GERENCIA DE RIESGO BASADO EN LA ORGANIZACIÓN DEL CEREBRO BIOLÓGICO

GUILLERMO G. VALENCIA CAMARGO

UNIVERSIDAD DE LOS ANDES

FACULTAD DE INGENIERÍA

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA CIVIL Y AMBIENTAL

BOGOTÁ, D. C.

2005

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GERENCIA DE RIESGO BASADO EN LA ORGANIZACIÓN DEL CEREBRO BIOLÓGICO

GUILLERMO G. VALENCIA CAMARGO

Asesor: MAURICIO SANCHEZ SILVA Ph.D

Proyecto de Grado para optar al título

de ingeniero Civil

UNIVERSIDAD DE LOS ANDES

FACULTAD DE INGENIERÍA

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA CIVIL Y AMBIENTAL

BOGOTÁ, D. C.

2005

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Tabla de contenido

Introducción.........................................................................................................................5 Objetivos ...............................................................................................................................6 1. Marco Teórico..............................................................................................................7

1.1. Organización del sistema nervioso....................................................................8 1.1.1. Medula espinal..............................................................................................9 1.1.2. Tallo encefálico ...........................................................................................10 1.1.3. Cerebelo.......................................................................................................10 1.1.4. Tálamo e hipotálamo..................................................................................11 1.1.5. Hemisferios cerebrales ..............................................................................11

1.2. Conceptos básicos de los sistemas sensoriales y motor.............................14 1.2.1. Sinapsis y revelo sináptico........................................................................14 1.2.2. Organización topográfica...........................................................................15 1.2.3. Cruzamientos de información o Decusaciones .....................................15 1.2.4. Tipos de fibras nerviosas...........................................................................15

2. Sistemas sensoriales ..............................................................................................17 2.1. Vías sensoriales..................................................................................................17 2.2. Tipos de receptores sensoriales ......................................................................19 2.3. Transducción sensorial......................................................................................20 2.4. Campos receptores ............................................................................................21 2.5. Codificación sensorial........................................................................................22 2.6. Adaptación de los receptores sensoriales ......................................................23

3. Sistema somatosensorial y dolor ........................................................................25 3.1. Tipos de receptores somatosensoriales .........................................................25 3.2. Vías somatosensoriales.....................................................................................27

4. Visión ...........................................................................................................................29 4.1. El ojo humano .....................................................................................................29 4.2. Fotorrecepción ....................................................................................................30 4.3. Vías ópticas .........................................................................................................32

5. Audición ......................................................................................................................34 5.1. Transducción auditiva ........................................................................................35 5.2. Vías auditivas ......................................................................................................37 5.3. Sistema vestibular ..............................................................................................37 5.4. Reflejos vestibulooculares.................................................................................39

6. Olfacción.....................................................................................................................40 6.1. Receptores y transducción olfatoria ................................................................40 6.2. Vías olfatorias......................................................................................................41

7. Gusto ...........................................................................................................................42 7.1. Receptores y transducción gustativa...............................................................42

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7.2. Vías gustativas ....................................................................................................44 8. Sistemas motores.....................................................................................................45

8.1. Unidades motoras, motoneuronas y fibras musculares ...............................45 8.2. Husos musculares ..............................................................................................46 8.3. Reflejos.................................................................................................................47 8.4. Vías motoras .......................................................................................................50 8.5. Cerebelo, postura y movimiento.......................................................................50 8.6. Corteza motora y ganglios básales .................................................................51 8.7. Patrones de acción fijos.....................................................................................52

9. Gerencia de riesgo y el funcionamiento del cerebro biológico..................56 9.1. El riesgo y la necesidad de predecir................................................................57 9.2. Gerencia de riesgo como el cerebro ...............................................................59

10. Gerencia de proyectos y de riesgo en las organizaciones como . cerebros ....................................................................................................................66

10.1. Gerencia de riesgo y sus elementos principales .......................................66 10.2. Identificación del riesgo .................................................................................69 10.3. Evaluación y análisis del riesgo ...................................................................70 10.4. Respuesta a los riesgos y toma de decisiones..........................................71 10.5. Seguimiento, control y retroalimentación....................................................72 10.6. ¿Como puede funcionar la organización como un cerebro?...................72

11. Conclusiones ..........................................................................................................80 12. Referencias..............................................................................................................82

