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¿Cómo se pueden "sellar la fecha y hora" de los datos basándose en una respuesta fisiológica?

¿Cómo se pueden


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Al medir un fenómeno o estado cognitivo en particular, es interesante utilizar múltiples medidas. Esto le permite inspeccionar las similitudes y diferencias de estas medidas y sirve como una indicación de la validez de las medidas. Esto también se conoce como triangulación.

En mi estudio, mediré la carga de trabajo con dos sistemas que miden la respuesta galvánica de la piel (GRS) y dos sistemas que miden la variabilidad de la frecuencia cardíaca (HRV). Sin embargo, no todos los sistemas permiten un sellado de tiempo confiable, lo que dificulta la sincronización de las grabaciones de los diferentes sistemas. Para triangular los datos, debo saber cómo se superponen las líneas de tiempo. Actualmente, el mejor enfoque es iniciar System1 y luego, con un cronómetro, medir el tiempo que tarda en iniciar System2. Luego, puede ignorar / eliminar los datos de System1 durante ese período de tiempo y los datos se alinean.

Como alternativa, pensé en provocar una respuesta fisiológica clara que se mostraría en cada sistema (por ejemplo, asustando a las personas o, menos favorable, dándoles descargas eléctricas). El objetivo es tener una respuesta fisiológica que se distinga de cualquier respuesta normal de HRV o GSR. ¿Existe una forma confiable de obtener e identificar tal respuesta en HRV o GSR?

Por lo tanto, quiero que la respuesta HRV / GSR se pueda utilizar como un marcador o disparador de "inicio del experimento" que se registre en cada sistema. De esta forma, no tengo que preocuparme por la sincronización hasta el análisis de los datos.


Estrés y respuesta cardíaca

2.1 Antecedentes históricos

A principios del siglo XX, Ivan Pavlov y otros reflexólogos rusos utilizaron el término reflejo de defensa para referirse a las respuestas fisiológicas protectoras provocadas por una estimulación nociva, como la retirada de la mano de una descarga eléctrica, el parpadeo de una bocanada de aire o el vómito de mal humor. comida. Unos años más tarde, Walter Cannon usó el término defensa para referirse a la respuesta de 'lucha o huida', una respuesta cardiovascular mediada por simpatía a situaciones de emergencia cuyo objetivo es proporcionar suministro de energía al cuerpo para facilitar comportamientos adaptativos como atacar (luchar) o escapar. (vuelo). A mediados de siglo y siguiendo las ideas de Cannon & # x27, Hans Selye introdujo el concepto de estrés y utilizó el término respuesta de "alarma" para referirse a la primera etapa de la respuesta fisiológica a situaciones estresantes.


Fisiología y comportamiento

Fisiología y comportamiento está dirigido a la causal mecanismos fisiológicos de comportamiento y su modulación por factores medioambientales. La revista invita a informes originales en la amplia área de conductual y neurociencia Cognitiva, donde la interacción de la fisiología y el comportamiento es el requisito previo para.

Fisiología y comportamiento está dirigido a la causal mecanismos fisiológicos de comportamiento y su modulación por factores medioambientales. La revista invita a informes originales en la amplia área de conductual y neurociencia Cognitiva, donde la interacción de la fisiología y el comportamiento es el requisito previo para todo el material publicado. El abanico de materias incluye neuroendocrinología conductual, psiconeuroinmunología, aprendizaje y memoria, ingestión, gusto, comportamiento social, ejercicio (en lo que se relaciona con el comportamiento), estudios relacionados con los mecanismos de la psicopatología y estudios que utilizan modelos animales con el propósito de traducir los hallazgos a humanos. Los estudios puramente farmacológicos (ya sea que utilicen compuestos naturales o químicos sintéticos), los estudios sobre la mejora del rendimiento humano más allá de las adaptaciones fisiológicas o los estudios sobre la mejora de la producción ganadera no están en el foco de la Revista. También damos la bienvenida a revisiones contemporáneas y artículos teóricos, y los editores invitan propuestas de autores interesados. Los editores invitan a este tipo de propuestas de autores interesados.
Las cuestiones temáticas y los estudios más completos también se consideran para su publicación, sujetos a los mismos estándares y procesos de revisión. Los artículos se publicarán en inglés.

Beneficios para los autores
También ofrecemos muchos beneficios para los autores, como archivos PDF gratuitos, una política de derechos de autor liberal, descuentos especiales en las publicaciones de Elsevier y mucho más. Haga clic aquí para obtener más información sobre nuestros servicios de autor.

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Escribir en psicología

La sección de discusión es una sección de encuadre, como la Introducción, que vuelve al argumento de importancia establecido en su introducción. Así que vuelva a leer su introducción detenidamente antes de escribir la discusión, discutirá cómo la hipótesis ha sido demostrada por la nueva investigación y luego mostrará cómo el conocimiento del campo ha cambiado con la adición de estos nuevos datos. Si bien la introducción comienza de manera general y se reduce a la hipótesis específica, la discusión comienza con la interpretación de los resultados y luego avanza hacia afuera para contextualizar estos hallazgos en el campo general.

La sección de Discusión es una especie de bestia extraña porque es aquí donde especula, pero debe evitar divagar, adivinar o dar saltos lógicos más allá de lo que es razonablemente compatible con sus datos. La solución que ha evolucionado con el tiempo es configurar la sección Discusión como un "diálogo" entre los resultados, los suyos y los de todos los demás. En otras palabras, por cada resultado experimental del que desea hablar, encontrará resultados / modelos / conclusiones de otras publicaciones que guarden la relación con su resultado que desea que el lector comprenda.

  • Reclamación: agregue nueva información a lo que ya se conoce: "somos los primeros en mostrar"
  • Corroborar - apoyar lo que ya se sabe - "similar / igual a X"
  • Aclarar - ampliar o perfeccionar lo que ya se sabe - "porque X, también Y" o "porque X, no Y"
  • Conflicto - contrarrestar o contradecir lo que ya se sabe - "contrario a"

Así es como se "sitúan" los nuevos datos que ha generado en el campo, mediante su cuidadosa colocación de lo nuevo frente a lo que ya se conoce. Los resultados pueden tomar la forma de datos, hipótesis, modelos, definiciones, fórmulas, etc. (Me imagino la sección de Resultados como un baile con espadas; a veces estás involucrando a tu pareja con el extremo puntiagudo y otras veces te deslizas junto a ellos).

Partes de la sección de discusión

Abordar la hipótesis


* ¿Los datos respaldaron su hipótesis?

* ¿Cómo se relacionan sus hallazgos con la investigación anterior?


* ¿En qué medida su estudio proporcionó una prueba adecuada de su hipótesis?

* ¿Qué cuestiones éticas se plantearon?

* ¿Qué fallas o problemas metodológicos encontró su?

* ¿Los datos apoyan una teoría alternativa?


* ¿A qué otras poblaciones se pueden generalizar sus hallazgos?

* ¿Cuáles son las implicaciones prácticas de sus hallazgos?

* ¿Qué dirección debería tomar la investigación adicional sobre este tema?

Ejemplos de

Párrafo de apertura: reformule la RQ y luego proporcione un resultado importante

En general, las actitudes y percepciones de los
Los pacientes rurales de atención primaria en esta muestra muestran que son
generalmente receptivo a la posibilidad de recibir servicios médicos y
servicios psiquiátricos a través de telesalud. Confort y confianza en
consultar con un proveedor para una variedad de servicios médicos y
comodidad al usar la telepsiquiatría en diferentes entornos varió desde
& # 8220 un poco & # 8221 a & # 8220 moderadamente. & # 8221

La terapia de exposición prolongada a través de tecnología de telesalud se asoció
con grandes reducciones en los síntomas de trastorno de estrés postraumático y depresión
para los veteranos diagnosticados con PTSD relacionado con el combate. En la corriente
muestra, el tratamiento de EP de telesalud fue seguro y pragmáticamente viable.
Tasas de no finalización del tratamiento, aunque más altas que el promedio para
nuestra clínica, estaban en el rango aceptable. En general, los resultados de este
estudio apoyan la necesidad de un estudio controlado aleatorizado a gran escala
prueba.

Hay una cantidad sustancial de investigación que documenta

altas tasas de comorbilidad de TUS y TEPT .11,15,16 El veterano

descrito en este resumen de caso es un ejemplo representativo de

un gran subconjunto de pacientes con TUS y TEPT comórbidos.

Es decir, las dificultades relacionadas con la sustancia del paciente están vinculadas

a su exposición a un evento traumático y al desarrollo de PTSD.

Hasta la fecha, existe un creciente cuerpo de literatura
documentar la eficacia de la telesalud para una serie de
dificultades médicas y de salud mental.21 También existen
Evidencia para respaldar el uso de telesalud para el TEPT.
entre los veteranos de combate, incluida la alta satisfacción del paciente
y resultados clínicos comparables con los tradicionales cara a cara
atención.22 El resumen de caso actual brinda más apoyo
para el uso de telesalud como medio de brindar servicios especializados
Servicios de PTSD sin comprometer significativamente la terapéutica
alianza o resultados.

Es importante destacar que los pacientes rurales, que tienen más probabilidades de beneficiarse de la telesalud
intervenciones como un medio para mejorar el acceso a la atención, no son
más reacios a utilizar tales servicios que sus contrapartes urbanas.
Estos datos son tanto más alentadores a la luz de
datos existentes, lo que sugiere que las actitudes hacia
el uso de la salud se asocia positivamente con el uso real del servicio
(por ejemplo, Lin y Parikh, 1999 Mackenzie et al., 2004).

. Aunque la eficacia de las terapias basadas en la exposición en

el tratamiento del PTSD está bien establecido, ha habido

cierta renuencia a utilizar estas terapias en personas con

SUD concurrentes debido al temor de evocar recuerdos vívidos

de exposición al trauma empeoraría el uso de sustancias o conduciría

recaer o ambos. Sin embargo, hay poca evidencia empírica

para apoyar esta creencia o para guiar el tratamiento del PTSD en

individuos con TUS concurrentes. Varios preliminares

Los estudios realizados en los últimos años sugieren que

La terapia basada en la exposición se puede utilizar en individuos con coexistencia

SUD y PTSD siempre que se preste especial atención

El estudio también muestra solo pequeñas
cambios en los síntomas de los jóvenes colocados en el
lista de espera (cf. [1]), confirmando así el carácter crónico
del TOC en los jóvenes. Esto se suma al cuerpo de
evidencia a favor de la TCC para el TOC en los jóvenes. En
vista de los posibles problemas asociados con la medicación,
Los resultados de este estudio apoyan la opinión de que los jóvenes
con TOC debe, por lo tanto, ofrecerse CBT como primera línea
tratamiento por salud mental infantil y adolescente
servicios.

Otros ensayos de TCC con jóvenes han tendido a
concentrarse en controlar la ansiedad o el malestar experimentado
al emprender la prevención de exposición y respuesta,
p.ej. [4, 6, 22]. El tamaño del efecto observado en este ensayo es
algo menos que los observados en ensayos previos de TCC para
jóvenes con TOC (tamaño del efecto medio 1,98, Tabla 3 en
[1]), aunque las diferencias en los métodos de tamaño del efecto
El cálculo hace que la comparación sea algo problemática.

Estos resultados son inconsistentes con investigaciones previas que indican que las interrupciones
afectar negativamente el desempeño de la tarea. 5 Puede
ser varias explicaciones. Primero, porque los participantes estaban
usuarios de mensajería instantánea con mucha experiencia, es posible que conversen con frecuencia
con más de una persona mientras se realiza una
tarea. Conversar con una persona puede no haber sido un desafío
los participantes & # 8217 habilidades multitarea. En relación con la lectura
y la mensajería instantánea al mismo tiempo también pueden no haber estirado su
habilidades como multitarea. Sin embargo, nuestros datos contradicen esto
explicación. Descubrimos que el uso diario promedio de mensajería instantánea era negativo
relacionados con el desempeño en la comprensión lectora
prueba, lo que indica que la experiencia no ayudó a los participantes con éxito
completa la tarea. De hecho, la experiencia con mensajería instantánea predijo
puntuaciones más bajas en la prueba de comprensión.

Algunas limitaciones del estudio merecen comentario. Esto fue un
Diseño de investigación transversal que se basó en datos de encuestas.
Los diseños de investigación futuros pueden beneficiarse de la inclusión de un
enfoque cualitativo para comprender a los pacientes y las percepciones # 8217
y preocupaciones sobre telesalud, así como sus sugerencias
para hacerlo más fácil de usar. Además, nuestro
muestra era predominantemente caucásica y, por lo tanto, no
saber cómo estos resultados se generalizarían a las minorías étnicas
grupos. Por último, el estado de PTSD en nuestro estudio se derivó de la
PSS-SR, que no es una entrevista de diagnóstico estructurada de TEPT.
Por lo tanto, nuestros diagnósticos son investigaciones provisionales y adicionales.
el uso de evaluaciones de diagnóstico más formales de PTSD
y otros diagnósticos psiquiátricos pueden estar justificados.

Se necesitan esfuerzos de investigación futuros para desarrollar estrategias efectivas para
mejorar la aceptabilidad y garantizar el uso adecuado
de la atención de telesalud para aquellos pacientes que pueden estar posicionados para
beneficiarse de.

Es probable que la creciente demanda actual de salud mental
Los servicios en VA y el Departamento de Defensa requerirán
la implementación de tratamientos que no han sido adecuadamente
investigado o alternativamente, como en el estudio actual, que los tratamientos
con el apoyo empírico adecuado será modificado o de otra manera
implementado de manera flexible en un intento de satisfacer las necesidades de
veteranos. Aunque la escala de la situación actual plantea desafíos
tanto para los proveedores de servicios como para los veteranos, también presenta
oportunidades sin precedentes para la investigación científica y
el desarrollo continuo de intervenciones basadas en evidencia para
Trastorno de estrés postraumático.


Escribir en psicología

La sección de discusión es una sección de encuadre, como la Introducción, que vuelve al argumento de importancia establecido en su introducción. Así que vuelva a leer su introducción detenidamente antes de escribir la discusión, discutirá cómo la hipótesis ha sido demostrada por la nueva investigación y luego mostrará cómo el conocimiento del campo ha cambiado con la adición de estos nuevos datos. Si bien la introducción comienza de manera general y se reduce a la hipótesis específica, la discusión comienza con la interpretación de los resultados y luego avanza hacia afuera para contextualizar estos hallazgos en el campo general.

La sección de Discusión es una especie de bestia extraña porque es aquí donde especula, pero debe evitar divagar, adivinar o dar saltos lógicos más allá de lo que es razonablemente compatible con sus datos. La solución que ha evolucionado con el tiempo es configurar la sección Discusión como un "diálogo" entre los resultados, los suyos y los de todos los demás. En otras palabras, por cada resultado experimental del que desea hablar, encontrará resultados / modelos / conclusiones de otras publicaciones que guarden la relación con su resultado que desea que el lector comprenda.

