de las enfermedades no transmisibles puede estar ocurriendo rápidamente en otro segmento de la misma población.

Más que la sustitución de un problema por otro, se da una yuxtaposición de los viejos y los nuevos retos. Así pues, las patologías pre y postransicionales coexisten en la misma población.

Contratransiciones. La naturaleza unidireccional de la teoría original no contemplaba la posibilidad de que se dieran movimientos de contraflujo. No obstante, muchos países han sufrido un resurgimiento de enfermedades antes controladas, tales como el paludismo, el dengue, la tuberculosis y el cólera. Es interesante notar que, en muchos casos, el resurgimiento ha ocurrido con tasas de letalidad considerablemente menores que en el pasado. Ello indica que el cambio de mortalidad a morbilidad puede ocurrir no sólo para las enfermedades degenerativas, como ha sido característico de los países desarrollados, sino también para los procesos infecciosos, como está ocurriendo ahora en algunos países en desarrollo.

El resurgimiento de las infecciones del pasado y la persistencia de morbilidad infecciosa aun en presencia de menor mortalidad, son dos de las razones por las cuales no debe suponerse que la transición epidemiológica implica una reducción en la importancia de las enfermedades transmisibles.

Otra razón más es la aparición de nuevas enfermedades infecciosas, de las cuales el ejemplo reciente más dramático es el SIDA. Además, es necesario tener presente que muchas enfermedades crónicas no transmisibles o su tratamiento pueden debilitar la respuesta inmune, como ocurre a menudo con el cáncer. En consecuencia, estas enfermedades no transmisibles frecuentemente se acompañan de infecciones agregadas, que de hecho pueden ser la causa precipitante de muerte. Como puede verse, la transición epidemiológica es un proceso mucho más complejo que la simple sustitución de las enfermedades infecciosas por las no transmisibles. Las primeras seguirán teniendo la mayor importancia.

Transición prolongada. El traslape de etapas y las contratransiciones conducen a una situación en la que no existe una resolución clara del proceso de transición. Muchos países de ingresos medios parecen estar estancados en una situación de morbimortalidad mixta en la que sigue habiendo una gran incidencia de infecciones comunes, sin que se llegue al predominio de los padecimientos cróST-03-03/1

ECOLOGÍA

CLAVE: ENF-1 Número de créditos: 9

Antología del curso

Página 56 de 67

nicos. En este sentido puede hablarse de una transición prolongada. Ésta es una de las características distintivas del nuevo modelo de transición. Podría argumentarse que la mayor parte de los países industrializados experimentaron también la superposición de etapas, ya que pasaron por un periodo en el que coexistieron los dos tipos de patología. El rasgo distintivo de muchos países de ingresos medios es el carácter prolongado de dicha coexistencia.

Polarización epidemiológica. Las tres características hasta ahora descritas no afectan de igual forma a los diferentes grupos sociales y regiones geográficas, sino que, por el contrario, exacerban las desigualdades previas en materia de salud. En efecto, tradicionalmente han existido marcadas diferencias cuantitativas en el número de muertes que sufre cada grupo social. Pero la transición prolongada y polarizada introduce diferencias cualitativas en el tipo de enfermedades que padecen los diversos grupos sociales. Así, el traslape de etapas en el nivel nacional ocurre porque las poblaciones pobres y rurales continúan sufriendo la patogía pretransicional, mientras que los habitantes urbanos experimentan en mayor grado un patrón de morbilidad postransicional. Sin duda, en las zonas pobres y rurales se empiezan a registrar incrementos de los padecimientos no transmisibles, pero el peso abrumador de la enfermedad sigue estando representado por dolencias cuya permanencia no tiene justificación técnica, dado que pueden prevenirse con tecnologías utilizadas desde hace muchos años o incluso décadas. La persistencia e incluso la exacerbación de las desigualdades sociales parece explicar la naturaleza prolongada de la transición.

Es necesario aclarar que no suscribimos la visión maniquea que a menudo se refleja al contrastar categorías vagas como "enfermedades de la pobreza" versus "enfermedades de la abundancia".

La realidad resulta mucho más compleja de lo que sugeriría una simplificación de dos perfiles opuestos. En particular, resulta equivocado identificar la patología pretransicional como un problema de los pobres y la postransicional como un problema de los ricos. Más bien, la polarización epidemiológica parece obedecer a procesos históricos que han conducido a la división entre una población rural cuya economía es primordialmente agrícola y una población urbana basada en una economía industrial y de servicios. Aunque éste es un punto que requiere mayor investigación, existe evidenciae , que son los pobres quienes experimentan en mayor grado los dos tipos de patología, cuya diferenciación depende entonces de la ubicación rural o urbana. Como ya señalamos, los padecimientos crónico-degenerativos y las lesiones no deben considerarse como signos de progreso, sino que son también parte de la patología de la pobreza.

Existe un grupo especial cada vez más numeroso, los inmigrantes recientes a las grandes ciudades, en el que parecen chocar los dos tipos de patología, de forma que el proceso de transición se comprime. Desgraciadamente, no hay información suficiente sobre las condiciones de salud de los inmigrantes rurales al medio urbano para poder confirmar esta hipótesis, la cual requiere de mayor investigación.

En síntesis, el análisis precedente sugiere que, junto con los modelos descritos por Omran, parece estar surgiendo en años recientes un modelo prolongado y polarizado de la transición, en el cual el traslape de tendencias subsiste por un largo periodo y la distribución social de los cambios es muy heterogénea. En todo caso, resulta claro que la dinámica del cambio epidemiológico varía sustan-

ST-03-03/1

ECOLOGÍA

CLAVE: ENF-1 Número de créditos: 9

Antología del curso

Página 57 de 67

cialmente entre y dentro de los países. Por esta razón, Murray y Chen sugieren la necesidad de usar el plural al referirse a las varias transiciones de la salud.

LOS RETOS La creciente complejidad del campo de la salud queda subrayada por la intrincada red de consecuencias que la transición epidemiológica tiene sobre sus propios determinantes. Cada una de esas consecuencias plantea nuevos retos que el Estado y la sociedad civil deben enfrentar. Entre ellos destacan los efectos demográficos, por los cuales la transición epidemiológica genera cambios adicionales en la estructura por edades y en las tasas de crecimiento. Existen también consecuencias económicas derivadas de las condiciones cambiantes de salud, con efectos sobre la productividad de la fuerza de trabajo, sobre los esquemas de pensiones y sobre los costos de la atención médica. El modelo de transición prolongada y polarizada también tiene efectos sociales, pues exacerba la desigualdad que le dio origen. Asimismo, la carga de dependencia se traslada de los niños a los viejos y de la familia a la empresa y al Estado.

Desde luego, la transición epidemiológica tiene (o debería tener) un efecto determinante sobre el sistema de atención a la salud. La emergencia de los padecimientos no transmisibles suele agudizar la presión sobre los servicios de mayor complejidad, como los hospitalarios. El aumento de la demanda por recursos humanos especializados y por tecnologías más elaboradas (aunque no necesariamente más efectivas) tiende a aumentar los costos. Ello exacerba el riesgo de una competencia por la definición de prioridades entre tipos de patología y por la asignación correspondiente de recursos. En efecto, como hemos señalado antes, el modelo de transición prolongada y polarizada implica la presencia simultánea de viejos y nuevos problemas. A menos que haya una expansión real de recursos adicionales o un uso más eficiente de los actuales, este tipo de dinámica epidemiológica conduce, necesariamente, a una competencia entre tipos de padecimientos. En virtud de la polarización, ésta es también una competencia entre poblaciones. Es altamente probable que sea la población depauperada, sobre todo de las áreas rurales, la que pierda en esta competencia por la asignación de recursos.

Ello no haría sino aumentar el rezago epidemiológico y la polarización.

La forma de abordar estos posibles conflictos consiste en asumir el reto de desarrollar modelos innovadores de servicios, mediante los cuales la transición epidemiológica sirva como guía para lograr la correspondiente transición de la atención a la salud. Atender este reto exige entender los sistemas de salud. A ese tema se dedica el capítulo que sigue.

Bibliográfia recomendada Frenk, J. (2003). La Salud de la Población: Hacia Una Nueva Salud Pública. Fondo De Cultura Economica. Disponible en: http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen3/ciencia3/133/htm/poblacion.htm Organización Panamericana de la Salud [OPS]. (2010). Módulo de principios de epidemiología para el control de enfermedades (MOPECE). Unidad 1 - Presentación y marco conceptual. Washington, D.C. Disponible en: http://new.paho.org/bra/index.php?option=com_content&task=view&id=1754&Itemid=371%20 ST-03-03/1

Unidad 1: Presentación y marco conceptual

Marco conceptual La observación de la realidad –la naturaleza tal como existe– y la organización racional de esas observaciones para describir, explicar, predecir, intervenir, controlar y modificar la realidad es el fundamento de la ciencia. Esta forma de percibir la realidad y, con ella, la generación de conocimiento, se ven necesariamente influenciadas por las concepciones dominantes en cada tiempo y lugar, los llamados paradigmas. Estos paradigmas, con sus elementos objetivos y subjetivos, postulan modelos y valores que forman un marco teórico y proveen una estructura coherente para entender la realidad.

Al mismo tiempo, los paradigmas imponen límites implícitos a las preguntas, conceptos y métodos que se consideran legítimos. Las observaciones que no encajan en el paradigma dominante a menudo se subestiman, se malinterpretan o se reinterpretan para que encajen en sus modelos o valores. Eventualmente, la tensión generada entre lo establecido como tradicional y lo innovador da paso a un nuevo paradigma que, reemplazando rápidamente al anterior, se convierte en el nuevo paradigma dominante. Así, la secuencia de paradigmas en épocas sucesivas guía la evolución de una disciplina científica.

La epidemiología no ha estado ajena a este proceso de transformación y cambio de paradigmas. A lo largo del tiempo, han surgido nuevos modelos y valores y otros han caído en desuso, impulsados por la necesidad de subsanar brechas y limitaciones conceptuales, por la inclusión o exclusión de actores, por la extensión o restricción de niveles de análisis y por el desarrollo de la tecnología y de nuevos métodos de investigación de la frecuencia, distribución y determinantes de la salud en las poblaciones. Implícita en cada paradigma de la epidemiología ha habido siempre una concepción primordial sobre la causalidad d de los fenómenos de salud y enfermedad en la población.

Así en la historia de la epidemiología moderna se pueden distinguir tres grandes eras, cada una de ellas con su paradigma dominante (Susser y Susser, 1996) r La era de la estadística sanitaria y el paradigma miasmático: la enfermedad en la población se atribuye a las emanaciones hediondas (miasma) de la materia orgánica en agua, aire y suelo; el control de la enfermedad en la población se concentra en el saneamiento y el drenaje. r La era de laa epidemiología de enfermedades infecciosas y el paradigma microbiano: los postulados de Koch plantean que la enfermedad en la población se atribuye a un agente microbiano, único y específico por enfermedad y reproducible y aislable en condiciones experimentales; el control de la enfermedad en la población se enfoca a la interrupción de la transmisión o propagación del agente. r La era de laa epidemiología de enfermedades crónicas y el paradigma de los factores de riesgo: la enfermedad en la población se atribuye a la interacción producida por la exposición y/o susceptibilidad de los individuos a múltiples factores de ries-

22

Organización Panamericana de la Salud / OMS

Módulo de principios de epidemiología para el control de enfermedades (MOPECE)

go; el control de la enfermedad en la población se enfoca a la reducción de los riesgos individuales de enfermar a través de intervenciones sobre los estilos de vida.

Es importante destacar que, en cada era, el paradigma epidemiológico dominante ha tenido implicaciones cruciales para la práctica de la salud pública, no solamente al redefinir el concepto de salud prevalente en un lugar y tiempo dados, sino fundamentalmente al fijar las premisas y normas de lo que, en su momento, se califica como práctica racional de la salud pública. Así, la transición de paradigmas epidemiológicos se acompaña de cambios en la definición de políticas de salud, prioridades de investigación en salud, necesidades de capacitación de recursos humanos, organización de los sistemas de salud y operación de los servicios de salud, entre muchos otros cambios.

Las últimas décadas del Siglo XX vieron desarrollarse a la epidemiología como disciplina aplicada básica de la salud pública. En ese contexto surge la definición amplia de salud propuesta por la Organización Mundial de la Salud (OMS) como “el estado de completo bienestar físico, mental y social y no solo la ausencia de enfermedad” y se plantean nuevas perspectivas epidemiológicas sobre la salud poblacional. Una de las más innovadoras y trascendentales por su carácter integrador y repercusión internacional en las políticas de salud pública fue la perspectiva canadiense de Lalonde y Laframboise (1974), que definió un marco conceptual comprensivo para el análisis de la situación de salud y la gestión sanitaria. Bajo el modelo de Lalonde, los factores condicionantes de la salud en la población se ubican en cuatro grandes dimensiones de la realidad, denominadas “campos de la salud”: r La biología humana, que comprende la herencia genética, el funcionamiento de los sistemas internos complejos y los procesos de maduración y envejecimiento. r El ambiente, que comprende los medios físico, psicológico y social. r Los estilos de vida, que comprende la participación laboral, en actividades recreativas y los patrones de consumo. r La organización de los sistemas de salud, que comprende los aspectos preventivos, curativos y recuperativos.

El Modelo de los Campos de la Salud puso de manifiesto, en el plano político y académico, la importancia de considerar una visión más holística o integral de la salud pública.

Los postulados centrales en la propuesta de Lalonde son que la forma como se organizan o se dejan de organizar los sistemas de salud es, en sí misma, un elemento clave para la presencia o ausencia de enfermedad en la población; que la prestación de servicios de atención de salud y la inversión en tecnología y tratamiento médicos no son suficientes para mejorar las condiciones de salud en la población, y que los múltiples factores que determinan el estado de salud y la enfermedad en la población trascienden la esfera individual y se proyectan al colectivo social.

Organización Panamericana de la Salud / OMS

23

Unidad 1: Presentación y marco conceptual

A partir de las reflexiones de Lalonde, se han observado importantes avances de la epidemiología en la búsqueda de las causas de la enfermedad, además del individuo, en la comunidad y el sistema sociopolítico; se han ampliado los métodos de investigación a fin de incluir procedimientos cualitativos y participativos para integrar el conocimiento científico con el conocimiento empírico a fin de tomar en cuenta la riqueza y complejidad de la vida comunitaria (Declaración de Leeds, 1993). Simultáneamente a la expansión del enfoque individual hacia el poblacional, se verifica la necesidad de adoptar un enfoque de riesgos poblacionales más dinámico, así como de pasar del escenario explicativo o diagnóstico a un escenario predictivo de las consecuencias que, en salud, los cambios ambientales y sociales de gran escala habrán de tener en el futuro.

En la tarea por integrar las dimensiones biológica, socioeconómica y política al enfoque epidemiológico, se empieza a reconocer entonces el surgimiento de un nuevo paradigma: la ecoepidemiología (Susser y Susser, 1996), que pone énfasis en la interdependencia de los individuos con el contexto biológico, físico, social, económico e histórico en el que viven y, por lo tanto, establece la necesidad de examinar múltiples niveles de organización, tanto en el individuo como fuera de él, para la exploración de causalidad en epidemiología.

Bajo este paradigma, los factores determinantes de salud y enfermedad en la población ocurren en todos los niveles de organización, desde el microcelular hasta el macroambiental, y no únicamente en el nivel individual. Además, los determinantes pueden ser diferentes en cada nivel y, al mismo tiempo, los distintos niveles están interrelacionados e influencian mutuamente la acción de los factores causales en cada nivel. El riesgo de infección de un individuo, por ejemplo, está conectado a la prevalencia de dicha infección en los grupos humanos que lo rodean; la prevalencia de drogadicción en un barrio también influencia el riesgo que tiene un vecino de usar drogas. Así, la enfermedad en la población, bajo el paradigma ecoepidemiológico, se atribuye a la compleja interacción multinivel de los determinantes de la salud.

Los determinantes de la salud En una acepción general, los determinantes de la salud son todos aquellos factores que ejercen influencia sobre la salud de las personas y, actuando e interactuando en diferentes niveles de organización, determinan el estado de salud de la población. Los determinantes de la salud conforman, así, un modelo que reconoce el concepto de que el riesgo epidemiológico está determinado individualmente tanto histórica, como socialmente.

La relación entre los determinantes de la salud y el estado de salud es, por ello, compleja e involucra a muchos niveles de la sociedad que, como se ha señalado, abarcan desde el nivel microcelular hasta el macroambiental.

24

Organización Panamericana de la Salud / OMS

Módulo de principios de epidemiología para el control de enfermedades (MOPECE)

Un considerable número de modelos ha sido propuesto para explicar la relación entre los determinantes de la salud y el estado de salud de la población y todos han reconocido en forma consistente la necesidad de adoptar un enfoque ecológico e integral de la salud.

Con fines didácticos, el modelo de los determinantes de la salud se esquematiza en la Figura 1.1: Los determinantes de la salud ocioconómicas, cult ura les s a r les e en ya v i d e a d y s g de tr e n o s i m aba e dic bi n n j o io Co e d a s t o e i c n i ción v ser de oa sa s tarias y s i n e u c op om c o rt ias fer y pre encias s le d lu

e

Fatores biológicos y genéticos

l cia so los de vid esti a en

Ac Infl ue nc tores individu c a a f

les ta en

Co nd ic

Figura 1.1

Determinantes proximales

Determinantes distales

Traducido y modificado de: Dahlgren & Whitehead, 1991

Como queda ilustrado, existe un amplio rango de determinantes de la salud, desde los determinantes proximales o microdeterminantes, asociados a características del nivel individual, hasta los determinantes distales o macrodeterminantes, asociados a variables de los niveles de grupo y sociedad, es decir, poblacionales.

Ambos extremos del modelo de determinantes de la salud se encuentran en franca expansión. Por el lado de los determinantes proximales, el impresionante desarrollo del Proyecto Genoma Humano está estimulando el progreso de la epidemiología genética y molecular en la identificación de relaciones causales entre los genes y la presencia de enfermedad en los individuos. Por el lado de los determinantes distales, el no menos impresionante desarrollo de la investigación sobre el impacto de las desigualdades so-

Organización Panamericana de la Salud / OMS

25

Unidad 1: Presentación y marco conceptual

cioeconómicas, de género, etnia y otros factores culturales en la salud está estimulando el progreso de la epidemiología social en la identificación de los sistemas causales que generan patrones de enfermedad en la población.

A continuación se describen brevemente las principales características en cada uno de los niveles considerados en el modelo de determinantes de la salud. r Factores biológicos y caudal genético. La diversidad genética, la diferencia biológica de género, la nutrición y dieta, el funcionamiento de los sistemas orgánicos internos y los procesos de maduración y envejecimiento son determinantes fundamentales de la salud sobre los cuales es posible intervenir positivamente para promover y recuperar la salud. Un número creciente de factores genéticos se ve implicado en la producción de diversos problemas de salud, infecciosos, cardiovasculares, metabólicos, neoplásicos, mentales, cognitivos y conductuales. r Factores individuales y preferencias en estilos de vida. La conducta del individuo, sus creencias, valores, bagaje histórico y percepción del mundo, su actitud frente al riesgo y la visión de su salud futura, su capacidad de comunicación, de manejo del estrés y de adaptación y control sobre las circunstancias de su vida determinan sus preferencias y estilo de vivir. No obstante, lejos de ser un exclusivo asunto de preferencia individual libre, las conductas y estilos de vida están condicionados por los contextos sociales que los moldean y restringen. De esta forma, problemas de salud como el tabaquismo, la desnutrición, el alcoholismo, la exposición a agentes infecciosos y tóxicos, la violencia y los accidentes, aunque tienen sus determinantes proximales en los estilos de vida y las preferencias individuales, tienen también sus macrodeterminantes en el nivel de acceso a servicios básicos, educación, empleo, vivienda e información, en la equidad de la distribución del ingreso económico y en la manera como la sociedad tolera, respeta y celebra la diversidad de género, etnia, culto y opinión. r Influencias comunitarias y soporte social. La presión de grupo, la inmunidad de masa, la cohesión y la confianza sociales, las redes de soporte social y otras variables asociadas al nivel de integración social e inversión en el capital social son ejemplos de determinantes de la salud propios de este nivel de agregación. Está claramente reconocido que el nivel de participación de las personas en actividades sociales, membresía a clubes, integración familiar y redes de amistades ejercen un papel determinante en problemas de salud tan disímiles como, por ejemplo, el reinfarto de miocardio, las complicaciones del embarazo, la diabetes, el suicidio y el uso de drogas. r Acceso a servicios de atención de salud. Ciertos servicios médicos son efectivos para mejorar el estado de salud de la población en su conjunto y otros tienen

26

Organización Panamericana de la Salud / OMS

Módulo de principios de epidemiología para el control de enfermedades (MOPECE)

innegable valor para la salud individual. La provisión de servicios de inmunización y de planificación familiar, así como los programas de prevención y control de enfermedades prioritarias, contribuyen notoriamente al mejoramiento de la expectativa y la calidad de vida de las poblaciones. Las formas en que se organiza la atención de la salud en una población son determinantes del estado de salud en dicha población. En particular, el acceso económico, geográfico y cultural a los servicios de salud, la cobertura, calidad y oportunidad de la atención de salud y el alcance de las actividades de proyección comunitaria son ejemplos de determinantes de la salud en este nivel de agregación. r Condiciones de vida y de trabajo. La vivienda, el empleo y la educación adecuados son prerrequisitos básicos para la salud de las poblaciones. En el caso de la vivienda, ello va más allá de asegurar un ambiente físico apropiado e incluye la composición, estructura, dinámica familiar y vecinal y los patrones de segregación social.

En cuanto al empleo, el acceso a trabajo apropiadamente remunerado, la calidad del ambiente de trabajo, la seguridad física, mental y social en la actividad laboral, incluso la capacidad de control sobre las demandas y presiones de trabajo son importantes determinantes de la salud. El acceso a oportunidades educacionales equitativas y la calidad de la educación recibida son también factores de gran trascendencia sobre las condiciones de vida y el estado de salud de la población. En gran medida, los factores causales que pertenecen a este nivel de agregación son también determinantes del acceso a los servicios de salud, del grado de soporte social e influencia comunitaria y de las preferencias individuales y estilos de vida prevalentes entre los individuos y los grupos poblacionales. r Condiciones generales socioeconómicas, culturales y ambientales. En este nivel operan los grandes macrodeterminantes de la salud, que están asociados a las características estructurales de la sociedad, la economía y el ambiente y, por lo tanto, ligados con las prioridades políticas y las decisiones de gobierno, así como también a su referente histórico. El concepto de población se transforma del conjunto de individuos al conjunto de interacciones entre individuos y sus contextos, un concepto dinámico y sistémico. A este nivel, la salud se entiende como un componente esencial del desarrollo humano. Las desigualdades en salud y la necesidad de modificar la distribución de los factores socioeconómicos de la población en busca de la equidad, es un aspecto de relevancia para la aplicación del enfoque epidemiológico y la práctica de la salud pública.

El amplio marco que delimita el modelo de determinantes de la salud impone la necesidad de desarrollar y aplicar conceptos, métodos e instrumentos epidemiológicos de complejidad creciente a fin de comprender mejor y modificar positivamente la situación de salud de la población. No obstante, todo ello descansa en el dominio de los principios de la epidemiología moderna para el control de enfermedades. Simultáneamente,

Organización Panamericana de la Salud / OMS

27

Unidad 1: Presentación y marco conceptual

la globalización de las enfermedades infecciosas emergentes y reemergentes impone con la misma urgencia la necesidad de fortalecer las capacidades de alerta y respuesta epidemiológicas desde los servicios locales de salud para construir un marco de seguridad sanitaria global. El aumento del movimiento poblacional, sea por turismo, migración o como resultado de desastres, el crecimiento del comercio internacional de alimentos y productos biológicos, los cambios sociales y ambientales ligados a la urbanización, deforestación y alteración del clima, los cambios en los métodos de procesamiento y distribución de alimentos y en los hábitos de consumo, la amenaza de brotes como resultado de la liberación accidental o intencional de agentes biológicos y las repercusiones económicas de las situaciones epidémicas reafirman la necesidad de capacitación en epidemiología básica y aplicada a la realidad cotidiana de los servicios de salud.

Sin tratar de hacer un recuento exhaustivo ya que se tratará más adelante, lo anterior sirve de referencia para enmarcar algunos de los aspectos donde la epidemiología contribuye, entre ellos: r Vigilar las tendencias de mortalidad, morbilidad y riesgo y monitorear la efectividad de los servicios de salud. r Identificar determinantes, factores y grupos de riesgo en la población. r Priorizar problemas de salud en la población. r Proporcionar evidencia para la selección racional de políticas, intervenciones y servicios de salud, así como para la asignación eficiente de recursos. r Evaluar medidas de control e intervenciones sanitarias y respaldar la planificación de los servicios de salud.

