Reflexión desde la Entropía: un análisis de la realidad según la violencia en la sociedad / Reflection from Entropy and Chaos: an analysis of reality according to violence in society / Reflexão da Entropia e Caos: uma análise da realidade de acordo com a violência na sociedade

Resumen Introducción: la teoría del caos se usa para explicación de fenómenos complejos, cuya naturaleza no responde a comportamientos lineales y que a su vez no permite determinar con exactitud medidas y cálculos, pero que a pesar de ello se han logrado avances significativos en la ciencia, pudiéndose expandir además hasta las explicaciones de fenómenos sociales, siendo en este caso la violencia. Materiales y Métodos: se emplearon expresiones matemáticas para validar un modelo de realidad que describa aproximadamente índices de violencia a partir de datos reales. Resultados: se obtuvieron relaciones matemáticas que describen el comportamiento caótico, las cuales dependiendo de la tasa de violencia define si el valor tiende a cero, a un valor constante o un comportamiento caótico. Conclusiones: se obtuvo una relación matemática que describe el comportamiento entrópico de la violencia en sociedad, cuya tendencia caótica describe aproximadamente índices de violencia reales.

Abstract Introduction: chaos theory is used to explain complex phenomena, whose nature does not respond to linear behavior and which in turn does not allow exact measurements and calculations to be determined, but despite this, significant advances have been made in science, being able to also expand to the explanations of social phenomena, in this case being violence. Materials and Methods: mathematical expressions are used to validate the reality, which describes rates of violence from real data in Colombia. Results: mathematical relationships describing chaotic behavior were obtained, which, depending on the rate of violence, define whether the value tends to zero, a constant value or chaotic behavior. Conclusions: a mathematical relationship was obtained that describes the entropic behavior of violence in society, whose chaotic trend approximately describes real violence values.

Resumo Introdução: a teoria do caos é utilizada para explicar fenômenos complexos, cuja natureza não responde ao comportamento linear e que por sua vez não permite determinar medidas e cálculos exatos, mas apesar disso, avanços significativos foram feitos na ciência, expandindo para as explicações de fenômenos sociais, neste caso a violência. Materiais e Métodos: foram utilizadas expressões matemáticas para validar um modelo de realidade que descreve aproximadamente as taxas de violência a partir de dados reais. Resultados: foram obtidas relações matemáticas que descrevem o comportamento caótico, que, dependendo da taxa de violência, definem-se o valor que tende a zero, um valor constante ou um comportamento caótico. Conclusões: obteve-se uma relação matemática que descreve o comportamento entrópico da violência na sociedade, cuja tendência caótica descreve de forma aproximada os índices reais de violência.

Análisis lineal y no lineal de la variabilidad de la frecuencia cardíaca a corto plazo en pacientes con enfermedad arterial coronaria / Linear and nonlinear analysis of short-term heart rate variability in patients with coronary artery disease

Introducción. La variabilidad de la frecuencia cardíaca (HRV, por su sigla en inglés) a corto plazo es un parámetro fisiológico que se asocia a la salud cardiovascular y se ha utilizado en el manejo de la enfermedad arterial coronaria (EAC) para caracterizar dinámicas cardiovasculares y para evaluar el efecto de intervenciones terapéuticas. Objetivos. Caracterizar la HRV a corto plazo en pacientes con EAC a través de medidas lineales y no lineales, y evaluar el efecto de potenciales terceras variablessobre la HRV en el grupo de estudio. Métodos. Estudio observacional analítico en el que se revisaron las historias clínicas de 24 pacientes con EAC y un promedio de edad de 60,1±7,11 años. Los intervalos RR se registraron en reposo con un monitor Polar H7 durante 15 minutos. El análisis lineal se efectuó con parámetros en el dominio del tiempo y la frecuencia, y el no lineal, con la entropía muestral (SampEn) y el gráfico de Poincaré; también se incluyeron los índices autonómicos y se realizó inferencia bayesiana para evaluar el efecto de terceras variables y la correlación entre los índices de la HRV. Resultados. El análisis lineal evidenció disminución de la HRV latido a latido, y el no lineal, de la variabilidad global. Los índices autonómicos sugirieron un balance simpático- agal positivo, con tendencia al incremento de la actividad simpática y disminución de la parasimpática. SampEn fue el parámetro que presentó menor dispersión y los índices espectrales en unidades logarítmicas evidenciaron correlación débil con algunas variables metabólicas. Conclusiones. La HRV permite caracterizar las dinámicas cardiovasculares en pacientes con EAC, incluyendo el balance autonómico; además, la aproximación no lineal ofrece una alternativa de medida sensible y potencialmente más robusta. No obstante, debe considerarse el efecto de algunas variables metabólicas en la asociación entre HRV y factores independientes.

Introduction. Short-term heart rate variability (HRV) is a physiological parameter associated with cardiovascular health and has been used in the management of coronary artery disease (CAD) to characterize cardiovascular dynamics and to evaluate the effect of therapeutic interventions. Objectives. To characterize short-term HRV in patients with CAD through linear and nonlinear measures, and to evaluate the effect of potential third variability on HRV in the study group. Methods. Analytical observational study in which the medical records of 24 patients with CAD and a mean age of 60.1±7.11 years were reviewed. RR intervals were recorded at rest with a Polar H7 monitor for 15 minutes. Linear analysis was performed with parameters in the time and frequency domain, and nonlinear analysis with sample entropy (SampEn) and Poincaré plot; autonomic indices were also included and Bayesian inference was performed to evaluate the effect of third variables and the correlation between HRV indices. Results. Linear analysis showed a decrease in HRV beat-to-beat, and nonlinear analysis showed a decrease in global variability. The autonomic indices suggested a positive sympathetic-agal balance, with a tendency to increase sympathetic activity and decrease parasympathetic activity. SampEn was the parameter that showed the least dispersion and the spectral indexes in logarithmic units showed weak correlation with some metabolic variables. Conclusions. HRV allows characterization of cardiovascular dynamics in patients with CAD, including autonomic balance; moreover, the nonlinear approach offers a sensitive and potentially more robust measurement alternative. Nevertheless, the effect of some metabolic variables on the association between HRV and independent factors should be considered.