  • Reclamación: agregue nueva información a lo que ya se conoce: "somos los primeros en mostrar"
  • Corroborar - apoyar lo que ya se sabe - "similar / igual a X"
  • Aclarar - ampliar o perfeccionar lo que ya se sabe - "porque X, también Y" o "porque X, no Y"
  • Conflicto - contrarrestar o contradecir lo que ya se sabe - "contrario a"

Así es como se "sitúan" los nuevos datos que ha generado en el campo, mediante su cuidadosa colocación de lo nuevo frente a lo que ya se conoce. Los resultados pueden tomar la forma de datos, hipótesis, modelos, definiciones, fórmulas, etc. (Me imagino la sección de Resultados como un baile con espadas; a veces estás involucrando a tu pareja con el extremo puntiagudo y otras veces te deslizas junto a ellos).

Partes de la sección de discusión

Abordar la hipótesis


* ¿Los datos respaldaron su hipótesis?

* ¿Cómo se relacionan sus hallazgos con la investigación anterior?


* ¿En qué medida su estudio proporcionó una prueba adecuada de su hipótesis?

* ¿Qué cuestiones éticas se plantearon?

* ¿Qué fallas o problemas metodológicos encontró su?

* ¿Los datos apoyan una teoría alternativa?


* ¿A qué otras poblaciones se pueden generalizar sus hallazgos?

* ¿Cuáles son las implicaciones prácticas de sus hallazgos?

* ¿Qué dirección debería tomar la investigación adicional sobre este tema?

Ejemplos de

Párrafo de apertura: reformule la RQ y luego proporcione un resultado importante

En general, las actitudes y percepciones de los
Los pacientes rurales de atención primaria en esta muestra muestran que son
generalmente receptivo a la posibilidad de recibir servicios médicos y
servicios psiquiátricos a través de telesalud. Confort y confianza en
consultar con un proveedor para una variedad de servicios médicos y
comodidad al usar la telepsiquiatría en diferentes entornos varió desde
& # 8220 un poco & # 8221 a & # 8220 moderadamente. & # 8221

La terapia de exposición prolongada a través de tecnología de telesalud se asoció
con grandes reducciones en los síntomas de trastorno de estrés postraumático y depresión
para los veteranos diagnosticados con PTSD relacionado con el combate. En la corriente
muestra, el tratamiento de EP de telesalud fue seguro y pragmáticamente viable.
Tasas de no finalización del tratamiento, aunque más altas que el promedio para
nuestra clínica, estaban en el rango aceptable. En general, los resultados de este
estudio apoyan la necesidad de un estudio controlado aleatorizado a gran escala
prueba.

Hay una cantidad sustancial de investigación que documenta

altas tasas de comorbilidad de TUS y TEPT .11,15,16 El veterano

descrito en este resumen de caso es un ejemplo representativo de

un gran subconjunto de pacientes con TUS y TEPT comórbidos.

Es decir, las dificultades relacionadas con la sustancia del paciente están vinculadas

a su exposición a un evento traumático y al desarrollo de PTSD.

Hasta la fecha, existe un creciente cuerpo de literatura
documentar la eficacia de la telesalud para una serie de
dificultades médicas y de salud mental.21 También existen
Evidencia para respaldar el uso de telesalud para el TEPT.
entre los veteranos de combate, incluida la alta satisfacción del paciente
y resultados clínicos comparables con los tradicionales cara a cara
atención.22 El resumen de caso actual brinda más apoyo
para el uso de telesalud como medio de brindar servicios especializados
Servicios de PTSD sin comprometer significativamente la terapéutica
alianza o resultados.

Es importante destacar que los pacientes rurales, que tienen más probabilidades de beneficiarse de la telesalud
intervenciones como un medio para mejorar el acceso a la atención, no son
más reacios a utilizar tales servicios que sus contrapartes urbanas.
Estos datos son tanto más alentadores a la luz de
datos existentes, lo que sugiere que las actitudes hacia
el uso de la salud se asocia positivamente con el uso real del servicio
(por ejemplo, Lin y Parikh, 1999 Mackenzie et al., 2004).

. Aunque la eficacia de las terapias basadas en la exposición en

el tratamiento del PTSD está bien establecido, ha habido

cierta renuencia a utilizar estas terapias en personas con

SUD concurrentes debido al temor de que evocar recuerdos vívidos

de exposición al trauma empeoraría el uso de sustancias o conduciría

recaer o ambos. Sin embargo, hay poca evidencia empírica

para apoyar esta creencia o para guiar el tratamiento del PTSD en

individuos con TUS concurrentes. Varios preliminares

Los estudios realizados en los últimos años sugieren que

La terapia basada en la exposición se puede utilizar en individuos con coexistencia

SUD y PTSD siempre que se preste especial atención

El estudio también muestra solo pequeñas
cambios en los síntomas de los jóvenes colocados en el
lista de espera (cf. [1]), confirmando así el carácter crónico
del TOC en los jóvenes. Esto se suma al cuerpo de
evidencia a favor de la TCC para el TOC en los jóvenes. En
vista de los posibles problemas asociados con la medicación,
Los resultados de este estudio apoyan la opinión de que los jóvenes
con TOC debe, por lo tanto, ofrecerse CBT como primera línea
tratamiento por salud mental infantil y adolescente
servicios.

Otros ensayos de TCC con jóvenes han tendido a
concentrarse en controlar la ansiedad o el malestar experimentado
al emprender la prevención de exposición y respuesta,
p.ej. [4, 6, 22]. El tamaño del efecto observado en este ensayo es
algo menos que los observados en ensayos previos de TCC para
jóvenes con TOC (tamaño del efecto medio 1,98, Tabla 3 en
[1]), aunque las diferencias en los métodos de tamaño del efecto
El cálculo hace que la comparación sea algo problemática.

Estos resultados son inconsistentes con investigaciones previas que indican que las interrupciones
afectar negativamente el desempeño de la tarea. 5 Puede
ser varias explicaciones. Primero, porque los participantes estaban
usuarios de mensajería instantánea con mucha experiencia, es posible que conversen con frecuencia
con más de una persona mientras se realiza una
tarea. Conversar con una persona puede no haber sido un desafío
los participantes & # 8217 habilidades multitarea. En relación con la lectura
y la mensajería instantánea al mismo tiempo también pueden no haber estirado su
habilidades como multitarea. Sin embargo, nuestros datos contradicen esto
explicación. Descubrimos que el uso diario promedio de mensajería instantánea era negativo
relacionados con el desempeño en la comprensión lectora
prueba, lo que indica que la experiencia no ayudó a los participantes con éxito
completa la tarea. De hecho, la experiencia con mensajería instantánea predijo
puntuaciones más bajas en la prueba de comprensión.

Algunas limitaciones del estudio merecen comentario. Esto fue un
Diseño de investigación transversal que se basó en datos de encuestas.
Los diseños de investigación futuros pueden beneficiarse de la inclusión de un
enfoque cualitativo para comprender a los pacientes y las percepciones # 8217
y preocupaciones sobre telesalud, así como sus sugerencias
para hacerlo más fácil de usar. Además, nuestro
muestra era predominantemente caucásica y, por lo tanto, no
saber cómo estos resultados se generalizarían a las minorías étnicas
grupos. Por último, el estado de PTSD en nuestro estudio se derivó de la
PSS-SR, que no es una entrevista de diagnóstico estructurada de TEPT.
Por lo tanto, nuestros diagnósticos son investigaciones provisionales y adicionales.
el uso de evaluaciones de diagnóstico más formales de PTSD
y otros diagnósticos psiquiátricos pueden estar justificados.

Se necesitan esfuerzos de investigación futuros para desarrollar estrategias efectivas para
mejorar la aceptabilidad y garantizar el uso adecuado
de la atención de telesalud para aquellos pacientes que pueden estar posicionados para
beneficiarse de.

Es probable que la creciente demanda actual de salud mental
Los servicios en VA y el Departamento de Defensa requerirán
la implementación de tratamientos que no han sido adecuadamente
investigado o alternativamente, como en el estudio actual, que los tratamientos
con el apoyo empírico adecuado será modificado o de otra manera
implementado de manera flexible en un intento de satisfacer las necesidades de
veteranos. Aunque la escala de la situación actual plantea desafíos
tanto para los proveedores de servicios como para los veteranos, también presenta
oportunidades sin precedentes para la investigación científica y
el desarrollo continuo de intervenciones basadas en evidencia para
Trastorno de estrés postraumático.


El punto de vista de un fisiólogo sobre la homeostasis

La homeostasis es un concepto central necesario para comprender los muchos mecanismos reguladores en fisiología. Claude Bernard propuso originalmente el concepto de la constancia del & # x0201cmilieu interieur, & # x0201d, pero su discusión fue bastante abstracta. Walter Cannon introdujo el término & # x0201chomeostasis & # x0201d y amplió la noción de & # x0201cconstancia & # x0201d de Bernard del entorno interno de una manera explícita y concreta. En la década de 1960, los mecanismos reguladores homeostáticos en fisiología comenzaron a describirse como procesos discretos después de la aplicación del análisis de sistemas de control de ingeniería a los sistemas fisiológicos. Desafortunadamente, muchos textos de licenciatura continúan destacando aspectos abstractos del concepto en lugar de enfatizar un modelo general que se puede aplicar de manera específica y completa a todos los mecanismos homeostáticos. Como resultado, tanto los estudiantes como los instructores a menudo no logran desarrollar un modelo claro y conciso con el que pensar sobre tales sistemas. En este artículo, presentamos un modelo estándar para los mecanismos homeostáticos que se utilizarán a nivel de pregrado. Discutimos las fuentes comunes de confusión (& # x0201c puntos pegajosos & # x0201d) que surgen de inconsistencias en el vocabulario y las ilustraciones que se encuentran en los textos populares de pregrado. Finalmente, proponemos un modelo simplificado y un conjunto de vocabulario para ayudar a los estudiantes de pregrado a construir modelos mentales efectivos de regulación homeostática en sistemas fisiológicos.

en 2007, un grupo de 21 biólogos de una amplia gama de disciplinas acordó que & # x0201chomeostasis & # x0201d era uno de los ocho conceptos centrales en biología (14). Dos años más tarde, la Asociación Estadounidense de Facultades de Medicina y el Instituto Médico Howard Hughes en su informe (1) sobre los fundamentos científicos para los futuros médicos identificaron de manera similar la capacidad de aplicar el conocimiento sobre & # x0201chomeostasis & # x0201d como una de las competencias centrales (competencia M1).

Desde nuestra perspectiva como fisiólogos, está claro que la homeostasis es un concepto central de nuestra disciplina. Cuando preguntamos a los instructores de fisiología de una amplia gama de instituciones educativas qué pensaban que eran las & # x0201c grandes ideas & # x0201d (conceptos) de fisiología, descubrimos que ellos también identificaban & # x0201comostasis & # x0201d y & # x0201c membranas celulares & # x0201d grandes ideas más importantes en fisiología (15). En una encuesta posterior (16), los instructores de fisiología clasificaron la homeostasis como uno de los conceptos básicos fundamentales para comprender la fisiología.

Si, como indican estas encuestas, el concepto de homeostasis es fundamental para comprender los mecanismos fisiológicos, cabría esperar que los instructores y los libros de texto presentaran un modelo coherente del concepto. Sin embargo, un examen de 11 libros de texto de fisiología y biología de pregrado de uso común reveló que este no es necesariamente el caso (17). Las explicaciones del concepto de homeostasis y las referencias posteriores al concepto adolecen de una serie de deficiencias. Aunque estos textos definen algunos términos relacionados con los sistemas reguladores homeostáticos, muchos autores no utilizan estos términos de forma coherente. Además, no siempre utilizan representaciones visuales coherentes del concepto. Además, la explicación del concepto a menudo entra en conflicto con la comprensión actual de los mecanismos reguladores homeostáticos. Es muy probable que estas limitaciones de los libros de texto se trasladen a la instrucción en el aula, debilitando así el poder del concepto como idea unificadora para comprender la fisiología.

Los objetivos de este artículo son desarrollar una descripción correcta y una representación visual de un mecanismo homeostático general que pueda servir como herramienta de aprendizaje para los miembros de la facultad y los estudiantes. Limitaremos nuestra discusión a los mecanismos homeostáticos que se encuentran en los sistemas orgánicos que mantienen un compartimento extracelular constante y no consideraremos otros tipos de homeostasis. Aunque esta herramienta puede ser útil en cualquier nivel académico, nuestro enfoque principal es su aplicación a nivel de pregrado cuando los estudiantes conocen el concepto por primera vez. También discutiremos brevemente la historia del concepto y luego abordaremos los & # x0201c puntos difíciles & # x0201d que pueden generar confusión tanto para los miembros de la facultad como para los estudiantes al intentar aplicar el concepto a la fisiología de los mamíferos y los organismos. Concluimos con sugerencias para mejorar la instrucción sobre la homeostasis y sus aplicaciones.

Historia del concepto de homeostasis

Claude Bernard afirmó que los organismos complejos son capaces de mantener su entorno interno [líquido extracelular (ECF)] bastante constante frente a los desafíos del mundo externo (8). Continuó diciendo que & # x0201ca la existencia libre e independiente sólo es posible debido a la estabilidad del medio interno & # x0201d (3). Walter Cannon acuñó el término & # x0201chomeostasis & # x0201d con la intención de proporcionar un término que transmitiera la idea general propuesta unos 50 años antes por Bernard (8). La visión de Cannon se centró en mantener un estado estable dentro de un organismo independientemente de si los mecanismos involucrados eran pasivos (p. Ej., El movimiento del agua entre los capilares y el intersticio que refleja un equilibrio entre las fuerzas hidrostáticas y osmóticas) o activos (p. Ej., Almacenamiento y liberación de glucosa intracelular) (6). Si bien reconocemos la validez de los mecanismos de homeostasis tanto pasivos como activos, nuestra consideración se centrará exclusivamente en los procesos reguladores activos involucrados en el mantenimiento de la homeostasis.

Los primeros libros de texto de fisiología reflejaban esta amplia definición al mencionar brevemente el concepto de Bernard de la constancia del medio interno, pero el término & # x0201chomeostasis & # x0201d no se utilizó en las discusiones sobre mecanismos reguladores específicos (9, 11, 4).

Esta situación comenzó a cambiar a mediados de la década de 1960, cuando surgió una rama de la ingeniería biomédica que se centró en aplicar el análisis de sistemas de control de ingeniería a los sistemas fisiológicos (18, 19, 2, 20). Arthur Guyton fue el primer autor importante de libros de texto de fisiología en incluir un enfoque de la teoría de los sistemas de control en su libro de texto, y su libro incluyó una atención detallada a los muchos mecanismos reguladores del cuerpo (10). Por lo tanto, Guyton introdujo a muchos estudiantes en el concepto de homeostasis como un mecanismo regulador activo que tendía a minimizar las alteraciones del entorno interno.

La teoría de los sistemas de control de ingeniería describe una variedad de otros mecanismos para mantener la estabilidad de un sistema. Aunque muchos de estos mecanismos pueden encontrarse en sistemas biológicos (7), no todos son componentes de mecanismos homeostáticos. Por ejemplo, el sistema balístico utilizado por el sistema nervioso para lanzar una pelota simplemente calcula de antemano el patrón de comandos necesarios para lograr algún resultado particular basado en la experiencia previa (7). Aquí, no hay ningún elemento involucrado que regule el ambiente interno.

