Tema I

TEMA I I. Introducción a la Bioestadística. El alumno conocerá los problemas de la estadística y los diferentes tipos de estudios estadísticos. I.1. Concepto de estadística. I.2. Error, precisión y exactitud. Poblaciones y muestras. I.3. Criterios de inclusión, exclusión y eliminación. I.4. Tipos de estudios en las diferentes disciplinas del conocimiento: longitudinales y transversales, descriptivos y comparativos, observacionales y experimentales, retrospectivos y prospectivos. I.5. Protocolos de investigación utilizados en las diferentes disciplinas del conocimiento: Encuestas descriptivas y comparativas. Estudio de casos; Estudio de casos y controles, cohortes; Estudios experimentales. I.6. Estadística asociada a los diferentes tipos de estudio. Descriptiva e inferencial. Manejo de relaciones de casualidad.

I.1. Concepto de estadística La

palabra "estadística" procede del latín statisticum collegium (hombre de estado, político o consejo de estado). Sin embargo oficialmente el término en alemán “Statistik” fue primeramente introducido por el economista alemán Gottfried Achenwall (1719-1772) en su obra “Compendio de la constitución política de los principales países y pueblos europeos” de 1749.

De este término se formo statistics en inglés y en español: estadística.

I.1. Bioestadística • Para sustentar sus estudios los investigadores necesitan métodos matemáticos objetivos que les permitan analizar y presentar sus datos (Zar, 1999). • La estadística es entonces empleada para referir el análisis e interpretación de los datos con una perspectiva objetiva para evaluar la confiabilidad de las conclusiones basadas en los datos (Zar, 1999). • Poseer un pensamiento estadístico permite alcanzar eficientemente los objetivos de nuestro estudio, pero además permite organizar la investigación desde el diseño general, diseño de muestreo, control de calidad de la información, análisis y presentación de resultados. • Aplicaciones en todas las ramas de la biología.

I.2. Error, precisión y exactitud Error: existen diferentes tipos. Precisión: medida que logra disminuir el grado de error. En ocasiones se maneja como sinónimo de exactitud. Exactitud: grado de fidelidad que posee un resultado. Parámetro: medición numérica que describe alguna característica de una población. son aquellos valores numéricos que no cambian a lo largo de un problema, pero sí de un problema a otro. Estadístico: medición numérica que describe alguna característica de una muestra.

I.3. Poblaciones y muestras Población: colección completa de todos los elementos de interés para un estadístico en una investigación particular para la cual ese conjunto de datos representa su universo. Muestra: subconjunto de elementos de una población numericamente representativa (>30, para tener todos los elementos posibles que caracterizan a la población).

I.3. Poblaciones y muestras

I.3. Criterios de inclusión, exclusión y eliminación Criterios de inclusión: características con las cuales se definirá a la población objetivo y determinan que una unidad sea parte de una población. Se puede elaborar un estudio piloto o de aproximación para observar las ventajas y desventajas de nuestro estudio. Criterios de exclusión: características por las cuales excluiremos a los objetos de estudio, ya sea por incertidumbre del investigador, error u otros. Que no es explicable dentro del marco de nuestra investigación. Fijados a priori o a posteriori de realizarse el estudio. Criterios de eliminación: Características cuya aparición puede modificar la evolución del fenómeno en la unidad de estudio, por lo que deberá ser eliminado (p.jem. enfermedad).

I.4. Tipos de estudios en las diferentes disciplinas del conocimiento Estudio observacional: se limita a observar sin interactuar con el fenómeno estudiado, sin llegar a manipularlo, modificarlo o reproducirlo. Registra los efectos y las causas del suceso. Estudio experimental: se modifican, calculan y manipulan alguna o todas las variables (temperatura, pH, salinidad etc.). Estudio longitudinal: seguimiento de la evolución de un problema, monitoreado constantemente (t0 → tn). Estudio transversal: se evalúa una única vez.