28

Organización Panamericana de la Salud / OMS

Módulo de principios de epidemiología para el control de enfermedades (MOPECE)

Referencias bibliográficas Auerbach JA, Krimgold BK [Editors]. Income, socioeconomic status, and health: exploring the relationships. National Policy Association; Washington DC, 2001.

Beaglehole R, Bonita R, Kjellström T. Epidemiologia básica. Organização Pan-americana da Saúde; Washington DC, 1994.

Berkman LF, Kawachi I [Editors]. Social epidemiology. Oxford University Press; New York, 2000.

Collins FS. Medical and societal consequences of the Human Genome Project. The 109th Shattuck Lecture. The New England Journal of Medicine 1999 July 1;341(1):28-37.

Dahlgren G, Whitehead M. Policies and strategies to promote equity in health. World Health Organization, Regional Office for Europe; Copenhagen, 1991.

Dever GEA. Epidemiologia e administração de serviços de saúde. Organização Pan-americana da Saúde, Organização Mundial da Saúde ; Washington DC, 1991.

Diez-Roux AV. On genes, individuals, society, and epidemiology. American Journal of Epidemiology 1998;148(11):1027-32.

Directions for health: new approaches to population health research and practice. The Leeds Declaration. Nuffield Institute for Health, University of Leeds; Leeds, 1993.

Evans RG, Barer ML, Marmor TR [Ed.]. Why are some people healthy and others not?. The determinants of health of populations. Aldine de Gruyter; New York, 1994.

Gordis L, Noah ND. Epidemiology and World Health Organization. Report and recommendations of the Special Advisers to the Director-General. World Health Organization; Geneva, May 12, 1988.

Institute of Medicine. Committee for the study of the future of public health. Division of Health Care Services. The future of Public Health. National Academy Press; Washington DC, 1988.

Krieger N. Epidemiology and social sciences: towards a critical reengagement in the 21st Century. Epidemiologic Reviews 2000;22(1):155-63.

Kuhn TS. The Structure of Scientific Revolutions. Third Edition. University of Chicago Press; Chicago, 1996.

Lalonde M. O pensamento de Canadá respicto das estratégias epidemiológicas em saúde.

Boletín da Oficina Sanitária Pan-americana 1978 Março;84(3):189-95.

Last JM. Public health and human ecology. Second Edition. Appleton & Lange; Stamford, 1998.

McKinlay J. Paradigmatic obstacles to improving the health of populations. Implications for health policy. Salud Pública de México 1988;40:369-79.

Rose G. A estratégia da medicina preventiva. Masson, S. A.; Barcelona, 1994.

Rose G. Indivíduos doentes e populações enfermas. En: O desafio da epidemiologia. Problemas e leituras selecionadas. Organização Pan-americana da Saúde; Washington DC, 1988.

Organización Panamericana de la Salud / OMS

29

Unidad 1: Presentaci贸n y marco conceptual

Schwartz S, Susser E, Susser M. A future for epidemiology?. Annual Review of Public Health 1999;20:15-33.

Susser M, Sussser E. Choosing a future for epidemiology. Am J Public Health 1996;86(5):668-73 Shapiro S. Epidemiology and public policy. American Journal of Epidemiology 1991;143:1058.

Spasoff RA. Epidemiologic methods for health policy. Oxford University Press; New York, 1999.

Strengthening public health action: the strategic direction to improve, promote and protect public health. Ministry of Health New Zealand. Public Health Group; Wellington, 1997.

Terris M. The changing relationships of epidemiology and society: The Robert Cruikshank Lecture. Journal of Public Health Policy 1985;6:15-36.

Winkelstein W, Jr. Interface of epidemiology and history: a commentary on past, present, and future. Epidemiologic Reviews 2000;22(1):2-6.

30

Organizaci贸n Panamericana de la Salud / OMS

Indice Contenido y objetivos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 El enfoque epidemiológico. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 Tiempo, lugar y persona. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Tiempo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Lugar. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Persona . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

15 15 15 16

Causalidad. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 Historia natural de la enfermedad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 La cadena epidemiológica. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Agente causal. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Reservorio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Modo de transmisión del agente. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Puerta de eliminación o de salida del agente. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Puerta de entrada en el huésped. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Huésped susceptible. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

22 22 30 33 35 35 37

Referencias bibliográficas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

Organización Panamericana de la Salud / OMS

Módulos de principios de epidemiología para el control de enfermedades (MOPECE)

Contenido y objetivos Esta Unidad presenta algunos aspectos del perfil epidemiológico, como la emergencia y reemergencia de enfermedades, los tipos de enfermedades y sus implicaciones para la salud pública. Menciona los principios de causalidad en epidemiología, la historia natural y el espectro de la enfermedad, los elementos de la cadena de infección y resume los aspectos básicos de la transmisión de enfermedades en la población.

Los objetivos de la presente Unidad son: • Explicar el enfoque epidemiológico en el estudio de la salud de las poblaciones.

• Describir la cadena epidemiológica e identificar sus elementos.

• Identificar las características básicas de la ocurrencia, transmisión y persistencia de enfermedad en la población

Organización Panamericana de la Salud / OMS

5

Módulos de principios de epidemiología para el control de enfermedades (MOPECE)

Introducción La creciente complejidad de la salud en Latinoamérica se caracteriza por la persistencia de problemas tradicionales, por modificaciones de los mismos y por la aparición de nuevos problemas de salud. El carácter global de la salud se expresa a través de dos dimensiones fundamentales: las condiciones de salud de las poblaciones y la respuesta social a tales condiciones, estructurada a través de los sistemas de salud.

Las definiciones del estado y necesidades de salud de las poblaciones varían de acuerdo con los cambios socioeconómicos, ambientales y los avances del conocimiento, los cuales han sido utilizados para explicar la transformación de los perfiles epidemiológicos de los países.

En el nivel macro del modelo de determinantes de salud, el perfil epidemiológico se configura según los cambios económicos, sociales, políticos y culturales, mientras que en el modelo de la transición epidemiológica, propuesto por Omran y modificado por diversos autores, los determinantes de salud se enfocan más desde la perspectiva de la enfermedad. La propuesta original del modelo de transición epidemiológica asumía una evolución lineal de los cambios epidemiológicos; la historia reciente ha demostrado la reversibilidad de los mismos, su naturaleza no lineal y la coexistencia de enfermedades no transmisibles y transmisibles.

Aunque diversas enfermedades infecciosas tradicionales han sido total o parcialmente controladas, su importancia sigue siendo considerable en muchas áreas geográficas y poblaciones del mundo. El sarampión, el paludismo, el cólera, el dengue, la enfermedad de Chagas, las infecciones de transmisión sexual y la tuberculosis, entre otras, han recobrado su importancia como causas de morbilidad y mortalidad a nivel global.

Además de las transmisibles, las enfermedades crónicas y los problemas emergentes son también de especial relevancia. Se suma a ello el surgimiento de nuevas poblaciones en riesgo, como los trabajadores migrantes y los refugiados. Por otro lado, además de la desnutrición, que afecta a millones en el mundo, los cambios en los patrones alimentarios han tenido también como resultado que un mayor número de personas consuman dietas asociadas a un riesgo mayor de enfermedades crónicas.

Los cambios demográficos muestran una franca tendencia hacia el envejecimiento poblacional y hacia la recomposición de la estructura de edad de la población como resultado de la menor fecundidad y del aumento en la esperanza de vida. El resultado de este proceso será también un aumento del número de personas con padecimientos crónicos no infecciosos que, aún si se mantienen constantes las actuales tasas de incidencia, habrán de demandar mayor atención médica en los próximos años.

En Latinoamérica, las enfermedades transmisibles mantienen su importancia, en tanto que las no transmisibles, las lesiones y las toxicomanías han cobrado mayor relevancia como causas de morbilidad y mortalidad. Estas transformaciones son particularmente complejas en los países no industrializados, en los que el modelo de desarrollo económiOrganización Panamericana de la Salud / OMS

7

Unidad 2: Salud y enfermedad en la población

co ha producido una profunda desigualdad social. Este nuevo perfil epidemiológico evidencia nuestra vulnerabilidad a los cambios naturales, sociales y biológicos y demanda el fortalecimiento de las redes nacionales e internacionales de vigilancia en salud pública.

El deterioro de los recursos naturales y la producción de contaminantes tienen impacto sobre la salud, produciendo efectos a nivel macro del tipo del calentamiento global, lo cual está produciendo una redistribución en las enfermedades transmitidas por vectores a latitudes que antes tenían menor temperatura. Esta redistribución se ha atribuido además a la urbanización, la intensidad del comercio y los viajes internacionales, la deforestación y el desplazamiento poblacional provocado por los conflictos sociales y la guerra.

Las actividades humanas, principalmente la industrialización, han producido cambios en las condiciones ambientales y en la calidad del agua, tierra, aire y alimentos, con efectos nocivos para la salud. Estas consecuencias son de tipo directo, como los ocasionados por la exposición ambiental y ocupacional, como también indirectos, tales como los inducidos por desastres meteorológicos, inundaciones y falta de alimentos, entre otros.

Los sistemas de salud enfrentan a su vez los problemas tradicionales de insuficiente cobertura, concentración urbana de recursos, retraso tecnológico, además de inadecuada productividad, baja calidad de la atención e ineficiencia. A esto se agregan los retos de las iniciativas de reforma, descentralización, privatización, costos crecientes y dependencia científica y tecnológica. Los avances tecnológicos se espera mejoren la capacidad de los servicios para atender la salud, siempre y cuando contribuyan a mejorar la eficiencia, racionalizar los servicios y aumentar su costo-efectividad.

Según Abbasi (1999), las políticas neoliberales de reforma económica y ajuste estructural han conducido a desigualdades sin precedente en el acceso a la seguridad social y médica ligada al empleo, así como al aumento de riesgos ocupacionales y ambientales y a la disminución del gasto social. Las políticas de salud se encuentran en tensión entre las mayores demandas de acceso y calidad de los servicios de salud, estimuladas por el reconocimiento del derecho a la salud y las presiones de la apertura comercial, la privatización y la libertad para elegir a los prestadores de servicios de salud. Por último, los cambios culturales, principalmente los globalizadores, producen la diseminación internacional de estilos de vida dominantes, algunos de los cuales pueden resultar nocivos para la salud.

Las condiciones cambiantes de salud representan riesgos para la población y retos para los servicios de salud. La desacertada visión lineal de la transición epidemiológica y la dependencia científico-tecnológica condujo en años recientes a descuidar los problemas de salud tradicionales, de tipo nutricional e infeccioso, y a privilegiar las enfermedades crónico-degenerativas y la medicina de alta tecnología para su atención. La respuesta apropiada a las actuales necesidades de salud debe adecuarse a la presentación de los nuevos problemas sin descuidar los problemas tradicionales.

8

Organización Panamericana de la Salud / OMS

Módulos de principios de epidemiología para el control de enfermedades (MOPECE)

El enfoque epidemiológico Epidemiología: es el estudio de la frecuencia y distribución de los eventos de salud y de sus determinantes en las poblaciones humanas, y la aplicación de este estudio en la prevención y control de los problemas de salud.

En el pasado, las enfermedades transmisibles constituían la principal causa de muerte en el mundo. Algunos efectos de la industrialización, tales como el mejoramiento de la nutrición, vivienda, sanidad, agua potable y drenaje, así como el desarrollo de antibióticos y vacunas y el establecimiento de sistemas de vigilancia epidemiológica permitieron el control relativo de tales enfermedades. Esto, junto con la menor mortalidad infantil y la promoción de la salud, ha conducido a un aumento en la esperanza de vida.

Al control relativo de las enfermedades transmisibles siguió el aumento de la morbilidad y mortalidad por enfermedades no transmisibles, en su mayoría crónicas. En los países industrializados, esto trajo un cambio importante en el perfil de mortalidad en los últimos cien años; actualmente, las causas más importantes de muerte son las enfermedades cardiovasculares y neoplasias malignas, mientras que las enfermedades transmisibles, como neumonía o influenza, son responsables de una reducida proporción de las defunciones.

Los países no industrializados presentan diferente evolución. En ellos persisten las enfermedades transmisibles y la desnutrición como causa de morbilidad y mortalidad, observándose simultáneamente un importante aumento de la mortalidad por enfermedades no transmisibles.

Estos cambios de perfil han tenido efectos sobre la forma de respuesta de los servicios de salud. El término ‘epidemia’ se aplica ahora a una frecuencia no habitual de cualquier daño a la salud o enfermedad, transmisible o no. Se han desarrollado nuevos métodos para el estudio de enfermedades crónicas, pues las técnicas para el estudio e investigación de enfermedades transmisibles, que suelen tener períodos de latencia mucho más cortos, no son totalmente aplicables a enfermedades crónicas. Por ejemplo, para investigar un brote de gastroenteritis infecciosa la fuente de infección se busca en los días previos a la ocurrencia de la enfermedad. En el caso de las enfermedades crónicas, la exposición suele ocurrir desde 10 a 20 años antes. Por otra parte, la magnitud de los efectos de la exposición, en el caso de las crónicas, suele ser pequeña o moderada.

La caracterización epidemiológica de las enfermedades permite conocer su naturaleza y comportamiento y decidir el tipo de respuesta necesaria para su control. La Figura 2.1 representa, en un esquema simple, el espectro de clasificación de las enfermedades según sean transmisibles o no transmisibles y agudas o crónicas.

Organización Panamericana de la Salud / OMS

9

Unidad 2: Salud y enfermedad en la población

Figura 2.1 Espectro de clasificación de las enfermedades Agudas

Crónicas

Transmisibles No transmisibles

La figura muestra que las enfermedades transmisibles suelen ser agudas y las no transmisibles suelen ser crónicas. El enfoque del MOPECE se centra en las enfermedades agudas, particularmente las transmisibles, aunque los principios de la epidemiología son válidos para ambas. En la perspectiva amplia del modelo de determinantes de la salud, se reconoce la naturaleza multicausal de la enfermedad. Al referirnos al nivel individual, queda claro que las enfermedades transmisibles tienen un agente etiológico infeccioso o biológico y las no transmisibles un agente no biológico. No obstante, lejos de constituir una frontera definida, diversos estudios epidemiológicos y de laboratorio proveen sugestiva evidencia sobre el posible rol causal de agentes infecciosos en la patogénesis de ciertas enfermedades “crónicas”, como se muestra en el Cuadro 2.1.

Cuadro 2.1 Ejemplos selectos de “enfermedades crónicas” en las cuales se ha demostrado o sospechado el papel de uno o más agentes infecciosos Enfermedad “crónica”

Agente infeccioso sospechado

Cáncer cervical

Virus del papiloma humano

Carcinoma hepatocelular

Virus de la hepatitis B; virus de la hepatitis C

Úlcera péptica

Helicobacter pylori

Carcinoma gástrico

Helicobacter pylori

Enfermedad isquémica coronaria

Chlamydia pneumoniae

Diabetes mellitus tipo I

Enterovirus

Artritis reumatoidea

Mycoplasma u otro agente susceptible a tetraciclina

Enfermedad de Crohn

Mycobacterium paratuberculosis

Sarcoidosis

Virus herpes humano 9

Litiasis renal

Nanobacteria

Esquizofrenia

Virus de la enfermedad Borna

Depresión mayor

Virus de la enfermedad Borna

Sarcoma de Kaposi

Virus herpes humano 8

Meduloblastoma de la infancia

Virus JC (poliomavirus neurotrópico humano)

Esclerosis múltiple

Virus herpes humano 6

Enfermedad renal poliquística

Hongos

Tomado de Reingold AL, 2000.

Se ha observado que aún en aquellas enfermedades “crónicas” donde el papel de un agente infeccioso está más claramente definido, como en el cáncer de cuello uterino y el de hígado, la infección no lleva invariablemente a la enfermedad. En estas enfermeda-

10

Organización Panamericana de la Salud / OMS

Módulos de principios de epidemiología para el control de enfermedades (MOPECE)

des, al igual que en las clásicas enfermedades agudas infecciosas, las características del huésped humano y su entorno social y ambiental son determinantes de la producción o no del daño a la salud. Al revisar estas y otras evidencias de cara al Siglo XXI, Reingold concluye que, en el futuro previsible, no parece posible erradicar las enfermedades infecciosas (Reingold, 2000).

Los avances en cuanto al conocimiento y control de las enfermedades transmisibles han tenido como resultado una reducción notable de su morbilidad y mortalidad en todo el mundo, especialmente en los países desarrollados y sobre todo en los grupos de población en riesgo beneficiados con los programas de salud pública.

Sin embargo, el espectro de las enfermedades transmisibles también está evolucionando rápidamente en relación con un conjunto de fuertes cambios sociales y ambientales contemporáneos. El crecimiento poblacional con expansión de pobreza y migración urbana, la globalización de la tecnología, el incremento de viajes y comercio internacional son, entre otros, cambios que afectan el riesgo de exposición y susceptibilidad a agentes infecciosos.

Enfermedad transmisible: es cualquier enfermedad causada por un agente infeccioso específico o sus productos tóxicos, que se manifiesta por la transmisión de este agente o sus productos, de un reservorio a un huésped susceptible, ya sea directamente de una persona o animal infectado, o indirectamente por medio de un huésped intermediario, de naturaleza vegetal o animal, de un vector o del medio ambiente inanimado.

Un hecho relevante en tiempos recientes es la aparición de enfermedades transmisibles nuevas o desconocidas y el resurgimiento de otras que ya estaban o que se creía estaban controladas. A estas enfermedades transmisibles se les llama emergentes y reemergentes (Cuadro 2.2). Muchos factores o interacción de factores pueden contribuir a la emergencia de una enfermedad transmisible (Cuadro 2.3). Las nuevas enfermedades transmisibles emergentes pueden resultar por cambios o evolución de los organismos existentes; las enfermedades conocidas pueden propagarse a nuevas áreas geográficas o nuevas poblaciones humanas; ciertas infecciones previamente no reconocidas pueden aparecer en personas que viven o trabajan en áreas que están experimentando cambios ecológicos (por ejemplo, deforestación o reforestación) que incrementan la exposición humana a insectos, animales o fuentes ambientales que albergan agentes infecciosos nuevos o inusuales.

Enfermedad emergente: es una enfermedad transmisible cuya incidencia en humanos se ha incrementado en los últimos 25 años del Siglo XX o que amenaza incrementarse en el futuro cercano.

Organización Panamericana de la Salud / OMS

11

Unidad 2: Salud y enfermedad en la población

Es importante diferenciar las enfermedades emergentes aparentes, cuya incidencia aumenta como consecuencia de cambios en nuestra habilidad para detectar el agente que la causa, de las enfermedades emergentes reales, cuya incidencia aumenta por cambios en la interacción entre las poblaciones y el ambiente. El progresivo reemplazo de la técnica de microaglutinación para el diagnóstico de infección por Leptospira por otras basadas en la reacción en cadena de polimerasa (PCR) y el western-blot llevó a una emergencia aparente de la leptospirosis, a diferencia de la emergencia real de la legionelosis, por ejemplo.

Las enfermedades transmisibles pueden reemerger debido al desarrollo de resistencia de los agentes infecciosos existentes a los antibióticos convencionales y a los de nueva generación, como en el caso de la gonorrea, la malaria y el neumococo. También pueden reemerger por aumento de la susceptibilidad del huésped inmunodeprimido, por factores tales como la desnutrición o la presencia de otras enfermedades, como el cáncer y el SIDA, que disminuyen su resistencia a agentes infecciosos como el bacilo tuberculoso y la Leishmania. Otra causa puede ser el debilitamiento de las medidas de salud pública adoptadas para infecciones previamente controladas, como la malaria, la tos ferina y la tuberculosis.

Enfermedad reemergente: es una enfermedad transmisible previamente conocida que reaparece como problema de salud pública tras una etapa de significativo descenso de su incidencia y aparente control.

Después de haber revisado los puntos anteriores, esta clara la relevancia de una de las tareas de la epidemiología que es la organización y descripción de los datos colectados, para lo cual se utilizan las variables epidemiológicas de tiempo, lugar y persona, las cuales se detallan enseguida.

12

Organización Panamericana de la Salud / OMS

Módulos de principios de epidemiología para el control de enfermedades (MOPECE)

Cuadro 2.2 Agentes etiológicos y enfermedades transmisibles reconocidos desde 1973 Agente infeccioso

Tipo

Enfermedad transmisible

Rotavirus

Virus

Diarrea infantil, causa principal a nivel mundial

Parvovirus B19

Virus

Crisis aplástica en anemia hemolítica crónica; eritema infeccioso (quinta eruptiva)

Cryptosporidium parvum

Parásito

Enterocolitis aguda y crónica

Ebola virus

Virus

Fiebre hemorrágica de Ebola

Legionella pneumophila

Bacteria

Enfermedad de los Legionarios

Hantaan virus

Virus

Fiebre hemorrágica con síndrome renal (HFRS)

Campylobacter jejuni

Bacteria

Enteropatía, distribuida mundialmente

Virus linfotrópico humano I de células T (HTLV-I)

Virus

Leucemia-linfoma de linfocitos T

Staphylococcus aureus (cepas tóxicas)

Bacteria

Síndrome de shock tóxico, asociado a uso de tampones

Escherichia coli O157:H7

Bacteria

Síndrome urémico-hemolítico; colitis hemorrágica

HTLV-II

Virus

Leucemia de células vellosas

Borrelia burgdorferi

Bacteria

Enfermedad de Lyme

Virus de inmunodeficiencia humana (VIH)

Virus

Síndrome de inmunodeficiencia adquirida (SIDA)

Helicobacter pylori

Bacteria

Enfermedad péptica ulcerosa

Enterocytozoon bieneusi

Parásito

Diarrea persistente

Cyclospora cayetanensis

Parásito

Diarrea persistente

Virus herpes humano 6 (HHV-6)

Virus

Roseola súbita

Virus de hepatitis E

Virus

Hepatitis no-A, no-B de transmisión entérica

Ehrlichia chafeensis

Bacteria

Ehrliquiosis humana

Virus de hepatitis C

Virus

Hepatitis no-A, no-B de transmisión parenteral

Virus Guanarito

Virus

Fiebre hemorrágica venezolana

Encephalitozoon hellem

Parásito

Conjuntivitis; enfermedad diseminada

Nuevas especies de Babesia

Parásito

Babesiosis atípica

Vibrio cholerae O139

Bacteria

Cólera epidémico; nueva cepa

Bartonella (=Rochalimaea) henselae

Bacteria

Enfermedad del arañazo de gato; Angiomatosis bacilar

Virus sin nombre

Virus

Síndrome de distress respiratorio del adulto

Encephalitozoon cuniculi

Parásito

Enfermedad diseminada

Virus Sabiá

Virus

Fiebre hemorrágica brasileña

Virus herpes humano 8 (HHV-8)

Virus

Asociado con sarcoma de Kaposi en pacientes con SIDA

Tomado y modificado de Satcher D, 1995.

Organización Panamericana de la Salud / OMS

13

Unidad 2: Salud y enfermedad en la población

Cuadro 2.3 Factores contribuyentes de la emergencia y la reemergencia de enfermedades transmisibles Categorías

Ejemplos específicos

Factores sociales

Empobrecimiento económico; conflictos civiles y armados; crecimiento poblacional y migración; deterioro urbano

Atención de salud

Nuevos dispositivos médicos; transplante de órganos y tejidos; drogas inmunosupresoras; uso masivo de antibióticos

Producción de alimentos

Globalización de productos alimentarios; cambios en la preparación, procesamiento y empaque de alimentos

Conducta humana

Comportamiento sexual; uso de drogas; viajes; dieta; actividades al aire libre; uso de guarderías

Cambios ambientales

Deforestación/reforestación; cambios en los ecosistemas del agua; inundaciones/sequías; desastres naturales; hambruna; calentamiento global

Infraestructura de salud pública

Restricción o reducción de programas preventivos; inadecuada vigilancia de enfermedades transmisibles; escasez de personal entrenado (epidemiólogos, laboratoristas, especialistas en control de vectores)

Adaptación y cambio microbianos

Cambios en la virulencia y producción de toxinas; desarrollo de resistencia a drogas; microbios como cofactores en enfermedades crónicas

Tomado y modificado de Lederberg J, 1997

14

Organización Panamericana de la Salud / OMS

Módulos de principios de epidemiología para el control de enfermedades (MOPECE)

Tiempo, lugar y persona Como se ha definido, la epidemiología estudia la frecuencia, la distribución y los determinantes de los eventos de salud en las poblaciones humanas. Los principios para el estudio de la distribución de dichos eventos de salud se refieren al uso de las tres variables clásicas de la epidemiología: tiempo, lugar y persona. ¿Cuándo?, ¿dónde? y ¿en quiénes? son tres preguntas básicas que el epidemiólogo tiene que hacerse en forma sistemática para poder organizar las características y comportamientos de las enfermedades y otros eventos de salud en función de las dimensiones temporal, espacial y poblacional que orientan el enfoque epidemiológico.