Los mecanismos homeostáticos se originaron para mantener una variable regulada en el ambiente interno dentro de un rango de valores compatibles con la vida y, como se ha sugerido más recientemente, para reducir el ruido durante la transferencia de información en sistemas fisiológicos (22). Para enfatizar el proceso de estabilización, distinguimos entre una variable & # x0201cregulada (detectada) & # x0201d y una & # x0201c variable (controlada) no regulada & # x0201d (5, 23). Una variable regulada (detectada) es aquella para la que existe un sensor dentro del sistema y que se mantiene dentro de un rango limitado por mecanismos fisiológicos (5). Por ejemplo, la presión arterial y la temperatura corporal son variables detectadas. Los barorreceptores y termorreceptores existen dentro del sistema y proporcionan el valor de la presión o temperatura al mecanismo regulador. Llamamos variables que pueden ser cambiadas por el sistema, pero para las cuales no existen sensores dentro del sistema, variables no reguladas (controladas). Las variables no reguladas se manipulan o modulan para lograr la regulación de la variable que se mantiene constante. Por ejemplo, el sistema nervioso autónomo puede modificar la frecuencia cardíaca para regular la presión arterial, pero no hay sensores en el sistema que midan directamente la frecuencia cardíaca. Por tanto, la frecuencia cardíaca es una variable no regulada.

En la figura 1 se muestra un modelo simple que ilustra los conceptos fundamentales del sistema de control de ingeniería relevantes para los mecanismos reguladores homeostáticos.

Diagrama de un sistema regulador homeostático genérico. Si se altera el valor de la variable regulada, este sistema funciona para restaurarlo hacia su valor de punto de ajuste y, por lo tanto, también se conoce como un sistema de retroalimentación negativa.

Este modelo, alguna versión del cual aparece en muchos textos de fisiología actuales, incluye los siguientes cinco componentes críticos que debe contener un sistema regulador para mantener la homeostasis:

1. Debe contener un sensor que mida el valor de la variable regulada.

2. Debe contener un mecanismo para establecer el & # x0201rango normal & # x0201d de valores para la variable regulada. En el modelo que se muestra en la Fig.1, este mecanismo está representado por el & # x0201cset point, & # x0201d, aunque este término no implica que este rango normal sea en realidad un & # x0201cpoint & # x0201d o que tenga un valor fijo . En la siguiente sección, discutimos más a fondo la noción de un punto de ajuste.

3. Debe contener un & # x0201cerror detector & # x0201d que compare la señal que está siendo transmitida por el sensor (que representa el valor real de la variable regulada) con el punto de ajuste. El resultado de esta comparación es una señal de error que es interpretada por el controlador.

4. El controlador interpreta la señal de error y determina el valor de las salidas de los efectores.

5. Los efectores son aquellos elementos que determinan el valor de la variable regulada.

Tal sistema opera de manera que hace que cualquier cambio en la variable regulada, una perturbación, sea contrarrestado por un cambio en la salida del efector para restaurar la variable regulada hacia su valor de punto de ajuste. Los sistemas que se comportan de esta manera se denominan sistemas de retroalimentación negativa.

Si bien el modelo que se muestra en la figura 1 es relativamente simple, existe una gran cantidad de información que se puede empaquetar en cada una de las cajas que constituyen el modelo. La homeostasis también se puede describir como un conjunto de enunciados ordenados jerárquicamente, un marco conceptual, que contiene cualquier aliento y profundidad de información que sea apropiada para un conjunto particular de estudiantes en un curso. Hemos desarrollado y descrito un & # x0201cunpacking & # x0201d del concepto central de homeostasis (12, 13). El modelo y el marco conceptual proporcionan a los estudiantes diferentes herramientas para pensar en la homeostasis.

Temas que causan confusión a estudiantes e instructores: puntos delicados

Un punto delicado es cualquier dificultad conceptual que haga que el modelo mental de cualquier fenómeno sea inexacto y, por lo tanto, menos útil. Hay una serie de factores que contribuyen a la generación de puntos difíciles tanto para los profesores como para los estudiantes:

El fenómeno en cuestión es complejo.

Hay aspectos del fenómeno que son contrarios a la intuición.

El lenguaje o la terminología utilizada para describir el fenómeno o concepto es inconsistente.

La comprensión de la disciplina del fenómeno es incierta o incompleta.

En esta sección, describiremos algunos puntos difíciles sobre los mecanismos reguladores homeostáticos que hemos descubierto a medida que interactuamos con instructores y estudiantes sobre su comprensión de la homeostasis. Abordaremos estos puntos difíciles en forma de una serie de preguntas y respuestas.

¿Qué entorno está regulado por la homeostasis del organismo?

La homeostasis del organismo, tal como la definió originalmente Cannon (6), se refiere a los mecanismos fisiológicos que mantienen relativamente constantes las variables relacionadas con el medio interno del organismo. Esto incluye variables relacionadas con todo el compartimento de ECF o sus subcompartimentos (por ejemplo, el plasma). No discutiremos los mecanismos homeostáticos intracelulares.

¿Son todos los sistemas de retroalimentación negativa homeostáticos?

Aunque la retroalimentación negativa es un elemento esencial de los mecanismos reguladores homeostáticos, la presencia de retroalimentación negativa en un sistema no significa que el sistema tenga una función homeostática. La retroalimentación negativa existe en muchos sistemas que no involucran regulación homeostática. Por ejemplo, la retroalimentación negativa juega un papel en el reflejo de estiramiento muscular, pero este reflejo no está involucrado en el mantenimiento de la constancia del entorno interno. En otros casos, la presencia de retroalimentación negativa puede minimizar la oscilación de una variable, aunque esa variable en sí no se mantenga relativamente constante (es decir, no es una variable regulada). El control de los niveles sanguíneos de cortisol es un ejemplo de los efectos amortiguadores oscilantes de la retroalimentación negativa (ver más información a continuación).

¿Pueden otros tipos de mecanismos de control (p. Ej., Feedforward) mantener la homeostasis?

Los mecanismos de control anticipatorio o feedforward permiten al cuerpo predecir un cambio en la fisiología del organismo e iniciar una respuesta que puede reducir el movimiento de una variable regulada fuera de su rango normal (7, 23). Por lo tanto, los mecanismos de retroalimentación pueden ayudar a minimizar los efectos de una perturbación y pueden ayudar a mantener la homeostasis. Por ejemplo, los aumentos anticipatorios en la frecuencia respiratoria reducirán el curso temporal de la respuesta a la hipoxia inducida por el ejercicio. Debido a esto, se ha intentado ampliar la definición de homeostasis para incluir una variedad de mecanismos anticipatorios (23).

Sin embargo, hemos decidido limitar nuestro modelo genérico de un sistema regulador homeostático (Fig. 1) a uno que ilustra la retroalimentación negativa y demuestra la minimización de una señal de error. Hemos hecho esto porque nuestro modelo está destinado a ayudar a los profesores a enseñar y a los estudiantes a aprender el concepto central de la homeostasis en la introducción a la fisiología (12, 13). Hay características complejas adicionales que se encuentran en los sistemas de retroalimentación que no se incluyen aquí porque nuestra intención es ayudar primero a los estudiantes a comprender el concepto fundamental de la regulación homeostática. A medida que se encuentran situaciones en las que este modelo básico ya no es adecuado para predecir el comportamiento del sistema (7, 23), se pueden agregar al modelo elementos adicionales como mecanismos de retroalimentación.

¿Qué es un punto de ajuste?

Comprender el concepto de un punto de ajuste es fundamental para comprender la función de un mecanismo homeostático. El punto de ajuste en un sistema de control de ingeniería se define fácilmente y se entiende que es el valor de la variable regulada que el diseñador u operador del sistema desea como salida del sistema. El mecanismo de control de crucero en un automóvil es un ejemplo de un sistema con un punto de ajuste fácil de entender. El conductor determina la velocidad deseada para el automóvil (el punto de ajuste). El mecanismo regulador utiliza efectores disponibles (los actuadores del acelerador) y un sistema de retroalimentación negativa para mantener la velocidad constante frente a los cambios en las condiciones del terreno y el viento. En un sistema de este tipo, podemos imaginar un circuito electrónico ubicado en el módulo de control del motor que compara la velocidad de avance real con la velocidad establecida programada por el conductor y usa la señal de error para controlar el actuador del acelerador de manera apropiada.

En los sistemas fisiológicos, el punto de ajuste es conceptualmente similar.Sin embargo, una fuente de dificultad es que, en la mayoría de los casos, desconocemos los mecanismos moleculares o celulares que generan una señal de determinada magnitud. Lo que está claro es que ciertos sistemas fisiológicos se comportan como si hubiera una señal de punto de ajuste que se usa para regular una variable fisiológica (23).

Otro desafío para nuestra comprensión de los puntos de ajuste surge del hecho de que los puntos de ajuste son claramente cambiantes, ya sea fisiológicamente o como resultado de un cambio patológico en el sistema (23). Los mecanismos que provocan variaciones en un punto de ajuste pueden operar de forma temporal, permanente o cíclica. Fisiológicamente, esto puede ocurrir como resultado de fenómenos fisiológicos discretos (p. Ej., Fiebre), el funcionamiento de homeóstatos jerárquicos (p. Ej., Regulación de ECF P co 2) (ver Ref.7), oa través de la influencia de relojes biológicos (por ejemplo, ritmos circadianos o diurnos de la temperatura corporal). La observación de que los puntos de ajuste se pueden cambiar añade complejidad a nuestra comprensión de la regulación homeostática y puede generar confusión sobre si el cambio medido en una variable regulada es el resultado de un cambio en el estímulo fisiológico o de un cambio de punto de ajuste (23). En estos casos, es importante hacer tales distinciones entre un cambio en el estímulo y la modulación del punto de ajuste para llegar a una imagen precisa de cómo funciona un sistema particular regulado homeostáticamente.

¿Los mecanismos homeostáticos funcionan como un interruptor de encendido / apagado?

Las señales de control SIEMPRE están presentes y determinan continuamente la salida de los efectores. Los cambios en las señales de control alteran las salidas de los efectores y, por lo tanto, cambian la variable regulada. La amplitud de estas señales de control varía cuando hay una señal de error (es decir, cuando la variable regulada no es la misma que el punto de ajuste). Por lo tanto, la regulación homeostática es un proceso continuo y constante y normalmente no funciona como un interruptor de encendido / apagado que da como resultado una respuesta de todo o nada.

¿Cuál es la diferencia entre un efector y una respuesta fisiológica?

Los diagramas y narraciones de los libros de texto pueden difuminar la distinción entre el efector y una respuesta generada por el efector, lo que dificulta que los estudiantes construyan un modelo mental correcto. Este problema puede ocurrir si, cuando se presenta una representación visual de un mecanismo homeostático (ver Fig. 1), se coloca una respuesta fisiológica en la misma casilla & # x0201cconcept & # x0201d que el efector. Por ejemplo, & # x0201c mayor secreción por las glándulas sudoríparas & # x0201d y & # x0201cvasodilatación de los vasos sanguíneos en la piel & # x0201d pueden identificarse como efectores en el sistema de control de la termorregulación. Sin embargo, sólo las glándulas sudoríparas y los vasos sanguíneos son efectores, mientras que la secreción aumentada y la dilatación vascular son las respuestas de los efectores. La comprensión completa de los mecanismos homeostáticos requiere que nosotros, y los estudiantes, hagamos distinciones claras entre efectores y respuestas. El término & # x0201cefector & # x0201d solo debe aplicarse a una entidad física como una célula, tejido u órgano, mientras que las respuestas como la secreción y la vasodilatación son acciones, no entidades físicas.

Los estudiantes también pueden confundirse si solo se piensa que el cambio en la variable regulada es la respuesta del efector. El cambio en la variable regulada es típicamente una consecuencia de cambios en la función causados ​​por efectores que determinan el valor de la variable regulada. Al aplicar el término & # x0201cresponse & # x0201d solo al cambio en la variable regulada, los pasos intermedios entre la acción del efector y el cambio en la variable regulada no se reconocen explícitamente. En estas circunstancias, sería razonable que los estudiantes concluyeran que los pasos intermedios son, de alguna manera, aspectos del efector más que el efecto de las acciones de los efectores. Esta práctica también puede reflejar una falta de comprensión de la diferencia entre la variable regulada, por ejemplo, la temperatura corporal, y todas las variables no reguladas que se modifican (por ejemplo, el diámetro de la arteriola y la tasa de producción de sudor) en los pasos entre la acción de la efector y el cambio en la variable regulada.

¿Qué significa & # x0201crelativamente constante en el tiempo & # x0201d?

En las secciones anteriores, enfatizamos que los mecanismos homeostáticos operan para mantener una variable regulada en el entorno interno & # x0201crelativamente constante & # x0201d. & # X0201d Esta es una frase común que se usa para describir lo que sucede normalmente con el valor de la variable regulada a lo largo del tiempo. Un posible punto delicado surge del uso de esta frase. ¿Cuánto cambio puede ocurrir en una variable regulada que se mantiene relativamente constante? Es necesario aclarar tres puntos. Al decir relativamente constante, queremos decir que:

1. Las variables reguladas se mantienen dentro de un rango de valores más estrecho que si no estuvieran reguladas.

2. El valor regulado se mantiene dentro de un rango acorde con la viabilidad del organismo.

3. Existen diferencias en el rango de valores permitidos para diferentes variables reguladas.

El segundo punto es clave para comprender el rango sobre el cual las variables reguladas pueden cambiar los mecanismos homeostáticos para prevenir un cambio potencialmente letal en el ambiente interno. De hecho, como se usa a menudo, relativamente constante esencialmente sirve como una frase sustituta dentro del rango compatible con la viabilidad de un organismo. Para algunas variables reguladas, el rango es bastante estrecho (p. Ej., Concentración de H + extracelular u osmolaridad extracelular). Para otras variables, el rango puede ser amplio en algunas circunstancias (por ejemplo, concentración de glucosa en sangre durante el estado de alimentación) y estrecho en otras situaciones (por ejemplo, glucosa en sangre durante el estado de ayuno). Los factores que contribuyen al rango normal o, en nuestro modelo, al punto de ajuste, de una variable en particular son indudablemente complejos y, en la mayoría de los casos, no se han dilucidado.

¿Qué variables fisiológicas están reguladas homeostáticamente?

Para identificar variables específicas que pueden ser reguladas homeostáticamente, los cinco componentes críticos ilustrados en el modelo que se muestra en la Fig. 1 deben estar presentes. Es decir, debe existir un sistema regulador para esa variable que contenga los cinco componentes críticos descritos en la Figura 1. Con base en esta prueba, hemos generado una lista parcial de las variables fisiológicas que están reguladas homeostáticamente (Tabla 1). La lista de variables reguladas ampliamente reconocidas y claramente establecidas en humanos incluye una serie de iones inorgánicos (p. Ej., H +, Ca 2+, K + y Na +), nutrientes transmitidos por la sangre (p. Ej., Glucosa), presión arterial, sangre volumen, osmolaridad sanguínea y temperatura corporal central.

Tabla 1.