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Introducción

Los últimos avances en la ciencia y en la tecnología, le han permitido al hombre, comprender o por lo menos acercarse a la verdad sobre el funcionamiento de nuestro cuerpo, en especial el de nuestro sistema nervioso central, cuyo componente principal y más desconocido es el cerebro. Como se sabe el cerebro es el órgano más característico del ser humano. Este órgano contiene varios billones de células, de las cuales unos 100.000 millones son neuronas y posee casi 100 trillones de interconexiones en serie y en paralelo que proporcionan la base física que permite el funcionamiento cerebral. Gracias a los circuitos formados por las células nerviosas o neuronas, es capaz de procesar información sensorial procedente del mundo exterior y del propio cuerpo, creando un modelo virtual del mundo al que llamamos realidad. El cerebro desempeña funciones sensoriales, funciones motoras y funciones de integración menos definidas asociadas con diversas actividades mentales. Algunos procesos que están controlados por el cerebro son la memoria, el lenguaje, la escritura y la respuesta emocional. El funcionamiento de este increíble sistema se basa en el concepto de que la neurona es una unidad anatómica y funcional independiente, integrada por un cuerpo celular del que salen numerosas ramificaciones llamadas dendritas, capaces de recibir información procedente de otras células nerviosas, y de una prolongación principal, el axón, que conduce la información hacia las otras neuronas en forma de corriente eléctrica. A pesar de que se conocen algunos conceptos básicos sobre la fisiología del cerebro humano, este sistema sigue siendo un gran enigma para la biología actual y cada día va tomando fuerza la idea de que la comprensión científica del cerebro y sus funciones puede llegar a ser el camino más revolucionario para el progreso humano, no solo por las nuevas alternativas que implicarían el alivio o la curación de las enfermedades mentales y degenerativas del sistema nervioso, sino también por la repercusión que un conocimiento profundo del cerebro puede tener en aspectos tan distintos como los sociales, el aprendizaje, las relaciones interpersonales, o aspectos y disciplinas de la vida diaria como los diferentes tipos de ciencias así como la ingeniería. De esta manera y gracias a los nuevos conocimientos que la neurociencia ha podido descubrir acerca del funcionamiento y la comprensión del cerebro, como el sistema más prefecto y eficaz a la hora de tomar decisiones, con una capacidad increíble para poder predecir eventos futuros. Ya que de no ser por esto, el sistema no habría podido sobrevivir a los cambios y retos impuestos por la evolución. La estos conocimientos le abren nuevas opciones a al ingeniaría y a la gerencia de riesgo, pues al fin al cabo el riesgo no es más que un posible evento, cuyo éxito en su manejo se encuentra en la predicción del mismo.

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Objetivos

Objetivo general

• El presente estudio pretende dar a conocer nuevas alternativas u opciones que se puedan implementar en la gerencia de riesgo, entendida como una disciplina donde la mayor dificultad y prioridad se encuentra en saber tomar decisiones eficientes. Esto, aprovechando la comprensión científica del cerebro y sus funciones que nos ha brindado la neurociencia en estos últimos años. Identificando que hace de este sistema, algo tan eficiente o poderoso, y así poder plantear nuevas estrategias o metodologías efectivas, en la toma de decisiones acertadas para el manejo del riesgo.

Objetivos específicos

• Realizar una analogía entre los procesos que realizan las organizaciones biológicas y los de las organizaciones de gerencia de riesgo existentes.

• Identificar un método para optimizar procesos y toma de decisiones en la gerencia de riesgos basado en la comprensión y el funcionamiento del cerebro biológico.

• Adquirir conocimientos en el área de organizaciones biológicas con el fin de aplicar lo relevante en la ingeniería civil.

• Ampliar conocimientos previos en el área de gerencia de riesgos.

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1. Marco Teórico

El sistema nervioso es indispensable para la totalidad de las funciones vitales de los organismos, entre ellas el movimiento. Estas funciones se llevan a cabo bajo la coordinación y supervisión del mismo, el cual es no es más una compleja red formada por millones de células y filamentos altamente especializados que permiten a los organismos comunicarse e interactuar con su ambiente. Dentro de las partes que conforman esta compleja red, se encuentran componentes sensoriales que detectan y captan los estímulos producidos por el ambiente y componentes motores que son los encargados de producir respuesta a estos estímulos a través del movimiento. Los componentes especializados del sistema nervioso están encargados de recibir, almacenar, y procesar información para ejecutar el movimiento o respuesta motora más acertada. Para entender el funcionamiento del cerebro, es necesario comprender la organización básica del sistema nervioso así como sus características generales. Y finalmente se estudiaran los componentes o respectivos sistemas sensoriales y motores.