Diagnóstico matemático del infarto agudo de miocardio y de la falla cardiaca mediante la entropía proporcional / Mathematical Diagnosis of Acute Myocardial Infarction and Failure Using Proportional Entropy

Introducción: Las teorías físicas y matemáticas han permitido el desarrollo de nuevas metodologías diagnósticas de la dinámica cardiaca. Entre estas se encuentra la evaluación de las proporciones de la entropía proporcional para diferenciar la normalidad de la enfermedad cardiaca, aunque su capacidad diagnóstica debe comprobarse en escenarios clínicos críticos específicos, como en la falla cardiaca y el infarto agudo de miocardio. Objetivo: Describir evaluaciones diagnósticas de la dinámica cardiaca en pacientes con infarto agudo de miocardio o falla cardiaca aguda. Métodos: En un estudio a doble ciegos con 20 Holter, 5 normales, 8 con falla cardiaca aguda y 7 con infarto agudo de miocardio, se aplicó un método fundamentado en las proporciones de la entropía tomando los valores máximos y mínimos de la frecuencia cardiaca y el número total de latidos por hora, en un mínimo de 18 horas, generando un atractor numérico. Se evaluó cada dinámica con base en la entropía y sus proporciones. Finalmente, se comparó la precisión diagnóstica del método matemático con respecto al diagnóstico clínico convencional. Resultados: Se diferenciaron matemáticamente los casos normales y patológicos mediante la evaluación en 18 horas con el método descrito, encontrando valores de sensibilidad y especificidad del 100 por ciento y un coeficiente Kappa de uno, indicando una concordancia diagnóstica perfecta del método matemático con respecto al diagnóstico clínico. Conclusiones: Las proporciones de la entropía permiten establecer diagnósticos objetivos de la dinámica cardiaca, diferenciando matemáticamente dinámicas normales de aquellas que presentan infarto agudo de miocardio y falla cardiaca aguda(CU)

Introduction: Physical and mathematical theories have allowed the development of new diagnostic methodologies of cardiac dynamics, as one based on the evaluation of entropy proportions to differentiate normality from cardiac disease, although its diagnostic capacity must be yet determined in specific critical scenarios as acute heart failure and acute myocardial infarction Objective: To describe diagnostic evaluations of cardiac dynamics in patients diagnosed with acute myocardial infarction or acute heart failure. Methods: A blind study was developed with 20 Holter registries; 5 normal, 8 with acute cardiac failure and 7 with acute myocardial infarction. Then, a method based on the proportions of the entropy of the numerical attractors was applied. The maximum and minimum values of the heart rate and the total number of beats per hour were taken for at least 18 hours, with which numerical attractors were generated, which measure the probability of consecutive heart rate pairs. An evaluation of all dynamics was made based on the entropy and its proportions. Finally, a comparison between the diagnostic precision of the mathematical method with respect to the conventional clinical diagnosis was performed. Results: Normal cases were mathematically differentiated from the pathological ones through the evaluation of Holter registries for 18 hours, achieving values of sensitivity and specificity of 100 percent as well as a Kappa coefficient of 1, indicating a perfect diagnostic concordance between the mathematical method to diagnose the cardiac dynamics with respect to the clinical diagnosis. Conclusions: The proportions of entropy allow to establish objective diagnoses of cardiac dynamics, mathematically differentiating normal dynamics from those with acute myocardial infarction and with acute cardiac failure(AU)

Complexus cordis / Complexus cordis

Resumen El estudio científico del corazón nos ha permitido conocer su estructura y función profundamente, mediante la fragmentación y el análisis de sus partes, atendiendo a las pautas del método que tantos logros nos ha dado. Sin embargo, al momento de volver a ensamblar esos fragmentos analizados nos percatamos de que algo falta; simplemente la suma de las partes no hace al todo. Es así que, desde hace décadas, numerosos científicos han estudiado estrategias novedosas que permitan entender los fenómenos naturales desde modelos más incluyentes, abiertos e integradores, que atiendan con cercanía a las interacciones más que a los componentes. De esta manera, observamos que muchas variables suelen transgredir el plano convencional y parten hacia la no linealidad y la fractalidad, formando un tejido complejo que mantendrá su estructura mientras termodinámicamente sea viable. Así, en este documento se muestra la manera en que el estudio no lineal de la dinámica compleja cardiovascular comienza a darnos luz en muchas de las preguntas que a diario se plantea el cardiólogo clínico.

Abstract The science-based study of the heart has allowed us to know its structure and function deeply, through the fragmentation and analysis of its parts, following the guidelines that so many achievements have given to us. However, at the time of reassembling those analyzed fragments, we realize that something is missing; the simply sum of the parts is not equal to everything. Thus, for decades, numerous scientists have studied novel strategies that allow us understanding, every natural phenomena from a more inclusive, open and integrative models, which closely address to interactions rather than components. In this way, we can observe how, the behavior of many variables usually transgress the conventional plane and moves towards non-linearity and fractality, making a complex tissue that will maintain its structure while thermodynamically viable. Thus, this document shows the way how, the non-linear study of complex cardiovascular dynamics, begins to give us answers to many questions that the clinical cardiologist poses every day.

Diagnóstico de la dinámica cardiaca mediante proporciones de la entropía / Heart dynamics diagnosis based on entropy proportions

Introducción: Los valores de la frecuencia cardiaca normales y anormales registrados en los equipos electrocardiográficos ambulatorios o continuos han sido caracterizados mediante nuevas metodologías diagnósticas, las cuales se han desarrollado en el contexto de la teoría de los sistemas dinámicos y la entropía. Objetivo: Evaluar la dinámica cardiaca de adultos, teniendo en cuenta su comportamiento en el contexto de la teoría de sistemas dinámicos y las proporciones de la entropía mediante un estudio ciego. Métodos: Se realizó una prueba diagnóstica mediante un estudio ciego de 500 Holter, aplicando una nueva metodología basada en las proporciones de la entropía del atractor numérico construido con los valores registrados en el Holter. Para esto, los valores máximos y mínimos de la frecuencia cardiaca para cada hora, así como el número de latidos, fueron tomados de cada Holter durante, mínimo, 18 horas. Con estos valores se generó un atractor numérico que cuantificó la probabilidad de parejas de frecuencias cardiacas consecutivas. Se evaluó cada dinámica a partir de los valores de entropía y de sus proporciones. Posteriormente, estos resultados fueron comparados con la evaluación clínica convencional estimando la sensibilidad y especificidad, así como el coeficiente Kappa. Resultados: Se encontraron diferencias entre la dinámica de casos normales y anormales, en las dinámicas cardiacas evaluadas en 18 horas, hallando valores de sensibilidad y especificidad del 100 por ciento y coeficiente Kappa de uno, respecto al diagnóstico clínico convencional. Conclusiones: Los valores de entropía y de sus proporciones permiten diferenciar cuantitativamente la normalidad de la enfermedad en la dinámica cardiaca, durante un mínimo de 18 horas(AU)

Introduction: The normal and abnormal heart rate values recorded on ambulatory or continuous electrocardiographic devices have been characterized with novel diagnostic methodologies developed in the context of dynamic systems and entropy theory. Objective: Through a blind study, evaluate the heart dynamics of adults taking into account their behavior in the context of dynamic systems theory and entropy proportions. Methods: A diagnostic test was conducted through a 500 Holter blind study, applying a novel methodology based on the entropy proportions of the numerical attractor constructed with the values registered on the Holter device. To achieve this end, maximum and minimum heart rate values for each hour, as well as the number of beats, were obtained from each Holter device for at least 18 hours. Based on these values, a numerical attractor was generated which quantified the probability of consecutive heart rate pairs. Each dynamic was evaluated in terms of entropy values and their proportions. These results were then compared with the conventional clinical evaluation, estimating the sensitivity and specificity as well as the kappa coefficient. Results: Differences were found between the dynamics of normal and abnormal cases, in the heart dynamics evaluated in 18 hours, finding sensitivity and specificity values of 100 percent and a kappa coefficient of 1, with respect to conventional clinical diagnosis. Conclusions: Entropy values and their proportions make it possible to quantitatively differentiate the normality of the disease in heart dynamics for a minimum of 18 hours(AU)