Variables reguladas homeostáticamente que se encuentran típicamente en los libros de texto de fisiología humana de pregrado

Variable reguladaRango o valor normalSensor (ubicación si se conoce)Centro de control (ubicación)EfectoresRespuesta efectora
P o arterial 275 & # x02013100 mmHgQuimiosensores (cuerpos carotídeos y cuerpo aórtico)Tronco encefálicoDiafragma y músculos respiratoriosCambiar la frecuencia respiratoria y el volumen corriente
P co arterial 234 & # x0201345 mmHgQuimiosensores (cuerpos carotídeos, cuerpo aórtico y médula)Tronco encefálicoDiafragma y músculos respiratoriosCambiar la frecuencia respiratoria y el volumen corriente
Concentración de K +3,5 & # x020135,0 meq / lQuimiosensores (corteza suprarrenal)Corteza suprarrenalRiñonesAlterar la reabsorción / secreción de K +
Concentración de Ca 2+4.3 & # x020135.3 meq / l (ionizado)Quimiosensores (glándula paratiroidea)Glándula paratiroideaHueso, riñón e intestinoAlterar la reabsorción de Ca 2+, alterar la reabsorción / formación de hueso y alterar la absorción de Ca 2+
Concentración de H + (pH)35 y # x0201345 nM (pH 7.35 y # x020137.45)Quimiosensores (cuerpos carotideos, cuerpo aórtico y piso del cuarto ventrículo)Tronco encefálicoDiafragma y músculos respiratoriosCambiar la frecuencia respiratoria y el volumen corriente y cambiar la secreción / reabsorción de iones H + / bicarbonato
Quimiosensores (riñón)RiñónRiñón
Concentración de glucosa en sangre70 & # x02013110 mg / dlEstado alimentado: quimiosensores (páncreas)PáncreasHígado, tejido adiposo y músculo esqueléticoAlterar el almacenamiento / metabolismo / liberación de glucosa y sus compuestos relacionados.
Estado de ayuno: quimiosensores (hipotálamo, páncreas)Hipotálamo
Temperatura corporal central98.6 & # x000b0FTermosensores (hipotálamo, piel)HipotálamoVasos sanguíneos y glándulas sudoríparas en la piel, así como músculos esqueléticos.Cambiar la resistencia periférica, la tasa de secreción de sudor y los escalofríos.
Alterar las ganancias / pérdidas de calor
Presión arterial media93 mmHgMecanosensores (seno carotídeo y arco aórtico)MédulaCorazón y vasos sanguíneosAlterar la frecuencia cardíaca, la resistencia periférica, el estado inotrópico del corazón y el tono venomotor
Volumen de sangre (volumen circulante efectivo)5 litrosMecanosensoresMédulaCorazónAlterar la frecuencia cardíaca, la resistencia periférica y el estado inotrópico del corazón.
(Vasos sanguíneos: cuerpos carotídeos)HipotálamoVasos sanguineosAlterar la reabsorción de Na + y agua
(Corazón: aurículas y ventrículos)AtriaRiñonesAlterar la absorción de agua
(Riñón: aparato yuxtaglomerular y arteriolas aferentes renales)RiñónIntestino
Osmolalidad sanguínea280 & # x02013296 mosM / kgOsmosensores (hipotálamo)HipotálamoRiñonesAlterar la reabsorción de agua.

Esta tabla incluye componentes comúnmente encontrados de los sistemas de control involucrados en la regulación fisiológica (es decir, homeostasis). Esto no pretende ser una lista exhaustiva, sino que refleja la comprensión actual de las variables reguladas homeostáticamente que los estudiantes de fisiología deben comprender y poder aplicar a los problemas (por ejemplo, hacer predicciones sobre las respuestas a las perturbaciones o explicar los síntomas de una enfermedad).

Un posible punto delicado ocurre cuando los libros de texto identifican variables como reguladas homeostáticamente, aunque el sistema involucrado no tiene todos los componentes requeridos. La proposición de que ciertos productos de desecho metabólico (por ejemplo, desechos nitrogenados, bilirrubina y creatinina) están regulados homeostáticamente ilustra tal falla. No estamos sugiriendo que los niveles de estas sustancias no se mantengan relativamente constantes mediante procesos de estado estacionario en el cuerpo. Más bien, las concentraciones de estas sustancias no se mantienen mediante un sistema que cumpla con la definición de mecanismo homeostático enumerado anteriormente. El cuerpo no posee un sensor fisiológico para detectar estas sustancias en el ECF y, por lo tanto, no puede regular homeostáticamente la concentración de ECF de estas sustancias.

Por el contrario, algunos mecanismos para controlar el nivel de una variable fisiológica incluyen un componente del modelo (por ejemplo, retroalimentación negativa) y pueden dar la apariencia de regulación homeostática pero, en el análisis final, no cumplen con todos los criterios y no deben considerarse homeostáticos. . Por ejemplo, los diagramas de libros de texto que ilustran el control de los niveles de cortisol en sangre muestran varios ciclos de retroalimentación negativa. Esto puede hacer que los estudiantes piensen que el cortisol es una variable regulada. Sin embargo, las variables detectadas en este sistema son las variables (p. Ej., Glucosa en sangre o & # x0201cstress & # x0201d) cuyos valores son procesados ​​por los centros cerebrales superiores o el hipotálamo y dan como resultado la liberación de la hormona liberadora de corticotropina. . El resultado de los circuitos de retroalimentación negativa que involucran a la hormona adrenocorticotrópica y al cortisol es una modulación de la tasa de liberación de las respectivas hormonas. Por lo tanto, la hormona liberadora de corticotropina, la hormona adrenocorticotrópica y el cortisol no deben considerarse variables reguladas homeostáticamente. Son elementos de señalización que controlan los efectores que determinan el valor de las variables reguladas.

Otra posible fuente de confusión sobre la identificación de variables reguladas surge cuando una variable fisiológica está regulada bajo un conjunto de circunstancias pero se comporta como una variable controlada bajo otras circunstancias. Esto puede suceder si una variable regulada está bajo el control de dos sistemas homeostáticos diferentes o si una variable regulada puede ser & # x0201ccoopted & # x0201d por otro sistema homeostático. Esto sucede a menudo si una variable fisiológica juega un papel en más de una función del cuerpo.

Es aquí donde puede resultar útil el concepto de homeostasis anidada o jerarquías de homeóstatos. Carpenter (7) ha señalado que existen circunstancias en las que el mantenimiento de una variable regulada en su valor de punto de ajuste es más importante para la viabilidad continua del organismo que la regulación simultánea de otra variable.

Un ejemplo de esto lo proporciona el valor de P co 2 en el ECF. Como variable del medio interno que afecta la viabilidad celular, P co 2 cumple todos los criterios para una variable regulada homeostáticamente. P co 2 en la ECF depende de la acción de los músculos respiratorios que alteran la frecuencia y profundidad de la ventilación. Como tal, P co 2 en la ECF se mantiene dentro de límites definidos por un sistema regulador que detecta P co 2 y opera por retroalimentación negativa. Sin embargo, como sabe cualquier estudiante de fisiología ácido-base, P co 2 en el ECF no se mantiene relativamente constante durante los ajustes compensatorios en el equilibrio ácido-base del cuerpo. Desde la perspectiva de la homeostasis H +, P co 2 funciona como una variable controlada.

En este punto, algunos de nuestros estudiantes pueden preguntar & # x0201c ¿Cuál es? ¿Es P co 2 una variable regulada o es una variable controlada? & # x0201d Nuestra respuesta es que P co 2 es & # x0201cboth, & # x0201d y podemos explicar esto usando la idea de mecanismos homeostáticos anidados. Hay circunstancias en las que es más importante mantener la concentración de H + arterial (pH) en el rango normal que mantener una P co constante. 2, quizás debido al impacto particular de la concentración de H + en la supervivencia celular. Por lo tanto, la regulación efectiva de la concentración de H + de la ECF solo se puede lograr permitiendo que P co 2 para variar drásticamente de su rango normal durante perturbaciones ácido-base. Al introducir el concepto de mecanismos homeostáticos anidados, hemos refinado cómo vemos P co 2 como variable regulada homeostáticamente, y hemos ofrecido otra forma de resolver otras situaciones & # x0201csticky & # x0201d en las que la autenticidad de una variable regulada homeostáticamente podría ser cuestionada.

Mejores prácticas en la enseñanza de la homeostasis

Dada la centralidad del concepto de homeostasis (15, 16), uno esperaría que tanto los recursos de instrucción como los instructores proporcionaran un modelo consistente del concepto y aplicaran este modelo a sistemas apropiados en los que las variables se detectan y se mantienen relativamente constantes.

Sin embargo, el examen de los libros de texto de pregrado reveló que este no es el caso (17). Los problemas encontrados incluyen, pero no se limitan a, lenguaje inconsistente utilizado para describir el fenómeno y representaciones pictóricas incompletas o inadecuadas del modelo. Además, los textos a menudo definen la homeostasis al principio de la narrativa, pero no refuerzan la aplicación del modelo cuando se discuten mecanismos reguladores específicos (17).

Además, nuestro trabajo centrado en el desarrollo de un inventario de conceptos para la regulación homeostática (12, 13) reveló una confusión considerable entre los miembros de la facultad con respecto al concepto. Creemos que esta confusión puede deberse, en parte, al nivel de incertidumbre de la facultad sobre el concepto y el grado de complejidad de los mecanismos reguladores homeostáticos. Nuestro análisis de los puntos difíciles asociados con la homeostasis es un intento de sugerir posibles fuentes de esta confusión e indicar las formas en que los instructores pueden resolver estas dificultades.

¿Cómo mejoramos esta situación? Proponemos cinco estrategias que ayudarán a abordar el problema.

1. Los miembros de la facultad deben adoptar un conjunto estándar de términos asociados con el modelo. Existe inconsistencia dentro y entre los libros de texto con respecto a los nombres de los componentes críticos del modelo. Proponemos la terminología que se muestra en la Tabla 2 para ser utilizada al discutir los mecanismos reguladores homeostáticos.

Tabla 2.

Definiciones de términos para el papel de homeostasis

Término
Centro de control (o integrador)El centro de control consta de un detector de errores y un controlador. Recibe señales (información) de los sensores, compara información (valor de la variable regulada) con el set point, integra información de todos los sensores y envía señales de salida (envía instrucciones o comandos) para aumentar o disminuir la actividad de los efectores. El centro de control determina e inicia la respuesta fisiológica adecuada a cualquier cambio o alteración del entorno interno.
ControladorComponente del centro de control que recibe señales (información) del detector de errores y envía señales de salida (instrucciones o comandos) para aumentar o disminuir la actividad de los efectores. El controlador inicia la respuesta fisiológica apropiada a una señal de error resultante de un cambio o alteración de la variable regulada (detectada).
EfectorUn componente cuya actividad o acción contribuye a determinar el valor de cualquier variable del sistema. En este modelo, los efectores determinan el valor de la variable regulada (detectada).
Detector de erroresEl componente en el centro de control que determina (calcula) la diferencia entre el valor del punto de ajuste y el valor real de la variable regulada (detectada). El detector de errores genera la señal de error que se utiliza para determinar la salida del centro de control.
Señal de errorUna señal que representa la diferencia entre el valor del punto de ajuste y el valor real de la variable regulada. La señal de error es una de las señales de entrada al controlador.
Ambiente externoEl mundo exterior del cuerpo y su estado. & # X0201c. & # X0201d El estado o las condiciones del mundo exterior pueden determinar el estado de muchas propiedades internas del organismo.
IntegradorEste es otro término para el centro de control. El integrador procesa la información del sensor y los componentes que determinan el punto de ajuste, determina cualquier señal de error presente y envía señales de salida (instrucciones o comandos) para aumentar o disminuir la actividad de los efectores.
Ambiente internoEl entorno interno es el compartimento de líquido extracelular. Este es el entorno en el que viven las células del cuerpo. Es lo que Bernard quiso decir con & # x0201medio interno & # x0201d.
HomeostasisEl mantenimiento de un entorno interno relativamente estable por parte de un organismo frente a un entorno externo cambiante y una actividad interna variable mediante mecanismos de retroalimentación negativa para minimizar una señal de error.
Retroalimentación negativaUn mecanismo de control donde la acción del efector (respuesta) se opone a un cambio en la variable regulada y la devuelve al valor del punto de ajuste.
Variable no regulada (variable controlada)Variable cuyo valor cambia en respuesta a la actividad efectora, pero cuyo valor no es detectado directamente por el sistema. Las variables controladas contribuyen a la determinación de la variable regulada. Por ejemplo, la frecuencia cardíaca y el volumen sistólico (variables controladas) contribuyen a determinar el gasto cardíaco (otra variable controlada) que contribuye a la presión arterial (una variable regulada).
Perturbación (alteración)Cualquier cambio en el entorno interno o externo que provoque un cambio en una variable regulada homeostáticamente. Los cambios inducidos fisiológicamente en el punto de ajuste no se considerarían una perturbación.
Variable regulada (variable detectada)Cualquier variable para la que estén presentes sensores en el sistema y cuyo valor se mantenga dentro de los límites mediante un sistema de retroalimentación negativa ante perturbaciones en el sistema. Una variable regulada es cualquier propiedad o condición del líquido extracelular que se mantiene relativamente constante en el ambiente interno para asegurar la viabilidad (supervivencia) del organismo.
RespuestaEl cambio en la función o acción de un efector.
Sensor (receptor)Un & # x0201cdevice & # x0201d que mide la magnitud de alguna variable generando una señal de salida (neuronal u hormonal) que es proporcional a la magnitud del estímulo. Un sensor es un & # x0201cdispositivo de medición. & # X0201d Para algunas variables reguladas, los sensores son células sensoriales especializadas o & # x0201creceptores sensoriales & # x0201d, por ejemplo, termorreceptores, barorreceptores u osmorreceptores. Para otras variables reguladas, los sensores son componentes celulares, por ejemplo, el receptor sensor de Ca 2+ (un receptor acoplado a proteína G que detecta el Ca 2+ sanguíneo en la glándula paratiroidea).
Punto fijoEl rango de valores (rango de magnitudes) de la variable regulada que el sistema intenta mantener. El punto de ajuste se refiere al & # x0201c valor deseado. & # X0201d El punto de ajuste generalmente no es un valor único, es un rango de valores.

Un glosario de términos utilizados al discutir el concepto central de homeostasis. Los componentes de un sistema regulado homeostáticamente (Fig. 1) se definen aquí al igual que algunos otros términos que aparecen al enseñar este concepto.

2. Se debe adoptar una representación pictórica estándar estándar del modelo al explicar inicialmente la homeostasis, y se debe utilizar para enmarcar la discusión del sistema específico que se está considerando. La figura 1 muestra un diagrama de este tipo.

Se podría argumentar que este diagrama puede ser difícil de entender para los estudiantes de pregrado. Ésta puede ser la razón fundamental para presentar los diagramas muy simplificados que se encuentran en la mayoría de los textos de pregrado (17). Sin embargo, debido a que estos diagramas simples no incluyen explícitamente todos los componentes de un sistema regulador homeostático (por ejemplo, un punto de ajuste), pueden ser una fuente de conceptos erróneos discutidos como puntos difíciles. Como resultado, es posible que los estudiantes no reconozcan que una característica esencial de los sistemas reguladores homeostáticos es minimizar una señal de error. En la figura 2 se muestra una representación simplificada del modelo que incluye los componentes críticos del sistema regulador. Dependiendo del contenido del curso y el nivel del estudiante, este modelo se puede ampliar para agregar más niveles de complejidad según se requiera.