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1.1. Organización del sistema nervioso Para comprender el funcionamiento del sistema nervioso es indispensable comprender la organización del mismo así como un arreglo anatómico macroscópico de las estructuras (Linda S. Costanzo, 1998), algo básico y apropiado para comprender el funcionamiento. El sistema nervioso se divide en dos secciones principales, las cuales están comunicadas claramente entre sí, el sistema nervioso central (SNC) y el sistema nervioso periférico (SNP). En el primero se encuentra el cerebro y la medula espinal, y el segundo esta conformado por receptores sensoriales, nervios sensoriales y ganglios fuera del SNC. Además de la anterior diferenciación, hay que distinguir entre dos divisiones más, la sensorial y la motora del sistema nervioso. La división sensorial o aferente es la encargada de recibir y llevar la información hacia el interior del sistema nervioso, trasmitiéndola desde la periferia a sistemas cada vez más altos hasta que finalmente llega a la corteza cerebral. Esta información es recibida o capturada a través de receptores ubicados en la periferia del sistema y dentro de estos encontramos, receptores auditivos, visuales, quimiorreceptores y somatorreceptores (encargados del tacto) entre otros. Por otra parte la división motora o eferente es la encargada de llevar la información hacia fuera del sistema o a la periferia. Esta información es la encargada de generar las contracciones musculares encargadas del movimiento o las respuestas físicas. El sistema nervioso central esta dividido en medula espinal, tallo encefálico (conformado por: bulbo raquídeo, puente, y mesencéfalo), cerebelo, diencefalo (tálamo e hipotálamo) y los hemisferios cerebrales (corteza cerebral, sustancia blanca, ganglios básales, formación hipocámpica y amígdala), este arreglo de estructuras o partes se pueden ver claramente en la (figura 1), a continuación se explicara brevemente cada una de las divisiones que conforman el sistema nervioso central.

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FIGURA 1. Diagrama esquemático del sistema nerv ioso central, Linda S. Costanzo, 1998.

1.1.1. Medula espinal La medula espinal es parte más amplia del SNC y esta contenido dentro del canal vertebral o neutral, esta se extiende desde la base del cráneo hasta la primera vértebra lumbar, por debajo de esta zona se reduce formando una especie de cordón llamado filum terminal, el cual contiene poca materia nerviosa. Por encima de esta en la base del cráneo se encuentra el bulbo raquídeo. Al igual que el cerebro, la medula esta encerrada en una funda triple de membranas y esta segmentada en dos mitades laterales, y de cada lado de la medula surgen 31 pares de nervios raquídeos, cada uno de los cuales tiene una raíz anterior y otra posterior. Estos pares se componen de nervios sensoriales (aferentes) y nervios motores (eferentes). Los nervios sensoriales transmiten la información ascendente hacia la medula espinal desde la piel, articulaciones, músculos y demás órganos de la periferia. Los nervios motores llevan la información descendente desde la medula espinal hacia la periferia, como los nervios motores que intervienen en el movimiento muscular.

Mesencèfalo

Puente

Bulbo raquídeo

Hipófisis Hipotálamo

Cerebelo

Corteza cerebral

Tálamo

Tallo encefálico

Medula espinal

Línea media

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Como se puede ver la información también viaja a través de la medula espinal, esta transmite los impulsos hacia el cerebro o niveles cada vez mas altos del SNC desde la periferia a través de vías ascendentes y los impulsos o información motora desde las partes más altas del SNC hacia el resto del cuerpo o nervios motores de la periferia a través de vías descendentes. La médula espinal también transmite información a los vasos sanguíneos, músculo cardiaco, músculo liso y las glándulas por medio de los nervios eferentes que salen de ella, en respuesta a un estímulo recibido, o en respuesta a señales procedentes de centros superiores del SNC.

1.1.2. Tallo encefálico El tallo encefálico esta conformado por el mesencéfalo, puente y bulbo raquídeo. Dentro del tallo encefálico se originan nervios craneales que transmiten información sensorial a este tallo, y otros que transmiten información motora desde el tallo hacia otros sitios. A continuación se describen cada una de las partes que lo conforman.

• El bulbo raquídeo contiene centros autónomos que controlan y regulan la respiración, la presión arterial, la deglución y los reflejos del vomito.