Tiempo Las enfermedades infecciosas suelen ser agudas y algunas, como la influenza, tienen estacionalidad (un patrón regular de variación entre estaciones del año), lo cual permite anticipar su ocurrencia y adoptar medidas preventivas. La identificación de los eventos que ocurren antes o después de un incremento en la tasa de enfermedad permite identificar factores de riesgo. También es conveniente registrar la ocurrencia de enfermedad a través de varios años para describir y predecir sus ciclos (un patrón regular de variación en períodos mayores a un año), así como su tendencia secular (su patrón de variación o comportamiento en el tiempo).

Graficar la frecuencia de enfermedad a través del tiempo es un recurso muy útil para conocer la velocidad de transmisión de una enfermedad. La curva epidémica y el corredor (canal) endémico son ejemplos de esto y se revisan en la Unidad 4 del MOPECE. Por otra parte, la variable tiempo es de especial relevancia para la evaluación del impacto de las intervenciones en salud, en particular para determinar el momento oportuno para medir el efecto de la intervención, que puede no ser inmediato. El análisis numérico y gráfico de la frecuencia de casos de enfermedad en el tiempo, antes y después de realizar una intervención, permitiría evaluar su efectividad.

Lugar La localización geográfica de los problemas de salud es fundamental para conocer su extensión y velocidad de diseminación. La unidad geográfica puede ser el domicilio, la calle, el barrio, la localidad, el distrito, la provincia, el estado u otro nivel de agregación geopolítica, y el lugar también puede ser una jurisdicción de salud, un hospital, el área de trabajo, el área rural o urbana, el lugar de nacimiento u otro espacio de interés. El análisis del lugar en cuanto a sus características físicas y biológicas permite generar hipótesis sobre posibles factores de riesgo y de transmisión.

Organización Panamericana de la Salud / OMS

15

Unidad 2: Salud y enfermedad en la población

La utilidad de la localización geográfica de la enfermedad se ilustra claramente en la clásica investigación de John Snow sobre la epidemia de cólera en Londres en 1849, quien rastreó el origen de la fuente de infección hasta una bomba de agua y, al clausurarla, acabó con la epidemia (Unidad 5). El advenimiento de los sistemas de información geográfica (SIG) ofrece la posibilidad de enriquecer significativamente el tratamiento analítico de la variable lugar. Los métodos y técnicas para el análisis espacial de datos epidemiológicos pueden facilitar la integración de información sobre distintos determinantes de la salud desde el nivel individual hasta el nivel ambiental e identificar conglomerados de casos, áreas predictoras de riesgo y necesidades básicas en salud, con referencia específica a una población geográficamente definida.

Persona Las características de las personas, tales como la edad, el género, el estado nutricional, sus hábitos y conductas (ocupación y estilos de vida), y su condición social (ingreso, estado civil, religión), permiten identificar la distribución de las enfermedades y posibles grupos y factores de riesgo. La variación de la ocurrencia de enfermedad de acuerdo con las características de las personas puede deberse a diferencias en el nivel de exposición de la persona a ciertos factores de riesgo, a su susceptibilidad a los mismos, o a una combinación de ambos.

16

Organización Panamericana de la Salud / OMS

Módulos de principios de epidemiología para el control de enfermedades (MOPECE)

Causalidad En el enfoque epidemiológico no solo interesa la descripción de los eventos en salud en tanto a quiénes afecta, dónde y cuándo, sino que también está orientado a buscar las explicaciones del porqué suceden esos eventos. Es el proceso de búsqueda de la causalidad el que permite estas aproximaciones, con el fin de orientar las medidas de intervención adecuadas y la posterior evaluación de su efectividad.

El enfoque epidemiológico considera que la enfermedad en la población: i) no ocurre por azar; ii) no se distribuye homogéneamente; iii) tiene factores asociados que para ser causales cumplen con los siguientes criterios: la temporalidad (toda causa precede a su efecto), la fuerza de asociación, la consistencia de la observación, la especificidad de la causa, el gradiente biológico (efecto dosis-respuesta) y la plausibilidad biológica (Hill, 1965). El enfoque epidemiológico también considera que la enfermedad en la población es un fenómeno dinámico y su propagación depende de la interacción entre la exposición y la susceptibilidad de los individuos y grupos constituyentes de dicha población a los factores determinantes de la presencia de enfermedad; además, considera que toda causa precede a su efecto (el llamado principio de determinismo causal).

En consonancia con este enfoque, existen dos modelos de causalidad en epidemiología ampliamente aceptados: la Triada Epidemiológica y el modelo de Causas Componentes, que se describen brevemente a continuación.

La Triada Epidemiológica es el modelo tradicional de causalidad de las enfermedades transmisibles; en este, la enfermedad es el resultado de la interacción entre el agente, el huésped susceptible y el ambiente (Figura 2.2) Figura 2.2 La triada epidemiológica (Tomado de Gordis, 1996.)

HUESPED

VECTOR

AGENTE

AMBIENTE

Fuente: Gordis, 1996.

Organización Panamericana de la Salud / OMS

17

Unidad 2: Salud y enfermedad en la población

Los agentes pueden ser infecciosos o no infecciosos y son necesarios, pero no siempre suficientes, para causar la enfermedad; los agentes no infecciosos pueden ser químicos o físicos. Los factores del huésped son los que determinan la exposición de un individuo: su susceptibilidad y capacidad de respuesta y sus características de edad, grupo étnico, constitución genética, género, estado socioeconómico y estilo de vida. Por último, los factores ambientales engloban al ambiente social, físico y biológico. En este modelo se basa la cadena de infección que revisaremos en esta Unidad.

El Modelo de Componentes Causales es un modelo de multicausalidad que se aplica a todo tipo de enfermedades (Rothman, 1981). Según este modelo, la enfermedad es producida por un conjunto mínimo de condiciones que actúan en concierto. A todas las posibles condiciones o eventos se les denomina causas componentes (A, B, C, D, E, F, G, H, I, J, en la Figura 2.3). Al conjunto mínimo de condiciones que actúan en concierto y producen la enfermedad se le denomina causa suficiente. Así, una causa suficiente es un conjunto de causas componentes, ninguna de las cuales es superflua. Una causa suficiente representa un mecanismo causal de enfermedad: la enfermedad se inicia cuando se completa una causa suficiente.

Figura 2.3 Causas suficientes y causas componentes CAUSA SUFICIENTE

CAUSA SUFICIENTE

I A B

III

II

A

A

E

H

B C

CAUSA SUFICIENTE

D

F

G

J

C F

I

Fonte de Rothman KJ, 1986.

Una enfermedad puede tener varias causas suficientes, cada una “suficiente” para producirla. En la Figura 2.3 se esquematizan tres causas suficientes de una misma enfermedad, cada una de ellas con sus correspondientes causas componentes. Las causas componentes pueden jugar un rol en uno, dos o los tres mecanismos causales. A aquella causa componente cuya presencia es imprescindible en todos los mecanismos causales de la enfermedad se le llama causa necesaria (componente A).

Los factores que representan causas componentes de enfermedad incluyen los factores del agente, huésped y ambiente de la triada epidemiológica, así como también del modelo de determinantes de la salud. Supongamos que la Figura 2.3 esquematiza las

18

Organización Panamericana de la Salud / OMS

Módulos de principios de epidemiología para el control de enfermedades (MOPECE)

causas de la tuberculosis. Así, la tuberculosis tendría tres causas suficientes, cada una de ellas suficiente para producirla, representadas por tres ‘pasteles’. Cada causa suficiente, a su vez, tiene un conjunto mínimo de 5 factores que la componen, es decir, sus causas componentes. En esta analogía, el componente A está presente en cada una de las tres causas suficientes; por lo tanto, es una causa necesaria para producir la tuberculosis: corresponde al Mycobacterium tuberculosis, ya que tiene que estar presente para que ocurra la enfermedad (pero, como se ilustra en la figura, no basta para que se produzca la tuberculosis). El componente B podría ser, por ejemplo, la desnutrición, que no es causa necesaria para que ocurra tuberculosis, y no se encuentra en el tercer pastel, ya que puede ocurrir tuberculosis en ausencia de desnutrición.

Los modelos de causalidad tienen importantes implicaciones para la prevención de enfermedades. En términos generales, no es necesario identificar todos los componentes de una causa suficiente para poder llevar a cabo una prevención eficaz, ya que la remoción de uno solo de sus componentes bloquea la interacción con los demás y previene la ocurrencia del efecto, es decir, de la enfermedad. No obstante, la enfermedad en la población puede seguir siendo producida por la acción de otras causas suficientes. Se comprende por ello que la única opción para erradicar una enfermedad es la remoción de su causa necesaria.

Organización Panamericana de la Salud / OMS

19

Unidad 2: Salud y enfermedad en la población

Historia natural de la enfermedad La historia natural de la enfermedad es el curso de la enfermedad desde el inicio hasta su resolución. En otras palabras es la manera propia de evolucionar que tiene toda enfermedad o proceso, cuando se abandona a su propio curso. El proceso se inicia con la exposición de un huésped susceptible a un agente causal y termina con la recuperación, la discapacidad o la muerte. En la Figura 2.4 se presenta el modelo tradicional de la historia natural de la enfermedad y su relación con los niveles de prevención propuestos por Level y Clark. En esta figura se delimitan claramente el periodo prepatogénico y patogénico, el primero de ellos antes de la enfermedad y refleja el momento de la interacción del agente, el ambiente y el huésped. El periodo patogénico muestra los cambios que se presentan en el huésped una vez realizado un estimulo efectivo. El horizonte clínico marca el momento en el que la enfermedad es aparentemente clínica. En este modelo se remarca la importancia de las diferentes medidas de prevención que se pueden llevar a cabo dependiendo del momento en que se encuentre la enfermedad, así las actividades de prevención primaria se desarrollan en el periodo prepatogénico y están encaminadas al fomento a la salud y a la protección especifica; en la prevención secundaria las acciones son el diagnóstico precoz, el tratamiento temprano y la limitación del daño y la prevención terciaria se enfoca en la rehabilitación.

Figura 2.4 Historia natural de la enfermedad ANTES DE LA ENFERMEDAD

CURSO DE LA ENFERMEDAD EN EL HOMBRE Muerte

Interacción de: AGENTE HUÉSPED

Defecto o daño

HORIZONTE CLÍNICO

AMBIENTE

Estado crônico

Signos y síntomas

Cambios tisulares Periodo de latencia

Estímulo

interacción estimulo

PERIODO PREPATOGÉNICO Fomento de la salud

Protección específica

huésped

PERÍODO PERIODO PATOGÉNICO Diagnóstico precoz y tratamiento inmediato

PREVENCIÓN PRIMARIA

Limitación del daño

PREVENCIÓN SECUNDARIA NIVELES DE PREVENCIÓN

20

reacción del huésped

Organización Panamericana de la Salud / OMS

Rehabilitación PREVENCIÓN TERCIARIA

Módulos de principios de epidemiología para el control de enfermedades (MOPECE)

Historia natural de la enfermedad: se refiere a la evolución de una enfermedad en un individuo a través del tiempo, en ausencia de intervención.

Se ha descrito la historia natural de varias enfermedades, tanto transmisibles como no transmisibles, agudas o crónicas. En la Figura 2.5 se muestra otro modelo de la historia natural de la enfermedad. Este modelo asume que los casos clínicos de enfermedad pasan por una fase preclínica detectable y que en ausencia de intervención, la mayoría de los casos preclínicos progresarán a la fase clínica. Como se mencionó anteriormente, los períodos de tiempo de cada etapa son importantes para la detección, el tamizaje y la intervención con medidas preventivas y terapéuticas sobre factores del agente, huésped y ambiente (Gordis, 1996).

En las enfermedades transmisibles, el período de latencia es el tiempo que transcurre desde la infección hasta que la persona se vuelve infecciosa. El período de incubación es el tiempo que transcurre desde la infección hasta la presentación de síntomas. En el caso de las enfermedades no transmisibles la terminología difiere un poco y se considera que el período de latencia corresponde al período que transcurre entre el desarrollo de enfermedad subclínica hasta la presentación de síntomas (Rothman, 1986).

Figura 2.5 Historia natural de la enfermedad Período de latencia

Exposición

Período infeccioso

Período de incubación

Período sintomático

Cambios patológicos

Signos y síntomas Diagnóstico usual

Susceptible

Enfermedad subclínica

Enfermedad clínica

Recuperación, incapacidad, inmunidad, estado de portador o muerte

Organización Panamericana de la Salud / OMS

21

Unidad 2: Salud y enfermedad en la población

La cadena epidemiológica Para entender las relaciones entre los diferentes elementos que conducen a la aparición de una enfermedad transmisible, el esquema tradicional es la denominada cadena epidemiológica, también conocida como cadena de infección. El esquema busca ordenar los llamados eslabones que identifican los puntos principales de la secuencia continua de interacción entre el agente, el huésped y el medio. (Figura 2.6).

Agente causal Un agente es un factor que esta presente para la ocurrencia de una enfermedad, por lo general un agente es considerado una causa necesaria pero no suficiente para la producción de la enfermedad.

Figura 2.6

La cadena epidemiológica

1- Agente causal específico 6-Susceptibilidad del huésped

2- Reservorio

5- Puerta de entrada en el nuevo huésped

3- Puerta de salida del agente 4- Modo de transmisión del agente

22

Organización Panamericana de la Salud / OMS

Módulos de principios de epidemiología para el control de enfermedades (MOPECE)

Agente: Es un factor que puede ser un microorganismo, sustancia química, o forma de radiación cuya presencia, presencia excesiva o relativa ausencia es esencial para la ocurrencia de la enfermedad

Los agentes pueden dividirse en biológicos y no biológicos; los agentes biológicos son organismos vivos capaces de producir una infección o enfermedad en el ser humano y los animales. Las especies que ocasionan enfermedad humana se denominan patógenas.

Dentro de los agentes no biológicos se encuentran los químicos y físicos como puede verse en la figura 2.7.

Figura 2.7 Agentes causales

BIOLÓGICOS

Bacterias: V. cholerae, S. aureus, Y. pestis, M. tuberculosis Protozoarios: E. hystolitica, G. lambia, P. falciparum Metazoarios: N. americanus, T. solium, A. lumbricoides Hongos: C. albicans, H. capsulatum, C. neoformans Rickettsias: R. typhy, R. prowazeki Virus: Sarampión, VIH, Ebola, Dengue, Rabia Priones: CJD (Encefalopatía espongiforme subaguda), Kuru

Químicos

Pesticidas Aditivos de alimentos Fármacos Industriales

NO BIOLÓGICOS

Físicos

Fuerza mecánica Calor Luz Radiaciones Ruido

Propiedades de los agentes biológicos Las propiedades de los agentes biológicos son las que se refieren a su perpetuación como especie, las que rigen el tipo de contacto con el huésped humano y las que determinan la

Organización Panamericana de la Salud / OMS

23

Unidad 2: Salud y enfermedad en la población

producción de enfermedad a partir de ese contacto. También tienen importancia epidemiológica ciertas características útiles para la clasificación e identificación de los agentes específicos.

Las propiedades intrínsecas de los microorganismos son la composición química y la morfología (tamaño, forma y estructura).

Una característica de los agentes microbianos relacionada con el huésped es la habilidad de inducir inmunidad específica, que también se denomina antigenicidad o inmunogenicidad. Los agentes pueden diferir en cuanto a la cantidad de antígeno producido durante la infección. El sitio de multiplicación del agente y el grado de diseminación en el huésped son también factores importantes. Aquí podrían compararse el virus de la influenza, que se multiplica solamente en las células epiteliales que recubren el árbol tráqueo-bronquial, con los virus del sarampión y de la fiebre amarilla, que se diseminan a través del torrente sanguíneo, multiplicándose en numerosos sitios en todo el cuerpo.

La inmunidad es mucho más efectiva y más duradera en el caso de estos últimos.

Otra propiedad importante del agente es su vulnerabilidad al ambiente, a las sustancias químicas y agentes físicos y terapéuticos. Las poblaciones (cepas) de especies microbianas están sujetas a cambios impredecibles lo que lleva a la selección natural de formas (sea por mutación o por cambios en los equilibrios de la población microbiana) que son capaces de sobrevivir y las cuales a menudo resultan en cepas resistentes a los medicamentos. El gonococo nos da el ejemplo más marcado de tal cambio. Este agente era uniformemente susceptible a las sulfonamidas cuando estas fueron descubiertas a finales del decenio de 1930. En poco más de un año, después de que estas drogas fueron ampliamente distribuidas, casi todas las cepas de gonococo se tornaron resistentes, situación agravada posteriormente al aumentar las cepas resistentes a penicilina, la droga de elección en varios países, lo que ha significado un complejo problema para el control de esa enfermedad. El caso del bacilo tuberculoso es potencialmente más grave. El tratamiento irregular de la tuberculosis con estreptomicina, isoniacida y otras drogas lleva comúnmente a la evolución de cepas permanentemente resistentes. Este fenómeno tiene gran significado en lo que se refiere al manejo de pacientes que ya han sido tratados, como también al manejo de casos nuevos.

Huésped: es una persona o animal vivo, incluyendo las aves y los artrópodos, que en circunstancias naturales permite la subsistencia o el alojamiento de un agente infeccioso.

La entrada del agente, biológico o no biológico, en el huésped inicia el proceso de infección o el período de latencia en las enfermedades no transmisibles.

24

Organización Panamericana de la Salud / OMS

Módulos de principios de epidemiología para el control de enfermedades (MOPECE)

Infección: es la entrada y desarrollo o multiplicación de un agente infeccioso en el organismo de una persona o animal.

La sola presencia de agentes infecciosos vivos en las superficies del cuerpo o en prendas de vestir, juguetes, u otros objetos inanimados o sustancias como agua, leche o alimentos, no constituye infección sino contaminación de tales superficies. El desarrollo sobre el cuerpo de agentes patógenos (ejem. piojos) se llama infestación.

Infectividad: es la capacidad del agente infeccioso de poder alojarse y multiplicarse dentro de un huésped.

La medida básica de infectividad es el número mínimo de partículas infecciosas que se requieren para producir una infección (dosis infectante mínima). Para un agente microbiano determinado este número puede variar mucho de un huésped a otro y dentro de una misma especie, de acuerdo con la puerta de entrada, la edad y otras características del huésped. Las comparaciones exactas y directas de infectividad, en general pueden hacerse sólo en animales, bajo condiciones de laboratorio.

El sarampión y la varicela son ejemplos de máxima infectividad; las paperas y la rubéola, de infectividad intermedia; y la lepra, de infectividad relativamente baja. La infección por el virus de la inmunodeficiencia humana (VIH) y el virus de la hepatitis B (VHB) ofrecen otro ejemplo de grados diferentes de infectividad. Si una persona susceptible se expone al VIH al pincharse con una aguja contaminada, su probabilidad de infección es alrededor de 4 en 1.000; si se expone de esa manera al VHB su probabilidad es más alta, de 1 en 7.

Patogenicidad: es la capacidad de un agente infeccioso de producir enfermedad en personas infectadas.

La capacidad de producir enfermedad depende de una variedad de factores, tales como la rapidez y grado de daño tisular causado por la multiplicación del agente y el hecho de que este produzca una toxina específica como lo hacen los bacilos de la fiebre tifoidea y del tétanos. Sin embargo, cualquiera que sea el mecanismo para la producción de enfermedad, la medida de la patogenicidad es simplemente la proporción de sujetos infectados que desarrollan la enfermedad. Similar a la infectividad, también se pueden establecer grados de patogenicidad. Los agentes de la rabia, SIDA y varicela son altamente patógenos, en el sentido de que prácticamente cada infección en un individuo susceptible resulta en enfermedad. Los rinovirus (catarro común) ocupan también un lugar alto en la escala, ya que cerca del 80% de las infecciones producen enfermedad. Las

Organización Panamericana de la Salud / OMS

25

Unidad 2: Salud y enfermedad en la población

paperas y la rubéola caen en un lugar intermedio, con 40 a 60% de las infecciones dando manifestaciones clínicas características. En el nivel inferior de patogenicidad se encuentra el poliovirus con una baja proporción de enfermos a partir de los infectados, más del 90% de los infectados con el poliovirus son asintomáticos.

La capacidad de los agentes para infectar y producir enfermedades en los seres humanos depende también de la susceptibilidad del huésped. No todas las personas igualmente expuestas a un agente infeccioso son infectadas. De las que son infectadas, algunas no presentan síntomas ni signos clínicos en el curso de la infección (infección inaparente o subclínica) en tanto que otras sí los presentan (infección aparente o clínica), pudiendo ser también de duración y grado variables. La magnitud e intensidad de una infección aparente se mide en términos de su morbilidad y letalidad.

Infección inaparente: es la presencia de un agente infeccioso en un huésped sin que aparezcan signos o síntomas clínicos manifiestos. Sólo pueden identificarse por métodos de laboratorio o por la manifestación de reactividad positiva a pruebas cutáneas específicas (sinónimo: infección subclínica, asintomática u oculta).

En el espectro de una enfermedad infecciosa según su historia natural la gravedad puede ser representada en forma esquemática como sigue: INFECCIÓN INAPARENTE

a

APARENTE MODERADA

GRAVE

FATAL

b

c

d

Aplicado a distintas enfermedades: TUBERCULOSIS

TETANOS

26

Organización Panamericana de la Salud / OMS

Módulos de principios de epidemiología para el control de enfermedades (MOPECE)

RABIA HUMANA

La medida de la virulencia es el número de casos graves y fatales en proporción al número total de casos aparentes.

Virulencia: es la capacidad del agente infeccioso de producir casos graves y fatales.

La letalidad es una característica frecuentemente empleada para describir la gravedad de una epidemia. La medida de la letalidad es el número de casos fatales en proporción al número total de casos diagnosticados en el mismo periodo.

La diferencia entre patogenicidad, virulencia y letalidad puede ser entendida por medio del esquema de espectro de gravedad de la enfermedad infecciosa: INFECCIÓN INAPARENTE

a

Patogenicidad

APARENTE MODERADA

GRAVE

FATAL

b

c

d

casos de enfermedad aparente total de infectados

Virulencia

casos graves y fatales total de casos aparentes

Letalidad

casos fatales total de casos aparentes

Organización Panamericana de la Salud / OMS

27

Unidad 2: Salud y enfermedad en la población

Ejercicio 2.1 Pregunta 1 ¿Cuáles de los siguientes factores condicionan la capacidad de un agente biológico de inducir enfermedad?

a) b) c) d) e)

La especificidad del huésped La capacidad de sobrevivir y permanecer infectante fuera del huésped La capacidad de multiplicarse fuera del huésped La patogenicidad Todos los anteriores

Pregunta 2 La capacidad de un agente infeccioso de producir enfermedad en una persona infectada se denomina:

a) Patogenicidad b) Inmunogenicidad c) Infectividad d) Virulencia e) Antigenicidad

Pregunta 3 Examine las siguientes afirmaciones y señale cuál(es) son verdaderas y cuál(es) son falsas:

a) b) c)

d)

Infección no es sinónimo de enfermedad La infección puede ser subclínica o clínica La presencia de agentes infecciosos vivos en las superficies exteriores del cuerpo de denomina infección subclínica.

Todas las personas expuestas a un agente infeccioso son infectadas.

Pregunta 4 ¿Cuál de las siguientes proposiciones indica cuándo una infección es clínica o subclínica?

28

a) b) c) d) e)

Elevación o descenso de los títulos de anticuerpos Grado de infectividad Presencia o ausencia de signos y síntomas clínicos Signos y síntomas moderados o graves Aislamiento e identificación de un agente infeccioso

Organización Panamericana de la Salud / OMS

Módulos de principios de epidemiología para el control de enfermedades (MOPECE)

Pregunta 5 Los casos graves y fatales de una enfermedad en relación al total de casos clínicos caracterizan la:

a) Patogenicidad b) Infectividad c) Virulencia d) Infección clínica e) Letalidad

Pregunta 6 ¿Cuál de las siguientes afirmaciones relacionadas a las enfermedades transmisibles es falsa?

a)

b)

c)

d)

Una gran variedad de agentes biológicos puede producir síndromes clínicos similares.

Muchos agentes biológicos causan enfermedad solamente en una proporción de las personas que se infectan con ellos.

El laboratorio es extremadamente importante para establecer la etiología de la infección.

Todos los individuos expuestos de igual manera a un agente infeccioso van a infectarse.

Pregunta 7 Complete el esquema del espectro de las consecuencias de las enfermedades producidas por los siguientes agentes, considerando su historia natural: Neisseria meningitidis

Vírus de la hepatitis A

Virus del VIH

Organización Panamericana de la Salud / OMS

29

Unidad 2: Salud y enfermedad en la población

Reservorio Los gérmenes, patógenos o no, habitan, se multiplican y se mantienen en nichos naturales específicos. El hábitat normal en que vive, se multiplica y/o crece un agente infeccioso, se denomina reservorio.