Representación simplificada de un sistema regulador homeostático. En esta representación se combinan varios componentes que se muestran en la Fig. 1. El lector debe consultar la Tabla 1 para encontrar la correspondencia entre los componentes de los sistemas reguladores homeostáticos fisiológicamente significativos y esta representación simplificada. Por ejemplo, los quimiosensores en los cuerpos carotídeo y el cuerpo aórtico son & # x0201c sensores, & # x0201d el tronco encefálico es & # x0201c centro de control, & # x0201d y el diafragma y otros músculos respiratorios son & # x0201cefectores & # x0201d en el sistema regulador homeostático para P o arterial 2.

3. Los miembros de la facultad deben introducir el concepto de regulación homeostática al principio del curso y continuar aplicando y, por lo tanto, reforzar el modelo a medida que se encuentran con cada nuevo sistema homeostático. Es importante seguir utilizando la terminología estándar y la representación visual recomendada en los puntos primero y segundo anteriores. Los estudiantes no tienden a generalizar ni espontánea ni fácilmente su uso de los conceptos básicos. Por lo tanto, es responsabilidad del instructor crear un entorno de aprendizaje en el que se promueva este tipo de comportamiento de transferencia. Los miembros de la facultad pueden facilitar esto proporcionando múltiples oportunidades para que los estudiantes prueben y refinen su comprensión del concepto central de la regulación homeostática.

Una forma de reforzar la amplia aplicación del modelo de homeostasis y ayudar a los estudiantes a demostrar que comprenden cualquier mecanismo homeostático en particular es hacer que hagan (y respondan) una serie de preguntas sobre cada uno de los sistemas regulados homeostáticamente que encuentran (ver Tabla 3). Al hacerlo, demuestran que pueden determinar los componentes esenciales del modelo mental necesarios para definir el sistema homeostático. El esfuerzo por responder de manera completa y precisa a estas preguntas ayudará a los estudiantes a descubrir lagunas en su comprensión y revelará incertidumbres en la información de recursos que están utilizando.

Tabla 3.

Preguntas que los estudiantes deben hacer sobre cualquier sistema regulado homeostáticamente

¿Cuál es la variable regulada homeostáticamente? ¿Es una propiedad o condición del líquido extracelular?
¿Qué y dónde está el sensor?
¿Qué y dónde está el centro de control?
¿Qué y dónde están los efectores? ¿Cómo alteran sus actividades para producir una respuesta?
¿La respuesta conduce a un cambio en la variable / estímulo regulado consistente con la reducción de la señal de error (retroalimentación negativa)?

4. Los miembros de la facultad deben tener cuidado al seleccionar y explicar los ejemplos fisiológicos o modelos analógicos que eligieron para introducir e ilustrar la homeostasis en el aula. En particular, los instructores deben asegurarse de que los ejemplos representativos que utilizan no introduzcan conceptos erróneos adicionales en el pensamiento de los estudiantes. Esto es especialmente así cuando la termorregulación puede considerarse como un ejemplo de regulación homeostática.

Una encuesta informal de los libros de texto de fisiología indicó que la termorregulación se usa casi universalmente como un ejemplo de un mecanismo homeostático. Las razones más probables de esta selección son que 1) existe un proceso diario, aparentemente fácil de entender, que involucra la regulación de la temperatura del aire en una habitación o edificio (es decir, el funcionamiento de un horno y un acondicionador de aire) y 2) las respuestas fisiológicas del cuerpo son comúnmente y obviamente observables y / o experimentadas por el alumno (sudoración, escalofríos y cambios en la coloración de la piel). Sin embargo, según nuestra descripción del sistema regulador homeostático típico, existen razones de peso para recomendar que se tome precaución si se utiliza la termorregulación como ejemplo inicial y representativo de homeostasis.

Lo más preocupante es que el sistema típico de calefacción y aire acondicionado de una casa funciona de una manera que es claramente diferente de los mecanismos de termorregulación humana. Los efectores en la mayoría de las casas, el horno y el acondicionador de aire, operan en forma de encendido / apagado completo. Por ejemplo, cuando la temperatura en el termostato cae por debajo del valor que se ha marcado (la temperatura del punto de ajuste), el horno se enciende y permanece encendido a la salida máxima hasta que la temperatura vuelve al valor del punto de ajuste. Sin embargo, no es así como funciona el sistema termorregulador humano o como operan otros mecanismos homeostáticos. Una posible consecuencia de usar este sistema modelo para ilustrar un sistema homeostático es la creación de una idea errónea común entre los estudiantes de que los mecanismos homeostáticos operan de manera intermitente (12, 24), un punto delicado que hemos abordado anteriormente. Los miembros de la facultad deben ayudar a los estudiantes a superar esta área problemática si optan por utilizar la termorregulación como un ejemplo representativo de homeostasis.

¿Qué alternativas se pueden recomendar? Sugerimos el control de crucero del automóvil como un análogo no biológico útil para la homeostasis. El uso del control de crucero no es una actividad infrecuente para los estudiantes y, como hemos descrito anteriormente, el funcionamiento de un control de crucero es teóricamente fácil de entender. ¿Qué tal un ejemplo fisiológico para representar la homeostasis? Una revisión de la Tabla 1 sugeriría que el sistema mediado por insulina para la regulación de la glucosa en sangre durante el estado de alimentación tiene mucho que recomendar. Los estudiantes generalmente están familiarizados con los detalles del sistema por trabajos de curso anteriores o por experiencia personal. Es probable que otros sistemas sean menos accesibles para el estudiante principiante de fisiología.

Sin embargo, los miembros de la facultad deben ser conscientes de que la regulación de la glucosa en sangre no está exenta de desventajas como ejemplo representativo de regulación homeostática. No es fácil identificar o explicar el funcionamiento del sensor de glucosa, el punto de ajuste y el controlador involucrado en la homeostasis de la glucosa. Además, probablemente no exista un análogo ampliamente conocido de la regulación de la glucosa que pueda extraerse fácilmente de la vida cotidiana. Ni los controles de crucero, los sistemas de navegación en los aviones, los autofocos en las cámaras u otros comunes, ni los ejemplos cotidianos de servomecanismos corresponden completamente al funcionamiento del sistema de retroalimentación involucrado en la regulación de la glucosa en sangre durante el estado alimentado. Esto señala las compensaciones que deben realizarse cuando se adopta un ejemplo o modelo en particular para representar la regulación homeostática. Reconociendo esto, el uso de un sistema de control fisiológico como la regulación de la glucosa durante el estado de alimentación, donde los efectores operan continuamente, parece preferible a la termorregulación como un ejemplo representativo para enseñar el concepto de regulación homeostática.

5. Cuando hable sobre la fisiología del organismo, restrinja el uso del término & # x0201regulación cromostática & # x0201d a los mecanismos relacionados con el mantenimiento de la coherencia del entorno interno (es decir, el ECF).

La adopción de estas cinco estrategias proporcionará a los estudiantes un marco coherente para construir sus propios modelos mentales de mecanismos homeostáticos específicos y les ayudará a reconocer las similitudes funcionales entre los diferentes sistemas reguladores homeostáticos a nivel del organismo. Debido a su amplia aplicación a diferentes sistemas en la biología de los organismos, la homeostasis es una de las ideas unificadoras más importantes en fisiología (15, 16). Para construir una comprensión sólida y duradera de este concepto, los estudiantes necesitan las herramientas adecuadas. Dándoles una terminología precisa y coherente y animándoles a utilizar una representación pictórica estandarizada del modelo homeostático, les permitimos construir una base adecuada para comprender los sistemas homeostáticos. Al hacer que los estudiantes sean conscientes de las posibles fuentes de confusión que rodean el concepto de homeostasis, es decir, los puntos difíciles, ayudamos a evitar que sus pensamientos se vuelvan equivocados o fuera de lugar. Al hacerlo, preparamos el escenario para que nuestros estudiantes desarrollen una comprensión precisa de una amplia gama de fenómenos fisiológicos y lleguen a un sentido integrado de la & # x0201c sabiduría del cuerpo & # x0201d.


Estrés y respuesta cardíaca

2.1 Antecedentes históricos

A principios del siglo XX, Ivan Pavlov y otros reflexólogos rusos utilizaron el término reflejo de defensa para referirse a las respuestas fisiológicas protectoras provocadas por una estimulación nociva, como la retirada de la mano de una descarga eléctrica, el parpadeo de una bocanada de aire o el vómito de mal humor. comida. Unos años más tarde, Walter Cannon usó el término defensa para referirse a la respuesta de 'lucha o huida', una respuesta cardiovascular mediada por simpatía a situaciones de emergencia cuyo objetivo es proporcionar suministro de energía al cuerpo para facilitar comportamientos adaptativos como atacar (luchar) o escapar. (vuelo). A mediados de siglo y siguiendo las ideas de Cannon & # x27, Hans Selye introdujo el concepto de estrés y utilizó el término respuesta de "alarma" para referirse a la primera etapa de la respuesta fisiológica a situaciones estresantes.


Fisiología y comportamiento

Fisiología y comportamiento está dirigido a la causal mecanismos fisiológicos de comportamiento y su modulación por factores medioambientales. La revista invita a informes originales en la amplia área de conductual y neurociencia Cognitiva, donde la interacción de la fisiología y el comportamiento es el requisito previo para.

Fisiología y comportamiento está dirigido a la causal mecanismos fisiológicos de comportamiento y su modulación por factores medioambientales. La revista invita a informes originales en la amplia área de conductual y neurociencia Cognitiva, donde la interacción de la fisiología y el comportamiento es el requisito previo para todo el material publicado. El abanico de materias incluye neuroendocrinología conductual, psiconeuroinmunología, aprendizaje y memoria, ingestión, gusto, comportamiento social, ejercicio (en lo que se relaciona con el comportamiento), estudios relacionados con los mecanismos de la psicopatología y estudios que utilizan modelos animales con el propósito de traducir los hallazgos a humanos. Los estudios puramente farmacológicos (ya sea que utilicen compuestos naturales o químicos sintéticos), los estudios sobre la mejora del rendimiento humano más allá de las adaptaciones fisiológicas o los estudios sobre la mejora de la producción ganadera no están en el foco de la Revista. También damos la bienvenida a revisiones contemporáneas y artículos teóricos, y los editores invitan propuestas de autores interesados. Los editores invitan a este tipo de propuestas de autores interesados.
Las cuestiones temáticas y los estudios más completos también se consideran para su publicación, sujetos a los mismos estándares y procesos de revisión. Los artículos se publicarán en inglés.

Beneficios para los autores
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Contenido

El término ergonomía (del griego ἔργον, que significa "trabajo", y νόμος, que significa "ley natural") entró por primera vez en el léxico moderno cuando el científico polaco Wojciech Jastrzębowski utilizó la palabra en su artículo de 1857 Rys ergonomji czyli nauki o pracy, opartej na prawdach poczerpniętych z Nauki Przyrody (El esquema de la ergonomía, es decir, la ciencia del trabajo, basada en las verdades tomadas de las ciencias naturales). [7] El erudito francés Jean-Gustave Courcelle-Seneuil, aparentemente sin conocimiento del artículo de Jastrzębowski, usó la palabra con un significado ligeramente diferente en 1858. La introducción del término al léxico inglés se atribuye ampliamente al psicólogo británico Hywel Murrell, en la reunión de 1949 en el Almirantazgo del Reino Unido, que condujo a la fundación de The Ergonomics Society. Lo utilizó para abarcar los estudios en los que se había dedicado durante y después de la Segunda Guerra Mundial. [8]

La expresion factores humanos es un término predominantemente norteamericano [9] que se ha adoptado para enfatizar la aplicación de los mismos métodos a situaciones no relacionadas con el trabajo. Un "factor humano" es una propiedad física o cognitiva de un comportamiento individual o social específico de los humanos que puede influir en el funcionamiento de los sistemas tecnológicos. Los términos "factores humanos" y "ergonomía" son esencialmente sinónimos. [2]

La ergonomía comprende tres campos principales de investigación: ergonomía física, cognitiva y organizativa.

Hay muchas especializaciones dentro de estas amplias categorías. Las especializaciones en el campo de la ergonomía física pueden incluir ergonomía visual. Las especializaciones dentro del campo de la ergonomía cognitiva pueden incluir usabilidad, interacción persona-computadora e ingeniería de la experiencia del usuario.

Algunas especializaciones pueden abarcar estos dominios: Ergonomía medioambiental se ocupa de la interacción humana con el medio ambiente, caracterizado por el clima, la temperatura, la presión, la vibración, la luz. [10] El campo emergente de los factores humanos en la seguridad vial utiliza los principios del factor humano para comprender las acciones y capacidades de los usuarios de la carretera (conductores de automóviles y camiones, peatones, ciclistas, etc.) y utilizar este conocimiento para diseñar carreteras y calles para reducir el tráfico. colisiones. El error del conductor figura como un factor que contribuye al 44% de las colisiones fatales en los Estados Unidos, por lo que un tema de particular interés es cómo los usuarios de la carretera recopilan y procesan información sobre la carretera y su entorno, y cómo ayudarlos a tomar la decisión adecuada. . [11]

Todo el tiempo se generan nuevos términos. Por ejemplo, "ingeniero de pruebas de usuarios" puede referirse a un profesional de ingeniería de factores humanos que se especializa en pruebas de usuarios. [12] Aunque los nombres cambian, los profesionales de factores humanos aplican su conocimiento de los factores humanos al diseño de equipos, sistemas y métodos de trabajo para mejorar la comodidad, la salud, la seguridad y la productividad.

Según la Asociación Internacional de Ergonomía, dentro de la disciplina de la ergonomía existen dominios de especialización.