Variabilidad de la frecuencia cardiaca en pacientes con cardiopatía chagásica / Heart rate variability in patients with Chagas' heart disease

RESUMEN Se estima la prevalencia por Trypanosoma cruzi de 436.000 habitantes en Colombia, con casos anuales de 5.250, en población expuesta de 4.792.000 habitantes. La variabilidad de la frecuencia cardiaca (VFC) es la variabilidad en el tiempo, de un latido cardiaco, medido en un análisis de periodo temporal determinado. Su análisis permite determinar el equilibrio simpático-vagal de manera indirecta. Este estudio analizó las variables temporales y No lineales, en 19 pacientes Chagásicos y 19 controles, utilizándose un polígrafo de alta resolución y el software Kubios. La variable Desviación Estandar del Intervalo RR (SDRR) en la población control arrojó un promedio de 56,23(29,6ms vs 40,62(30,1ms, en los seropositivos; La Raíz Cuadrada del Promedio de la Suma de las Diferencias al Cuadrado de todos los intervalos Adyacentes (RMSSD) fue de 34,31(21,01ms y 31,94(37,33ms, para controles y Chagas, respectivamente. El número de los intervalos RR consecutivos, que difieren en más de 50ms entre sí (NN50), en controles 76,47(78,3 latidos vs 13,47(36,8 para seropositivos, que correspondió con el porcentaje de NN50 (pNN50) 12,3(13,3% y 2,64(6,0%, respectivamente, para el mismo orden de los grupos. Valores de Entropía Aproximada (ApEn) fueron 1,249(0,134, para controles y 0,959(0,325, para seropositivos y para la Entropía Muestral (SampEn) fue de 1,358(0,264 y 1,102(0,385, para controles y chagásicos, respectivamente. Se encontró mayor irregularidad de HRV en controles, que es reflejo de un mejor estado de salud.

ABSTRACT The prevalence by Trypanosoma cruzi of 436,000 inhabitants in Colombia is estimated, with annual cases of 5,250, in an exposed population of 4,792,000 inhabitants. Heart rate variability (HRV) is the time interval of a beat in a given time analysis. Its analysis allows to determine the sympathetic-vagal balance indirectly. This study analyzed the temporal and non-linear variables in 19 Chagasic patients and 19 controls, using a high-resolution polygraph and the Kubios software. The variable Standard Deviation of the RR Interval (SDRR) in the control population showed an average of 56.23±29.6ms vs 40.62±30.1ms in the seropositive; The Square Root of the Sum of the Square Differences of all Adjacent intervals (RMSSD) was 34.31±21.01ms and 31.94±37.33ms for controls and Chagas respectively. The number of consecutive RR intervals that differ by more than 50ms from each other (NN50) in controls 76.47±78.3 beats vs 13.47±36.8 for seropositives corresponding to the percentage of NN50 (pNN50) 12.3±13.3% and 2.64±6.0%, respectively for the same order of the groups. Approximate Entropy (ApEn) values were 1,249±0,134 for controls and 0,959±0,325 for seropositive, and for Sample Entropy (SampEn) it was 1,358±0,264 and 1,102±0,385 for controls and chagasics respectively. Greater irregularity of HRV was found in controls, which reflects a better state of health.

Variability of anesthetic depth in total intravenous anesthesia vs balanced anesthesia using entropy indices: a randomized, crossover, controlled clinical trial / Variabilidad de la profundidad anestésica en anestesia total intravenosa vs. anestesia general balanceada usando índices de entropía. Un ensayo clínico aleatorizado, cruzado y controlado

Abstract Introduction: Total intravenous anesthesia (TIVA) and balanced anesthesia (BA) are the most commonly used anesthetic techniques. The differences are the variability of the depth of anesthesia between these techniques that might predict which one is safer for patients and presents a lower risk of intraoperative awakening. Objective: To determine whether a difference exists in the variability of depth of anesthesia obtained by response entropy (RE). Methods: A crossover clinical trial was conducted on 20 healthy patients receiving upper or lower limb ambulatory orthopedic surgery. Patients were randomly assigned to (a) target-controlled infusion of propofol using the Schnider model at a target concentration of 2.5 µg/mL for 15 minutes and a 10-minute washout, followed by sevoflurane administration at 0.8 minimal alveolar concentration (MAC) for the reminder of the surgery, or (b) the reverse sequence. Differences in the variability of the depth of anesthesia using RE were evaluated using paired t-test. Results: The treatment effect showed no significant difference in the average values of RE, during TIVA = 97.23 vs BA 97.04 (P = 0.39). Carry Over (-4.98 vs 4.08) and Period (100.3 vs 94.68) effects were not significantly different. Conclusion: The present study suggests that both anesthetic techniques are equivalent in terms of the stability of the depth of anesthesia. It is important to keep testing the determinants of the efficacy of different populations because the individual behaviors of patients might ultimately tip the scale.

Resumen Introducción: La anestesia total intravenosa (TIVA, por sus siglas en inglés) y la anestesia balanceada (AB) son las técnicas anestésicas más comúnmente utilizadas. La diferencia está en la variabilidad de la profundidad de la anestesia entre estas dos técnicas, lo cual pudiera predecir cuál es más segura para los pacientes y representar un menor riesgo de despertar intraoperatorio. Objetivo: Determinar si existe alguna diferencia en la variabilidad de la profundidad de la anestesia obtenida según los índices de entropía de respuesta (ER). Métodos: Se llevó a cabo un estudio clínico cruzado en 20 pacientes sanos que se sometieron a cirugía ortopédica ambulatoria de miembros superiores o inferiores. Los pacientes se asignaron aleatoriamente así: a) infusión controlada por objetivo (TCI, por sus siglas en inglés) de propofol, utilizando el modelo Schnider a una concentración objetivo de 2,5 µg/mL durante 15 min y un período de lavado de 10 minutos, seguido de la administración de sevoflurano a 0,8 de concentración alveolar mínima (CAM) durante el tiempo restante de la cirugía; o b) la secuencia inversa. Las diferencias en la variabilidad de la profundidad de la anestesia utilizando entropía de respuesta se evaluaron utilizando la prueba t pareada. Resultados: El efecto del tratamiento no mostró ninguna diferencia significativa en los valores promedio de entropía de respuesta (ER) durante TIVA = 97,23 vs. AB 97,04 (P = 0,39). Los efectos de arrastre (-4,98 vs. 4,08) y período (100,3 vs. 94,68) no fueron significativamente diferentes. Conclusiones: El presente estudio sugiere que ambas técnicas anestésicas son equivalentes en términos de estabilidad de la profundidad de la anestesia. Es importante continuar probando los factores determinantes de eficacia en las distintas poblaciones, ya que el comportamiento individual de cada paciente pudiera finalmente inclinar la balanza.

¿Por qué emplear el análisis estadístico implicativo en los estudios de causalidad en salud? / Why Use the Implicative Statistical Analysis in Studies of Health Causality?