Reservorio de agentes infecciosos: es cualquier ser humano, animal, artrópodo, planta, suelo o materia inanimada, donde normalmente vive y se multiplica un agente infeccioso y del cual depende para su supervivencia, reproduciéndose de manera que pueda ser transmitido a un huésped susceptible.

Reservorios humanos: El hecho de que una enfermedad o grupo de enfermedades tenga al ser humano como reservorio es de gran importancia práctica, ya que las medidas de control que se adoptan pueden circunscribirse al mismo ser humano.

Por ejemplo, si una enfermedad se puede tratar con un antibiótico adecuado, la acción directa se ejerce sobre el sujeto como paciente y como reservorio. El reservorio principal de enfermedades como las de transmisión sexual, lepra, tos ferina, sarampión y fiebre tifoidea es el ser humano.

Reservorios extra-humanos: Los animales pueden ser infectados y a la vez servir como reservorio para varias enfermedades del ser humano. Son ejemplos de ello la brucelosis, la leptospirosis, la peste, la psitacosis, la rabia y el tétanos.

También es importante identificar los reservorios animales y siempre que sea posible, adoptar medidas de protección de las especies, particularmente los animales domésticos susceptibles. Medidas como la vacunación antirrábica canina y la antiencefalítica equina indirectamente protegen también al ser humano.

Zoonosis: es una infección o enfermedad infecciosa transmisible que en condiciones naturales, ocurre entre los animales vertebrados y el hombre.

Hay algunos microorganismos capaces de adoptar formas esporuladas o simplemente de resistir las condiciones adversas del ambiente. El bacilo de Koch (tuberculosis humana) es capaz de resistir meses en el polvo de una habitación. La espora del bacilo carbuncoso o del bacilo tetánico pueden resistir por años en el suelo. En estos casos, aún cuando el reservorio original es un ser vivo, se ha constituido un reservorio adicional en el suelo y otros sitios, de muy difícil o imposible control. Es la situación presente también en varias enfermedades parasitarias, en que formas larvarias se encuentran en el suelo, en el agua y otros sitios (por ejemplo, anquilostomiasis y esquistosomiasis). Muchos de los

30

Organización Panamericana de la Salud / OMS

Módulos de principios de epidemiología para el control de enfermedades (MOPECE)

agentes de infecciones micóticas, como histoplasmosis y coccidioidomicosis, viven y se multiplican en el suelo.

Fuente de infección: es la persona, animal, objeto o sustancia desde donde el agente infeccioso pasa a un huésped.

La fuente de infección debe distinguirse claramente de la fuente de contaminación como, por ejemplo, la causada por un cocinero infectado al preparar una ensalada o la que produce el derrame de una fosa séptica en un abastecimiento de agua.

El ser humano actúa como fuente de infección a partir de casos clínicos agudos y a partir de portadores. En la tuberculosis, cuando se diagnostica al enfermo, este ya ha infectado un promedio de 5 personas (de ahí la importancia de la pesquisa en los pacientes sintomáticos respiratorios).

Las personas infectadas y que no presentan síntomas constituyen un gran riesgo para transmitir y mantener la enfermedad en la población, pues albergan el agente infeccioso y mantienen sus contactos corrientes en su comunidad. A estos individuos se les denomina portadores (y a la condición se le llama ‘estado de portador’).

Portador: es un individuo (o animal) infectado, que alberga un agente infeccioso específico de una enfermedad, sin presentar síntomas o signos clínicos de esta y constituye fuente potencial de infección para el ser humano.

El estado de portador puede ocurrir en un individuo de diversas maneras: portador asintomático (o sano), durante el curso de una infección subclínica; portador en incubación, durante el período de incubación; y portador convaleciente, en la fase de convalecencia y de post-convalecencia de las infecciones que se manifiestan clínicamente. En todos los casos el estado de portador puede ser breve (portador transitorio o temporal) o prolongado (portador crónico).

Mientras mejor se conozcan las características de las enfermedades, más se podrá conocer su condición de producir portadores y de qué tipo. Es fácil intuir la importancia de la relación entre la presencia de portadores y la permanencia y propagación de la enfermedad en la población. El portador, al no darse cuenta de la presencia de la infección, no tomará medidas de precaución para prevenir la transmisión de la enfermedad a otras personas. Una situación similar puede ocurrir después de la identificación por laboratorio pues, en general, el portador asintomático puede experimentar dificultades para aceptar su condición como tal y, con ello, no cumplir con las recomendaciones y consejos que puede darle el personal de salud, sobre todo si ellas pueden crearle tensiones o

Organización Panamericana de la Salud / OMS

31

Unidad 2: Salud y enfermedad en la población

restricciones en su ámbito laboral, ser motivo de discriminación o segregación social o acarrearle dificultades en distintos aspectos de su vida familiar y comunitaria.

En la meningitis meningocócica, por ejemplo, se puede demostrar la presencia del germen en las secreciones nasales y faríngeas desde el inicio de la infección bacteriana. En el líquido cefaloraquídeo se puede aislar el meningococo desde las 72 horas después de la infección. El índice de portadores puede alcanzar un 25% o incluso más en períodos epidémicos.

En la hepatitis viral tipo A, los estudios sobre la transmisión humana, así como la información epidemiológica, indican una infectividad máxima durante la segunda parte del período de incubación (alrededor de 30 días), continuando algunos días después del inicio de la ictericia. Sin embargo, son muchos los casos sin ictericia: en niños, por cada caso de hepatitis con ictericia pueden existir diez o más casos subclínicos.

Período de incubación: es el intervalo de tiempo que transcurre entre la exposición a un agente infeccioso y la aparición del primer signo o síntoma de la enfermedad.

En la mayoría de las enfermedades infecciosas existe la posibilidad de transmisión durante el período de incubación, principalmente en el período inmediato antes de presentar los síntomas y signos que permiten hacer el diagnóstico.

Hay casos extremos en que el estado de portador en período de incubación puede tener una larga duración. Por ejemplo, en la hepatitis B, la sangre de la persona infectada puede ser infectante hasta tres meses antes del inicio de la ictericia y, en el caso del SIDA, la persona infectada puede ser infectante por años. En el caso de la rabia el virus puede estar presente en la saliva del perro hasta casi cinco días antes de presentar señales de la enfermedad. Esto permitió determinar el período de 7 a 10 días para mantener en observación al animal agresor. Si el animal no desarrolla señales de rabia en este intervalo es posible concluir de que no estaba enfermo.

La transmisión de una enfermedad, por tanto, puede empezar antes de que se evidencie en la persona o animal, pero también puede seguir por algún tiempo después de la recuperación clínica del enfermo. Cuando el tratamiento no es adecuado, el período de transmisión puede prolongarse, como ocurre en casos de salmonelosis que no son tratados adecuadamente.

El inicio del período de transmisibilidad o infeccioso marca el final del período de latencia.

32

Organización Panamericana de la Salud / OMS

Módulos de principios de epidemiología para el control de enfermedades (MOPECE)

Período de latencia: es el intervalo de tiempo que transcurre desde que se produce la infección hasta que la persona se vuelve infecciosa.

Como regla general, la mayoría de las enfermedades no son transmisibles durante la fase inicial del período de incubación ni después del completo restablecimiento del enfermo.

Período de transmisibilidad o infeccioso: es el intervalo de tiempo durante el cual el agente infeccioso puede ser transferido directa o indirectamente de una persona infectada a otra persona, de un animal infectado al ser humano o de un ser humano infectado a un animal, inclusive artrópodos.

En algunas enfermedades como la meningitis meningocócica y las infecciones estreptocócicas, el período de transmisibilidad se cuenta desde el momento de la primera exposición a la fuente de infección hasta que el microorganismo infectante desaparece de las membranas mucosas afectadas, es decir, desde antes de que aparezcan los síntomas prodrómicos hasta que se termina el estado de portador. En enfermedades como la tuberculosis, la sífilis y la gonorrea, la transmisibilidad puede ser intermitente durante la evolución de la enfermedad.

En las enfermedades transmitidas por vectores, como la malaria, el dengue y la fiebre amarilla, el período de transmisibilidad es aquel en que el agente permanece en forma infectante en la sangre u otros tejidos de la persona afectada en cantidad suficiente para infectar al vector. Los artrópodos también presentan un período de transmisibilidad, es decir, el tiempo durante el cual el agente infeccioso se encuentra en sus tejidos.

Modo de transmisión del agente El modo de transmisión es la forma en que el agente infeccioso se transmite del reservorio al huésped.

Los principales mecanismos son los siguientes: 1. Transmisión directa: es la transferencia directa del agente infeccioso a una puerta de entrada para que se pueda llevar a cabo la infección. Se denomina también transmisión de persona a persona. Esto puede ocurrir por rociado de gotillas por aspersión (gotas de flügge) en las conjuntivas o en las membranas mucosas de la nariz o boca al estornudar, toser, escupir, hablar o cantar, y por contacto directo como al tocar, besar, al tener relaciones sexuales. En el caso de las micosis sistémicas, la transmisión ocurre por exposición directa de tejido susceptible a un agente que vive normalmente en forma saprófíta en el suelo.

Organización Panamericana de la Salud / OMS

33

Unidad 2: Salud y enfermedad en la población

2. Transmisión indirecta: a) Mediante vehículos de transmisión o fómites: a través de objetos o materiales contaminados tales como juguetes, pañuelos, instrumentos quirúrgicos, agua, alimentos, leche, productos biológicos, incluyendo suero y plasma. El agente puede o no haberse multiplicado o desarrollado en el vehículo antes de ser transmitido. b) Por intermedio de un vector: Vector: un insecto o cualquier portador vivo que transporta un agente infeccioso desde un individuo o sus desechos, hasta un individuo susceptible, su comida o su ambiente inmediato. El agente puede o no desarrollarse, propagarse o multiplicarse dentro del vector.

Mecánico: es el simple traslado mecánico del agente infeccioso por medio de un insecto terrestre o volador, ya sea por contaminación de sus patas o trompa o por el pase a través de su tracto gastrointestinal, sin multiplicación o desarrollo cíclico del microorganismo.

Biológico: el agente necesariamente debe propagarse (multiplicarse), desarrollarse cíclicamente o ambos (ciclopropagación) en el artrópodo vector antes que pueda transmitir la forma infectante al ser humano. El artrópodo se hace infectante sólo después de que el agente ha pasado por un período de incubación (extrínseco) después de la infección.

El agente infeccioso puede transmitirse en forma vertical (transmisión transovárica) a generaciones sucesivas del vector, así como a estadios sucesivos del ciclo biológico (transmisión transestadial) del vector, como el paso de crisálida a adulto. La transmisión puede efectuarse a través de la saliva durante la picadura (como en la malaria, dengue y la fiebre amarilla), por regurgitación (como en la peste) o al depositar sobre la piel a los agentes infecciosos con la defecación del artrópodo vector (como en la enfermedad de Chagas y el tifus exantemático y murino), que pueden entrar por la herida de la picadura o por el rascado. c) A través del aire: es la diseminación de aerosoles microbianos transportados hacia una puerta de entrada apropiada, generalmente el tracto respiratorio.

Los aerosoles microbianos son suspensiones aéreas de partículas constituidas total o parcialmente por microorganismos. Las partículas con diámetro de 1 a 5 micras llegan fácilmente a los alvéolos del pulmón y allí permanecen. También pueden permanecer suspendidas en el aire durante largos períodos de tiempo; algunas mantienen su infectividad y/o virulencia y otras la pierden.

Las partículas de mayor tamaño se precipitan, lo que puede dar origen a una transmisión directa. Las principales partículas son:

34

Organización Panamericana de la Salud / OMS

Módulos de principios de epidemiología para el control de enfermedades (MOPECE)

Núcleos goticulares: son los pequeños residuos de la evaporación de gotillas de flügge emitidas por un huésped infectado. Estos núcleos goticulares también pueden formarse por aparatos atomizadores diversos, en laboratorios microbiológicos, en mataderos, industrias, salas de autopsias, etc. y generalmente se mantienen suspendidas en el aire durante un tiempo prolongado.

Polvo: pequeñas partículas de dimensiones variables que pueden proceder del suelo (generalmente inorgánicas o esporas de hongos separadas del suelo seco por viento o agitación mecánica), vestidos, ropas de cama o pisos contaminados.

Puerta de eliminación o de salida del agente El camino por el cual un agente infeccioso sale de su huésped es en general denominado como puerta de salida. Las principales son: Respiratorias: las enfermedades que utilizan esta puerta de salida son las de mayor difusión y las más difíciles de controlar (tuberculosis, influenza, sarampión, etc.)

Genitourinarias: propias de la sífilis, SIDA, gonorrea otras enfermedades de transmisión sexual, leptospirosis.

Digestivas: propias de la tifoidea, hepatitis A y E, cólera, amebiasis.

Piel: a través de contacto directo con lesiones superficiales, como en la varicela, herpes zoster y sífilis. Por picaduras, mordeduras, perforación por aguja u otro mecanismo que conlleve contacto con sangre infectada, como en la sífilis, enfermedad de Chagas, malaria, leishmaniasis, fiebre amarilla, hepatitis B, etc.

Placentaria: en general la placenta es una barrera efectiva de protección del feto contra infecciones de la madre; sin embargo, no es totalmente efectiva para algunos agentes infecciosos como los de la sífilis, rubéola, toxoplasmosis, SIDA y enfermedad de Chagas.

Puerta de entrada en el huésped Las puertas de entrada de un germen en el nuevo huésped son básicamente las mismas empleadas para su salida del huésped previo. Por ejemplo, en las enfermedades respiratorias, la vía aérea es utilizada como puerta de salida y puerta de entrada entre las personas. En otras enfermedades las puertas de salida y de entrada pueden ser distintas.

Como ejemplo, en las intoxicaciones alimentarias por estafilococos el agente es eliminado a través de una lesión abierta de la piel y entra al nuevo huésped a través de alimentos contaminados con secreción de la lesión.

Organización Panamericana de la Salud / OMS

35

Unidad 2: Salud y enfermedad en la población

Ejercicio 2.2 Pregunta 1 El hábitat natural en el cual un agente infeccioso vive, crece y se multiplica se denomina:

a) Vehículo b) Reservorio c) Huésped d) Fuente de infección e) Vector

Pregunta 2 El modo de transmisión de persona a persona se caracteriza por:

a) b) c) d) e)

Una puerta de salida específica desde el reservorio La gravedad de la enfermedad La existencia de un vehículo o vector Una transmisión inmediata entre puerta de salida y puerta de entrada La puerta de entrada en el huésped

Pregunta 3 De la siguiente lista de enfermedades indique con una ‘H’ las que son de reservorio humano y con una ‘E’ las de reservorio extrahumano:

a) b) c) d) e) f) g) h)

( ( ( ( ( ( ( (

) ) ) ) ) ) ) )

Tos ferina Tifoidea Malaria Leptospirosis Difteria Cólera Rabia Tétanos

Pregunta 4 ¿Cuál de los siguientes no es un reservorio de agentes infecciosos?

36

a) b) c) d) e)

El ser humano Los animales El suelo El aire El agua

Organización Panamericana de la Salud / OMS

Módulos de principios de epidemiología para el control de enfermedades (MOPECE)

Pregunta 5 Portadores son definidos como personas que:

a)

b) c)

d)

Son inmunes a la enfermedad porque ya han adquirido la infección anteriormente Tienen inmunidad pasiva debido a mecanismos naturales o artificiales Albergan ciertos agentes infecciosos sin presentar evidencia de la enfermedad pero son fuentes potenciales de infección Están muy enfermas y son fuentes potenciales de infección para los susceptibles

Pregunta 6 La mayoría de las enfermedades son transmitidas durante la fase inicial del período de incubación.

Verdadero ______ Falso ______

Pregunta 7 ¿Cuál de las siguientes no es una característica de los portadores humanos?

a)

b)

c) d)

e)

Albergan los agentes infecciosos antes de que aparezcan signos y síntomas de enfermedad Están infectados y aunque no presenten signos o síntomas son fuentes de infección Están infectados y presentan señales y síntomas clínicos Siguen siendo infectantes durante la convalecencia de la enfermedad y después de recuperados Albergan los agentes infecciosos por un año o más y son capaces de seguir siendo fuentes de infección

Pregunta 8 ¿Cuál de las siguientes puertas de salida es en general la más importante y más difícil de controlar?

a) b) c) d) e)

El tracto respiratorio El tracto digestivo El tracto genitourinario La piel La placenta

Huésped susceptible Se define al huésped u hospedero como un individuo o animal vivo, que en circunstancias naturales permite la subsistencia o el alojamiento de un agente infeccioso. Para que se produzca en el individuo una enfermedad infecciosa específica, deben reunirse una serie de aspectos estructurales y funcionales del propio individuo.

Organización Panamericana de la Salud / OMS

37

Unidad 2: Salud y enfermedad en la población

Aspectos estructurales y funcionales La piel intacta y las membranas mucosas proveen al cuerpo de una cubierta impermeable a muchos parásitos vivos y agentes químicos. Las membranas mucosas son más fácilmente penetrables que la piel intacta, y sirven a menudo de puerta de entrada a varios agentes patógenos.

Los reflejos como la tos y el estornudo, por ejemplo, representan un esfuerzo para limpiar las vías respiratorias de sustancias dañinas. Las secreciones mucosas, como las lágrimas y la saliva, tienen una acción limpiadora simple y pueden también contener anticuerpos específicos contra microbios patógenos.

Otros mecanismos de defensa son las secreciones gástricas (acidez gástrica), el peristaltismo y los anticuerpos inespecíficos. Un germen que penetra la cubierta protectora del cuerpo se enfrenta a una variedad de mecanismos de defensa inmunológica, tanto de tipo celular (linfocitos T, macrófagos y otras células presentadoras de antígenos) como de tipo humoral (linfocitos B, anticuerpos y otras sustancias). Los microbios extracelulares estimulan comúnmente el desarrollo de inflamación en el sitio de la invasión. La presencia inicial de anticuerpos, generados previamente por infección natural o vacunación, podría prevenir o limitar la invasión del huésped (memoria inmunológica).

El deterioro inmunológico, como en el caso del virus del SIDA, o el uso de drogas inmunosupresoras, o enfermedades crónicas facilita la multiplicación de otros gérmenes como el de la tuberculosis o de agentes oportunistas como el Pneumocistis carinii. Otro ejemplo más común es la ocurrencia de bronconeumonía bacteriana como episodio terminal en personas con enfermedad crónica no infecciosa.

La edad es un factor de gran importancia puesto que la ocurrencia y gravedad de las enfermedades varían según la edad del huésped. Las enfermedades eruptivas de la infancia son ejemplos de cómo la edad influye en la ocurrencia de las enfermedades contagiosas.

La infección y subsecuente enfermedad atacan predominantemente a niños pequeños, quienes tienen mayor riesgo debido a su elevada susceptibilidad (por ausencia de memoria inmunológica) y alto grado de exposición. La tuberculosis, la esquistosomiasis en su forma crónica y algunos tipos de accidentes, son ejemplos de problemas que afectan más a los adultos. En la vejez predominan afecciones como las enfermedades degenerativas, la hipertensión y el cáncer, así como una mayor susceptibilidad a infecciones.

Las diferencias en susceptibilidad debidas intrínsecamente al sexo son más difíciles de demostrar. Sin embargo, se conoce por ejemplo que la susceptibilidad a ciertas infecciones de transmisión sexual como la gonorrea o la clamidiasis es mayor en mujeres que en hombres debido, en parte, a consideraciones anatómicas, fisiológicas y a la presencia de coinfecciones (dos o más infecciones simultáneamente). Las variaciones en la ocu-

38

Organización Panamericana de la Salud / OMS

Módulos de principios de epidemiología para el control de enfermedades (MOPECE)

rrencia de la enfermedad de acuerdo al sexo reflejan con frecuencia grados distintos de exposición a riesgos diferentes entre hombre y mujer en razón de ocupaciones y/o estilos de vida diferentes. En las mujeres, el embarazo predispone claramente a la infección de las vías urinarias y puede agravar varias condiciones patológicas preexistentes. Por otra parte, algunas de las enfermedades crónicas y otros eventos son más comunes entre mujeres, por ejemplo la tirotoxicosis, la diabetes mellitus, la colecistitis, la colelitiasis, la obesidad, la artritis y la psiconeurosis. En cambio, la úlcera péptica, la hernia inguinal, los accidentes, el cáncer del pulmón, el suicidio y la cardiopatía arterioesclerótica son más frecuentes en los hombres.

El grupo étnico y el grupo familiar son también características relevantes del huésped.

Los miembros de un grupo étnico comparten muchos rasgos genéticamente determinados que pueden incluir, además de las características físicas obvias (el fenotipo), un aumento en la susceptibilidad o resistencia a los agentes específicos de enfermedad. Este concepto es fácil de comprender, pero demostrar que las diferencias en la incidencia de enfermedad son genéticamente determinadas es más difícil, ya que se debe tomar en cuenta el efecto de todos los factores ambientales y socioeconómicos asociados. Un ejemplo es la resistencia a la tuberculosis, que posiblemente es mayor en las poblaciones europeas que en las indígenas.

Tan importante como el componente genético asociado a una etnia es su componente cultural. Los patrones culturales de grupos étnicos moldean y determinan estilos de vida y percepciones específicas de la realidad que influyen directamente en sus conductas frente al riesgo y, por tanto, en su potencial exposición a factores causales de enfermedad.

Así como ocurre con los grupos étnicos, los individuos que integran un grupo familiar pueden diferir entre sí con respecto a la susceptibilidad a enfermedades genéticamente determinadas. En realidad, se aceptó desde hace mucho tiempo que factores hereditarios podían contribuir a la incidencia de la enfermedad y el desarrollo alcanzado por la genética en las últimas décadas ha corroborado aquella suposición. No obstante, también se deben reconocer las múltiples influencias sociales y ambientales que afectan a la familia como grupo, como su nivel socioeconómico, dieta, nivel educativo, grado de cohesión social y la exposición común a agentes infecciosos.

Los efectos del estado nutricional y las infecciones están íntimamente relacionados y a menudo se potencian entre sí. La desnutrición grave provoca un deterioro en la respuesta inmune y esto conlleva a un aumento en la susceptibilidad a enfermedades bacterianas. Cuando un niño sufre de desnutrición protéico-calórica aumenta la probabilidad de que algunas enfermedades se presenten en su forma más grave y, con ello, aumenta su riesgo de complicaciones, secuelas y discapacidad permanente. La epidemia de neuropatía en Cuba al inicio de los noventa ilustra las consecuencias de la supresión brusca

Organización Panamericana de la Salud / OMS

39

Unidad 2: Salud y enfermedad en la población

de nutrientes y el papel de los macrodeterminantes socioeconómicos en la producción de enfermedad en la población, así como la utilidad de la epidemiología para controlar oportunamente los problemas de salud. Además, problemas nutricionales como la obesidad son considerados factores del huésped que lo hacen más susceptible de enfermedades crónicas como hipertensión arterial, enfermedades cardiovasculares, diabetes y la reducción de la esperanza de vida.

Susceptibilidad y resistencia En el ámbito de las enfermedades transmisibles, las consecuencias de la interacción entre el huésped y el agente son extremadamente variables y es importante considerar, además de lo señalado, otras características del huésped que contribuyen a esta gran variabilidad. Entre ellas, la susceptibilidad y la resistencia son de especial relevancia.

Susceptible: es cualquier persona o animal que no posee suficiente resistencia contra un agente patógeno determinado que le proteja contra la enfermedad si llega a estar en contacto con ese agente.

La susceptibilidad del huésped depende de factores genéticos, de factores generales de resistencia a las enfermedades y de las condiciones de inmunidad específica para cada enfermedad.

Los factores genéticos, a los que se denomina inmunidad genética, constituyen una ‘memoria celular’ que se hereda a través de generaciones. Esto facilitaría la producción de anticuerpos, mientras que en aquellos grupos humanos carentes de la experiencia no se produciría esta reacción específica frente a determinada enfermedad. Son bien conocidos los ejemplos acerca del impacto que tuvieron la viruela, el sarampión, la tuberculosis y la influenza sobre aquellos grupos indígenas que se mantuvieron aislados de las poblaciones y civilizaciones donde estas enfermedades ocurrieron a través de generaciones.

Resistencia: es el conjunto de mecanismos corporales que sirven de defensa contra la invasión o multiplicación de agentes infecciosos, o contra los efectos nocivos de sus productos tóxicos.

La inmunidad. La persona inmune posee anticuerpos protectores específicos y/o inmunidad celular, como consecuencia de una infección o inmunización anterior. Así, ella puede estar preparada para responder eficazmente a la enfermedad produciendo anticuerpos suficientes.