Ergonomía física Editar

La ergonomía física se ocupa de la anatomía humana y de algunas de las características antropométricas, fisiológicas y biomecánicas relacionadas con la actividad física. [5] Los principios ergonómicos físicos se han utilizado ampliamente en el diseño de productos industriales y de consumo para optimizar el rendimiento y prevenir / tratar trastornos relacionados con el trabajo mediante la reducción de los mecanismos detrás de las lesiones / trastornos musculoesqueléticos agudos y crónicos inducidos mecánicamente. [13] Los factores de riesgo como las presiones mecánicas localizadas, la fuerza y ​​la postura en un entorno de oficina sedentario conducen a lesiones atribuidas a un entorno laboral. [14] La ergonomía física es importante para las personas diagnosticadas con dolencias o trastornos fisiológicos como la artritis (tanto crónica como temporal) o el síndrome del túnel carpiano. La presión que es insignificante o imperceptible para quienes no se ven afectados por estos trastornos puede ser muy dolorosa o inutilizar un dispositivo para quienes sí lo están. También se utilizan o recomiendan muchos productos diseñados ergonómicamente para tratar o prevenir tales trastornos y para tratar el dolor crónico relacionado con la presión. [15]

Uno de los tipos más frecuentes de lesiones relacionadas con el trabajo es el trastorno musculoesquelético. Los trastornos musculoesqueléticos relacionados con el trabajo (WRMD) provocan dolor persistente, pérdida de la capacidad funcional y discapacidad laboral, pero su diagnóstico inicial es difícil porque se basan principalmente en quejas de dolor y otros síntomas. [16] Cada año, 1.8 millones de trabajadores estadounidenses experimentan WRMD y casi 600,000 de las lesiones son lo suficientemente graves como para hacer que los trabajadores falten al trabajo. [17] Ciertos trabajos o condiciones de trabajo provocan una mayor tasa de quejas de los trabajadores por tensión excesiva, fatiga localizada, malestar o dolor que no desaparece después de un descanso nocturno.Este tipo de trabajos son a menudo aquellos que involucran actividades tales como esfuerzos repetitivos y contundentes, frecuentes, pesados ​​o elevadores en posiciones de trabajo incómodas o uso de equipo vibratorio. [18] La Administración de Salud y Seguridad Ocupacional (OSHA) ha encontrado evidencia sustancial de que los programas de ergonomía pueden reducir los costos de compensación de los trabajadores, aumentar la productividad y disminuir la rotación de empleados. [19] Las soluciones de mitigación pueden incluir soluciones tanto a corto como a largo plazo. Las soluciones a corto y largo plazo involucran entrenamiento de conciencia, posicionamiento del cuerpo, muebles y equipos y ejercicios ergonómicos. Se recomiendan las estaciones de soporte para sentarse y los accesorios de computadora que proporcionan superficies suaves para apoyar la palma de la mano, así como teclados divididos. Además, se pueden asignar recursos dentro del departamento de recursos humanos para proporcionar evaluaciones a los empleados para garantizar que se cumplan los criterios anteriores. [20] Por lo tanto, es importante recopilar datos para identificar los trabajos o las condiciones de trabajo que son más problemáticos, utilizando fuentes como registros de lesiones y enfermedades, registros médicos y análisis de trabajos. [18]

Las estaciones de trabajo innovadoras que se están probando incluyen escritorios para sentarse y pararse, escritorios de altura ajustable, escritorios para cintas de correr, dispositivos de pedales y cicloergómetros. [21] En múltiples estudios, estas nuevas estaciones de trabajo dieron como resultado una disminución de la circunferencia de la cintura y una mejora del bienestar psicológico. Sin embargo, un número significativo de estudios adicionales no ha visto una mejora notable en los resultados de salud. [22]

Ergonomía cognitiva Editar

La ergonomía cognitiva se ocupa de los procesos mentales, como la percepción, la memoria, el razonamiento y la respuesta motora, ya que afectan las interacciones entre los seres humanos y otros elementos de un sistema. [5] (Los temas relevantes incluyen la carga de trabajo mental, la toma de decisiones, el desempeño calificado, la confiabilidad humana, el estrés laboral y la capacitación, ya que estos pueden relacionarse con el diseño de interacción humano-sistema y humano-computadora). Los estudios epidemiológicos muestran una correlación entre el tiempo que uno dedica sedentario y su función cognitiva, como la depresión y el estado de ánimo bajo. [22]

Ergonomía organizacional Editar

La ergonomía organizacional se ocupa de la optimización de los sistemas socio-técnicos, incluidas sus estructuras, políticas y procesos organizacionales. [5] (Los temas relevantes incluyen comunicación, gestión de recursos de la tripulación, diseño de trabajo, sistemas de trabajo, diseño de tiempos de trabajo, trabajo en equipo, diseño participativo, ergonomía comunitaria, trabajo cooperativo, nuevos programas de trabajo, organizaciones virtuales, teletrabajo y gestión de la calidad).

Sociedades antiguas Editar

Algunos han afirmado que la ergonomía humana comenzó con Australopithecus prometheus (también conocido como "pie pequeño"), un primate que creó herramientas de mano con diferentes tipos de piedra, distinguiendo claramente entre herramientas en función de su capacidad para realizar las tareas designadas. [23] Las bases de la ciencia de la ergonomía parecen haber sido establecidas dentro del contexto de la cultura de la Antigua Grecia. Una gran cantidad de evidencia indica que la civilización griega en el siglo V a. C. utilizó principios ergonómicos en el diseño de sus herramientas, trabajos y lugares de trabajo. Un ejemplo sobresaliente de esto se puede encontrar en la descripción que dio Hipócrates de cómo debe diseñarse el lugar de trabajo de un cirujano y cómo deben organizarse las herramientas que utiliza. [24] El registro arqueológico también muestra que las primeras dinastías egipcias fabricaban herramientas y equipos domésticos que ilustraban los principios ergonómicos.

Sociedades industriales Editar

Bernardino Ramazzini fue una de las primeras personas en estudiar sistemáticamente la enfermedad que resultó del trabajo y se ganó el sobrenombre de “padre de la medicina del trabajo”. A finales del siglo XVII y principios del siglo XVIII, Ramazzini visitó muchos lugares de trabajo donde documentó los movimientos de los trabajadores y les habló sobre sus dolencias. Luego publicó “De Morbis Artificum Diatriba” (latín para enfermedades de los trabajadores) que detalla ocupaciones, enfermedades comunes, remedios. [25] En el siglo XIX, Frederick Winslow Taylor fue pionero en el método de "gestión científica", que proponía una forma de encontrar el método óptimo para llevar a cabo una tarea determinada. Taylor descubrió que podía, por ejemplo, triplicar la cantidad de carbón que los trabajadores estaban extrayendo al reducir gradualmente el tamaño y el peso de las palas de carbón hasta que se alcanzara la tasa de extracción más rápida. [26] Frank y Lillian Gilbreth ampliaron los métodos de Taylor a principios del siglo XX para desarrollar el "estudio del tiempo y el movimiento". Su objetivo era mejorar la eficiencia mediante la eliminación de pasos y acciones innecesarios. Al aplicar este enfoque, los Gilbreth redujeron el número de movimientos en la albañilería de 18 a 4.5, [ aclaración necesaria ] permitiendo a los albañiles aumentar su productividad de 120 a 350 ladrillos por hora. [26]

Sin embargo, este enfoque fue rechazado por investigadores rusos que se centraron en el bienestar del trabajador. En la Primera Conferencia sobre Organización Científica del Trabajo (1921) Vladimir Bekhterev y Vladimir Nikolayevich Myasishchev criticaron el taylorismo. Bekhterev argumentó que "el ideal último del problema laboral no está en él [taylorismo], sino en tal organización del proceso laboral que produciría un máximo de eficiencia junto con un mínimo de riesgos para la salud, ausencia de fatiga y una garantía de la buena salud y el desarrollo personal integral de los trabajadores ". [27] Myasishchev rechazó la propuesta de Frederick Taylor de convertir al hombre en una máquina. El trabajo monótono y aburrido era una necesidad temporal hasta que se pudiera desarrollar una máquina correspondiente. También pasó a sugerir una nueva disciplina de "ergología" para estudiar el trabajo como parte integral de la reorganización del trabajo. El concepto fue retomado por el mentor de Myasishchev, Bekhterev, en su informe final sobre la conferencia, simplemente cambiando el nombre a "ergonología" [27].

Aviación Editar

Antes de la Primera Guerra Mundial, el enfoque de la psicología de la aviación estaba en el propio aviador, pero la guerra cambió el enfoque hacia la aeronave, en particular, el diseño de controles y pantallas, y los efectos de la altitud y los factores ambientales en el piloto. La guerra vio el surgimiento de la investigación aeromédica y la necesidad de métodos de prueba y medición. Los estudios sobre el comportamiento de los conductores comenzaron a cobrar impulso durante este período, cuando Henry Ford comenzó a proporcionar automóviles a millones de estadounidenses. Otro avance importante durante este período fue el desempeño de la investigación aeromédica. Al final de la Primera Guerra Mundial, se establecieron dos laboratorios aeronáuticos, uno en la Base de la Fuerza Aérea Brooks, Texas, y el otro en la Base de la Fuerza Aérea Wright-Patterson, en las afueras de Dayton, Ohio. Se realizaron muchas pruebas para determinar qué característica diferenciaba a los pilotos exitosos de los no exitosos. A principios de la década de 1930, Edwin Link desarrolló el primer simulador de vuelo. La tendencia continuó y se desarrollaron simuladores y equipos de prueba más sofisticados. Otro avance significativo fue en el sector civil, donde se examinaron los efectos de la iluminación en la productividad de los trabajadores. Esto llevó a la identificación del efecto Hawthorne, que sugirió que los factores motivacionales podrían influir significativamente en el desempeño humano. [26]

La Segunda Guerra Mundial marcó el desarrollo de nuevas y complejas máquinas y armamento, y estos plantearon nuevas demandas a la cognición de los operadores. Ya no era posible adoptar el principio taylorista de emparejar a las personas con trabajos preexistentes. Ahora, el diseño de los equipos tenía que tener en cuenta las limitaciones humanas y aprovechar las capacidades humanas. La toma de decisiones, la atención, el conocimiento de la situación y la coordinación ojo-mano del operador de la máquina se convirtieron en claves para el éxito o el fracaso de una tarea. Se llevó a cabo una investigación sustancial para determinar las capacidades humanas y las limitaciones que debían lograrse. Gran parte de esta investigación despegó donde había quedado la investigación aeromédica entre guerras. Un ejemplo de esto es el estudio realizado por Fitts y Jones (1947), quienes estudiaron la configuración más efectiva de las perillas de control para ser utilizadas en las cabinas de los aviones.

Gran parte de esta investigación trascendió a otros equipos con el objetivo de hacer que los controles y pantallas sean más fáciles de usar para los operadores. La entrada de los términos "factores humanos" y "ergonomía" en el léxico moderno data de este período. Se observó que las aeronaves en pleno funcionamiento pilotadas por los pilotos mejor entrenados aún se estrellaban. En 1943, Alphonse Chapanis, un teniente del Ejército de los Estados Unidos, demostró que este llamado "error del piloto" podría reducirse en gran medida cuando los controles más lógicos y diferenciables reemplazaran los diseños confusos en las cabinas de los aviones. Después de la guerra, la Fuerza Aérea del Ejército publicó 19 volúmenes que resumen lo que se había establecido a partir de la investigación durante la guerra. [26]

En las décadas transcurridas desde la Segunda Guerra Mundial, los factores humanos han seguido floreciendo y diversificándose. El trabajo de Elias Porter y otros dentro de la Corporación RAND después de la Segunda Guerra Mundial amplió la concepción de los factores humanos. "A medida que avanzaba el pensamiento, se desarrolló un nuevo concepto: que era posible ver una organización como un sistema hombre-máquina de defensa aérea como un organismo único y que era posible estudiar el comportamiento de dicho organismo. el clima para un gran avance ". [28] En los primeros 20 años después de la Segunda Guerra Mundial, la mayoría de las actividades fueron realizadas por los "padres fundadores": Alphonse Chapanis, Paul Fitts y Small. [ cita necesaria ]

Guerra Fría Editar

El comienzo de la Guerra Fría condujo a una gran expansión de los laboratorios de investigación apoyados por la Defensa. Además, muchos laboratorios establecidos durante la Segunda Guerra Mundial comenzaron a expandirse. La mayor parte de la investigación posterior a la guerra fue patrocinada por militares. Se concedieron grandes sumas de dinero a las universidades para realizar investigaciones. El alcance de la investigación también se amplió de pequeños equipos a estaciones de trabajo y sistemas completos. Al mismo tiempo, comenzaron a abrirse muchas oportunidades en la industria civil. El enfoque pasó de la investigación a la participación a través del asesoramiento a ingenieros en el diseño de equipos. Después de 1965, el período vio una maduración de la disciplina. El campo se ha expandido con el desarrollo de la computadora y las aplicaciones informáticas. [26]

La era espacial creó nuevos problemas de factores humanos como la ingravidez y las fuerzas g extremas. La tolerancia del duro entorno del espacio y sus efectos en la mente y el cuerpo fueron ampliamente estudiados. [29]

Era de la información Editar

El comienzo de la era de la información ha dado lugar al campo relacionado de la interacción humano-computadora (HCI). Asimismo, la creciente demanda y competencia entre los bienes de consumo y la electrónica ha dado lugar a que más empresas e industrias incluyan factores humanos en el diseño de sus productos. Utilizando tecnologías avanzadas en cinética humana, mapeo corporal, patrones de movimiento y zonas de calor, las empresas pueden fabricar prendas para propósitos específicos, incluidos trajes de cuerpo entero, camisetas, pantalones cortos, zapatos e incluso ropa interior.

Formado en 1946 en el Reino Unido, el organismo profesional más antiguo para especialistas en factores humanos y ergonomistas es el Chartered Institute of Ergonomics and Human Factors, formalmente conocido como el Instituto de Ergonomía y Factores Humanos y antes de eso, La Sociedad de Ergonomía.

La Sociedad de Factores Humanos y Ergonomía (HFES) fue fundada en 1957. La misión de la Sociedad es promover el descubrimiento y el intercambio de conocimientos sobre las características de los seres humanos que son aplicables al diseño de sistemas y dispositivos de todo tipo.

La Asociación de Ergonomistas Canadienses - l'Association canadienne d'ergonomie (ACE) fue fundada en 1968. [30] Originalmente fue nombrada Asociación de Factores Humanos de Canadá (HFAC), con ACE (en francés) agregado en 1984, y el Título consistente y bilingüe adoptado en 1999. De acuerdo con su declaración de misión de 2017, ACE une y promueve el conocimiento y las habilidades de los practicantes de ergonomía y factores humanos para optimizar el bienestar humano y organizacional. [31]

La Asociación Internacional de Ergonomía (IEA) es una federación de sociedades de ergonomía y factores humanos de todo el mundo. La misión de la IEA es elaborar y promover la ciencia y la práctica de la ergonomía, y mejorar la calidad de vida ampliando su ámbito de aplicación y contribución a la sociedad. En septiembre de 2008, la Asociación Internacional de Ergonomía tiene 46 sociedades federadas y 2 sociedades afiliadas.

Human Factors Transforming Healthcare (HFTH) es una red internacional de profesionales de HF integrados en hospitales y sistemas de salud. El objetivo de la red es proporcionar recursos para los profesionales de factores humanos y las organizaciones de atención médica que buscan aplicar con éxito los principios de la HF para mejorar la atención al paciente y el desempeño de los proveedores. La red también sirve como plataforma colaborativa para profesionales de factores humanos, estudiantes, profesores, socios de la industria y aquellos que tienen curiosidad por los factores humanos en la atención médica. [32]

Organizaciones relacionadas Editar

El Instituto de Medicina Ocupacional (IOM) fue fundado por la industria del carbón en 1969. Desde el principio, el IOM empleó personal de ergonomía para aplicar los principios ergonómicos al diseño de maquinaria y entornos de minería. Hasta el día de hoy, la OIM continúa con las actividades de ergonomía, especialmente en los campos de los trastornos musculoesqueléticos, el estrés por calor y la ergonomía de los equipos de protección personal (EPI). Como muchos en ergonomía ocupacional, las demandas y requisitos de una fuerza laboral británica que envejece son una preocupación e interés cada vez mayores para los ergonomistas de la OIM.