• El punte participa en la regulación de la respiración y a través de este se relava la información que viene de los hemisferios cerebrales hacia el cerebelo.

• El mesencéfalo participa en el control y el relevo de la información de los sistemas auditivo y visual.

1.1.3. Cerebelo El cerebelo es una estructura en forma de hojas que se encuentra en la parte posterior del cráneo, por debajo de los hemisferios cerebrales. Consta de dos hemisferios (hemisferios cerebelosos). El cerebelo se une con el mesencéfalo, con el puente y con el bulbo raquídeo la función principal del cerebelo es la coordinación de los movimientos del cuerpo. Como lo son la planeación y ejecución de movimientos, conservación de la postura y coordinación de los movimientos de la cabeza y ojos. Además actúa en la coordinación y el mantenimiento del equilibrio. Por esta razón el cerebelo ubicado entre la corteza cerebral y la medula espinal, procesa e integra la información sensorial proveniente de la medula sobre la posición, información motora procedente de la corteza cerebral e información sobre el equilibrio que proviene de los órganos vestibulares del oído interno (Linda S. Costanzo, 1998).

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Así, toda actividad motora, como practicar un deporte o cualquier otra actividad que requiera movimiento depende de él.

1.1.4. Tálamo e hipotálamo El tálamo e hipotálamo forman el diencéfalo, lo que significa literalmente entre cerebro, esto debido a que están ubicados entre los dos hemisferios cerebrales y el tallo encefálico. El tálamo es un centro de integración de gran importancia, que recibe y procesa casi toda la información sensorial que va hacia la corteza cerebral. Asimismo por él pasa y se procesa la mayoría de la información motora que viene desde la corteza cerebral hacia el tallo encefálico y la medula espinal. El hipotálamo se encuentra debajo del tálamo y esta formado por distintas áreas o centros que regulan muchas de las actividades vitales del organismo y dirige otras necesarias para sobrevivir: regulación de la temperatura corporal, ingestión de alimentos, equilibrio hídrico, dormir, comportamiento afectivo y actividad sexual. El hipotálamo también es una glándula endocrina que controla la secreción de hormonas de la glándula hipófisis.

1.1.5. Hemisferios cerebrales Los hemisferios cerebrales están constituidos por la corteza cerebral, una sustancia blanca y tres núcleos profundos (ganglios básales, hipocampo, y amígdala). Las funciones de estos hemisferios son percepción, funciones motoras elevadas, cognición, memoria y emoción (Linda S. Costanzo, 1998). A continuación se describe brevemente cada uno de estos componentes.

• La corteza cerebral, se divide en varias áreas funcionales que se encuentran interconectadas entre si. La corteza cerebral es la superficie de los hemisferios cerebrales que contiene las circunvoluciones y posee cuatro lóbulos: frontal, parietal, temporal y occipital. La corteza cerebral recibe y procesa información sensorial e integra funciones motoras. Estas funciones se realizan en diferentes áreas de la corteza (Figura 2). A estas áreas se les designa como: primaria, secundaria y terciaria, esta clasificación se debe a la complejidad y a que tan directa sea su relación con los procesos sensoriales o motores realizados en cada área. Por ejemplo en las áreas primarias se realizan los procesos más sencillos y directos que involucran el menor numero de sinapsis (relación de contacto entre las células nerviosas), de la misma manera en las áreas terciarias se realizan procesos más complejos que requieren un mayor numero de sinapsis.

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Asimismo muchas de las funciones motoras y sensoriales han sido asociadas a zonas específicas o áreas de la corteza cerebral, como se indica en la siguiente figura. Por lo general, estas áreas aparecen en ambos hemisferios cerebrales y están encargadas de las funciones del lado opuesto del cuerpo. Los dos hemisferios cerebrales funcionan en conjunto aunque cada uno está muy especializado. Un ejemplo del funcionamiento de los hemisferios cerebrales es una sensación en el lado derecho del cuerpo que se percibe en el área somatosensorial izquierda. Así como el movimiento del brazo derecho esta determinado por la activación de neuronas de la corteza motora izquierda. Un hecho curioso de esto, es que en la mayoría de las personas el hemisferio izquierdo es dominante, lo cual explica que la mayoría de la gente sea diestra. Por otra parte las áreas funcionales de asociación se localizan sobre todo en la parte frontal de la corteza, y están involucradas en funciones del pensamiento y emocionales.

Figura 2, f unciones de la corteza cerebral.