40

Organización Panamericana de la Salud / OMS

Módulos de principios de epidemiología para el control de enfermedades (MOPECE)

Resistencia: es el conjunto de mecanismos corporales que sirven de defensa contra la invasión o multiplicación de agentes infecciosos, o contra los efectos nocivos de sus productos tóxicos.

Una clasificación muy utilizada de la inmunidad señala dos tipos: inmunidad activa e inmunidad pasiva (Figura 2.8).

Figura 2.8 Tipos de inmunidad

Natural (Enfermedad) Activa Artificial (Vacuna) Inmunidad

Natural (Transplacentaria) Pasiva Artificial (Sueros)

La inmunidad pasiva, de corta duración (de algunos días a varios meses), se obtiene naturalmente por transmisión materna (a través de la placenta) o artificialmente por inoculación de anticuerpos protectores específicos (suero de convaleciente o de persona inmune o seroglobulina inmune humana, suero antitetánico, suero antidiftérico, gamma globulina, etc.).

La inmunidad activa, que suele durar años, se adquiere naturalmente como consecuencia de una infección, clínica o subclínica, o artificialmente por inoculación de fracciones o productos de un agente infeccioso, o del mismo agente, muerto, atenuado o recombinado a partir de técnicas de ingeniería genética.

La acumulación de susceptibles es una parte importante del proceso de la enfermedad en la población. Desde luego, la proporción de susceptibles en una comunidad variará con las condiciones de vida y salud de esa comunidad, así como con cada tipo de enfermedad.

El individuo no se puede desligar del colectivo humano, por lo que es importante considerar el fenómeno de resistencia y susceptibilidad de la comunidad en su conjunto. Aún

Organización Panamericana de la Salud / OMS

41

Unidad 2: Salud y enfermedad en la población

sin tomar en cuenta el tipo de agente patógeno o la fuente de infección, la proporción de susceptibles en una población es un factor determinante de la incidencia de la infección y enfermedad, sobre todo en las situaciones donde ocurre transmisión de persona a persona. Si la proporción de población inmune es alta, el agente tiene menor probabilidad de diseminarse. Esta propiedad se aplica a poblaciones tanto humanas como de animales vertebrados y se denomina inmunidad de masa o, en el caso de animales, “inmunidad de rebaño”. Desde el punto de vista del control de enfermedades específicas, como el sarampión en el ser humano o la rabia en el perro, sería deseable saber exactamente qué proporción de la población debe ser inmune para que la diseminación de una infección sea altamente improbable. Aunque no es fácil contar con información precisa al respecto, se dispone de estimaciones razonables para algunas enfermedades. Por ejemplo, se estima que para interrumpir la transmisión de la difteria en la población se requiere 75 a 85% de población inmune. Esta información es de gran valor para los programas de eliminación y erradicación de enfermedades, como la poliomielitis, el sarampión, y el tétanos neonatal, entre otros. Por otra parte, esta característica poblacional ilustra el concepto dinámico e interactivo que tiene la presencia o ausencia de enfermedad en la población. Los modelos matemáticos y el análisis de epidemias demuestran que la proporción de población inmune no necesita ser del 100% para que la diseminación de la enfermedad en la población se detenga o se evite.

Ejercicio 2.3 Pregunta 1 ¿Cuál o cuales son factores del huésped?

a) b) c) d)

La resistencia o susceptibilidad a la enfermedad Las características antigénicas del agente Las puertas de entrada y salida del agente El modo de transmisión de la enfermedad

Pregunta 2 ¿Cuál de los siguientes no es un factor general de resistencia a la infección?

a) b) c) d) e)

El ácido gástrico Los elementos ciliados del tracto respiratorio El reflejo de la tos Las antitoxinas Las membranas mucosas

Pregunta 3 ¿Cuáles de las siguientes condiciones aumentan la susceptibilidad a la infección?

42

a) Malnutrición

Organización Panamericana de la Salud / OMS

Módulos de principios de epidemiología para el control de enfermedades (MOPECE)

b) c) d) e)

Enfermedad preexistente Mecanismos inmunogénicos deprimidos por drogas Ninguno de los anteriores a, b y c

Pregunta 4 ¿Qué tipo de inmunidad confiere el traspaso de anticuerpos maternos hacia el feto?

a) b) c) d) e)

Activa natural Activa artificial Pasiva natural Pasiva artificial Resistencia general

Pregunta 5 ¿Qué tipo de inmunidad confiere una vacuna?

a) b) c) d) e)

Activa natural Activa artificial Pasiva natural Pasiva artificial Resistencia general

Pregunta 6 La única explicación posible de la ocurrencia de varios casos de una enfermedad transmisible en una misma familia reside en las características genéticas comunes a esa familia.

Verdadero ______ Falso ______ Pregunta 7 ¿Cuáles de las siguientes afirmaciones son correctas?

a)

b) c)

d)

e)

Hay infecciones vírales benignas que pueden contribuir a la introducción de una enfermedad bacteriana grave Las personas diabéticas presentan una mayor resistencia a las infecciones Las bacterias estimulan una reacción inflamatoria de la piel en el sitio de invasión El estímulo a la formación de anticuerpos específicos ocurre en la convalecencia del enfermo Las expresiones culturales de grupos étnicos y familiares son tan importantes como sus rasgos genéticos comunes para determinar su susceptibilidad o resistencia a las enfermedades.

Organización Panamericana de la Salud / OMS

43

Unidad 2: Salud y enfermedad en la población

Ejercicio 2.4 A.

Seleccione y justifique, por medio de una discusión del grupo, una enfermedad infecciosa de importancia en su país, región o localidad.

Enfermedad seleccionada: __________________________________

B.

En forma sintética, identifique colectivamente los principales elementos de la cadena epidemiológica de la enfermedad seleccionada por el Grupo.

C.

Liste algunos de los factores causales o determinantes relacionados con la enfermedad seleccionada.

factores biológicos

44

preferencias y estilos de vida

factores comunitarios y sociales

Organización Panamericana de la Salud / OMS

servicios de atención de salud

condiciones de vida y trabajo

factores socioeconómicos y ambientales

Módulos de principios de epidemiología para el control de enfermedades (MOPECE)

Referencias bibliográficas Abbasi K. The World Bank and world health: under fire. British Medical Journal 1999;318:10031006.

Benenson AS [Editor]. Manual para o controle das enfermidades transmissíveis. 16a Edição.

Relatório Oficial de da Associação Estadunidense de Saúde Pública. Organização Panamericana da Saúde; Washington DC, 1997.

Centers for Disease Control and Prevention. Addressing emerging infectious disease threats: a prevention strategy for the United States. Executive Summary. Mortality and Morbidity Weekly Report April 15, 1994:43(RR-5):1-18.

Centers for Disease Control and Prevention. Preventing emerging infectious diseases: a strategy for the 21st century. Overview of the updated CDC Plan. Mortality and Morbidity Weekly Report September 11, 1998:47(RR-15):1-14.

Division of Disease Prevention and Control. PAHO Regional Plan for Emerging Diseases. Pan American Health Organization; Washington DC, 1997.

Enfermidades infecciosas novas, emergentes e reemergentes. Tema 5 e 6 do Programa Provisional do Conselho Diretivo. CD38/12 (Esp). Organização Pan-americana da Saúde; Washington DC, 1995.

Frenk J. The epidemiologic transition in Latin America. Boletín de la Oficina Sanitaria Panamericana 1991 Diciembre;111(6):485-96.

Gordis L. Epidemiology. W.B. Saunders Co; Philadelphia, 1996.

Hennekens CH, Buring JE. Epidemiology in Medicine. 1st Edition. Little, Brown and Co.; Boston, 1987.

Hill AB. Environment and disease: association or causation? Proceedings of the Royal Society of Medicine 1965;58:295-300.

Jamison DT, Mosley WH, Measham AR, Bobadilla JL. Disease control priorities in developing countries. Oxford University Press; Oxford, 1993.

Last J [Editor]. A dictionary of epidemiology. Third edition. International Epidemiological Association. Oxford University Press; New York, 1995.

Lederberg J. Infectious disease as an evolutionary paradigm. Emerging Infectious Diseases Journal 1997;3 (4):417-23.

Omran AR. The epidemiologic transition in the Americas. The University of Maryland at College Park; Pan American Health Organization; Washington DC, 1996.

Pimentel D, Tort M, Dánna L, Kranic A, et al. Ecology of increasing disease: population growth and environmental degradation. Bioscience. 1998: 48(10): 817-26.

Reingold AL. Infectious disease epidemiology in the 21st Century: Will it be eradicated or will it reemerge? Epidemiological Reviews 2000;22(1):57-63.

Rothman KJ. Modern Epidemiology. First Edition. Little, Brown and Co.; Boston, 1986.

Organización Panamericana de la Salud / OMS

45

Unidad 2: Salud y enfermedad en la poblaci贸n

Satcher D. Emerging Infections: getting ahead of the curve. Emerging Infectious Diseases Journal 1995;1 (1):1-6.

Special Program for Health Analysis. Geographic information systems in health: basic concepts.

Pan American Health Organization; Washington DC, 2000.

Stratton CH W, Rinaldi MG. Chapter 1. En: Infectious Diseases. A Treatise of Infectious Processes. 5th Edition. Editado por: Hoeprich PD, Colin Jordan M, Ronald AR. J.B. Lippincott Co. Philadelphia, 1994.

Stumacher RJ. Clinical Infectious Diseases. W.B. Saunders Co.; Philadelphia, 1987.

46

Organizaci贸n Panamericana de la Salud / OMS

ECOLOGÍA

CLAVE: ENF-1 Número de créditos: 9

Antología del curso

Página 58 de 67

Glosario  Atomo (del griego atomos = indivisible):La menor partícula indivisible de la materia que posee una existencia independiente y mantener las propiedades del elemento, consiste en una zona central: el núcleo, compuesto de neutrones y protones, y en electrones que se mueven alrededor de mismo.  Atmósfera: envoltura de gases que rodea la Tierra; consiste esencialmente en un 21% de oxígeno, 78% de Nitrógeno y un 0,3 % de anhídrido carbónico el resto corresponde a "gases raros".  Bioquímica: Ciencia que estudia los procesos químicos asociados con los seres vivos  Cadena alimenticia: La manera más simple de representar el flujo de energía en una comunidad. En la base se encuentra la energía almacenada en las plantas, que son consumidas por organismos que a su vez son progresivamente consumidos por otros organismos; la cadena alimenticia es una sobresimplificación de la realidad en la cual la mayoría de los animales no comen un solo tipo de organismos.  Célula (del latín cella = cámara): la más pequeña unidad estructural de los seres vivos capaz de funcionar independientemente.  Cianobacterias: bacterias unicelulares o filamentosas con capacidad fotosintetizadora.  Clase: subcategoria taxonómica de los phyla  Eucariotas (del griego eu = bueno, verdadero; karyon = núcleo, nuez): organismos caracterizados por poseer células con un núcleo verdadero rodeado por membrana. El registro arqueológico muestra su presencia en rocas de aproximadamente 1.200 a 1.500 millones de años de antigüedad  Heterótrofos (del griego heteros = otro, diferente, trophe = nutrición): Organismos que obtienen sus alimentos rompiendo moléculas orgánicas sintetizadas por otros organismos, incluyen a animales y hongos.  Hidrosfera (del griego hydros = agua): la parte de entorno físico que consiste en toda el agua líquida y sólida que se encuentra en la superficie terrestre o cercana a ella  LUCA (del ingles, Last Universal Cellular Ancestor): último antepasado común universal de las células modernas, equivale a lo que es Lucy en el árbol evolutivo de Homo sapiens, es decir, no la primera célula, sino una célula ya evolucionada, con todas las características de sus futuros descendientes: los actuales procariotas y eucariotas (ADN, Código genético, síntesis proteica etc.). Término propuesto en un coloquio de la Fundación Treille: http://www-archbac.upsud.fr/Meetings/LesTreilles  Litosfera (del griego lithos = piedra): La corteza externa de la Tierra; incluye a las superficies que se encuentran debajo de los océanos y otros cuerpos lacustres.  Organelas: Estructuras subcelulares que realizan determinadas funciones (generalmente están rodeadas por membranas y se las encuentra en las células eucariotas) p.ej.: mitocondrias, cloroplastos, núcleo. .

ST-03-03/1

ECOLOGÍA

CLAVE: ENF-1 Número de créditos: 9

Antología del curso

Página 59 de 67

Apendice 1. Preguntas de autorreflexión sobe mi proceso de aprendizaje.

Autorreflexiones sobre los contenidos ¿Qué relación identifiqué de los contenidos de esta unidad, con los de otros cursos (u otras unidades) que he tomado? ¿Por qué? ¿Qué relevancia tienen los contenidos para enriquecer mi capital como se humano? ¿Por qué? ¿Qué contenidos me fueron más significativos? ¿Por qué?

Autorreflexiones sobre las actiAutorreflexiones sobre su vidades o evidencias aprendizaje ¿Qué aportó la elaboración de la ¿Qué aprendí en esta unidad? actividad o evidencia a mi aprendizaje? ¿Por qué?

¿Qué otros elementos necesitaría para la toma de otras decisiones? ¿Por qué? ¿Qué otra información requiero para justificar las acciones realizadas en la actividad? ¿Por qué?

¿Cómo fue mi eprendizaje?

¿Para que me sirve lo que aprendí en esta unidad?

¿Dónde puedo aplicar lo aprendido en esta unidad?

ST-03-03/1

ECOLOGÍA

CLAVE: ENF-1 Número de créditos: 9

Antología del curso

Página 60 de 67

Apendice 2. Lectura: El abuso de los antibioticos.

Antibiotic overuse: Stop the killing of beneficial bacteria Martin Blaser Nature 476, 393–394 (25 August 2011) doi:10.1038/476393a Published online 24 August 2011 Concerns about antibiotics focus on bacterial resistance — but permanent changes to our protective flora could have more serious consequences, says Martin Blaser.

The average child in the United States and other developed countries has received 10–20 courses of antibiotics by the time he or she is 18 years old1. In many respects, this is a life-saving development. The average US citizen born in 1940 was expected to live to the age of 63; a baby born today should reach 78, in part because of antibiotics. But the assumption that antibiotics are generally safe has fostered overuse and led to an increase in bacterial resistance to treatments.

Other, equally serious, long-term consequences of our love of antibiotics have received far less attention. Antibiotics kill the bacteria we do want, as well as those we don't. Early evidence from my lab and others hints that, sometimes, our friendly flora never fully recover. These long-term changes to the beneficial bacteria within people's bodies may even increase our susceptibility to infections and disease. Overuse of antibiotics could be fuelling the dramatic increase in conditions such as obesity, type 1 diabetes, inflammatory bowel disease, allergies and asthma, which have more than doubled in many populations (see graph).

We urgently need to investigate this possibility. And, even before we understand the full scope, there is action we should take.

Bacteria have lived in and on animals — constituting their microbiome — since multicellular life evolved about 1 billion years ago. Hosts derive many benefits from their bacterial guests2: the Bacteroides species that dwell in the colon synthesize our required vitamin K; gut bacteria help us to resist invading organisms.

An oral or injectable antibiotic diffuses through the bloodstream and affects targeted pathogen and residential microbiota alike. And evidence is accumulating that our welcome residents do not, in fact, recover completely3 or are replaced in the long term by resistant organisms4.

Collateral damage In the early twentieth century, Helicobacter pylori was the dominant microbe in the stomachs of almost all people. By the turn of the twenty-first century, fewer than 6% of children in the Uni- Ilustración 23. Dosed up: could exted States, Sweden and Germany were carrying the organism. Ot- cessive prescription of antibiotics be her factors may be at play in this disappearance5, but antibiotics hampering children's ability to fight may be a culprit. For example, a single course of amoxicillin or a disease? macrolide antibiotic, most commonly used to treat middle-ear or respiratory infections in children, may also eradicate H. pylori in 20–50% of cases.

ST-03-03/1

ECOLOGÍA

CLAVE: ENF-1 Número de créditos: 9

Antología del curso

Página 61 de 67

In humans, eradicating H. pylori affects the regulation of two hormones produced in the stomach and involved in energy balance, ghrelin and leptin. And as H. pylori has disappeared from peopeople's stomachs, there has been an increase in gastroesophageal reflux, and its attendant problems such as Barrett's oesophagus and oesophageal cancer. Could the trends be linked?

H. pylori is a risk factor for peptic ulcers and stomach cancer, but a microbe probably wouldn't have been so pervasive if it didn't carry some benefit to its host. Indeed, large studies we performed have found that people without the bacterium are more likely to develop asthma, hay fever or skin allergies in childhood6. Stomachs that lack H. pylori seem immunologically quite different from those that do not, and infection of young mice with H. pylori protects against experimental asthma7.

There is other evidence that antibiotics cause shifts in microbial composition that may bring long-term physiological changes.

For instance, as farmers have discovered, continuous, subtherapeutic doses of many different antibacterial agents cause animals to gain weight with less food. And the earlier that antibiotics are Ilustración 24. SOURCE: A. HVIID, H. started, the more profound the effects. In my laboratory, we have SVANSTRÖM & M. FRISCH GUT60, preliminary evidence in a mouse model that changes in body fat and 49–54; 2011 tissue composition are associated both with low-dose antibiotic treatment that mimics farm use, and with high-dose treatment similar to those used to treat childhood infections.

The changes in our microbiome may even be fuelling the transmission of deadly organisms such as methicillin-resistant Staphylococcus aureus5 and Clostridium difficile8. This is not an enormous surprise, because one of the important roles of an intact microbial ecosystem is to resist intrusions by pathogenic organisms.

To better understand the long-term effects of antibiotic use, we need to compare the microbiomes of antibiotic-using and antibiotic-free populations. We are working with Maria Gloria Dominguez Bello at the University of Puerto Rico in San Juan and her colleagues to study people living in remote regions in the Amazon who either have never received antibiotics or who have had very limited recent exposures.

If antibiotics do cause long-term physiological changes, we may not be able to wait until we fully understand the problem before changing our approaches. Knowledge gleaned from farms indicates that early life is most crucial, triggering physiological changes that are difficult to reverse later on.

Consequently, we should reduce the use of antibiotics during pregnancy and childhood. Antibiotics — particularly penicillins — are now given routinely to between one-third and one-half of all women during pregnancy or nearing childbirth in the United States and other developed countries. Babies acquire their founding bacterial populations from their mothers while passing through the vagina at birth.

So each generation — particularly the 30% or so of infants born via Caesarian 9 — could be beginning life with a smaller endowment of ancient microbes than the last5.

ST-03-03/1

ECOLOGÍA

CLAVE: ENF-1 Número de créditos: 9

Antología del curso

Página 62 de 67

When antibiotics seem warranted — such as in the 30% of pregnant women with group B Streptococcus, which causes serious infection in about 1 in 200 newborns — we must better assess which mothers need to be treated, or whether a vaccine might be preferable.

Targeted attack Another precautionary step would be to develop specific agents to stabilize at-risk residential microbial populations, such as effective probiotics. We also need new, narrow-spectrum antibacterial agents to minimize collateral effects on the microbiota. This is an admittedly huge task, which will require providing incentives for the pharmaceutical industry to develop targeted classes of antibacterial agents and, importantly, better diagnostics that rapidly identify the problematic agent.

We may also need to start replacing what has been lost over the past 70 years. Along with receiving standard vaccinations, for instance, one day, children whose microbiome has been genotyped could be given inoculations of specific strains of H. pylori to reduce their chance of later developing allergies or asthma, then receive narrow-spectrum antibiotics later in life to eliminate the bacterium and lower the risks of peptic ulceration and gastric cancer.

The ease of worldwide travel is increasing our global vulnerability to pathogens, just as our ancient microbial defences are eroding. We must make use of the available technology to protect and study our bacterial benefactors before it is too late.

References 1. Sharland, M. J. Antimicrob. Chemoth. 60 (suppl. 1), i15–i26 (2007).

2. Ley, R. E., Lozupone, C. A., Hamady, M., Knight, R. & Gordon, J. I. Nature Rev. Microbiol. 6, 776–788 (2008).

3. Dethlefsen, L. & Relman, D. A. Proc. Natl Acad. Sci. USA 108 (suppl. 1), 4554–4561 (2011).

4. Sjölund, M., Wreiber, K., Andersson, D. I., Blaser, M. J. & Engstrand, L. Ann. Intern. Med. 139, 483–487 (2003).

5. Blaser, M. J. & Falkow, S. Nature Rev. Microbiol. 7, 887–894 (2009).

6. Chen. Y. & Blaser, M. J. Arch. Intern. Med. 167, 821–827 (2007).

7. Arnold, I. C. et al. J. Clin. Invest. 121, 3088–3093 (2011).

8. Chang, J. Y. et al. J. Infect. Dis. 197, 435–438 (2008).

9. Dominguez-Bello, M. G. et al. Proc. Natl Acad. Sci. USA 107, 11971–11975 (2010).

ST-03-03/1

CLAVE: ENF-1

ECOLOGÍA

Número de créditos: 9

Antología del curso

Página 63 de 67

Apéndice 3. Rubrica para calificar mapas conceptuales.

Está actividad se recibe en dos momentos, el primero se llama protocolo de investigación (o anteproyecto), y el segundo es el reporte de investigación.

El alumno elaborará un mapa conceptual que refleje el dominio del tema, como evidencia de que el alumno comprendió la lectura de su antología.

Criterios a evaluar

Sobre la competencia

Cumple la competencia

Se aproxima a la competencia

Debajo de la competencia

Concepto principal.

El concepto principal es adecuado y pertinente con el tema y la pregunta de enfoque.

Conceptos subordinados

El mapa conceptual incluye todos los conceptos importantes que se representan que representan la información principal del tema o pregunta de enfoque. No repite conceptos.

El concepto principal es relevante dentro del tema pero puede ser auxiliar, y/o no presenta pregunta de enfoque El mapa conceptual incluye la mayoría de los conceptos importantes que representan la información principal del tema o pregunta de enfoque. No repite conceptos.

El concepto principal pertenece al tema, pero no es fundamental ni responde a la pregunta de enfoque.

Faltan la mayoría de los conceptos importantes que representan la información principal del tema o pregunta de enfoque. Repite algún concepto.

Ligas y proposiciones

La mayor parte de las proposiciones son válidas de acuerdo a la pregunta de enfoque o tema

Algunas de las proposiciones son inválidas o no representan la información principal de

Solo algunas de las proposiciones son válidas de acuerdo al tema o la pregunta de enfo-

pu nta je

pe so

to tal

El concepto principal no tiene relación con el tema ni presenta pregunta de enfoque.

x3

9

El mapa conceptual incluye sólo algunos de los conceptos importantes que representan la información principal del tema o pregunta de enfoque, pero faltan los más significativos.

Coexisten conceptos con varios enunciados completos. Repite varios conceptos y/o aparecen varios conceptos ajenos o irrelevantes.

Presenta proposiciones inválidas de acuerdo al tema con enlaces que describen una rela-

x1 0

30

x1 0

30

ST-03-03/1

ECOLOGÍA

CLAVE: ENF-1 Número de créditos: 9

Antología del curso y representan la información principal.

acuerdo a la pregunta de enfoque o tema.

Página 64 de 67

que o presentan varias proposiciones irrelevantes o muy generales.

ción inexistente afirmaciones completamente falsas. Presenta afirmaciones vagas y/o más de una liga sin palabras de enlace.

Enlaces El mapa conEl mapa conEl mapa conEl mapa concruzados ceptual integra ceptual muestra ceptual presenta ceptual presenta y creativi- enlaces creatienlaces cruzaenlaces cruzaenlaces cruzadad vos y novedodos adecuados dos adecuados dos irrelevantes, sos. Cuenta por gramaticalmen- gramaticalmente redundantes, o enlace. te, pertinentes y pero un tanto erróneos tanto relevantes en irrelevantes en gramaticalmente términos de la términos de la como en térmiinformación información nos de la inforprincipal del teprincipal del te- mación principal ma. ma. del tema.

Jerarquía Todos los conTodos los conSe presentan al Presenta menos ceptos están ceptos están menos 3 niveles de 3 niveles jeordenados jeorganizados jerárquicos, pe- rárquicos y merárquicamente. jerárquicamenro uno de ellos nos de 5 ramifiPresenta más te. Se presentan corresponde al caciones, o de 4 niveles jeal menos 3 nive- nivel de ejemplo bien, la estructurárquicos (ninles jerárquicos y presenta al ra del mapa es guno de ellos es (ninguno de menos 5 ramifi- lineal o no preejemplo) y más ellos es de caciones. senta una orgade 7 ramificaejemplo) y 6 ó 7 nización jerárciones. ramificaciones. quica.