El análisis estadístico implicativo es una técnica de minería de datos, surgida para resolver problemas de la didáctica de las matemáticas, se basa en la inteligencia artificial y el álgebra booleana, para modelar la casi implicación entre eventos y variables de un conjunto de datos. El objetivo de este ensayo es exponer las evidencias teóricas y prácticas que demuestran su utilidad para el estudio de la causalidad en la salud, para lo cual se realizó una revisión exhaustiva del tema en las bases de datos bibliográficas alojadas en Internet. Se presentan una serie de razones que justifican el uso de esta técnica en estudios de causalidad en medicina, en relación con el número de variables, el tamaño de la muestra, los supuestos requeridos para su aplicación y la naturaleza asimétrica de sus índices. También se identifican algunas ventajas con respecto a las técnicas estadísticas tradicionales, como la detección de eventos raros, que pasan inadvertidos a medidas como el apoyo y la confianza. Finalmente, se mencionan las investigaciones clínico-epidemiológicas donde se ha utilizado este análisis(AU)

Implicative statistical analysis is a technique of data mining, emerged to solve problems of the Didactic of mathematics, it is based on Artificial Intelligence and Boolean Algebra, to model the quasi-implication between events and variables of a data set. The objective of this essay is to expose the theoretical and practical evidences that demonstrate its utility for the study of causality in health, for which an exhaustive review of the subject was carried out in the bibliographic databases hosted on the internet. A series of reasons are presented that justify the use of this technique in causality studies in medicine, regarding the number of variables, the sample size, the assumptions required for its application and the asymmetric nature of its indices. Also some advantages are identified with respect to traditional statistical techniques such as detection of rare events, which would go unnoticed to measures such as support and trust. Finally, clinical-epidemiological investigations where this analysis has been used are mentioned(AU)

Adsorción de acetaminofén sobre carbones activados a diferente pH. Entalpía y entropía del proceso / Acetaminophen adsorption on activated carbons at different pH. Change of enthalpy and entropy of the process / Adsorção de acetaminofeno em carvões ativados a diferentes pH. Entalpia e entropia do processo

Resumen Se analizaron los cambios entálpicos y entrópicos derivados del proceso de adsorción de acetaminofén sobre carbones activados con química superficial modificada. Se realizó, además, una variación del pH para determinar los cambios en las propiedades termodinámicas cuando existen cargas en el adsorbato y en el adsorbente. Se encontró que la máxima capacidad de adsorción (1,172 mmoles g-1) corresponde al proceso llevado a cabo en el carbón activado denominado CAR en este estudio a pH 7; los valores de las funciones termodinámicas de entalpía de inmersión y entropía de adsorción fueron -36,02 J g-1 y 0,123 J g-1 K-1, respectivamente. Así, el cambio de entropía de adsorción para el acetaminofén en los carbones activados estudiados dependió del pH. Se encontró que esta función termodinámica varía en el siguiente orden pH 2 > pH 11 > pH 7. Este comportamiento se relaciona con el número de especies presentes en la solución capaces de interactuar con la superficie del carbón activado.

Abstract The enthalpic and entropic changes resulting from the process of acetaminophen adsorption on activated carbons with modified surface chemistry were studied. A pH variation was performed to determine the changes in the thermodynamic properties when there are charges in the adsorbate and adsorbent. It was found that the maximum adsorption capacity (1.172 mmoles g-1) corresponds to the process carried out in the activated charcoal labeled as CAR in this study at pH 7; the values of the thermodynamic functions immersion enthalpy and entropy of adsorption were -36.02 J g-1 and 0.123 J g-1 K-1, respectively. Thus, the adsorption entropy change for the acetaminophen on the activated carbons depended on the pH. It was found that this thermodynamic function varies in the following order pH 2 > pH 11 > pH 7. This behavior is related to the number of species present in the solution capable of interact with the activated carbon surface.

Resumo Foram analisadas as mudanças entrópicas e entalpicas resultantes do processo de adsorção de acetaminofeno sobre carvões activados com superfície química modificada. Além disso, foi realizada uma variação do pH para determinar as alterações nas propriedades termodinâmicas quando existem cargas no adsorbato e no adsorvente. Foi encontrado que a máxima capacidade de adsorção (1.172 mmol g-1) corresponde ao processo realizado no carvão ativado chamado CAR neste estudo em pH 7; os valores das funções termodinâmicas de entalpia de imersão e entropia de adsorção foram -36,02 J g-1 e 0,123 J g-1 K-1 respectivamente. As mudança da entropia de adsorção para o acetaminofeno nos carvões activados dependeu do pH. Foi encontrado que esta função termodinâmica varia na seguinte ordem pH 2 > pH 11 > pH 7. Este comportamento está relacionado ao número de espécies presentes na solução capaz de interagir com a superfície de carvão activado.

Diagnóstico matemático del trazado de la monitoria fetal fundamentado en la relación S/k de la entropía / Mathematical diagnosis of fetal monitoring tracing based on the S/k ratio of entropy

.Objetivo: el establecimiento de la interpretación del monitoreo de la frecuencia cardiaca fetal intraparto condujo a la creación de una metodología diagnóstica fundamentada en la probabilidad y la ley de entropía, que evalúa de manera objetiva y reproducible el trazado de la monitoria fetal. El objetivo del presente estudio es confirmar la reproducibilidad y aplicabilidad clínica de dicha metodología para evaluar el trazado de la monitoria fetal normal y anormal en un contexto físicomatemático.Materiales y métodos: se tomaron 40 trazados de monitorias fetales, divididas en dos grupos, 15 de ellas eran normales y 25 evidenciaban pérdida de bienestar fetal. Se calculó la frecuencia de aparición de las frecuencias cardiacas, presentadas en intervalos discretos de tiempo, a partir de la probabilidad y relaciones S/k de la entropía. Posteriormente, se aplicó el diagnóstico matemático para hacer distinciones entre dinámicas cardiacas fetales normales de patológicas.Resultados: los valores de las proporciones S/k de los trazados de monitorias fetales evaluadas, diferenciaron monitorias cardiacas fetales normales de anormales.Conclusiones: se confirmó con el diagnóstico matemático establecido, la reproducibilidad y aplicabilidad clínica de la metodología desarrollada para la evaluación del trazado de la monitoria fetal...(AU)

Objective: the establishment of the interpretation of intrapartum fetal heart rate monitoring led to the creation of a diagnostic methodology based on probability and entropy law, which evaluates the tracing of fetal monitoring in an objective and reproducible way. The objective of the present study is to confirm the reproducibility and clinical applicability of this methodology to evaluate the tracing of normal and abnormal fetal monitoring in a physical-mathematical context. Materials and methods: there were taken 40 traces of fetal monitoring, divided into two groups, 15 of which were normal and 25 showed loss of fetal well-being. The frequency of occurrence of cardiac frequencies, presented in discrete time intervals, was calculated from the probability and S / k ratios of the entropy. Subsequently, the mathematical diagnosis was applied to make distinctions between normal fetal cardiac dynamics and pathological ones. Results:the values of the S/k ratios of the fetal monitoring evaluated, differentiated normal from abnormal fetal cardiac monitoring. Conclusions: with the established mathematical diagnosis, the reproducibility and clinical applicability of the methodology developed for the evaluation of the tracing of fetal monitoring were confirmed...(AU)

Aplicación del método de entropía proporcional para evaluar registros electrocardiográficos / Use of the Proportional Entropy Method to Assess Electrocardiographic Records