El área frontal es una de las más importantes de la corteza cerebral, esta interviene en el conocimiento, la inteligencia y la memoria. Un ejemplo de esto, ocurre después de observar un objeto nuevo. Esta visualización produce un estimulo sensorial que es archivado dentro de la memoria durante un corto tiempo, y en algunos casos durante un periodo más largo en células especializadas (células cerebrales), de esta forma cuando se vuelve a observar el objeto, la memoria se activa y se reconoce el objeto (A. R. Luria, 1974). Un ejemplo asombroso de la capacidad de almacenamiento del cerebro es la capacidad que tiene una persona mayor de recordar hechos de su infancia.

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Durante los últimos años se han estudiado los mecanismos por los cuales el cerebro o las células nerviosas almacenan la memoria, a partir de estos estudios han surgido diversas teorías dentro de las cuales tenemos las siguientes. La primera se basa en los cambios que ocurren en el ácido (ARN) de las células de la corteza cerebral, las cuales codifican señales en forma de material proteico. La segunda teoría esta basada en los neuropéptidos del cerebro (sustancias proteicas que actúan como mensajeros, de igual forma que las hormonas) se activan cuando un hecho o acontecimiento se almacena en la memoria. Y una última teoría se basa en que los neurotransmisores (sustancias químicas que actúan en la transmisión de impulsos nerviosos entre dos o más neuronas) se modifican cuando se almacenan impulsos o hechos (G. Somjen, 1986).

• Ganglios básales, hipocampo y amígdala. Estos son los tres núcleos profundos de los hemisferios cerebrales. Los ganglios básales son los encargados de recibir estímulos desde todos los lóbulos de la corteza cerebral a través del tálamo hacia la corteza frontal para ayudar a la regulación del movimiento. El Hipocampo participa en los procesos de memoria. La amígdala se relaciona con las emociones y a la vez se comunica con el sistema nervioso autónomo (sistema involuntario encargado del funcionamiento del corazón, vasos sanguíneos, tubo digestivo, vejiga, uréteres, útero y glándulas), por esta razón un cambio emocional puede afectar alguno de estos órganos como por ejemplo la frecuencia cardiaca o secreción de hormonas (Linda S. Costanzo, 1998).

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1.2. Conceptos básicos de los sistemas sensoriales y motor Para comprender el funcionamiento de los componentes del sistema sensorial y motor, es pertinente hacer un análisis previo de cada una de las características y términos generales de cada uno estos sistemas. Este análisis se puede facilitar si se tiene en cuenta que muchas de estas características son comunes y se asemejan en su funcionamiento para ambos.

1.2.1. Sinapsis y revelo sináptico Las neuronas están constituidas por las dendritas, cuerpo celular o pericarión y el axón el cual también se conoce como fibra nerviosa, estas partes pueden estar dispuestas en diferentes formas características, no obstante el funcionamiento de estas células es similar. Las neuronas se comunican entre si en puntos de contacto especializados llamados sinapsis, estos puntos se forman por lo general entre la parte final de un axón y una dendrita, aunque a veces el axón se puede unir con el cuerpo de la neurona o con el axón terminal de otra neurona. Las terminales axónicas pertenecen a la neurona presináptica, la célula receptora del impulso o señal es la neurona postsináptica y la sinapsis entre neuronas puede ser excitatoria donde la señal continúa o inhibitoria donde se actúa para impedir la excitación de la neurona postsináptica. Asimismo un estimulo eléctrico aplicado a un axón puede excitarlo en cualquier parte, por ejemplo si este es aplicado en la mitad del axón, el impulso será transmitido hacia el cuerpo celular y hacia la parte terminal del axón. No obstante en lo que se refiere a procesos fisiológicos normales, los impulsos nerviosos siempre inician en el extremo de un axón o donde este se une al cuerpo celular, de manera que la dirección normal del impulso en cualquier fibra nerviosa se realiza estrictamente en un solo sentido. Para iniciar un impulso nervioso, la neurona generalmente debe ser excitada a través de su sinapsis, la cual esta localizada sobre las dendritas y el cuerpo celular y este efecto es transmitido al segmento inicial del axón (G. Somjen, 1986). Por otra parte las sinapsis más simples son conexiones 1 a 1 que está conformada por una neurona presináptica como lo puede ser una motoneurona y una neurona o elemento postsináptico como una fibra muscular esquelética. No obstante en el sistema nervioso existen sinapsis mucho más complicadas que requieren establecer sinapsis en núcleos de relevo, donde se integra información convergente, estos núcleos se encuentran en todo el sistema nervioso central especialmente en el tálamo. Asimismo estos núcleos contienen neuronas de diferentes tipos como lo son las interneuronas locales y neuronas de proyección, estas últimas tienen axónes largos que salen de los núcleos para hacer sinapsis en otros núcleos de relevo o en la corteza cerebral. De esta forma la mayoría de información que va o procede de la corteza cerebral se procesa en los núcleos de relevo talámicos.