I.4. Tipos de estudios en las diferentes disciplinas del conocimiento Investigación prospectiva: en esta pueden consultarse los registros para saber que ocasiono el fenómeno estudiado y continua estudiándolo hasta el futuro, como evoluciona (el antes y el después). Puede calcular el comportamiento del fenómeno en el futuro con base en los datos actuales. Investigación retrospectiva: basado en datos ya recopilados. En este tipo de investigación toma datos registrados hasta la actualidad. Datos discontinuos o malos registros dificultan la investigación. Estudio comparativo y descriptivo: uno describe detalladamente el objeto de estudio, el otro compara con otros objetos de estudio que tienen algo en común, reconociendo sus semejanzas y diferencias.

Tipos de estudio: observacional 21.0 20.0

Temperatura (°C)

19.0 18.0 17.0

Temperatura

16.0 15.0 14.0 13.0 12.0

Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Mes

Ejemplo 1. Estudio observacional longitudinal retrospectivo. Promedio mensual dela temperatura atmosférica a lo largo del año en Xochimilco, de 1994 al 2003. Registradas por la estación metereológica: ENP1. PEMBU-Xochimilco D.F. (Magaña et al., 2006).

Tipos de estudio: experimental

Ejemplo 2. Estudio experimental transversal, experimental. Griffith (1928), investigó con varias cepas de Diplococcus pneumoniae inoculadas a ratones sanos, algunos morían. No pudo explicar sus resultados.

Tipos de estudio: transversal

No. de individuos

18 16

17 15 Machos

11

Hembras Indefinidos

6

1 1 Sexo

Ejemplo 3. Estudio observacional, descriptivo, transversal. Proporción de sexos obtenida para Ambystoma tigrinum en el año 2000. A 17organismos no se les pudo determinar su sexo por carencia de caracteres sexuales secundarios externos (NSpi = 50).

Tipos de estudio: prospectivo 0.045 0.04

0.035

y = 0.04e-0.27x R2 = 0.975

0.03 0.025

Densidad

0.02 0.015

Exponenci al (Densidad)

0.01

0.01

0.006

0.005

0.001

2002

2001

2000

1999

1998

1997

1996

1995

1994

1993

1992

1991

1990

1989

0

2003

Densidad (NSp i / m2)

0.04

Tiempo (años)

Ejemplo 4. Estudio observacional, descriptivo, longitudinal, retrospectivo y prospectivo. Densidad poblacional (NSpi/Unidad de área) del ajolote Ambystoma mexicanum, tomando como base, los datos reportados por Calderón et al. (1989), Graue (1992 y 1995) y la densidad poblacional calculada por Molina (2008).

Tipos de estudio: retrospectivo

Ejemplo 5. Estudio observacional longitudinal retrospectivo. Incidencia del SIDA entre 1981 y 1993 en E.U., y el número de muertes asociadas a ésta enfermedad en el mismo lapso (Brook y Madigan, 1997).

Tipos de estudio: descriptivo y comparativo

Ejemplo 6. Estudio observacional descriptivo y comparativo. Ecología de poblaciones de dos especies del género Ambystoma en México durante 2002 en el estado de Michoacán en el lago de Pátzcuaro. (*ver presentación 2)

I.5. Protocolos de investigación utilizados en las diferentes disciplinas del conocimiento Protocolo de investigación: del b. lat. protocollum. Plan escrito y detallado de un experimento científico. Después de definir el problema y de haber clasificado su estudio en alguna de las categorías anteriores; el siguiente paso consiste en tratar los incisos del protocolo con base en el siguiente instructivo:

I.5. Protocolos de investigación utilizados en las diferentes disciplinas del conocimiento Protocolos de investigación • 1. Estructura del estudio: • 2. Definición de la población objetivo: es aquella respecto de la cual se harán las extrapolaciones. • 3. Características generales: criterios de inclusión y eliminación • 4. Ubicación temporal y espacial: • 5. Diseño estadístico: cuándo, qué y cómo muestrear (métodos) • 6. Comparabilidad de los grupos. • 7. Especificación de las variables: que variables se medirán del fenómeno estudiado y escalas de medición. • 8. Proceso de captación de la información: debe plantearse en función de los objetivos de estudio y tipo de unidades involucradas.