Introducción: Una nueva metodología diagnóstica desarrollada en el contexto de la teoría de los sistemas dinámicos ha permitido la evaluación de registros electrocardiográficos, logrando diagnósticos objetivos y reproducibles. Objetivo: Confirmar la aplicabilidad clínica de la metodología fundamentada en la probabilidad y las proporciones de la entropía del atractor mediante un estudio ciego respecto del patrón oro. Material y métodos: Se analizaron 650 registros electrocardiográficos, 150 normales y 500 con diferentes patologías, mediante un estudio ciego. Se generaron atractores numéricos a partir de los valores de la frecuencia cardíaca en 18 horas; luego se calcularon la probabilidad, la entropía y las proporciones de la entropía de cada atractor. Se estableció el diagnóstico físico-matemático y se evaluó la aplicabilidad y reproducibilidad clínica de la metodología matemática respecto del diagnóstico clínico convencional, calculando la sensibilidad, la especificidad y el coeficiente kappa. Resultados: Se confirmó la aplicabilidad clínica del método propuesto al hallar valores de sensibilidad y especificidad del 100% y un coeficiente kappa de 1 respecto del diagnóstico clínico convencional. Conclusión: La aplicación de la metodología permitió diferenciar cuantitativamente estados de normalidad y anormalidad de las dinámicas cardíacas, evidenciando una autoorganización del atractor dinámico geométrico, que constituye un método de ayuda diagnóstica aplicable a la clínica.

Evaluación de la Presencia de Disautonomía en Pacientes con Parkinson mediante el Análisis de Señales Cardiovasculares / Assessment of the Dysautonomia Presence in Parkinson disease through Cardiovascular Signal Analysis

Resumen: En este trabajo se evalúa y compara la respuesta del sistema nervioso autónomo (SNA) en pacientes con enfermedad de Parkinson (EP) y sujetos sanos para detectar la posible presencia de disautonomía. Las señales de electrocardiograma y fotopletismografía fueron adquiridas durante las maniobras: reposo, cambio de postura (Post-CP), respiración controlada (RC) e hiperventilación (Hip.). El análisis de las señales incluyó índices de la variabilidad de la frecuencia cardiaca (VFC) lineales y no lineales, índices de la señal de tiempo de tránsito de pulso y la sensibilidad del barorreflejo (índice α). Los pacientes con Parkinson mostraron una alteración en la modulación simpática principalmente durante Post-CP y una deficiencia en la respuesta cardiovagal en RC. La entropía aproximada disminuyó significativamente en sujetos sanos respecto a pacientes con EP durante RC. El índice α fue menor en pacientes con EP con respecto a sujetos sanos durante todo el protocolo, lo cual sugiere una alteración en el control del barorreflejo en EP. Sin embargo, es necesario aumentar el número de sujetos con la finalidad de determinar grados de disautonomía. El protocolo diseñado para evaluar la presencia de disautonomía en mexicanos con EP a través de señales no invasivas aportó información sobre el comportamiento del SNA.

Abstract: The goal of this work is to assess and to compare the autonomic nervous system (SNA) response in Parkinson's disease (EP) patients and healthy subjects in order to evaluate the possible dysautonomia presence. Electrocardiogram and photoplethysmography signals were acquired during the following maneuvers: rest, orthostatic change (Post-CP), controlled breathing (RC) and hyperventilation (Hip.). The signal processing was carried out by means of linear and no linear indices of heart rate variability (VFC), indices of pulse transit time (PTT) and baroreflex sensitivity (α index). Parkinson disease patients showed an attenuated sympathetic modulation mainly during Post-CP and the cardiovagal response resulted blunted during RC. Approximate entropy was significantly decreased in healthy subjects with respect to EP subjects during RC. In addition, the index α resulted in lower values in EP patients with respect to healthy subjects during the complete protocol, this result suggests that the baroreflex control in EP patients is blunted. However, is necessary to increase the number of subjects with the objective of determining levels of dysautonomia. The protocol designed to evaluate the dysautonomia presence in mexicans with EP through non invasive signals provides information about the SNA behavior.

Predicciones de dinámica cardiaca basadas en probabilidad y proporciones de entropía de atractores: simulaciones de evolución normal-crónica y crónico-aguda / Cardiac dynamics predictions based on probability and entropy proportions of attractors: simulations normal - chronic and chronic - acute evolution

Objetivos: desarrollar simulaciones físico-matemáticas de dinámicas cardÍacas desde estados de normalidad hasta estados agudos. Materiales y métodos: se tomaron 4 dinámicas cardíacas con diagnósticos de normalidad, a partir de las cuales se realizaron 4 simulaciones de cada dinámica, a partir de alteraciones de los valores máximos y mínimos de frecuencias cardiacas y número de latidos, mediante un algoritmo aleatorio, para luego realizar simulaciones de la totalidad de las secuencias y construir atractores.Posteriormente, se calcularon probabilidades, entropías y proporciones de entropía, y se establecieron los diagnósticos de cada simulación, determinando así trayectorias desde normalidad, pasando por enfermedad crónica hasta enfermedad aguda.Resultados: La metodología permitió establecer medidas de probabilidad, entropía y proporciones de la entropía del atractor que matemáticamente dan cuenta del nivel de gravedad de cada simulación, evidenciando variaciones entre diferente niveles de enfermedad crónica y aguda. Conclusión: las trayectorias desarrolladas evidencian el carácter preventivo a nivel clínico de la metodología al cuantificar variaciones en el tiempo y señalar alteraciones leves que pueden dar lugar a estados agudos...(AU)

Objective: to develop physical and mathematical simulations of cardiac dynamics from normal states to acute conditions. Methods: 4 normal cardiac dynamics were taken, from which 4 simulations were made for each dynamic, starting from maximum and minimum values of heart rates and number of beats per hour. These values were used to make a simulation of the entire sequency through a random algorithm; after that, it was possible to build attractors. Subsequently, probabilities, entropies and entropy proportions were calculated, and each simulation diagnoses were established, determining paths for normal, chronic disease and acute illness. Results: the methodology allowed to establish measures of probability, entropy and proportions of the entropy of the attractor that quantify mathematically the level of severity of each simulation, showing variations between different levels of chronic and acute disease.Conclusion:the developed paths show the diagnostic capacity of this methodology to quantifyvariations in time and show slight alterations that can lead to acute conditions, being useful in the clinical setting...(AU)

Ensayo clínico cruzado y aleatorizado para comparar dos modelos farmacocinéticos de propofol usando índices de entropía / Randomized cross-over clinical trial comparing two pharmacokinetic models of propofol using entropy indices

Introduction: There are two different pharmacokinetic models (Marsh and Schnider) for the administration of total intravenous anesthesia with propofol, the parameter differences could have some impact over the depth of anesthesia. Objective: To determine if there is a significant difference in the variability of depth of anesthesia suggesting that one model is superior in achieving a more stable and predictable depth of anesthesia during surgery. Methods: A cross-over clinical trial was conducted on 16 healthy patients programmed for upper or lower limb ambulatory orthopedic surgery. Patients were randomly assigned to (i) effect site target controlled infusion of propofol with Marsh model at a target concentration of 2.5 μg/ml for 20 min, a 20 min washout, then propofol was administered with Schnider model at the same effect site target for the reminder of the surgery, or (ii) the reverse sequence. Differences in variability of depth of anesthesia, were assessed by comparing records of spectral entropy indices during surgery through an unpaired t-test. Results: There was no evidence of significant difference in the mean variances of either spectral entropy indices between the two models (p-value: 0.57 for State Entropy, p-value: 0.51 for Response Entropy). Conclusion: The study suggests that both pharmacokinetic models are equivalent in terms of stability of depth of anesthesia. It is important to keep testing determinants of the efficacy of the models in different types of population because their behavior according to individual characteristics of patients or variables such as cost-effectiveness could end up tilting the scale.