Estructura Presenta estruc- Presenta una Presenta una Mapa lineal, con (compleji- tura jerárquica estructura jerár- estructura jerár- varias secuendad escompleja y equi- quica clara, quica clara pero cias de oraciotructural) librada, con una equilibrada pero no equilibrada, o nes largas hacia organización un tanto simple, bien, una apalos lados o haclara y de fácil o un poco desriencia equilicia abajo; o interpretación. equilibrada pero brada pero en bien, presenta clara y de fácil exceso simple, una estructura interpretación. o un tanto desilegible, desorordenada y difu- ganizada o ensa. cimada, caótica o difícil de interpretar. *Un excelente mapa tendría aproximadamente 111 puntos (contando 2 TOTAL: enlaces cruzados del nivel 3)

x2

# de en lace s*

x7

21

x3

9

ST-03-03/1

CLAVE: ENF-1

ECOLOGÍA

Número de créditos: 9

Antología del curso

Página 65 de 67

Figura 9. TOTAL: 30Puntos. Cal. 6

Figura 10. TOTAL: 0 puntos. Cal 4

Figura 11. TOTAL: 66 puntos. Cal. 8.

Figura 12. TOTAL: 111 Puntos. Cal. 10.

Para saber más de mapas conceptuales, visita la siguiente dirección: http://bit.ly/MConcept

ST-03-03/1

CLAVE: ENF-1

ECOLOGÍA

Número de créditos: 9

Antología del curso

Página 66 de 67

Apéndice 4. Cuestionario de control de las diferentes lecturas y una rúbrica que la ejemplifica Instrucciones generales de la actividad: Beneficial Bacterias Cuestionario de enfoque • •

•

Lee el texto Antibiotic overuse: Stop the killing of beneficial bacteria de Martin Blaser (2011).

Contesta las siguientes preguntas de discusión 1. Define los siguientes conceptos: antibiótico, bacterias patógenas, bacterias beneficiosas, uso indiscriminado de antibióticos, e interacciones interespecificas entre microorganismos y el humano. (Organiza las ideas de lo general a lo particular) 2. ¿Por qué crees que el autor dice que nuestra flora bacteria está en peligro?

3. ¿Por qué crees que el autor señala que son importantes las bacterias beneficiosas? (Dé ejemplos específicos.) ¿Compartes esa idea?

4. ¿Por qué crees que el autor afirma que los antibióticos son un riesgo para la salud? (Dé ejemplos específicos.) ¿Compartes esa idea?

Elabora dos parrafos con las preguntas de discusión.

Rubrica ¿Qué es una rúbrica? Es un instrumento que te ayudará a identificar fortalezas y dificultades en cada actividad de aprendizaje que elaborarás, y que seán considerados para elaborar la calificación de su segundo parcial de la asignatura. La rúbrica está formada por criterios, rangos y puntajes. ¿Cómo funciona?

• Se elegirá un indicador por cada criterio.

Se deberán sumar los puntajes de cada indicador elegido.

• El puntaje total corresponderá a la calificación.

En la tabla de rangos se ubicará el valor de la calificación.

Criterios

Sobre la competencia

Cumple la competencia

Puntaje Numero de palabras

30 Utiliza a lo mucho 150 palabras por párrafo.

30 Aporta ideas nuevas y es analítico en sus comentarios.

20 Utiliza a lo mucho 160 palabras por párrafo.

20 Da información sustancial sobre el tema.

Puntaje Pensamiento critico

Se aproxima a la competencia 10 Utiliza a lo mucho 165 palabras por párrafo.

10 Comenta lo mínimo sobre el tema. Información elemental con vocabulario ordinario, no

Debajo de la competencia 5 Utiliza a lo mucho 170 palabras por párrafo.

5 Participación rudimentaria y superficial. No analiza ni aporta ideas.

ST-03-03/1

ECOLOGÍA

CLAVE: ENF-1 Número de créditos: 9

Antología del curso

Página 67 de 67

utiliza lenguaje técnico.

40 20 10 Elabora un esElabora un esElabora un crito en forma crito en forma escrito sin code párrafo, lede párrafo, senexión en las gible y sin erro- milegible y con ideas y algures ortográficos. algunos errores nos con erroSe distinguen ortográficos. No res ortográfiadecuadamente se distinguen cos. No se las respuestas adecuadamente distinguen las a las cuatro las respuestas respuestas a preguntas. a las cuatro las cuatro preguntas. preguntas.

5 Preguntas Elabora un contestadas pésimo escrito (deben señaque se expone larse con un en forma de numero entre viñetas, sin corchetes) conexión en la ideas y con errores ortográficos. No se distinguen las respuestas a las cuatro preguntas.

Rangos: La calificación máxima es de 100, lo que equivale a tener un 10, los demás valores representan la calificación correspondiente.

•

Ejemplo de un párrafo con menos de 150 palabras, y que sigue los criterios señalados, donde los numeros representan las preguntas que contesta: 1. "Cuando veas los brotes, dale gracias a los descomponedores." Explique lo que esto significa, usando ejemplos.

2. ¿Por qué el narrador llamó a la lombriz de tierra el "rey de los descomponedores"?

3. ¿Qué descomponedores (detrítivoros) reciclan?

4. ¿Qué clases de organismos son los descomponedores? Dé ejemplos específicos.

[4]Los descomponedores son organismos extraordinarios, como hongos y bacterias heterótrofas de diversas clases, entre otros , capaces de degradar materia orgánica no disponible como nutriente y reintegrarla al ambiente[1]estos son causantes de la regeneración de la tierra, con esto favorecen el desarrollo de las plantas como el pasto y las flores que vemos a diario [3]la principal función de estos héroes silenciosos es reciclar toda la materia orgánica convirtiéndola en nutrientes disponibles en el suelo [2]dentro de estos magníficos organismos se encuentra la lombriz de tierra capaz de reciclar anualmente la materia equivalente a un peso de 30 elefantes, motivo por el cual se ha ganado el título de ―rey de los descomponedores‖

Motivos de anulación de la actividad La actividad tiene un número de palabras muy extenso (más de 300 palabras) La actividad es una copia de la de otro compañero, o muestra variaciones pequeñas, que mantienen gran parte de la idea ajena.

La actividad es obra de copiar y pegar un texto de alguna página en Internet.

ST-03-03/1

Nadie ad e es vacun nado.

La enferm medad contagio osa se propaga a través de la pob blación.

Parte de la población recib be vacuna as.

La enfermedad contagios g sa se propaga a través t de algunoss de la població ón.

La ma ayoria de la pobla ación recibe vacun nas.

La propagación de una na enferm medad

Unit 5 Human Population Dynamics Background Introduction Human population dynamics is a field that tracks factors related to changes in population such as fertility rate and life expectancy. Predicting population changes is important because these demographic trends impact economic, social, and environmental systems. An increase in human population can impact the quality of natural resources like biodiversity, air, land, and water.

Essential Questions What are the trends in human population growth? How fast is the population growing? Has it always grown at this rate and how can we predict the population in the future?

Are the populations of different countries growing at different rates?

What do factors like human population density, movement, and composition mean for the sustainability of the planet?

What is meant by the Earth’s carrying capacity?

Content Unit 5 looks at the interconnecting variables that influence population trends across the globe and how the various factors impact the environment. Obviously, rising populations put increasing demands on natural resources such as land, water, and energy supplies. However, the intensity of consumption and the technologies involved also must be considered. Changes in population size, age, and distribution affect issues ranging from food security to climate change. Population variables interact with consumption patterns, technologies, and political and economic structures to influence environmental change. This interaction helps explain why environmental conditions can deteriorate even as the growth of population slows.

Carrying capacity is considered to be the population that the Earth can support on a continuing basis. Carrying capacity depends on much more than food production; it also involves subjective measures like quality of life. This is why the term “ecological footprint” is important as humans consider their impact on the planet’s resources and ecosystems. This unit introduces the concept of demographic convergence and identifies factors such as pandemics, political instability, wars, and poor climate and land resources that disrupt the economies of countries moving from developing to developed status.

The unit 5 video introduces three different demographers who explore such issues as the interaction of death rate, life expectancy, and immigration in determining population dynamics for an area, specifically in the United States.

Unit 5

- 65 -

The Habitable Planet

Background They discuss ecological and economic carrying capacity and the relationship between population growth and consumption rates, in particular the special impacts of megacities and even larger metacities as the population becomes more urban.

Learning Goals During this session you will have an opportunity to build understandings of the following. a. Knowledge i. For much, perhaps most, of human history, demographic patterns were fairly stable; the human population grew slowly and age structures, birth rates, and death rates changed very little, but these trends are no longer considered stable. ii. World population growth has been and will continue to be unevenly distributed across the globe. iii. Infant and child mortality rates decline as a result of improved nutrition, public health interventions related to water and sanitation, and medical advances, such as the use of vaccines and antibiotics. iv. America’s relatively high rate of population growth, natural resource consumption, and pollution, in combination create one of the largest environmental impacts of any country at present. b. Skills i. Demographers use mathematics to determine human population dynamics and trends and summarize data in charts and graphs for the public. ii. The more forces that are identified that affect human population dynamics, the more difficult it becomes to predict demographic changes. c. Dispositions i. To understand human population trends, one has to appreciate how social, political, economic, and cultural factors can shape events. ii. Providing information about population, health, and the environment empowers people around the world to use the information to advance the well-being of current and future generations. iii. Countries can carefully select and protect surface area to contribute to environmental sustainability.

Key Concepts Birth rate Overpopulation Carrying capacity Death rate Infant mortality rate Population density Population distribution Ecological footprint

Resource consumption Population growth Demographic transition Demographic dividend Dependency ratio Demographic Convergence Global demographics

Land use patterns Resource consumption Human quality of life Indicators Population trends

FACILITATOR: These concepts correspond roughly to the sections of the unit. There are a number of other concepts that could be included. It is best to start with the author’s major ideas and then ask for input from the study group for other concepts they would include. www.learner.org

- 66 -

Unit 5

Background Misconceptions about Human Population There are many different kinds of misconceptions related to understanding human population issues, some of which result from lack of clarity about terms. Whenever the term “human population growth” is used, misunderstandings arise. Population growth is defined as the limiting of population increase to the number of live births needed to replace the existing population. However, focus on “population growth” can be perceived to be a need to control human reproduction rights and use of the word “control” sets off a red flag, especially for countries based on democratic principles.

There can also be a lack of clarity when people use the term rate of population growth or decline. People need to be aware that the rate of human population growth can decline, while the absolute number of people on Earth can continue to increase. Also important to recognize is that areas experiencing rapid population growth are also often areas where the majority of Earth’s remaining biodiversity can be found.

Another misconception about population growth occurs when people assume that developing countries must go through the same processes, steps, or trends that developed countries have gone through. “Leapfrogging,” a concept that developing countries can adopt modern systems without going through all the intermediary steps, is an important process when thinking about global development and population issues.

The idea that population problems of developing countries are not a problem for the United States is a misconception. The scale of human activities is now so large that humans are appreciably affecting the climate and ecosystems in the U.S. and the world. The total impact of people on the environment is proportional to the number of people and the average impact of each person. If we are to reduce the total impact of people on the global environment, we must address both factors.

Another popular misconception is that the world’s worst population problem is found in developing countries.

The United States has a high per capita resource consumption. Some estimates say a person in the United States has 30 times or more impact on world resources than does a person in an underdeveloped nation.

The notion that all growth is good is a misconception. Steady growth of towns and cities has often been the goal to which communities aspire. If a town’s population is growing, the town is said to be “healthy” or “vibrant,” and if the population is not growing the town is said to be “stagnant.” However, something that is not growing could alternately be viewed as “stable” and good.

Getting Ready (45 minutes) Assessing Prior Knowledge, Questions, and Related Experiences FACILITATOR: Distribute index cards to the study group. On the first card, participants should indicate something they know about population dynamics. On the second, they should write one question they have about population dynamics. And on the third card, they should describe a direct experience that they have had that relates to population dynamics. For example an individual might write: For the human population to become stable, individuals can think about replacing themselves; hence a couple can have two children during their lifetime.

What is an effective way that one country can assist another in helping it manage its natural resources?

Cities have more problems than rural areas related to large populations—poor air quality, water rationing, and congested traffic.

Unit 5

- 67 -

The Habitable Planet

Getting Ready Human Population Birth Natural resources

Dynamic

Death Rate

Life span

Food

How can we stabilize population?

Energy

Population density

Why should there be zero population growth?

Urban Rural

Figure 5.1 An example of a study groups’ idea collection, with major subjects identified and the addition of the major focus ideas of the video. This activity links individual pre-existing knowledge with that of other members of the group and the unit content.

Activity Two: Current Events & Editorial Cartoons Participants will share an article that they have found that relates to the week’s topic. All members of the group will share their headlines for the articles. The leader should ask a few people to summarize their articles and ask for comments from others with related articles. As the group discusses the articles, a participant should record key concepts and make a list. (Participants may choose to bring in a cartoon or an editorial related to the week’s topic instead of an article.)

Activity Three: Changes in Human Population Part 1. Exponential Growth FACILITATOR: Bring copies of the table and graphs in Activity Three. Have the participants read the table on the history of human population growth based on 2002 data.

www.learner.org

- 68 -

Unit 5

Getting Ready THE HISTORY OF HUMAN POPULATION GROWTH

1. Point out trends, especially how many years elapsed between the milestones in human population growth.

2. Discuss milestones in human civilization, including the agricultural and industrial revolutions. Did these have dramatic effects on world population?

3. Project population size into the future. Specify years and the expected population.

4. Discuss the graph of human population growth below. Describe the pattern or shape of the graph.

Compare and contrast variables that influence the pattern. Why are line graphs suited for showing population growth? What two factors need to be depicted? What do the numbers across the bottom— the x axis—represent?

Exponential growth, or j curve growth patterns, can be viewed as unrestricted growth. Why is this true for humans or is this actually true for humans in the long run? What role has technology played in the human population curve?

Unit 5

- 69 -

The Habitable Planet

Getting Ready Part 2. Population Dynamics Background In population ecology, a population is a group of individuals of the same species living in the same geographic area.

Populations are said to undergo three distinct phases of their life cycle: growth, stability, and decline. The study of factors that affect growth, stability, and decline of populations is called population dynamics. Nearly all populations tend to grow exponentially as long as there are resources available. Stability is usually the longest phase of a population’s life cycle. Decline is the decrease in the number of individuals in a population. The Logistic curve (also

known as an S-curve) shows the effect of a limiting factor (which can be the carrying capacity of the environment).

The logistic curve is frequently used to model biological growth patterns where there is an initial exponential

growth period followed by a leveling off as more of the population is infected or as the food supply or some other factor limits further growth.

Scientists studied the Kaibab Plateau of northern Arizona between the years of 1907 and 1939. In 1907 the deer population was unusually low with only 4,000 head. The carrying capacity was 30,000 at this time, so a massive campaign was waged against the natural enemies of the deer. Between the years of 1907 and 1923, the natural predators of deer (mountain lions, wolves and coyotes) were eliminated by hunters in order to increase the deer population. The deer population increased rapidly to 100,000 by 1924, but then died off rapidly to a mere 10,000 by 1939. Because of severe overgrazing by excessive populations of deer, the carrying capacity of this region was reduced to approximately 10,000 in 1939, and the deer population was reduced accordingly.

Discussion Examine the three graphs above and discuss which best fits the Kaibab Plateau scenario.

Could this happen to the human population?

How is human population growth more complicated than simple geometric progressions? Look at the shapes of the three graphs above. Which one best describes the deer scenario?

www.learner.org

- 70 -

Unit 5

Getting Ready Part 3. Population and Energy Resource Discuss possible ecological scenarios that might result in the population and time relationships illustrated in each of the three graphs.

Discuss the energy, population, and time graph below. Consider how energy resources will impact human population growth over time. Notice the changing relationship in energy use between industrialized and developing countries.

In this graph you can see growth in world population (shown as lines and referring to the scale on the right-hand axis) and primary energy use (shown as bars and referring to the scale on the left-hand axis), industrialized (open squares and bars) versus developing (closed triangles and bars) countries, 1800–2000.

1. Describe the trends in energy use and population growth in both developed and undeveloped countries between 1800 and 2000.

2. Describe the relationship between developed and undeveloped countries up to 1950.

3. What happens between 1975 and 2000 in terms of the relative size of the open (industrialized countries’ energy use) and closed (developing countries’ energy use) bars?

4. Do you think this will continue? What could happen if more countries increase their energy use?

5. Discuss alternatives to continuation of these trends. How can these trends be changed? What would the outcomes be?

Video (45 minutes) Activity Four: Watch the Video As you watch the video, think about the following focus questions: 1. What is the value of census information?

2. What kinds of problems do social demographers help solve?

3. Why focus on U.S. population dynamics in particular?

4. Why is there disagreement about the carrying capacity of the Earth?

5. What assumptions are used to determine sustainability?

6. How does an increasing global market influence sustainability of the planet?

Unit 5

- 71 -

The Habitable Planet

Video 7. How does technology relate to sustainability of the planet?

8. What is meant by market based solutions to sustainability?

9. As demographers, what do Martha Farnsworth Riche and Deborah Balk have in common? How does their work differ? What are each of their specializations? As a demographer, how does David Bloom’s focus differ from Farnsworth Riche’s and Balk’s?

10.What are the trends as a region moves from pre-industrial to industrial characteristics or from rural dominated populations to urban concentration?

Activity Five: Discuss the Video Discuss the following questions about the video.

1. How do death rate, life expectancy, and immigration and emigration figure into determining population dynamics for an area?

2. What is the impact of megacities on the environment?

3. What is meant by the ecological and economic capacity of an area?

4. How are population growth and consumption rates related?

5. What is meant by carrying capacity? Do you think the Earth has reached its carrying capacity? Why are there so many differing opinions about this?

Going Further (60 minutes) Activity Six: Spatial Demographics Activity The goal of this activity is to compare specific environmental and natural resource conditions and population growth in a variety of countries.

In the Unit 5 video on human population dynamics, Deborah Balk, who studies spatial demographics, talks about how environmental conditions and population growth interact, specifically focusing on population and geographical characteristics. For example, the video claims that throughout the world, population density is associated with coastal environments. The research objective is to study environmental characteristics associated with population characteristics.

www.learner.org

- 72 -

Unit 5

Going Further The online Interactive Lab: Demographics gives the population characteristics for seven specific countries. In this activity participants will relate the population characteristics from the Lab with the general environmental and natural resource characteristics of those countries.

Population and Growth Data from Online Interactive Lab

Materials One set of fact sheets for each participant, listing the environmental and natural resources for the 7 countries featured in the Interactive Lab A computer and Internet access in order to run the Demographics Lab

Procedure 1. As a group, run the online Interactive Lab: Demographics for each country using the pre-set criteria for population growth in each country for 45–90 and 180 year increments.

2. Describe and summarize what the population characteristics are for each country. Consider the population graph and population by age group graphs and describe the characteristics.

3. Examine the environmental and natural resource fact sheets provided from the World Factbook.

4. Discuss these questions: How does climate relate to population growth?

What is likely to be the effect of population trends on natural resources in each country?

What geographical characteristics are related to the growth trends and population characteristics?

How will population growth influence current environmental concerns?

What is the future for land use in these countries?

Further Investigation and Discussion Modify the parameters for birth and death rate for each country and relate the changes in growth and age distribution to natural resource information.

Consider the developed countries (USA & Italy) and developing countries (Egypt & Nigeria). How do the natural resource and population characteristics compare?

Compare the relatively stable population countries (USA & China) to the fastest increasing population countries (Egypt & Nigeria). How do the natural resource and population characteristics compare?

Unit 5

- 73 -

The Habitable Planet

Going Further China Natural Resource Fact Sheets adapted from United States Central Intelligence Agency, The World Factbook 2007, Washington, DC; retrieved: 6-7-07 from: https://www.cia.gov/library/publications/the-world-factbook/index.html.

Location:

Eastern Asia, bordering the East China Sea, Korea Bay, Yellow Sea, and South China Sea, between North Korea and Vietnam

Geographic coordinates: 35 00 N, 105 00 E Area—comparative:

slightly smaller than the US

Coastline:

14,500 km

Climate:

extremely diverse; tropical in south to subarctic in north

Terrain:

mostly mountains, high plateaus, deserts in west; plains, deltas, and hills in east

Natural resources:

coal, iron ore, petroleum, natural gas, mercury, tin, tungsten, antimony, manganese, molybdenum, vanadium, magnetite, aluminum, lead, zinc, uranium, hydropower potential (world’s largest)

Land use:

arable land: 14.86%

Irrigated land:

545,960 sq km (2003)

Environment —current issues:

air pollution (greenhouse gases, sulfur dioxide particulates) from reliance on coal produces acid rain; water shortages, particularly in the north; water pollution from untreated wastes; deforestation; estimated loss of one-fifth of agricultural land since 1949 to soil erosion and economic development; desertification; trade in endangered species

Geography—note:

world’s fourth largest country (after Russia, Canada, and U.S.); Mount Everest on the border with Nepal is the world’s tallest peak

www.learner.org

permanent crops: 1.27%

- 74 -

other: 83.87% (2005)

Unit 5

Going Further Egypt

Location:

Northern Africa, bordering the Mediterranean Sea, between Libya and the Gaza Strip, and the Red Sea north of Sudan, and includes the Asian Sinai Peninsula

Geographic coordinates: 27 00 N, 30 00 E Area—comparative:

slightly more than three times the size of New Mexico

Coastline:

2,450 km

Climate:

desert; hot, dry summers with moderate winters

Terrain:

vast desert plateau interrupted by Nile valley and delta

Natural resources:

petroleum, natural gas, iron ore, phosphates, manganese, limestone, gypsum, talc, asbestos, lead, zinc

Land use:

arable land: 2.92%

Irrigated land:

34,220 sq km (2003)

Environment —current issues:

agricultural land being lost to urbanization and windblown sands; increasing soil salination below Aswan High Dam; desertification; oil pollution threatening coral reefs, beaches, and marine habitats; other water pollution from agricultural pesticides, raw sewage, and industrial effluents; very limited natural fresh water resources away from the Nile, which is the only perennial water source; rapid growth in population overstraining the Nile and natural resources

Geography—note:

controls Sinai Peninsula, only land bridge between Africa and remainder of Eastern Hemisphere; controls Suez Canal, a sea link between Indian Ocean and Mediterranean Sea; size, and juxtaposition to Israel, establish its major role in Middle Eastern geopolitics; dependence on upstream neighbors; dominance of Nile basin issues; prone to influxes of refugees

Unit 5

permanent crops: 0.5%

- 75 -

other: 96.58% (2005)

The Habitable Planet

Going Further India

Location:

Southern Asia, bordering the Arabian Sea and the Bay of Bengal, between Burma and Pakistan

Geographic coordinates: 20 00 N, 77 00 E Area—comparative:

slightly more than one-third the size of the U.S.

Coastline:

7,000 km

Climate:

varies from tropical monsoon in south to temperate in north

Terrain:

upland plain (Deccan Plateau) in south, flat to rolling plain along the Ganges, deserts in west, Himalayas in north

Natural resources:

coal (fourth-largest reserves in the world), iron ore, manganese, mica, bauxite, titanium ore, chromite, natural gas, diamonds, petroleum, limestone, arable land

Land use:

arable land: 48.83% permanent crops: 2.8%

Irrigated land:

558,080 sq km (2003)

Environment —current issues:

deforestation; soil erosion; overgrazing; desertification; air pollution from industrial effluents and vehicle emissions; water pollution from raw sewage and runoff of agricultural pesticides; tap water is not potable throughout the country; huge and growing population is overstraining natural resources

Geography—note:

dominates South Asian subcontinent; near important Indian Ocean trade routes; Kanchenjunga, third tallest mountain in the world, lies on the border with Nepal

www.learner.org

- 76 -

other: 48.37% (2005)

Unit 5

Going Further Italy

Location:

Southern Europe, a peninsula extending into the central Mediterranean Sea, northeast of Tunisia

Geographic coordinates: 42 50 N, 12 50 E Area—comparative:

slightly larger than Arizona

Coastline:

7,600 km

Climate:

predominantly Mediterranean; Alpine in far north; hot, dry in south

Terrain:

mostly rugged and mountainous; some plains, coastal lowlands

Natural resources:

coal, mercury, zinc, potash, marble, barite, asbestos, pumice, fluorspar, feldspar, pyrite (sulfur), natural gas and crude oil reserves, fish, arable land

Land use:

arable land: 26.41%

Irrigated land:

27,500 sq km (2003)

Environment —current issues:

air pollution from industrial emissions such as sulfur dioxide; coastal and inland rivers polluted from industrial and agricultural effluents; acid rain damaging lakes; inadequate industrial waste treatment and disposal facilities

Geography—note:

strategic location dominating central Mediterranean as well as southern sea and air approaches to Western Europe

Unit 5

permanent crops: 9.09%

- 77 -

other: 64.5% (2005)

The Habitable Planet

Going Further Mexico

Location:

Middle America, bordering the Caribbean Sea and the Gulf of Mexico, between Belize and the U.S. and bordering the North Pacific Ocean, between Guatemala and the U.S.