La Sociedad Internacional de Ingenieros Automotrices (SAE) es una organización profesional para profesionales de la ingeniería de movilidad en las industrias aeroespacial, automotriz y de vehículos comerciales. La Sociedad es una organización de desarrollo de estándares para la ingeniería de vehículos motorizados de todo tipo, incluidos automóviles, camiones, barcos, aviones y otros. La Sociedad de Ingenieros Automotrices ha establecido una serie de estándares que se utilizan en la industria automotriz y en otros lugares. Fomenta el diseño de vehículos de acuerdo con los principios establecidos de factores humanos. Es una de las organizaciones más influyentes con respecto al trabajo ergonómico en el diseño automotriz. Esta sociedad celebra con regularidad conferencias que abordan temas que abarcan todos los aspectos de los factores humanos y la ergonomía. [33]

Los practicantes de factores humanos provienen de una variedad de antecedentes, aunque predominantemente son psicólogos (de los diversos subcampos de psicología industrial y organizacional, psicología de la ingeniería, psicología cognitiva, psicología perceptiva, psicología aplicada y psicología experimental) y fisiólogos. También contribuyen diseñadores (industriales, interactivos y gráficos), antropólogos, estudiosos de la comunicación técnica e informáticos. Por lo general, un ergonomista tendrá una licenciatura en psicología, ingeniería, diseño o ciencias de la salud y, por lo general, una maestría o un doctorado en una disciplina relacionada. Aunque algunos practicantes ingresan al campo de los factores humanos desde otras disciplinas, tanto M.S. y los títulos de doctorado en ingeniería de factores humanos están disponibles en varias universidades de todo el mundo.

Lugar de trabajo sedentario Editar

Las oficinas contemporáneas no existieron hasta la década de 1830, [34] con el libro seminal de Wojciech Jastrzębowsk sobre MSDergonomics en 1857 [35] y el primer estudio publicado sobre la postura que apareció en 1955. [36]

A medida que la fuerza laboral estadounidense comenzó a cambiar hacia el empleo sedentario, la prevalencia de [WMSD / problemas cognitivos / etc.] comenzó a aumentar. En 1900, el 41% de la mano de obra estadounidense estaba empleada en la agricultura, pero en 2000 esa cifra se redujo al 1,9% [37] Esto coincide con un aumento del crecimiento del empleo de escritorio (25% de todo el empleo en 2000) [38] y la vigilancia de lesiones laborales no fatales por OSHA y la Oficina de Estadísticas Laborales en 1971. [39] 0–1.5 y ocurre en una posición sentada o reclinada. Los adultos mayores de 50 años informan que pasan más tiempo sedentarios y para los adultos mayores de 65 años esto suele ser el 80% de su tiempo despierto. Múltiples estudios muestran una relación dosis-respuesta entre el tiempo sedentario y la mortalidad por todas las causas con un aumento del 3% de mortalidad por hora sedentaria adicional cada día. [40] Una gran cantidad de tiempo sedentario sin descansos se correlaciona con un mayor riesgo de enfermedades crónicas, obesidad, enfermedades cardiovasculares, diabetes tipo 2 y cáncer. [22]

En la actualidad, existe una gran proporción de la población activa en general que está empleada en ocupaciones de baja actividad física. [41] El comportamiento sedentario, como pasar largos períodos de tiempo en posiciones sentadas, representa una seria amenaza de lesiones y riesgos adicionales para la salud. [42] Desafortunadamente, aunque algunos lugares de trabajo se esfuerzan por proporcionar un entorno bien diseñado para los empleados sedentarios, es probable que cualquier empleado que esté sentado mucho tiempo sufra molestias. [42] Existen condiciones que predisponen tanto a las personas como a las poblaciones a un aumento en la prevalencia de estilos de vida sedentarios, que incluyen: determinantes socioeconómicos, niveles de educación, ocupación, entorno de vida, edad (como se mencionó anteriormente) y más. [43] Un estudio publicado por el Iranian Journal of Public Health examinó los factores socioeconómicos y los efectos del estilo de vida sedentario para los individuos de una comunidad laboral. El estudio concluyó que las personas que informaron vivir en entornos de bajos ingresos estaban más inclinadas a llevar un comportamiento sedentario en comparación con las que informaron tener un nivel socioeconómico alto. [43] Las personas que logran menos educación también se consideran un grupo de alto riesgo para participar en estilos de vida sedentarios, sin embargo, cada comunidad es diferente y tiene diferentes recursos disponibles que pueden variar este riesgo. [43] A menudo, los lugares de trabajo más grandes se asocian con un mayor número de ocupaciones sentadas. Aquellos que trabajan en entornos que se clasifican como trabajos comerciales y de oficina suelen estar más expuestos a permanecer sentados y al comportamiento sedentario mientras están en el lugar de trabajo. Además, las ocupaciones que son de tiempo completo, tienen flexibilidad de horario, también están incluidas en ese grupo demográfico y es más probable que se sienten a menudo durante la jornada laboral. [44]

Implementación de políticas Editar

Los obstáculos que rodean las mejores características ergonómicas para los empleados sedentarios incluyen el costo, el tiempo, el esfuerzo y tanto para las empresas como para los empleados. La evidencia anterior ayuda a establecer la importancia de la ergonomía en un lugar de trabajo sedentario, sin embargo, la información que falta sobre este problema es la aplicación y la implementación de políticas. A medida que un lugar de trabajo modernizado se basa cada vez más en la tecnología, más puestos de trabajo se están volviendo principalmente sentados, lo que lleva a la necesidad de prevenir lesiones crónicas y dolor. Esto se está volviendo más fácil con la cantidad de investigación sobre herramientas ergonómicas que ahorran dinero a las empresas al limitar la cantidad de días perdidos en el trabajo y los casos de compensación de trabajadores.[45] La forma de garantizar que las empresas den prioridad a estos resultados de salud para sus empleados es a través de políticas e implementación. [45]

A nivel nacional no existen políticas vigentes, sin embargo, un puñado de grandes empresas y estados han adoptado políticas culturales para garantizar la seguridad de todos los trabajadores. Por ejemplo, el departamento de gestión de riesgos del estado de Nevada ha establecido un conjunto de reglas básicas para las responsabilidades de las agencias y las responsabilidades de los empleados. [46] Las responsabilidades de la agencia incluyen la evaluación de las estaciones de trabajo, el uso de recursos de gestión de riesgos cuando sea necesario y el mantenimiento de registros de OSHA. [46] Para ver las políticas y responsabilidades ergonómicas específicas de la estación de trabajo, haga clic aquí. [46]

Hasta hace poco, los métodos utilizados para evaluar los factores humanos y la ergonomía iban desde simples cuestionarios hasta laboratorios de usabilidad más complejos y costosos. [47] A continuación se enumeran algunos de los métodos de factores humanos más comunes:

  • Análisis etnográfico: Utilizando métodos derivados de la etnografía, este proceso se centra en observar los usos de la tecnología en un entorno práctico. Es un método cualitativo y de observación que se centra en la experiencia y las presiones del "mundo real", y el uso de tecnología o entornos en el lugar de trabajo. Es mejor utilizar el proceso al principio del proceso de diseño. [48]
  • Grupos de enfoque son otra forma de investigación cualitativa en la que un individuo facilitará la discusión y suscitará opiniones sobre la tecnología o el proceso que se investiga. Esto puede ser en una entrevista individual o en una sesión de grupo. Puede utilizarse para obtener una gran cantidad de datos cualitativos profundos [49], aunque debido al pequeño tamaño de la muestra, puede estar sujeto a un mayor grado de sesgo individual. [50] Se puede utilizar en cualquier punto del proceso de diseño, ya que depende en gran medida de las preguntas exactas que se vayan a plantear y de la estructura del grupo. Puede resultar extremadamente costoso.
  • Diseño iterativo: También conocido como creación de prototipos, el proceso de diseño iterativo busca involucrar a los usuarios en varias etapas del diseño para corregir los problemas a medida que surgen. A medida que surgen prototipos del proceso de diseño, estos se someten a otras formas de análisis como se describe en este artículo, y los resultados se toman e incorporan al nuevo diseño. Se analizan las tendencias entre los usuarios y se rediseñan los productos. Esto puede convertirse en un proceso costoso y debe realizarse lo antes posible en el proceso de diseño antes de que los diseños se vuelvan demasiado concretos. [48]
  • Metanálisis: Una técnica complementaria que se utiliza para examinar un amplio cuerpo de datos o literatura ya existente para derivar tendencias o formar hipótesis que ayuden a tomar decisiones de diseño. Como parte de una encuesta bibliográfica, se puede realizar un metanálisis para discernir una tendencia colectiva a partir de variables individuales. [50]
  • Sujetos en tándem: Se pide a dos sujetos que trabajen simultáneamente en una serie de tareas mientras vocalizan sus observaciones analíticas. La técnica también se conoce como "Co-Descubrimiento", ya que los participantes tienden a alimentarse de los comentarios de los demás para generar un conjunto de observaciones más rico de lo que a menudo es posible con los participantes por separado. Esto es observado por el investigador y puede utilizarse para descubrir dificultades de usabilidad. Este proceso generalmente se registra. [cita necesaria]
  • Encuestas y cuestionarios: Las encuestas y cuestionarios, una técnica comúnmente utilizada fuera de los factores humanos, tienen la ventaja de que pueden administrarse a un gran grupo de personas a un costo relativamente bajo, lo que permite al investigador obtener una gran cantidad de datos. Sin embargo, la validez de los datos obtenidos está siempre en duda, ya que las preguntas deben estar redactadas e interpretadas correctamente y son, por definición, subjetivas. Aquellos que realmente responden también se auto-seleccionan, lo que amplía aún más la brecha entre la muestra y la población. [50]
  • Análisis de tareas: Un proceso con raíces en la teoría de la actividad, el análisis de tareas es una forma de describir sistemáticamente la interacción humana con un sistema o proceso para comprender cómo hacer coincidir las demandas del sistema o proceso con las capacidades humanas. La complejidad de este proceso es generalmente proporcional a la complejidad de la tarea que se analiza y, por lo tanto, puede variar en costo y tiempo. Es un proceso cualitativo y observacional. Es mejor utilizarlo al principio del proceso de diseño. [50]
  • Modelado de desempeño humano: Un método para cuantificar el comportamiento humano, la cognición y los procesos una herramienta utilizada por los investigadores y profesionales de factores humanos tanto para el análisis de la función humana como para el desarrollo de sistemas diseñados para una experiencia e interacción óptimas del usuario. [51]
  • Piensa en el protocolo en voz alta: También conocido como "protocolo verbal concurrente", este es el proceso de pedirle a un usuario que ejecute una serie de tareas o use tecnología, mientras verbaliza continuamente sus pensamientos para que un investigador pueda obtener información sobre el proceso analítico de los usuarios. Puede ser útil para encontrar fallas de diseño que no afectan el desempeño de la tarea, pero pueden tener un efecto cognitivo negativo en el usuario. También es útil para utilizar expertos para comprender mejor el conocimiento de procedimiento de la tarea en cuestión. Menos costoso que los grupos focales, pero tiende a ser más específico y subjetivo. [52]
  • Análisis de usuario: Este proceso se basa en diseñar para los atributos del usuario u operador previsto, estableciendo las características que los definen, creando una persona para el usuario. [53] Es mejor hacerlo al principio del proceso de diseño, un análisis de usuario intentará predecir los usuarios más comunes y las características que se supondrá que tienen en común. Esto puede ser problemático si el concepto de diseño no coincide con el usuario real, o si los identificados son demasiado vagos para tomar decisiones de diseño claras. Sin embargo, este proceso suele ser bastante económico y de uso común. [50]
  • "Mago de Oz": Esta es una técnica relativamente poco común, pero ha tenido algún uso en dispositivos móviles. Basado en el experimento del Mago de Oz, esta técnica involucra a un operador que controla remotamente el funcionamiento de un dispositivo para imitar la respuesta de un programa de computadora real. Tiene la ventaja de producir un conjunto de reacciones muy cambiantes, pero puede ser bastante costoso y difícil de realizar.
  • Análisis de métodos es el proceso de estudiar las tareas que realiza un trabajador mediante una investigación paso a paso. Cada tarea se divide en pasos más pequeños hasta que se describe cada movimiento que realiza el trabajador. Hacerlo le permite ver exactamente dónde ocurren las tareas repetitivas o exigentes.
  • Estudios de tiempos determinar el tiempo necesario para que un trabajador complete cada tarea. Los estudios de tiempos se utilizan a menudo para analizar trabajos cíclicos. Se consideran estudios "basados ​​en eventos" porque las mediciones de tiempo se activan por la ocurrencia de eventos predeterminados. [54]
  • Muestreo de trabajo es un método en el que se toman muestras del trabajo a intervalos aleatorios para determinar la proporción del tiempo total dedicado a una tarea en particular. [54] Proporciona información sobre la frecuencia con la que los trabajadores realizan tareas que pueden causar tensión en sus cuerpos.
  • Sistemas de tiempo predeterminados son métodos para analizar el tiempo dedicado por los trabajadores a una tarea en particular. Uno de los sistemas de tiempo predeterminado más utilizados se llama Métodos-Tiempo-Medición. Otros sistemas comunes de medición del trabajo incluyen MODAPTS y MOST. [aclaración necesaria] Las aplicaciones específicas de la industria basadas en PTS son Seweasy, MODAPTS y GSD como se ve en el artículo: Miller, Doug (2013). "Hacia un costeo laboral sostenible en el comercio minorista de moda del Reino Unido". Diario electrónico SSRN. doi: 10.2139 / ssrn.2212100. S2CID166733679. . [cita necesaria]
  • Tutorial cognitivo: Este método es un método de inspección de usabilidad en el que los evaluadores pueden aplicar la perspectiva del usuario a escenarios de tareas para identificar problemas de diseño. Aplicado a la macroergonomía, los evaluadores pueden analizar la usabilidad de los diseños de sistemas de trabajo para identificar qué tan bien está organizado un sistema de trabajo y qué tan bien está integrado el flujo de trabajo. [55]
  • Método Kansei: Este es un método que transforma las respuestas de los consumidores a los nuevos productos en especificaciones de diseño. Aplicado a la macroergonomía, este método puede traducir las respuestas de los empleados a los cambios en un sistema de trabajo en especificaciones de diseño. [55]
  • Alta integración de tecnología, organización y personas: Este es un procedimiento manual que se realiza paso a paso para aplicar el cambio tecnológico al lugar de trabajo. Permite a los gerentes ser más conscientes de los aspectos humanos y organizacionales de sus planes tecnológicos, permitiéndoles integrar de manera eficiente la tecnología en estos contextos. [55]
  • Modelador superior: Este modelo ayuda a las empresas de fabricación a identificar los cambios organizativos necesarios cuando se están considerando nuevas tecnologías para su proceso. [55]
  • Diseño de sistemas de personal, organización y fabricación integrados por computadora: Este modelo permite evaluar la fabricación integrada por computadora, la organización y el diseño del sistema de personas en función del conocimiento del sistema. [55]
  • Antropotecnología: Este método considera el análisis y modificación del diseño de sistemas para la transferencia eficiente de tecnología de una cultura a otra. [55]
  • Herramienta de análisis de sistemas: Este es un método para realizar evaluaciones sistemáticas de compensación de alternativas de intervención del sistema de trabajo. [55]
  • Análisis macroergonómico de estructura: Este método analiza la estructura de los sistemas de trabajo según su compatibilidad con aspectos sociotécnicos singulares. [55]
  • Análisis y diseño macroergonómico: Este método evalúa los procesos del sistema de trabajo mediante un proceso de diez pasos. [55]
  • Metodología de superficie de respuesta y fabricación virtual: Este método utiliza herramientas computarizadas y análisis estadístico para el diseño de estaciones de trabajo. [56]

Debilidades Editar

Los problemas relacionados con las medidas de usabilidad incluyen el hecho de que las medidas de aprendizaje y retención de cómo usar una interfaz rara vez se emplean y algunos estudios tratan las medidas de cómo los usuarios interactúan con las interfaces como sinónimo de calidad en uso, a pesar de una relación poco clara. [57]

Aunque los métodos de campo pueden ser extremadamente útiles porque se llevan a cabo en el entorno natural de los usuarios, tienen algunas limitaciones importantes a considerar. Las limitaciones incluyen:

  1. Por lo general, requieren más tiempo y recursos que otros métodos.
  2. Esfuerzo muy alto en la planificación, contratación y ejecución en comparación con otros métodos.
  3. Períodos de estudio mucho más largos y, por lo tanto, requiere mucha buena voluntad entre los participantes.
  4. Los estudios son de naturaleza longitudinal, por lo tanto, la deserción puede convertirse en un problema. [58]
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Revistas revisadas por pares (los números entre paréntesis son el factor de impacto ISI, seguido de la fecha)


Ideas de experimentos de psicología

La mayoría de estos experimentos se pueden realizar fácilmente en casa o en la escuela. Dicho esto, deberá averiguar si debe obtener la aprobación de su maestro o de una junta de revisión institucional antes de comenzar.