Introducción: Hay dos modelos farmacocinéticos diferentes para la administración de la anestesia total intravenosa con propofol (Marsh y Schnider), las diferencias entre los parámetros podrían tener algún impacto sobre la profundidad anestésica. Objetivo: Comparar la variabilidad de la profundidad anestésica durante administración de infusión de propofol con los modelos de Marsh y Schnider para determinar si hay diferencias significativas que sugieran que uno de los modelos es superior en lograr una profundidad anestésica más estable y predecible. Métodos: Estudio clínico cruzado, controlado y aleatorizado llevado a cabo en 16 pacientes programados para cirugía ambulatoria de ortopedia. Los pacientes fueron asignados aleatoriamente a i) infusión controlada por objetivo de propofol con el modelo de Marsh a una concentración objetivo en sitio de efecto de 2.5μg/ml durante 20 minutos, 20 minutos de periodo de lavado, seguido de infusión de propofol con modelo de Schnider a la misma concentración objetivo; o ii) la secuencia inversa. La diferencia en variabilidad de profundidad anestésica fue evaluada mediante la comparación de registros de índices de entropía con una prueba t no pareada. Resultados: No se encontró evidencia de diferencias significativas de la varianza media en los índices de entropía espectral asociada a los modelos (valor-p: 0.57 para entropía de estado, valor-p: 0.51 para entropía de respuesta). Conclusión: El estudio sugiere que ambos modelos son equivalentes en términos de estabilidad de profundidad anestésica. Es importante continuar estudiando la eficacia de los modelos en diferentes tipos de población, dado que su comportamiento según características individuales de los pacientes o variables cómo costo-efectividad podrían inclinar la balanza.

Trajetórias de local de moradia, estudo e trabalho dos jovens brasileiros entre 2003 e 2011: uma análise de entropia / Young Brazilians housing, education and work trajectories between 2003 and 2011: an entropy analysis / Trayectorias de vivienda, estudio y trabajo de los jóvenes brasileños entre 2003 y 2011: un análisis de entropía

Diversos estudos mostram que, em vários países, incluindo o Brasil, o período que os jovens permanecem na casa dos pais aumentou constantemente entre 1970 e 2000. O presente trabalho analisa a decisão dos jovens de sair da casa dos pais, a saída da escola e a entrada no mercado de trabalho, com o objetivo de identificar se o bom desempenho da economia brasileira entre 2003 e 2011 promoveu a aceleração dessas transições para a vida adulta. Utilizando os microdados da PNAD, calculou-se a proporção de jovens de 15 a 34 anos de áreas metropolitanas que moram com os pais, que estudam e que trabalham. Em seguida, utiliza-se a análise de entropia com o objetivo de analisar essas três dimensões conjuntamente. Os resultados sugerem uma quebra com o paradigma do prolongamento da juventude amplamente discutido nas últimas décadas: houve uma aceleração da transição para a vida adulta no período analisado...

Abstract Academic evidence from all over the world, including Brazil, show that young people have increasingly delayed the decision of leaving their parents' house since the seventies. This paper studies the decision of young people regarding living with their parents, studying and working. Our goal is to evaluate how young people's transition to adulthood changed due to a growing economy between 2003 and 2011. Using the National Household Sample Surveys (PNADs) of 2003 and 2011, we calculate the proportion of people between 15 and 34 years in metropolitan areas living with parents, studying and working. The fraction of young people living with their parents didn't change significantly during 2003 and 2011, there was a drop in school attendance and the proportion of workers among young people increased. In order to access the interplay of these three dimensions we perform an entropy analysis. Our results suggest a reversal of the pattern of extending youth, which has been vastly debated over the last decades...

Resumen En todo el mundo, Brasil incluso, varios estudios demuestran que el periodo que los jóvenes permanecen en la casa de sus padres ha aumentado entre los años 1970 y 2000. Utilizando los microdatos de la PNAD (Encuesta Nacional de Hogares por Muestreo) de los años 2003 y 2011, se estiman las la proporción de jóvenes entre 15 y 34 años de edad en las áreas metropolitanas que viven con los padres, estudian y trabajan. La proporción de jóvenes que viven con sus padres no ha cambiado significativamente entre 2003 y 2011, hubo una disminución de la asistencia a la escuela en esta cohorte y un aumento en la proporción de trabajadores entre los jóvenes. Luego se realizó un análisis de la entropía con el objetivo de analizar estas tres dimensiones conjuntamente. Los resultados sugieren una ruptura con el paradigma de la prolongación de la juventud ampliamente discutido en las últimas décadas...

Distribución potencial y características geográficas de poblaciones silvestres de Vanilla planifolia(Orchidaceae) en Oaxaca, México / Potential distribution and geographic characteristics of wild populations ofVanilla planifolia(Orchidaceae) Oaxaca, Mexico

ResumenLos especímenes silvestres de Vanilla planifolia G. Jack forman parte del acervo genético primario, los cuales solo se han reportado en Oaxaca, México. Por ello se evaluó la distribución de esta especie con el objetivo de ubicar y describir características ecológicas en zonas potenciales de distribución. La metodología empleada consistió de cuatro etapas: 1) Elaboración de una base de datos con registros de herbario;2) Construcción de la distribución potencial basado en los registros históricos de herbario para la especie, mediante el modelo de máxima entropía (Maxent), con el uso de 22 variables bioclimáticas como predictoras; 3) Realización de búsquedas sistemáticas de individuos in situ con base en los registros de herbario y las áreas de distribución potencial en 24 municipios, para conocer la situación y la distribución del hábitat actual, y 4) Descripción mediante factores ambientales de los nichos ecológicos potenciales generados por MaxEnt. La revisión de las colecciones de herbarios reportó un total de 18 registros de V. planifolia, comprendidos entre 1939 y 1998.La búsqueda sistemática de individuos en campo ubicó 28 plantas distribuidas en 12 sitios sobre 95 364 Km2. Las variables que contribuyeron con mayor valor porcentual para determinar la estimación del modelo de distribución potencial en vainilla son precipitación del periodo más lluvioso (61.9 %), régimen de humedad del suelo (23.4 %) y precipitación del cuatrimestre más lluvioso (8.1 %). El hábitat potencial de la especie se distribuyó en cuatro zonas; trópico húmedo del golfo de México, templado húmedo, trópico húmedo y templado húmedo del pacifico. La precipitación anual osciló de 2 500 a 4 000 mm, con lluvias en verano y porcentaje de precipitación invernal de 5 a 10 %. El régimen de humedad y clima predominantes fueron údico tipo I (330 a 365 días de humedad) y cálido húmedo (Am/A(C) m). Las plantas se ubicaron en altitudes de 200 a 1 190 msnm, en laderas accidentadas, que por lo general están al pie de sistemas montañosos de 1 300 a 2 500 metros de altitud. En condiciones naturales la distribución de la especie no se limita a selva alta perennifolia, dado que se ubicó en bosque mesófilo de montaña y bosque tropical perennifolio. La ubicación de nuevos especímenes de V. planifolia en condiciones silvestres reduce un 66 % del área potencial de distribución, y la fragmenta, al pasar de ser una zona continua a convertirse en tres zonas geográficamente separadas. La reducción del hábitat se debió a un aumento en el número de plantas ubicadas, lo que define las condiciones ambientales a un nivel más exacto. Por lo anterior, se pueden emprender o diseñar acciones de conservación enfocadas a áreas más específicas dentro del estado de Oaxaca, México.