Geographic coordinates: 23 00 N, 102 00 W Area—comparative:

slightly less than three times the size of Texas

Coastline:

9,330 km

Climate:

varies from tropical to desert

Terrain:

high, rugged mountains; low coastal plains; high plateaus; desert

Natural resources:

petroleum, silver, copper, gold, lead, zinc, natural gas, timber

Land use:

arable land: 12.66%

Irrigated land:

63,200 sq km (2003)

Environment —current issues:

scarcity of hazardous waste disposal facilities; rural to urban migration; natural fresh water resources scarce and polluted in north, inaccessible and poor quality in center and extreme southeast; raw sewage and industrial effluents polluting rivers in urban areas; deforestation; widespread erosion; desertification; deteriorating agricultural lands; serious air and water pollution in the national capital and urban centers along U.S.Mexico border; land subsidence in Valley of Mexico caused by groundwater depletion note: the government considers the lack of clean water and deforestation national security issues

Geography—note:

strategic location on southern border of U.S.; corn (maize), one of the world’s major grain crops, is thought to have originated in Mexico

www.learner.org

permanent crops: 1.28%

- 78 -

other: 86.06% (2005)

Unit 5

Going Further Nigeria

Location:

Western Africa, bordering the Gulf of Guinea, between Benin and Cameroon

Geographic coordinates: 10 00 N, 8 00 E Area—comparative:

slightly more than twice the size of California

Coastline:

853 km

Climate:

varies; equatorial in south, tropical in center, arid in north

Terrain:

southern lowlands merge into central hills and plateaus; mountains in southeast, plains in north

Natural resources:

natural gas, petroleum, tin, iron ore, coal, limestone, niobium, lead, zinc, arable land

Land use:

arable land: 33.02%

Irrigated land:

2,820 sq km (2003)

Environment —current issues:

soil degradation; rapid deforestation; urban air and water pollution; desertification; oil pollution—water, air, and soil; has suffered serious damage from oil spills; loss of arable land; rapid urbanization

Geography—note:

the Niger enters the country in the northwest and flows southward through tropical rain forests and swamps to its delta in the Gulf of Guinea

Unit 5

permanent crops: 3.14%

- 79 -

other: 63.84% (2005)

The Habitable Planet

Going Further United States of America

Location:

North America, bordering both the North Atlantic Ocean and the North Pacific Ocean, between Canada and Mexico

Geographic coordinates: 38 00 N, 97 00 W Area—comparative:

about half the size of Russia; about three-tenths the size of Africa; about half the size of South America (or slightly larger than Brazil); slightly larger than China; more than twice the size of the European Union

Coastline:

19,924 km

Climate:

mostly temperate, but tropical in Hawaii and Florida, arctic in Alaska, semiarid in the great plains west of the Mississippi River, and arid in the Great Basin of the southwest; low winter temperatures in the northwest are ameliorated occasionally in January and February by warm chinook winds from the eastern slopes of the Rocky Mountains

Terrain:

vast central plain, mountains in west, hills and low mountains in east; rugged mountains and broad river valleys in Alaska; rugged, volcanic topography in Hawaii

Natural resources:

coal, copper, lead, molybdenum, phosphates, uranium, bauxite, gold, iron, mercury, nickel, potash, silver, tungsten, zinc, petroleum, natural gas, timber

Land use:

arable land: 18.01%

Irrigated land:

223,850 sq km (2003)

Environment —current issues:

air pollution resulting in acid rain in both the U.S. and Canada; the U.S. is the largest single emitter of carbon dioxide from the burning of fossil fuels; water pollution from runoff of pesticides and fertilizers; limited natural fresh water resources in much of the western part of the country require careful management; desertification

Geography—note:

world’s third-largest country by size (after Russia and Canada) and by population (after China and India); Mt. McKinley is highest point in North America and Death Valley the lowest point on the continent

www.learner.org

permanent crops: 0.21%

- 80 -

other: 81.78% (2005)

Unit 5

Going Further Activity Seven: Return to Essential Questions The facilitator should draw the attention of the participants back to the essential questions posed in the Background Section of this unit guide. Discuss how the participants’ ideas may have changed in regard to the questions. Discuss the most logical and complete answers to the questions.

Activity Eight: Discuss Classroom Supplementary Activities If the participants in the study group are teachers, the facilitator should draw the participants’ attention to supplementary classroom activities located at the end of this guide. Discuss how teachers would implement these activities in their classrooms and how they would relate them to the topics in this unit.

Between Sessions Next Week’s Topic Overview Read Unit 6 before the next session. In Unit 6, the emphasis is on risk, exposure, and health issues. Sub-topics will include exposure to environmental hazards, risk tradeoffs, and risk perception.

Read for Next Session Read the Unit 6 Professional Development Guide background section. Consider the essential questions as you read the text. The misconceptions section will give you some insight into what misunderstandings people may have about risk and exposure. Consider discussing the topic with your friends or students and discussing common misconceptions.

Current Events Bring in a current event article or cartoon related to risk, exposure, and health issues.

Unit 5

- 81 -

The Habitable Planet

Supplementary Classroom Activity 1 Analyzing Population Growth Rates Learning Objectives Students will be able to: • identify factors that influence birth and death rates in human population growth rates • describe relationships between birth and death rates and how they both affect human population growth rates • explain factors that affect population growth rates in addition to birth and death rates

Part 1. World Birth and Death Rates The natural increase of a population depends on the number of births and deaths. If the number of births is greater than the number of deaths at any given point in time, there will be a natural increase in the number of people. Typically, the growth rate of a population is given in terms of the birth rate (number of births per 1000 people per year) and death rate (number of deaths per 1000 people per year).

Use the information below or have students research birth and death rates for different countries of their choice.

Compare and contrast birth and death rates and speculate and research on why the rates differ. Students can report on what they’ve learned about each country. The group can explore which countries are similar and which are strikingly different from the United States. For example, why do some countries have double the death rate of other countries? Which countries have better health services, better sanitation, and better nutrition?

1. Mark all of the countries listed below on a map of the world.

2. Group countries by continent, compare average birth and death rates, and discuss possible causes for the differences.

3. Group countries by north or south of the equator, compare average birth and death rates, and discuss possible causes for the differences.

4. Group the countries according to developed and undeveloped, compare average birth and death rates, and discuss possible causes for the differences.

5. Compare the birth and death rates of individual countries. a. Order the birth rates from lowest to highest. b. Order the death rates from lowest to highest. c. Compare lists. d. Compare other countries to the United States.

www.learner.org

- 82 -

Unit 5

Supplementary Classroom Activity 1 BIRTH AND DEATH RATES BY SELECTED COUNTRY Source: United States Census International Programs Center, 1992 Country/region . . . . . .Birth rate Death rate Afghanistan . . . . . . . . .41.0

17.4

Iran . . . . . . . . . . . . . . . . .17.5

5.4

Sri Lanka . . . . . . . . . . . .16.4

6.5

Argentina . . . . . . . . . . .18.2

7.6

Iraq . . . . . . . . . . . . . . . . .34.2

6.0

Sudan . . . . . . . . . . . . . .37.2

9.8

Australia . . . . . . . . . . . .12.7

7.3

Ireland . . . . . . . . . . . . . .14.6

8.0

Suriname . . . . . . . . . . .20.0

5.7

Austria . . . . . . . . . . . . . .9.6

9.7

Israel . . . . . . . . . . . . . . .18.9

6.2

Swaziland . . . . . . . . . . .39.6

23.3

Belarus . . . . . . . . . . . . .9.9

14.0

Italy . . . . . . . . . . . . . . . .8.9

10.1

Sweden . . . . . . . . . . . . .9.8

10.6

Belgium . . . . . . . . . . . .10.6

10.1

Japan . . . . . . . . . . . . . . .10.0

8.5

Switzerland . . . . . . . . .9.8

8.8

Bhutan . . . . . . . . . . . . .35.3

13.7

Jordan . . . . . . . . . . . . . .24.6

2.6

Syria . . . . . . . . . . . . . . . .30.1

5.1

Bolivia . . . . . . . . . . . . . .26.4

8.1

Kazakhstan . . . . . . . . .17.8

10.7

Taiwan . . . . . . . . . . . . . .14.2

6.1

Botswana . . . . . . . . . . .28.0

26.3

Kenya . . . . . . . . . . . . . . .27.6

14.7

Tajikistan . . . . . . . . . . .33.0

8.5

Brazil . . . . . . . . . . . . . . .18.1

9.3

Korea, North . . . . . . . .18.0

7.0

Tanzania . . . . . . . . . . . .39.1

13.0

Cameroon . . . . . . . . . .35.7

12.1

Korea, South . . . . . . . .14.6

6.0

Thailand . . . . . . . . . . . .16.4

7.6

Canada . . . . . . . . . . . . .11.1

7.5

Kuwait . . . . . . . . . . . . . .21.8

2.5

Togo . . . . . . . . . . . . . . . .36.1

11.3

Chile . . . . . . . . . . . . . . . .16.5

5.6

Liberia . . . . . . . . . . . . . .46.0

16.1

Tonga . . . . . . . . . . . . . . .24.1

5.6

China . . . . . . . . . . . . . . .15.9

6.8

Mexico . . . . . . . . . . . . . .22.4

5.0

Tunisia . . . . . . . . . . . . . .16.8

5.0

Colombia . . . . . . . . . . .22.0

5.7

Moldova . . . . . . . . . . . .13.8

12.6

Turkey . . . . . . . . . . . . . .18.0

6.0

Denmark . . . . . . . . . . . .11.7

10.8

Nepal . . . . . . . . . . . . . . .32.9

10.0

Turkmenistan . . . . . . .28.3

8.9

Egypt . . . . . . . . . . . . . . .24.4

7.6

Niger . . . . . . . . . . . . . . .50.0

22.3

Tuvalu . . . . . . . . . . . . . .21.4

7.5

France . . . . . . . . . . . . . .11.9

9.0

Nigeria . . . . . . . . . . . . . .39.2

14.1

Uganda . . . . . . . . . . . . .47.2

17.5

French Guiana . . . . . .21.7

4.8

Norway . . . . . . . . . . . . .12.4

9.8

Ukraine . . . . . . . . . . . . .9.6

16.4

Gabon . . . . . . . . . . . . . .27.2

17.6

Peru . . . . . . . . . . . . . . . .23.4

5.7

United Kingdom . . . .11.3

10.3

Gaza Strip . . . . . . . . . . .41.9

4.1

Philippines . . . . . . . . . .26.9

6.0

United States . . . . . . .14.1

8.7

Germany . . . . . . . . . . . .9.0

10.4

Poland . . . . . . . . . . . . . .10.3

10.0

Uruguay . . . . . . . . . . . .17.3

9.0

Ghana . . . . . . . . . . . . . .28.1

10.3

Portugal . . . . . . . . . . . .11.5

10.2

Uzbekistan . . . . . . . . . .26.1

8.0

Guinea . . . . . . . . . . . . . .39.5

17.2

Russia . . . . . . . . . . . . . .9.7

13.9

Vanuatu . . . . . . . . . . . .24.8

8.3

Guinea-Bissau . . . . . . .39.0

15.1

Saudi Arabia . . . . . . . .37.3

5.9

Venezuela . . . . . . . . . .20.2

4.9

Guyana . . . . . . . . . . . . .17.9

9.3

Slovakia . . . . . . . . . . . . .10.1

9.2

Vietnam . . . . . . . . . . . .20.9

6.1

Haiti . . . . . . . . . . . . . . . .31.4

14.9

Slovenia . . . . . . . . . . . .9.3

10.1

Virgin Islands . . . . . . .15.9

5.6

Honduras . . . . . . . . . . .31.2

5.7

Solomon Islands . . . .33.3

4.2

West Bank . . . . . . . . . .34.9

4.3

Hungary . . . . . . . . . . . .9.3

13.1

Somalia . . . . . . . . . . . . .46.8

18.0

Yemen . . . . . . . . . . . . . .43.3

9.3

India . . . . . . . . . . . . . . . .23.8

8.6

South Africa . . . . . . . .20.6

18.9

Zambia . . . . . . . . . . . . .41.0

21.9

Indonesia . . . . . . . . . . .21.9

6.3

Spain . . . . . . . . . . . . . . .9.3

9.2

Zimbabwe . . . . . . . . . .24.6

24.1

Unit 5

- 83 -

The Habitable Planet

Supplementary Classroom Activity 1 Part 2 Birth and Death Rate Demonstration This demonstration illustrates different human population growth rates for different countries. Bring to the study group several clear containers at least 1 quart in capacity. Label the containers to represent individual countries.

Fill the containers with colored water. Have several same size cups available for students.

The objective is to add or take away water from each container in direct proportion to the actual birth and death rates. Use the table below to determine how much water is put in or taken out for each generation. This is the ratio between birth and death. For example, for Afghanistan, one student can add one cup of water to represent the birth rate of forty one. Another student can remove approximately half a cup of water representing the death rate of seventeen. These two students can keep doing this each time representing a generation. The class can observe and record what happens over time.

If new countries are added to the list below, students can calculate what size measuring cup and amounts of water will be added and removed. For every amount of water added to represent the birth rate, water representing the death rate must be removed. Students should continue until a trend is clear or one or the other containers is getting ready to overflow. Several countries can be done at the same time to compare outcomes.

Ask students to discuss the following questions: 1. What circumstances might result in a high birth rate for a population? A low birth rate?

2. What circumstances might result in a high death rate for a population? A low death rate?

3. If both birth rates and death rates are declining worldwide, why is the world’s population still increasing?

4. There are many factors that contribute to birth rates and death rates. Fertility rates and life expectancy are just two examples. Fertility rate is the average number of children born to women in a given population.

How might the fertility rate affect the birth rate? How might it ultimately affect the population growth rate?

How does life expectancy affect the death rate? How might it ultimately affect the population growth rate?

5. Can you think of any other factors that might affect the growth rate of a country?

www.learner.org

- 84 -

Unit 5

Supplementary Classroom Activity 2 Impact of a Growing Population The activity explores the mathematical and environmental aspects of population growth.

1. A scientist places one bacteria in a Petri dish at 9:00 a.m. Assume each bacteria is one cubic centimeter. The bacteria can reproduce at a rate that doubles its population every minute. The scientist observes that the container is completely full at 10:00 a.m.

a. Estimate when the container was half full. Quarter full. b. What is the volume of the container? c. What volume will the bacteria population occupy at 10:02 am? d. In what ways is this example similar to human population growth? e. In what ways is this example different from human population growth?

2. What are the limiting factors in an environment that will control the growth of most populations of organisms?

3. What areas of the world are most populated? Why do you think these areas have so many people?

4. How does population size affect the resources used by a country? How does population size affect other environmental conditions? Are there other factors besides population size that can have an impact on resource consumption and environmental conditions in a country?

Unit 5

- 85 -

The Habitable Planet

Notes

www.learner.org

- 86 -

Unit 5

Biología, organismos y orden Estudia a

Organismos (cosas vivas)

Biología

Fisiología Ritmo cardiaco Ritmo respiratorio

Alto grado de Orden Biológico Tienen un poco de

Presenta

Anatomía Glucosa en sangre Densidad Ósea

Sensibilidad a cambios en el ambiente Producen movimientos (Int-Ext)

Orden biológico (patrón reconosible) Presentan una

Solo ocurre en

Crecimiento y especialización Metabolismo (energía) y Excreción (Desechos)

tura Estruc ía) m (Anato Desde la perspectiva

Macroscopica copica s o r c i M

Se reproducen

Relacionado con

Función (Fisiología)

Conceptos de ecología La vida en la Tierra Tiene tres componentes

Aire, agua y suelo

Mantiene Interacciones que son estudiadas por

Condiciones definidas

También los llamamos

Ecología Determinan la presencia de

fe r a , s ó m t A fe r a y s ó r d i h ra litósfe

Ecosistemas

Interactúan para formar la

Biósfe

Su distribución cambia de acuerdo a

ra

Responde a Características de

Puedes ser muy grande como

Puedes ser muy grande Puedes ser como muy pequeño Como un

Bioma o Acuari

Poblaci贸n (Especies iguales)

Comunidad (Especies multiples)

Ecosistema (Ambiente)

Ubicaci贸n geogr谩fica

Biosfera

Consumidores

Productores

ehp

ENVIRONMENTAL HEALTH PERSPECTIVES

comida

maestro

¿Vale la pena el costo extra de los alimentos orgánicos?

Los estudiantes leen el reportaje de noticias EHP “OP Los plaguicidas en el cuerpo de los niños: Los efectos de una dieta convencional versus una Orgánica” Ellos calculan la cantidad de residuos de plaguicidas en los alimentos seleccionados, para dos plaguicidas, determinan si los niveles son seguros, y comparan los costos y beneficios de los alimentos ecológicos frente a los alimentos convencionales.

Authors Barry Schlegel y Laura Hemminger, Universidad de Medicina y Odontología de Nueva Jersey- Escuela de Salud Publca Brian Barlow Universidad de Medicina y Odontología de Nueva Jersey–Robert Wood Johnson Escuela de Medicina

Reviewers Susan M. Booker, Heather Valli, Erin Dooley, y Kimberly Thigpen Tart, EHP Liam O’Fallon, NIEHS Stefani Hines, Universidad de Nuevo México

Traductor Gloria Cristina Enriquez Cortina, Universidad Autónoma Metropolitana, Unidad Iztapalapa, Mexico

DOI Number

10.1289/ehp.scied009

EHP SCIENCE EDUCATION PROGRAM ehponline.org/education

ehp

Resumen:

lección:

¿Vale la pena el costo extra de los alimentos orgánicos?

Los estudiantes calcularán la cantidad residual de plaguicidas en algunos alimentos escogidos para dos plaguicidas y, determinarán si los niveles no representan riesgo para el consumo. Después leerán un artículo sobre un estudio de investigación, en donde se busquen metabolitos derivados de estos plaguicidas, en niños.

Finalmente, usarán esta información para determinar si vale la pena pagar más por comida de origen orgánico.

Artículo EHP: “Acumulación de Plaguicidas Organofosforados en niños. Los efectos de una dieta

orgánica contra una dieta convencional” http://ehponline.org/article/info:doi/10.1289/ ehp.114-a112a

Objetivos:

Al final de esta lección, los estudiantes serán capaces de 1. calcular las dosis de un plaguicida utilizando los niveles de comida ingerida y las concentraciones residuales del plaguicida; 2. evaluar la seguridad de los niveles residuales de plaguicidas en la comida, utilizando la dosis de referencia oral; y 3. comparar los costos y beneficios de la comida de origen orgánico contra la comida convencional.

Tiempo de Clase:

Nivel de Grado:

Temas Abordados:

45 minutos 10–12 Ciencias Ambientales, Biología, Salud

4Preparando la Clase (15 minutos) INSTRUCCIONES: 1. Descarga el artículo “Plaguicidas Organofosforados (OP) en niños. Los efectos de una dieta Convencional contra una dieta Orgánica” de http://ehponline.org/article/info:doi/10.1289/ehp.114-a112a 2. Revisa las Instrucciones para Estudiantes y la Información General.

3. Lee el artículo “Plaguicidas Organofosforados (OP) en niños. Los efectos de una dieta Convencional contra una dieta Orgánica” 4. Saca copias del artículo y de las Instrucciones para Estudiantes, según sea necesario.

MATERIALES (por estudiante): • 1 copia del artículo “Plaguicidas Organofosforados (OP) en niños. Los efectos de una dieta Convencional contra una dieta Orgánica” • 1 copia de las Instrucciones para Estudiantes • Calculadora VOCABULARIO: • clorpirifos • malatión • microgramos • dosis oral de referencia • tolerancia

• • • •

dosis metabolitos nanogramos organofosforados

EHP Science Education Program | e h p o n l i n e . o r g / e d u c a t i o n

EHP Lesson | ¿Vale la pena el costo extra de los alimentos orgánicos?

Page 3 of 12

INFORMACIÓN GENERAL: Para proteger el suministro de alimentos, La Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos de América (EPA) establece niveles de “tolerancia” para los niveles residuales de plaguicidas en los alimentos Estas tolerancias están basadas en evaluaciones del riesgo que estiman el posible daño, que los plaguicidas pueden causar a las personas que se expongan a ellos. Las tolerancias están basadas típicamente en las dosis orales de referencia, un estimado de la exposición oral por día que no genera ningún efecto nocivo para la población humana.

La Administración de Alimentos y Fármacos en los Estados Unidos de América (FDA) examina rutinariamente los alimentos para asegurar que los niveles residuales de plaguicidas se encuentran por debajo de los niveles de las tolerancias. La FDA también hace uso de los datos de consumo alimenticio generados por el Departamento de Agricultura de los Estados Unidos de América para saber cuántos alimentos que pudieran contener plaguicidas son consumidos y así, evaluar su riesgo. Un estudio interesante, de los muchos en curso sobre la seguridad en los alimentos, conducidos por la FDA es el Estudio de la Dieta Completa. La FDA adquiere cuatro veces al año, alimentos provenientes de todo el país, los prepara para que su consumo y determina la concentración de un elevado número de contaminantes y nutrientes presentes en estos alimentos.

Los “Resultados Analíticos” de la FDA sobre el Estudio de la Dieta Completa se encuentran disponibles en línea, en http:// www.fda.gov/downloads/Food/FoodSafety/FoodContaminantsAdulteration/TotalDietStudy/UCM184304.pdf. Los resultados colectados desde 1991 están representados de dos formas, como “Compendio de Datos” y como Resultados Individuales” Estos resultados solo incluyen valores de aquellos plaguicidas cuyo residuo fue detectado. Niveles de 0.0 no están incluidos, excepto en casos dónde el laboratorio indicara que la presencia de niveles en tan pequeña cantidad que no puede considerarse como un valor. Por ejemplo, la FDA examinó el pan blanco para malatión, en cuatro ocasiones durante el año 2001 y lo encontró solamente una vez por lo que solamente fue reportado el valor de ese resultado. Para tomar en cuenta las ocasiones en las que los plaguicidas no se encontraron, los datos presentados en esta lección, son el promedio de los resultados obtenidos para malatión y clorpirifos del cuarto trimestre del 2001 encontrados en alimentos seleccionados, agregando el valor de 0.0 cuando ningún residuo fue encontrado (FDA 2001 U.S. ). El promedio del tamaño de las porciones enlistadas en las lecciones, fueron obtenidas de varias fuentes de internet, así como de empaques de alimentos actuales.

Dosis Orales de Referencia. La EPA conserva una base de datos llamado Sistema Unificado de Información Riesgo (IRIS) que describe los valores orales de referencia cómo estos valores fueron determinados para varios químicos y plaguicidas encontrados en nuestro entorno. Las dosis orales de referencia para malatión y clorpirifos que se proporcionan en esta lección fueron obtenidas de la base de datos IRIS (Biblioteca Nacional de Medicina 2005). Las dosis orales de referencia están dadas en miligramos por kilo por día (mg/kg/día). Dado que los efectos de cualquier químico en una persona depende del peso corporal, la dosis libre de riesgo en mg/día para una persona, puede ser determinada al multiplicar la dosis de referencia por el peso corporal en kg.

Plaguicidas Organofosforados. La lección utiliza como ejemplo dos plaguicidas organofosforados muy comunes, malatión y clorpirifos. Los plaguicidas organofosforados representan aproximadamente la MITAD de los plaguicidas utilizados en los Estados Unidos de América. Cada año, 60 millones de libras son usadas en 60 millones de acres de cultivo y otros 17 millones de libras son usados para otros propósitos, para céspedes especialmente. El malatión es usado ampliamente en campos de cultivo agrícola para la producción de arroz y el trigo. El clorpirifos en más de 40 diferentes campos de cultivo agrícola como fresa, manzana, uva, cebolla, chile, brócoli, maíz, jitomate, frijol, chícharo, trigo, cacahuate, caña de azúcar y plátano.

Los plaguicidas organofosforados impactan el sistema nervioso al interferir con la habilidad del cuerpo para transmitir señales eléctricas a través de las neuronas y así controlar el movimiento muscular. Las neuronas utilizan neurotransmisores para enviar mensajes a otras neuronas u otros tejidos del cuerpo, como músculos, partes del aparato del aparato digestivo y vasos sanguíneos. Es fácil recordar cómo funcionan los neurotransmisores si se piensa en una llamada telefónica: tú (la neurona) haces una llamada, esta viaja a través del cable del teléfono (la “sinapsis” o el espacio entre la neurona y la célula blanco), el teléfono de tu amigo suena (el “receptor” es activado) y tu amigo contesta el teléfono (la “célula blanco” responde) Uno de los muchos neurotransmisores del sistema nervioso, es la Acetilcolina (ACh). Mediante la acción de diferentes células blanco, la ACh puede contraer tus pupilas, dilatar tus vasos sanguíneos, hacer que suden tus glándulas y hacer salivar tu boca. La ACh también tiene efectos en el cerebro, ayudándolo a decirle a tus músculos que se muevan. Una vez que la ACh es liberada de las neuronas, una enzima denominada ACh-esterasa (ACh-E) la rompe, por lo que el tejido blanco (músculo, glándula sebácea, pupilas, vasos sanguíneos) no sigue recibiendo el mensaje una y otra vez (en efecto, esta enzima cuelga el teléfono y termina la llamada). Existen muchos químicos que impiden que la ACh-E trabaje correctamente, lo que significa que la ACh que debería inactivarse, no se inactiva y el exceso de ACh sigue entregando el mensaje una y otra vez (como si siguieras llamando a tu amigo una y otra vez y tu amigo tuviera que contestar la llamada cada vez que marcaras).