Las siguientes son algunas preguntas que podría intentar responder como parte de un experimento psicológico:

  • ¿Es la gente realmente capaz de "sentir que alguien los está mirando"?
  • ¿Pueden ciertos colores mejorar el aprendizaje? ¿Podría el color del papel utilizado en una prueba o tarea tener un impacto en el rendimiento académico?
    Es posible que haya escuchado a maestros o estudiantes afirmar que imprimir texto en papel verde ayuda a los estudiantes a leer mejor o que el papel amarillo ayuda a los estudiantes a desempeñarse mejor en los exámenes de matemáticas. Diseñe un experimento para ver si el uso de un color de papel específico ayuda a mejorar las calificaciones de los estudiantes en los exámenes de matemáticas.
  • ¿Puede el color provocar reacciones fisiológicas? Realice un experimento para determinar si ciertos colores hacen que la presión arterial de un participante suba o baje.
  • ¿Pueden los diferentes tipos de música dar lugar a diferentes respuestas fisiológicas? Mida la frecuencia cardíaca de los participantes en respuesta a varios tipos de música para ver si hay alguna diferencia.
  • ¿Oler una cosa mientras saborea otra puede afectar la capacidad de una persona para detectar qué es realmente la comida?
  • ¿Podría el gusto musical de una persona ofrecer pistas sobre su personalidad? Investigaciones anteriores han sugerido que las personas que prefieren ciertos estilos de música tienden a exhibir rasgos de personalidad similares.
  • ¿Las películas de acción hacen que la gente coma más palomitas de maíz y dulces durante una película?
  • ¿Los colores realmente impactan los estados de ánimo? Lleve a cabo una investigación para ver si el color azul hace que las personas se sientan tranquilas o si el color rojo las deja con una sensación de agitación.
  • ¿Las personas creativas ven las ilusiones ópticas de manera diferente a las personas más analíticas?
  • ¿La gente califica a las personas con rostros perfectamente simétricos como más bellas que aquellas con rostros asimétricos?
  • ¿Las personas que usan el sitio de redes sociales Facebook muestran signos de adicción?
  • ¿Desayunar realmente ayuda a los estudiantes a desempeñarse mejor en la escuela? Según algunos, desayunar puede tener una influencia beneficiosa en el rendimiento escolar. Un estudio encontró que los niños que tomaron un desayuno saludable aprendieron mejor y tenían más energía que los estudiantes que no desayunaron. Para su experimento, podría comparar los puntajes de las pruebas de los estudiantes que desayunaron con los que no lo hicieron.
  • ¿El sexo influye en la memoria a corto plazo? Podría organizar un experimento que pruebe si los hombres o las mujeres son mejores para recordar tipos específicos de información.
  • ¿Qué posibilidades hay de que las personas se amolden en grupos? Pruebe este experimento para ver qué porcentaje de personas es probable que se conforme. Imagina que estás en una clase de matemáticas y el instructor hace una pregunta básica de matemáticas. ¿Qué es 8 x 4? El maestro comienza a pedir la respuesta a los estudiantes individuales en el salón. Se sorprende cuando el primer alumno responde 27 (lo cual no es correcto). Entonces el Siguiente el estudiante también responde 27 — ¡y luego el siguiente! Cuando el maestro finalmente se acerca a ti, ¿confías en tus propias habilidades matemáticas y dices 32? ¿O está de acuerdo con lo que el resto del grupo parece creer que es la respuesta correcta?
  • ¿Qué posibilidades hay de que las personas se ajusten a las opiniones de un grupo? Este experimento de conformidad investiga el impacto de la presión del grupo en el comportamiento individual.
  • ¿Cuánta información puede almacenar la gente en la memoria a corto plazo? Un experimento clásico sugiere que las personas pueden almacenar entre cinco y nueve elementos, pero las estrategias de ensayo como fragmentar pueden aumentar significativamente la memorización y el recuerdo. Un simple experimento de memorización de palabras es una idea excelente y bastante fácil de la feria de ciencias de la psicología.
  • ¿Qué es el efecto Stroop? El efecto Stroop es un fenómeno en el que es más fácil decir el color de una palabra si coincide con el significado semántico de la palabra. Por ejemplo, si alguien le pide que diga el color de la palabra "negro" que también está impresa en tinta negra, sería más fácil decir el color correcto que si estuviera impresa en tinta verde.

Una vez que tenga una idea, el siguiente paso es aprender más sobre cómo realizar un experimento de psicología.


Experimento de Schachter y Singer

En un experimento de 1962, Schachter y Singer pusieron a prueba su teoría. A un grupo de 184 participantes masculinos se le inyectó epinefrina, una hormona que produce excitación que incluye aumento de los latidos del corazón, temblores y respiración rápida.

A todos los participantes se les dijo que se les estaba inyectando un nuevo medicamento para evaluar su vista. Sin embargo, se informó a un grupo de participantes de los posibles efectos secundarios que la inyección podría causar, mientras que al otro grupo de participantes no. Luego, los participantes fueron colocados en una habitación con otro participante que en realidad era un cómplice del experimento.

El cómplice actuó de dos maneras: eufórico o enojado. Los participantes que no habían sido informados sobre los efectos de la inyección tenían más probabilidades de sentirse más felices o enojados que aquellos a quienes se les había informado.

Aquellos que estaban en una habitación con el cómplice eufórico eran más propensos a interpretar los efectos secundarios de la droga como felicidad, mientras que aquellos expuestos al cómplice enojado eran más propensos a interpretar sus sentimientos como ira.

Schacter y Singer habían planteado la hipótesis de que si las personas experimentaban una emoción para la que no tenían explicación, etiquetarían estos sentimientos usando sus sentimientos en ese momento. Los resultados del experimento sugirieron que los participantes que no tenían explicación para sus sentimientos tenían más probabilidades de ser susceptibles a las influencias emocionales del cómplice.


Aporte

Tecnologías de sensores biológicos y médicos

Más allá del seguimiento de la posición, otros atributos fisiológicos del cuerpo también se pueden monitorear y usar como entradas para controlar varios aspectos de un mundo virtual. Estos aspectos incluyen funciones corporales, como la temperatura, la transpiración (respuesta galvánica de la piel), la frecuencia cardíaca, la frecuencia respiratoria, el estado emocional y las ondas cerebrales (fig. 4-34). Estas funciones pueden medirse simplemente para monitorear la condición del participante mientras experimenta un mundo, o pueden usarse para alterar el mundo, para determinar qué experiencias son más relajantes, por ejemplo, y usar esa retroalimentación para guiar al usuario por un camino más tranquilo. [Addison y col. 1995], o utilizar la frecuencia respiratoria para controlar el movimiento vertical en una experiencia de buceo [Davies y Harrison 1996] (ver también Craig et al. Capítulo 8, Estudio de caso 8.1 [Craig et al. 2009]).

Figura 4-34. Aquí, el usuario usa un traje de cuerpo, que proporciona un medio para que el sistema informático controle los atributos fisiológicos del usuario, como la frecuencia respiratoria, la frecuencia cardíaca, la presión arterial y la saturación de oxígeno en sangre. Los datos del traje se pueden utilizar para modificar la experiencia de realidad virtual del usuario.

Imagen cortesía de Vivometrics, Inc.

La tecnología para la detección de datos biométricos del usuario está cada vez más disponible como herramientas médicas, así como para fines de fitness personal (por ejemplo, el Fitbit) y entretenimiento (por ejemplo, el brazalete de control de gestos Myo). En algunas interfaces de bricolaje se han utilizado juguetes con medidas EEG simples que se utilizan para manipular las propiedades físicas del juguete (volar un helicóptero o mover una pelota) (figura 4-35).

Figura 4-35. Mediante el uso de un sensor EEG de bajo costo, esta persona puede encender y apagar tres lámparas diferentes al mirar la lámpara deseada y "pensar" en un comando para encender y apagar la lámpara. Una pantalla de Google Glass proporciona información al usuario sobre su estado cerebral.

Fotografía cortesía de Alan B. Craig. Aplicación de Daqri.


Sistema nervioso periférico

Los métodos psicofisiológicos discutidos anteriormente se centran en el sistema nervioso central. También se han realizado numerosas investigaciones sobre el sistema nervioso periférico. Estos métodos incluyen conductancia de la piel, respuestas cardiovasculares, actividad muscular, diámetro de la pupila, parpadeo y movimientos oculares. La conductancia de la piel, por ejemplo, mide la conductancia eléctrica (la inversa de la resistencia) entre dos puntos de la piel, que varía con el nivel de humedad. Las glándulas sudoríparas son responsables de esta humedad y están controladas por el sistema nervioso simpático (SNS). Los aumentos en la conductancia de la piel pueden estar asociados con cambios en la actividad psicológica. Por ejemplo, el estudio de la conductancia de la piel permite a un investigador investigar si los psicópatas reaccionan a imágenes aterradoras de manera normal. La conductancia de la piel proporciona una resolución temporal relativamente pobre, y la respuesta completa suele tardar varios segundos en emerger y resolverse. Sin embargo, es una forma sencilla de medir la respuesta del SNS a una variedad de estímulos.

Las medidas cardiovasculares incluyen la frecuencia cardíaca, la variabilidad de la frecuencia cardíaca y la presión arterial. El corazón está inervado por el sistema nervioso parasimpático (SNP) y el SNS. La entrada del SNP disminuye la frecuencia cardíaca y la fuerza contráctil, mientras que la entrada del SNS aumenta la frecuencia cardíaca y la fuerza contráctil. La frecuencia cardíaca se puede controlar fácilmente con un mínimo de dos electrodos y se mide contando el número de latidos en un período de tiempo determinado, como un minuto, o evaluando el tiempo entre latidos sucesivos. La actividad psicológica puede provocar aumentos y disminuciones de la frecuencia cardíaca, a menudo en menos de un segundo, lo que hace que la frecuencia cardíaca sea una medida sensible de la cognición. Las medidas de variabilidad de la frecuencia cardíaca se refieren a la coherencia en el intervalo de tiempo entre latidos. Los cambios en la variabilidad de la frecuencia cardíaca están asociados tanto con el estrés como con las condiciones psiquiátricas. La Figura 3 es un ejemplo de un electrocardiograma, que se usa para medir la frecuencia cardíaca y la variabilidad de la frecuencia cardíaca. Estas medidas cardiovasculares permiten a los investigadores monitorear la reactividad del SNS y PNS a diversos estímulos o situaciones. Por ejemplo, cuando un aracnófobo ve imágenes de arañas, ¿aumenta su frecuencia cardíaca más que la de una persona que no le teme a las arañas?

Figura 3. Ejemplo de electrocardiograma. El número de picos negativos fuertes en la salida durante un período de tiempo determinado representa la frecuencia cardíaca, mientras que la diferencia en el espacio entre esos picos negativos fuertes representa la variabilidad de la frecuencia cardíaca.

La electromiografía (EMG) mide la actividad eléctrica producida por los músculos esqueléticos. Similar al EEG, EMG mide el voltaje entre dos puntos. Esta técnica se puede utilizar para determinar cuándo un participante inicia por primera vez la actividad muscular para participar en una respuesta motora a un estímulo o el grado en que un participante comienza a participar en una respuesta incorrecta (como presionar el botón equivocado), incluso si es nunca ejecutado visiblemente. También se ha utilizado en la investigación de las emociones para identificar la actividad en los músculos que se utilizan para producir sonrisas y fruncir el ceño. Usando EMG, es posible detectar movimientos faciales muy pequeños que no son observables al mirar la cara. La resolución temporal de EMG es similar a la de EEG y MEG.

También se puede obtener información valiosa a partir de parpadeos, movimientos oculares y diámetro de la pupila. Los parpadeos de los ojos se evalúan con mayor frecuencia utilizando electrodos EMG colocados justo debajo del párpado, pero la actividad eléctrica asociada directamente con los parpadeos o los movimientos oculares se puede medir con electrodos colocados en la cara cerca de los ojos, porque hay voltaje en todo el globo ocular. Otra opción para medir el movimiento de los ojos es una cámara que se usa para grabar videos de un ojo. Este método de video es particularmente valioso cuando la determinación de la dirección absoluta de la mirada (no solo el cambio en la dirección de la mirada) es de interés, como cuando los ojos escanean una imagen.Con la ayuda de un período de calibración en el que un participante mira múltiples objetivos conocidos, la posición del ojo se extrae de cada cuadro de video durante la tarea principal y se compara con los datos de la fase de calibración, lo que permite a los investigadores identificar la secuencia, dirección y duración de las fijaciones de la mirada. Por ejemplo, al ver imágenes agradables o desagradables, las personas pasan diferentes cantidades de tiempo mirando las partes más excitantes. Esto, a su vez, puede variar en función de la psicopatología. Además, el diámetro de la pupila de un participante se puede medir y registrar a lo largo del tiempo a partir del registro de video. Al igual que con la frecuencia cardíaca, el diámetro de la pupila se controla mediante entradas competitivas del SNS y PNS. El diámetro de la pupila se usa comúnmente como un índice de esfuerzo mental al realizar una tarea.


Ver el vídeo: Webinar - Sensor triggered Experience Sampling (Mayo 2022).