AbstractWild specimens of Vanilla planifolia represent a vital part of this resource primary gene pool, and some plants have only been reported in Oaxaca, Mexico. For this reason, we studied its geographical distribution within the state, to locate and describe the ecological characteristics of the areas where they have been found, in order to identify potential areas of establishment. The method comprised four stages: 1) the creation of a database with herbarium records, 2) the construction of the potential distribution based on historical herbarium records for the species, using the model of maximum entropy (MaxEnt) and 22 bioclimatic variables as predictors; 3) an in situ systematic search of individuals, based on herbarium records and areas of potential distribution in 24 municipalities, to determine the habitat current situation and distribution; 4) the description of the environmental factors of potential ecological niches generated by MaxEnt. A review of herbarium collections revealed a total of 18 records of V. planifolia between 1939 and 1998. The systematic search located 28 plants distributed in 12 sites in 95 364 Km2. The most important variables that determined the model of vanilla potential distribution were: precipitation in the rainy season (61.9 %), soil moisture regime (23.4 %) and precipitation during the four months of highest rainfall (8.1 %). The species potential habitat was found to be distributed in four zones: wet tropics of the Gulf of Mexico, humid temperate, humid tropical, and humid temperate in the Pacific. Precipitation oscillated within the annual ranges of 2 500 to 4 000 mm, with summer rains, and winter precipitation as 5 to 10 % of the total. The moisture regime and predominating climate were udic type I (330 to 365 days of moisture) and hot humid (Am/A(C) m). The plants were located at altitudes of 200 to 1 190 masl, on rough hillsides that generally make up the foothills of mountain systems, with altitudes of 1 300 to 2 500 masl. In natural conditions, distribution of the species is not limited to high evergreen forests, since it was also found in mountain mesophyll and tropical evergreen forests. The location of new specimens of V. planifolia in its wild condition reduces the potential distribution area by 66 %. This area is fragmented into three geographically separated areas. Habitat reduction was due to the increased number of located plants that define the environmental conditions into a more accurate level. Conservation actions can thus be designed and implemented, focusing on more specific areas within the state of Oaxaca, Mexico.

La medicina "al borde del caos". Vida, entropía y complejidad / Medicine at the "edge of chaos". Life, entropy and complexity

El objetivo de este artículo es contribuir a que los médicos y otros profesionales de la salud, que buscan diariamente mejorar su conocimiento para beneficio del ser humano enfermo, incorporen nuevas herramientas conceptuales y metodológicas para entender la complejidad inherente al campo de la medicina. Este artículo desarrolla conceptos que no son familiares a los profesionales de la salud, a fin de que sean pensados y aprehendidos. Plantea la necesidad de definir la vida desde el punto de vista termodinámico y situarla en estrecha relación con los sistemas complejos, la dinámica no lineal y el comportamiento caótico, redefinir los mecanismos convencionales de control fisiológico basados en el concepto de homeostasis y recorrer el camino que va desde la búsqueda de vida extraterrestre hasta exponer a la medicina “al borde del caos”. La complejidad trasciende los aspectos biológicos; incluye la dimensión subjetiva y simbólico-social. Visualizar la enfermedad como un fenómeno heterogéneo y multicausal puede dar origen a nuevos enfoques para el enfermo.

The aim of this paper is to help physicians and health professionals, who constantly seek to improve their knowledge for the benefit of the ill, to incorporate new conceptual and methodological tools to understand the complexity inherent to the field of medicine. This article contains notions that are unfamiliar to these professionals and are intended to foster reflection and learning. It poses the need to define life from a thermodynamic point of view, linking it closely to complex systems, nonlinear dynamics and chaotic behavior, as well as to redefine conventional physiological control mechanisms based on the concept of homeostasis, and to travel the path that starts with the search for extraterrestrial life up to exposing medicine “near the edge of chaos”. Complexity transcends the biological aspects; it includes a subjective and symbolic/social dimension. Viewing disease as a heterogeneous and multi-causal phenomenon can give rise to new approaches for the sick.

Assessment of fetal development by HRV and chaotic global techniques

INTRODUCTION: Fetal heart rate and its variability during the course of gestation have been extensively researched. The overall reduction in heart rate and increase in fetal HRV is associated with fetal growth and the increase in neural integration. The increased complexity of the demands on the cardiovascular system leads to more variation in the temporal course of the heart rate which has been shown to be reflected in measures of complexity. The aim of this work was to investigate novel complexity measures with respect to their ability to quantify changes over gestational age in individual fetuses consistently and in a stable manner. METHODS: We examined 215 fetal magnetocardiograms (FMCG), each of 5 min duration, in 11 fetuses during the second and third trimesters (at least 10 data sets per fetus). From the FMCG we determined the fetal RR beat durations. For each 5 min time-series of RR intervals we then calculated Shannon entropy, high spectral entropy, high spectral Detrended Fluctuation Analysis, spectral Multi-Taper Method as well as the standard deviation and two commonly used complexity measures: Approximate Entropy and Sample Entropy. For each subject and HRV measure, we performed regression analysis with respect to gestational age. The coefficient of determination R² was used to estimate 'goodness-of-fit', the slope of the regression indicated the strength of the individual dependency on gestational age. RESULTS: We found that the new complexity measures do not outperform ApEn. CONCLUSION: This study has now rejected the hypothesis that the spectral complexity measures outperform those applied previously.

INTRODUÇÃO: A freqüência cardíaca fetal e da sua variabilidade durante o curso da gestação têm sido extensivamente pesquisada. A redução global da frequência cardíaca e aumento da VFC fetal está associada com o crescimento fetal e aumento da integração neural. O aumento da complexidade das exigências sobre o sistema cardiovascular conduz a uma maior variação no decurso temporal da frequência cardíaca o que foi mostrado para reflectir-se medidas de complexidade. O objetivo deste trabalho foi investigar medidas de complexidade novos em relação à sua capacidade de quantificar as mudanças ao longo da idade gestacional em fetos individuais de forma consistente e de forma estável. MÉTODO: Foram examinados 215 magnetocardiograms fetais (FMCG), cada um dos 5 min de duração, em 11 fetos durante o segundo e terceiro trimestres (pelo menos 10 conjuntos de dados por feto). A partir do grande consumo determinamos as durações RR batimento fetais. Para cada série temporal 5 min dos intervalos RR então calculada Shannon entropia, alta entropia espectral, alta espectral Destendenciada Análise Flutuação, espectral Multi-Taper Método, bem como o desvio padrão e duas medidas de complexidade comumente utilizados: aproximado Entropia e Amostra Entropia. Para cada medida assunto e HRV, foi realizada análise de regressão em relação à idade gestacional. O coeficiente de determinação R² foi usada para estimar a "o bem-of-fit", a inclinação da regressão indicou a força do indivíduo dependência da idade gestacional. RESULTADOS: Verificou-se que as novas medidas de complexidade não superar ApEn. CONCLUSÃO: Este estudo agora rejeitou a hipótese de que as medidas de complexidade espectrais superar os aplicados anteriormente.