Los organofosforados son una clase de químicos que evitan que la ACh-E realice su trabajo, deshacerse del exceso de ACh.

EHP Science Education Program | e h p o n l i n e . o r g / e d u c a t i o n

EHP Lesson | ¿Vale la pena el costo extra de los alimentos orgánicos?

Page 4 of 12

Existen varios tipos de organofosforados, incluyendo los plaguicidas más comunes (como el malatión, clorpirifos, diazinón y metilparatión). Varios tipos de gas nervioso (como el sarín y el VX) también pertenecen a este grupo. Estos químicos pueden intoxicar el cuerpo manteniendo altos los niveles de ACh en la sinapsis. Si siguieras llamando a tu amigo una y otra vez, tu amigo probablemente se molestaría. Sin embargo, cuando hay mucho “mensaje” en el cuerpo (en este caso, ACh), habrá signos de toxicidad. Demasiada Ach provocará que los ojos produzcan lágrimas, que la boca que salive, el aparato digestivo sienta cólicos y posiblemente induzca el vómito, que los músculos tengan contracciones violentas; estas contracciones musculares pueden causar debilidad muscular eventualmente y posiblemente la muerte por falla respiratoria. En el cerebro, demasiada ACh puede causar convulsiones, coma o incluso la muerte.

Seguridad en los Alimentos. El artículo EHP plantea si el costo extra de los alimentos orgánicos está o no justificado. El artículo Indica que el consumo de alimentos orgánicos reduce la exposición a plaguicidas. Más no se ocupa de responder si los alimentos orgánicos son necesarios para mejorar la salud y si los alimentos convencionales representan algún riesgo.

Datos científicos indican si los alimentos son seguros, basados en el riesgo actual estimado. De cualquier forma, hay muchas preguntas sin respuesta sobre los riesgos relacionados con los plaguicidas, especialmente el riesgo que Implica la exposición repetida a bajas dosis de plaguicidas y los efectos acumulativos dados por la ingesta de varios plaguicidas al mismo tiempo.

Referencias: U.S. FDA. 2001. Estudio de la Dieta Completa—Resultados Analíticos: Plaguicidas y la Industra de los Químicos. Archivos MB 01-4, MB 01-3, MB 01-2, MB 01-1.

Disponible en: http://www.fda.gov/downloads/Food/FoodSafety/FoodContaminantsAdulteration/TotalDietStudy/UCM184303.pdf Biblioteca Nacional de Medicina. Sumario de las Dosis Orales de Referencia— Sistema Unificado de Información Riesgo (IRIS).

Disponible en: http://toxnet.nlm.nih.gov/cgi-bin/sis/htmlgen?IRIS

RECURSOS: Perspectivas de Salud Amibental, Environews by Topic page, http://ehp03.niehs.nih.gov/article/browsenews.action. Neurología Seleccionada, Plaguicidas/ Manejo de las plagas Agencia de Sustancias Tóxicas y Registro de Padecimientos (ASTDR), http:// www.atsdr.cdc.gov Declaración De Salud Publica para Malatión, http://www.atsdr.cdc.gov/toxprofiles/phs154.html Declaración De Salud Pública para Clorpirifos, http://www.atsdr.cdc.gov/toxprofiles/phs84.html Sistema de Datos Toxicológicos (ToxNet), http://toxnet.nlm.nih.gov/. Algunos sistemas de datos que mantiene la Biblioteca Nacional de Medicina contienen información sobre varios químicos de riesgo, incluyendo los plaguicidas, que se encuentran en nuestro entorno y pueden encontrarse por el nombre del químico USDA, Programa Nacional Orgánico, http://www.ams.usda.gov/AMSv1.0/nop U.S. EPA, http://www.epa.gov Plaguicidas y los Alimentos: Lo Que Tú y tu Familia Necesitan Saber, http://www.epa.gov/pesticides/food/ laguicidas Organofosforados en los Alimentos—Texto Elemental para la reevaluación de los Límites Residuales, http://www.epa.gov/pesticides/ P op/primer.htm Estableciendo Tolerancias para Residuos de Plaguicidas en los Alimentos, http://www.epa.gov/pesticides/factsheets/stprf.htm Revisión de la Evaluación sobre Factores de Riesgo para Malatión, http://www.epa.gov/oppsrrd1/op/malathion/fs2005.htm evisión de la Evaluación sobre los factores y Medidas de disminución de Riesgo para Clorpirifos, http://www.epa.gov/oppsrrd1/op/chlorpyrifos/ R consumerqs.htm U.S. FDA, Centro de Inocuidad para los Alimentos y de Nutrición Aplicada, Estudio de la Dieta Completa, http://www.fda.gov/downloads/Food/ FoodSafety/FoodContaminantsAdulteration/TotalDietStudy/UCM184303.pdf

4Aplicación de la Lección INSTRUCCIONES: 1. Proporciona una breve Introducción, sobre los plaguicidas y la posibilidad de que estos, se encuentren presentes en los alimentos que comemos, utilizando la Información General proporcionada como guía.

2. Proporciona a los estudiantes una copia de las Instrucciones para Estudiantes y del artículo “Plaguicidas Organofosforados (OP) en niños. Los efectos de una dieta Convencional contra una dieta Orgánica”. Los estudiantes deberán completar la actividad ya sea individualmente o en equipos.

3. Dirige la discusión sobre los riesgos de residuos de plaguicidas en los alimentos, los beneficios de comer alimentos orgánicos y si el costo extra de estos alimentos, está justificado o no.

EHP Science Education Program | e h p o n l i n e . o r g / e d u c a t i o n

EHP Lesson | ¿Vale la pena el costo extra de los alimentos orgánicos?

Page 5 of 12

NOTAS Y CONSEJOS ÚTILES: • La lección podría ser más profunda si estudiantes de niveles avanzados consultan algunos de los datos sobre el consumo y los residuos de plaguicidas en los alimentos, en el Estudio De la Dieta Completa, en el sitio de internet de la FDA. Los estudiantes pueden observar otros residuos de plaguicidas en los alimentos u observar los hábitos alimenticios de las personas basados en los niveles de consumo de los alimentos.

• Los estudiantes pueden llevar a cabo investigaciones adicionales del uso de plaguicidas, producción y empaquetamiento de comida orgánica.

• Los estudiantes pueden llevar un registro de lo que comen durante un día, buscar los residuos de plaguicidas que contienen cada uno de los alimentos que anotaron y calcular el potencial de exposición a estos plaguicidas. Pueden discutir sobre las variables que podrían incrementar o disminuir la dosis y riesgo de exposición.

4Alineación de Estándares HABILIDADES USADAS O DESARROLLADAS: • Comunicación (toma de notas, oral, escrita) • Computación • Experimentación • Conversión de Unidades

• Comprensión (escuchar, leer) • Pensamiento y respuesta Crítica • Tablas y figuras (lectura)

ESTÁNDARES DE EDUCACIÓN DE CIENCIA NACIONAL LOGRADOS: Estándares del Contenido de la Ciencia Estándares de Conceptos Unificativos y Procesos • Sistemas, orden y organización • Cambio, constancia y medición

• Evidencia, modelos y explicación • Forma y función

La ciencia como un estándar de investigación • Habilidades necesarias para realizar las preguntas científicas • Interpretación de la información científica Estándares de la Ciencias de la Vida • Célula • Interdependencia de organismos • Comportamiento de los organismos La Ciencia Como Estándar en Perspectivas Sociales y Personales • Salud personal y comunitaria • Recursos Naturales • Calidad del Medio Ambiente • Riesgos Naturales e Inducidos por el hombre • Ciencia y tecnología en desafíos locales, nacionales y globales Estándares de la Historia y Naturaleza de la Ciencia • Naturaleza del conocimiento científico

4Evaluación de la lección Paso 2: Las tablas 1 y 2 muestran algunos alimentos que los adolescentes suelen comer durante un día común, así como los resultados de las pruebas realizadas por la FDA en 2004 para dos plaguicidas comunes, malatión (Tabla 1) y clorpirifos (Tabla 2). Estos plaguicidas pertenecen a la clase de los llamados “organofosforados”.

Los plaguicidas organofosforados interfieren con la habilidad del cuerpo para transmitir señales eléctricas y controlar el movimiento muscular.

Completa las tablas calculando la dosis de plaguicida (cantidad que podría ser ingerida) para cada uno de los alimentos consumidos para una porción (lo que es típicamente servido) y luego para todos los alimentos combinados.

Por ejemplo, el cálculo para una pizza de queso Pon atención en cómo se cancelan las unidades para que se queden únicamente las que deseas, que son nanogramos.

170 gramos x 1.0 nanogramos/gramos = 170 nanogramos

EHP Science Education Program | e h p o n l i n e . o r g / e d u c a t i o n

EHP Lesson | ¿Vale la pena el costo extra de los alimentos orgánicos?

Page 6 of 12

Tabla1: Muestras de Alimentos Seleccionados en el 2004 por la FDA Durante el Estudio Completo de la Dieta que Contiene Malatión Comida

Tamaño de la Porción normal (gramos)

Niveles de Concentración de Malatión (nanogramos/gramos)

Dosis Utilizando el Tamaño una Porción normal (nanogramos)

Pizza de queso y pepperoni, para llevar

1 rebanada (170)

4.2

714

Pan Blanco

1 rebanada (40)

13.3

532

1 emparedado (250)

4.0

1,000

1 pastel (200)

7.0

1,400

Galletas con Chispas de Chocolate, comerciales

1 galleta (15)

10.5

157

Galletas de Azúcar, comerciales Rosca, simple

1 galleta (15)

11.5

172

1 Rosca (100)

6.7

670

Muffin Inglés, simple, tostado

1 muffin (50)

7.6

380

Total

5,599

Hamburguesa de Queso, Cuarto de Libra en pan, comida rápida Pastel de Carne de Pollo, caliente

Tabla 2: Muestras de Alimentos Seleccionados en el 2004 por la FDA Durante el Estudio Completo de la Dieta que Contiene Clorpirifos Comida

Porciones normales (gramos)

Niveles de Concentración de Clorpirifos (nanogramos/gramos)

Dosis utilizando una porción normal (nanogramos)

1 rebanada (170)

0.54

92

1 taco (100)

0.45

45

2 cucharadas (32)

2.68

86

Pastel de Carne de Pollo, caliente

1 pastel (200)

0.08

16

Galletas con Chispas de Chocolate, comerciales

1 galleta (15)

0.01

0.15

Galletas de Azúcar, comerciales Granola

1 galleta (15)

0.06

1

1 taza (30)

0.29

9

1 manzana (200)

5.73

1,146

Total

1395.15

Pizza de queso y pepperoni, para llevar Taco/tostada, para llevar Mantequilla de maní, suave

Manzana, natural

EHP Science Education Program | e h p o n l i n e . o r g / e d u c a t i o n

EHP Lesson | ¿Vale la pena el costo extra de los alimentos orgánicos?

Page 7 of 12

Paso 3: La dosis orales de referencia (niveles seguros de ingestión) es de 0.02 miligramos/kilogramo/día (mg/kg/day) para malatión y 0.003 mg/kg/day para clorpirifos. El promedio de peso para hombres adultos es de 70 kg, por lo que el nivel seguro de exposición día para esta persona se podría calcular como sigue: 0.02 mg/kg/día x 70 kg = 1.4 mg/día para malatión 0.003 mg/kg/día x 70 kg = 0.21 mg/día para clorpirifos a. Determina tu peso en kilogramos (1 libra = 0.4536 kg). Muestra tus resultados incluyendo las unidades y la cancelación de unidades.

Las respuestas pueden variar. Los estudiantes deberán mostrar las unidades de sus cálculos Para una persona de 120-lb, la respuesta debe ser: 0.4536 kg/1 lb x 120 lb = 54.4 kg

b. Calcula el nivel seguro de exposición por mg/día para malatión y clorpirifos utilizando tu peso en kilogramos.

Las respuestas pueden variar. Para una persona que pese 54.4 kg (120 lb), el nivel seguro de exposición sería de 1.1 mg/día para malatión y 0.16 mg/día para clorpirifos.

c. ¿Qué tan mayor es tu dosis de referencia oral respecto a los totales de la Tabla 1 y 2? Muestra tus resultados incluyendo unidades y cancelación de unidades. (NOTA: Hay 1,000,000 nanogramos por cada 1 miligramo).

ALas respuestas pueden variar. Las siguientes respuestas son para una persona que pesa 54.4 kg (120 lb):

MMalatión: (1.1 mg /1 día) x (1,000,000 nanogramos/1 mg) x (1 día / 4,599 nanogramos) = 1.1(1,000,000)/4,599 = 239 veces mayor

Chlorpyrifos: (0.16 mg/ 1 día) x (1,000,000 nanogramos/ 1 mg) x (1 día/1,397 nanogramso)

0.16(1,000,000)/1,397 = 115 veces mayor

Paso 4: ¿Cuál es el efecto del peso corporal en los niveles seguros de exposición a plaguicidas?

El nivel seguro de exposición es menor en aquellas personas que pesan menos. Entre menos pesen las personas, menos plaguicida es necesario para causar efectos adversos en el cuerpo.

Paso 5: Responde las siguientes preguntas. a. Utilizando las dosis que tú calculaste en el Paso 2 para los alimentos de las Tablas 1 y 2 y los datos que calculaste en el Paso 3, ¿podrías comer tranquilamente los alimentos enlistados en las dos tablas? Explica (asegúrate de discutir las cantidades Individuales de los plaguicidas contra la posible presencia de varios plaguicidas en los alimentos).

La cantidad total de malatión en los alimentos de la Tabla 1 es de 5,025 nanogramos. Las cantidades totales de clorpirifos en los alimentos de la Tabla 2 son de 1,395 nanogramos. La dosis de referencia oral para malatión clorpirifos para una persona de 70-kg es de 1.4 y 0.21 mg, respectivamente. Los alimentos contienen plaguicidas en un orden de 100 a 250 veces menor a los niveles seguros de exposición, indicando que los alimentos son seguros para su consumo.

Los estudiantes podrían preguntar si al comer varios alimentos, se podría incrementar la dosis o si existe la posibilidad de que al ingerir varios plaguicidas, podría darse un efecto acumulativo.(ej., la presencia de algunos químicos en conjunto aumentan su toxicidad). Si los niveles residuales se encuentran dentro de los niveles seguros. Una persona podría no querer exponerse a ningún tipo de plaguicida de un producto alimenticio, por lo que solamente se debe Ingerir alimentos orgánicos.

EHP Science Education Program | e h p o n l i n e . o r g / e d u c a t i o n

EHP Lesson | ¿Vale la pena el costo extra de los alimentos orgánicos?

Page 8 of 12

b. ¿Cómo se comparan los alimentos incluidos en la Tabla 1 y 2 con tu dieta normal? ¿El tamaño de las porciones refleja realmente lo que comes? (ej., ¿comes cuatro galletas en vez de una?) ¿Cómo Impactaría tu consumo “normal” de alimentos la cantidad de plaguicidas a los que estás expuesto?

La mayoría de los estudiantes comen más de lo que se incluye en las tablas y más de una porción. Por ejemplo, un emparedado puede incluir dos rebanadas, por lo tanto serían dos porciones de pan. A menos de que ellos consuman una cantidad significativa de alimentos orgánicos, su exposición a plaguicidas podría ser mucho mayor que la calculada.

Paso 7: ¿Qué es lo que el artículo te dice acerca de la posibilidad de ingerir plaguicidas derivados de los productos alimenticios?

Dado que el artículo reporta metabolitos de malatión y clorpirifos en la orina de los niños, la exposición a estos plaguicidas a través de los alimentos, parece ser la vía más posible.

Paso 8: ¿Cómo se comparan los alimentos incluidos en la Tabla 1 y 2 con tu dieta normal? ¿El tamaño de las porciones refleja realmente lo que comes? (ej., ¿comes cuatro galletas en vez de una?) ¿Cómo Impactaría tu consumo “normal” de alimentos la cantidad de plaguicidas a los que estás expuesto?

La mayoría de los estudiantes comen más de lo que se incluye en las tablas y más de una porción. Por ejemplo, un emparedado puede incluir dos rebanadas, por lo tanto serían dos porciones de pan. A menos de que ellos consuman una cantidad significativa de alimentos orgánicos, su exposición a plaguicidas podría ser mucho mayor que la calculada.

4Autores, Revisores y Traductor Autores: Barry Schlegel y Laura Hemminger, Universidad de Medicina y Odontología de Nueva Jersey- Escuela de Salud Publca; Brian Barlow, Universidad de Medicina y Odontología de Nueva Jersey–Robert Wood Johnson Escuela de Medicina Revisores: Susan Booker, Erin E. Dooley, Stefani Hines, Liam O’Fallon, Kimberly Thigpen Tart, Heather Valli Traductor: Gloria Cristina Enriquez Cortina, Universidad Autónoma Metropolitana, Unidad Iztapalapa, Mexico

!Danos tus comentarios! Envía tus comentarios acerca de esta lección a la dirección ehpscienceed@niehs.nih.gov.

EHP Science Education Program | e h p o n l i n e . o r g / e d u c a t i o n

ehp

Instrucciones

para estudiantes:

¿Vale la pena el costo extra de los alimentos orgánicos?

Paso 1: Los plaguicidas son sustancias o mezclas que previenen, destruyen, repelen o disminuyen las plagas. Las plagas pueden ser insectos, ratones, hierbas, hongos, bacterias o virus. Los pesticidas se utilizan durante la producción y distribución de productos alimenticios para reducir el daño producido por las plagas. Desafortunadamente, algunos de estos plaguicidas pueden dejar residuos en los productos alimenticios. Para proteger el suministro de alimentos, la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos de América (EPA) determina niveles residuales seguros de plaguicidas en los alimentos, determinados “tolerancias”. Estas tolerancias están basadas en evaluaciones del riesgo que estiman el posible daño, que los plaguicidas pueden causar a las personas que se expongan a ellos. Las tolerancias están basadas típicamente en las dosis orales de referencia, un estimado de la exposición oral por día que no genera ningún efecto nocivo para la población humana. Una limitación para estos estimados de riesgo es que solo se considera el efecto potencial de un determinado pesticida y no los efectos combinados de la exposición a varios pesticidas.

La Administración de Alimentos y Fármacos de los Estados Unidos de América (FDA) realiza rutinariamente pruebas a los alimentos para 60 tipos de plaguicidas para asegurar que los niveles residuales de plaguicidas se encuentran por debajo de las tolerancias. Se ha demostrado que algunos alimentos contienen residuos de más de un tipo de plaguicida. La FDA también utiliza los datos del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos de América sobre el consumo de alimentos, para determinar cuántos de los alimentos consumidos podrían contener plaguicidas.

Paso 2: Las tablas 1 y 2 muestran algunos alimentos que los adolescentes suelen comer durante un día común, así como los resultados de las pruebas realizadas por la FDA en 2004 para dos plaguicidas comunes, malatión (Tabla 1) y clorpirifos (Tabla 2). Estos plaguicidas pertenecen a la clase de los llamados “organofosforados”.

Los plaguicidas organofosforados interfieren con la habilidad del cuerpo para transmitir señales eléctricas y controlar el movimiento muscular.

Completa las tablas calculando la dosis de plaguicida (cantidad que podría ser ingerida) para cada uno de los alimentos consumidos para una porción ( lo que es típicamente servido) y luego para todos los alimentos combinados.

Por ejemplo, el cálculo para una pizza de queso Pon atención en cómo se cancelan las unidades para que se queden únicamente las que deseas, que son nanogramos.

170 gramos x 1.0 nanogramos/gramos = 170 nanogramos

EHP Science Education Program | e h p o n l i n e . o r g / e d u c a t i o n

EHP Lesson | ¿Vale la pena el costo extra de los alimentos orgánicos?

Page 10 of 12

Tabla1: Muestras de Alimentos Seleccionados en el 2001 por la FDA Durante el Estudio Completo de la Dieta que Contiene Malatión Comida

Tamaño de la Porción normal (gramos)

Niveles de Concentración de Malatión (nanogramos/gramos)

Dosis utilizando una porción normal (nanogramos)

Pizza de queso y pepperoni, para llevar

1 rebanada (170)

1.0

170

Pan Blanco

1 rebanada (40)

27.5

1 emparedado (250)

4.5

1 pastel (200)

5.2

Galletas con Chispas de Chocolate, comerciales

1 galleta (15)

15.5

Galletas de Azúcar, comerciales Rosca, simple

1 galleta (15)

6.8

1 rosca (100)

4.8

Muffin Inglés, simple, tostado

1 muffin (50)

7.0

Hamburguesa de Queso, Cuarto de Libra en pan, comida rápida Pastel de Carne de Pollo, caliente

Total

Tabla 2: Muestras de Alimentos Seleccionados en el 2004 por la FDA Durante el Estudio Completo de la Dieta que Contiene Clorpirifos Comida

Porciones normales (gramos)

Niveles de Concentración de Clorpirifos (nanogramos/gramos)

1 rebanada (170)

0.08

1 taco (100)

0.62

2 cucharadas (32)

0.95

Pastel de Carne de Pollo, caliente

1 pastel (200)

0.40

Galletas con Chispas de Chocolate, comerciales

1 galleta (15)

0.22

Galletas de Azúcar, comerciales Granola

1 galleta (15)

0.08

1 taza (30)

0.22

1 manzana (200)

6.00

Pizza de queso y pepperoni, para llevar Taco/tostada, para llevar Mantequilla de maní, suave

Manzana, natural

Total

EHP Science Education Program | e h p o n l i n e . o r g / e d u c a t i o n

Dosis utilizando una porción normal (nanogramos)

EHP Lesson | ¿Vale la pena el costo extra de los alimentos orgánicos?

Page 11 of 12

Paso 3: La dosis orales de referencia (niveles seguros de ingestión) es de 0.02 miligramos/kilogramo/día (mg/kg/día) para malatión y 0.003 mg/kg/día para clorpirifos. El promedio de peso para hombres adultos es de 70 kg, por lo que el nivel seguro de exposición día para esta persona se podría calcular como sigue: 0.02 mg/kg/día x 70 kg = 1.4 mg/día para malatión 0.003 mg/kg/día x 70 kg = 0.21 mg/día para clorpirifos a. Determina tu peso en kilogramos (1 libra = 0.4536 kg). Muestra tus resultados incluyendo las unidades y la cancelación de unidades.

b. Calcula el nivel seguro de exposición por mg/día para malatión y clorpirifos utilizando tu peso en kilogramos.

0.02 mg/kg/día x _____ kg = _____ mg/día para malatión 0.003 mg/kg/día x _____ kg = _____ mg/día para clorpirifos c. ¿Qué tan mayor es tu dosis de referencia oral respecto a los totales de la Tabla 1 y 2? Muestra tus resultados incluyendo unidades y cancelación de unidades.

Paso 4: ¿Cuál es el efecto del peso corporal en los niveles seguros de exposición a plaguicidas?

Paso 5: Contesta las siguientes preguntas. a. Utilizando las dosis que tú calculaste en el Paso 2 para los alimentos de las Tablas 1 y 2 y los datos que calculaste en el Paso 3, ¿podrías comer tranquilamente los alimentos enlistados en las dos tablas? Explica (asegúrate de discutir las cantidades Individuales de los plaguicidas contra la posible presencia de varios plaguicidas en los alimentos)..

EHP Science Education Program | e h p o n l i n e . o r g / e d u c a t i o n

EHP Lesson | ¿Vale la pena el costo extra de los alimentos orgánicos?

Page 12 of 12

b. ¿Cómo se comparan los alimentos incluidos en la Tabla 1 y 2 con tu dieta normal? ¿El tamaño de las porciones refleja realmente lo que comes? (ej., ¿comes cuatro galletas en vez de una?) ¿Cómo Impactaría tu consumo “normal” de alimentos la cantidad de plaguicidas a los que estás expuesto?

Paso 6: Lee el artículo “OP Pesticides in Children’s Bodies: The Effects of a Conventional versus Organic Diet,”

Paso 7: ¿Qué es lo que el artículo te dice acerca de la posibilidad de ingerir plaguicidas derivados de los productos alimenticios?

Paso 8: En promedio, los productos orgánicos cuestan entre un 30 y 50% más que los alimentos convencionales. ¿Vale la pena el costo extra en la compra de los alimentos orgánicos? Explica.

EHP Science Education Program | e h p o n l i n e . o r g / e d u c a t i o n