Trends and biases in global scientific literature about ecological niche models / Tendências e vieses na literatura científica mundial sobre modelos de nicho ecológico

Abstract Recently, ecological niche models have been employed to investigate the potential geographical distribution of species. However, it is necessary to analyze the vast number of publications on this topic to understand the trends and biases of research using ecological niche models (ENMs). Therefore, this study aims to investigate trends in the scientific literature regarding studies on ENMs. For the quantitative analysis of the literature on ENMs, we performed a search in the Thomson ISI (Web of Science) database between 1991 and 2013. The search identified 3042 papers containing preselected keywords in either the title or abstract. The results showed that the number of papers has increased over the years (r=0.77, P<0.001), with a sharp increase in recent years, highlighting the widespread use of the ENMs. There was an increase in the diversity of journals that published papers about ENMs (r=0.97, P<0.001). The research was conducted in different countries, predominantly the United States of America (550 papers), and the most commonly used method was the Maximum Entropy method (312 papers). Regarding the taxonomic group, most research has been conducted on plants (402 papers, or 28.36% of the total). There was no relationship between the modeling method used and the taxonomic group studied (χ2=4.8, P=0.15). Finally, the wide availability of biological, environmental and computational resources has elicited the broad use of tools for ENMs. Despite the conceptual discussions of the ENMs, this method is currently the most effective way to evaluate the potential geographical distribution of species, and to predict the distribution under different environmental conditions (i.e., future or past scenarios).

Resumo Recentemente, modelos de nicho têm sido empregados para investigar a distribuição geográfica potencial de espécies. Porém, é necessário analisar a vasta quantidade de publicações sobre o referido tema, a fim de compreender as tendências e vieses das pesquisas que usam modelos de nicho ecológico (MNEs). Portanto, esse trabalho tem por objetivo investigar as tendências da literatura científica de trabalhos sobre MNEs. Para a análise quantitativa das publicações sobre MNEs, foi realizada uma busca na base de dados Thomson ISI (Web of Science), entre o período de 1991 a 2013. A pesquisa agrupou 3042 documentos que continham nas palavras-chave, no título ou no resumo os termos selecionados para a busca. Os resultados mostraram que de forma geral o número de artigos tem aumentado ao longo dos anos (r=0,77, P<0,001), com um acentuado crescimento nos anos mais recentes, destacando o amplo uso de MNEs. Ao longo dos anos percebeu-se um aumento da diversidade de revistas que publicam sobre o assunto (r=0,97, P<0,001). As pesquisas têm sido desenvolvidas em diferentes países, com predomínio dos Estados Unidos (550 artigos) e o método mais utilizado foi o de Máxima Entropia (312 artigos). Quanto ao grupo taxonômico, a maioria dos estudos tem ocorrido com plantas (402 artigos ou 28,36% do total de artigos). Não houve relação entre método de modelagem e grupo taxonômico (χ2=4,8, P=0,15). Por fim, a ampla disponibilidade de dados biológicos, ambientais e recursos computacionais tem propiciado um amplo uso de MNEs. Apesar das discussões conceituais sobre MNEs, o método atualmente é o mais eficaz para conhecer a distribuição geográfica potencial das espécies e ainda projetar essa distribuição sob diferentes condições ambientais (i.e. cenários futuros, passado).

Trends and biases in global scientific literature about ecological niche models

Abstract Recently, ecological niche models have been employed to investigate the potential geographical distribution of species. However, it is necessary to analyze the vast number of publications on this topic to understand the trends and biases of research using ecological niche models (ENMs). Therefore, this study aims to investigate trends in the scientific literature regarding studies on ENMs. For the quantitative analysis of the literature on ENMs, we performed a search in the Thomson ISI (Web of Science) database between 1991 and 2013. The search identified 3042 papers containing preselected keywords in either the title or abstract. The results showed that the number of papers has increased over the years (r=0.77, P 0.001), with a sharp increase in recent years, highlighting the widespread use of the ENMs. There was an increase in the diversity of journals that published papers about ENMs (r=0.97, P 0.001). The research was conducted in different countries, predominantly the United States of America (550 papers), and the most commonly used method was the Maximum Entropy method (312 papers). Regarding the taxonomic group, most research has been conducted on plants (402 papers, or 28.36% of the total). There was no relationship between the modeling method used and the taxonomic group studied (2=4.8, P=0.15). Finally, the wide availability of biological, environmental and computational resources has elicited the broad use of tools for ENMs. Despite the conceptual discussions of the ENMs, this method is currently the most effective way to evaluate the potential geographical distribution of species, and to predict the distribution under different environmental conditions (i.e., future or past scenarios).

Resumo Recentemente, modelos de nicho têm sido empregados para investigar a distribuição geográfica potencial de espécies. Porém, é necessário analisar a vasta quantidade de publicações sobre o referido tema, a fim de compreender as tendências e vieses das pesquisas que usam modelos de nicho ecológico (MNEs). Portanto, esse trabalho tem por objetivo investigar as tendências da literatura científica de trabalhos sobre MNEs. Para a análise quantitativa das publicações sobre MNEs, foi realizada uma busca na base de dados Thomson ISI (Web of Science), entre o período de 1991 a 2013. A pesquisa agrupou 3042 documentos que continham nas palavras-chave, no título ou no resumo os termos selecionados para a busca. Os resultados mostraram que de forma geral o número de artigos tem aumentado ao longo dos anos (r=0,77, P 0,001), com um acentuado crescimento nos anos mais recentes, destacando o amplo uso de MNEs. Ao longo dos anos percebeu-se um aumento da diversidade de revistas que publicam sobre o assunto (r=0,97, P 0,001). As pesquisas têm sido desenvolvidas em diferentes países, com predomínio dos Estados Unidos (550 artigos) e o método mais utilizado foi o de Máxima Entropia (312 artigos). Quanto ao grupo taxonômico, a maioria dos estudos tem ocorrido com plantas (402 artigos ou 28,36% do total de artigos). Não houve relação entre método de modelagem e grupo taxonômico (2=4,8, P=0,15). Por fim, a ampla disponibilidade de dados biológicos, ambientais e recursos computacionais tem propiciado um amplo uso de MNEs. Apesar das discussões conceituais sobre MNEs, o método atualmente é o mais eficaz para conhecer a distribuição geográfica potencial das espécies e ainda projetar essa distribuição sob diferentes condições ambientais (i.e. cenários futuros, passado).