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1.2.2. Organización topográfica Otra característica fundamental de los sistemas motor y sensorial, es que la información se encuentra codificada en mapas neurales o arreglos de neuronas que reciben y envían información desde y hacia sitios específicos del cuerpo. Esta información codificada topográficamente se preserva en cada nivel del sistema nervioso, es decir la información de los sistemas visuales, auditivo, somatosensorial entre otros, se representa topográficamente mediante estos arreglos neurales en la corteza cerebral.

1.2.3. Cruzamientos de información o Decusaciones La mayoría de las vías sensoriales y motoras son de simetría bilateral y la información viaja de un lado al otro lado del cerebro y de la medula espinal. De tal forma que la información sensorial de un lado del cuerpo es enviada al hemisferio del lado contrario del cerebro, y de la misma manera la información motora de un lado del cuerpo es enviada desde el hemisferio cerebral del lado contrario. El cruzamiento de información motora y sensorial se realiza en diferentes niveles del sistema nervioso central, por ejemplo algunas de estas señales se cruzan en la medula espinal como son las vías del dolor y muchas otras se cruzan en el tallo encefálico. Sin embargo algunos sistemas son mixtos, los cuales poseen vías cruzadas y no cruzadas, por ejemplo en el sistema visual la mitad de los axones de cada retina cruzan al lado opuesto del cerebro mientras la otra mitad no lo hace y permanece en el mismo lado (Linda S. Costanzo, 1998).

1.2.4. Tipos de fibras nerviosas Las fibras nerviosas del SNC se clasifican según la velocidad de conducción, es decir la velocidad a la cual se transmiten impulsos nerviosos, esta velocidad depende de dos factores, el primero, el diámetro de la fibra y el segundo de la presencia o ausencia de mielina. La mielina es la sustancia proteica que recubre las neuronas con la finalidad de hacer más rápidas las conexiones entre ellas, es decir la sinapsis. Esta recubre los axones de las neuronas. En conclusión se puede decir que en cuanto más gruesa sea la fibra y mayor sea el recubrimiento de mielina alrededor de la misma, la velocidad de conducción será mucho mayor, así como las fibras nerviosas finas y no mielinizadas tienen una velocidad de conducción lenta. Para la clasificación de las fibras se emplea dos sistemas basados en la velocidad de conducción; el primero se aplica a las fibras nerviosas sensoriales aferentes y motoras eferentes, y emplea una nomenclatura con las letras A, B y C. El segundo sistema solo aplica para fibras nerviosas sensoriales y utiliza una nomenclatura

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con los números romanos I, II, III y IV. En el siguiente cuadro (Tabla 1) se presenta un resumen de los tipos de fibras nerviosas.

Clasificación Tipo de fibra

nerviosa Ejemplo

Velocidad de diámetro relativo

Conducción relativa Mielinización

Sensorial y motora A alfa Motoneuronas Gruesas Más rápida Sí A beta Tacto, presión Medianas Media Sí A gamma Motoneuronas de los husos Medianas Media Sí musculares A delta Tacto, presión, temperatura, dolor Delgadas Media Sí B Nervios autónomos preganglionales Delgadas Media Sí C Dolor lento; nervios autónomos Más delgadas Más lenta No posganglionales; olfación

Sólo sensorial Ia Aferentes de husos musculares Gruesas Más rápida Sí Ib Aferentes del órgano tendioso Gruesas Más rápida Sí de Golgi II Aferentes secundarios de husos Medianas Media Sí musculares; tacto, presión III Tacto, presión, dolor rápido, Delgadas Media Sí temperatura IV Dolor, temperatura, olfación Más delgadas Más lenta No Tabla 1, Clasif icación de las f ibras nerv iosas, Linda S. Costanzo, 1998.

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2. Sistemas sensoriales

2.1. Vías sensoriales Los sistemas sensoriales son los encargados de recibir la información proveniente del ambiente exterior, así como de procesarla o convertirla en energía electroquímica a través de receptores especializados situados en la periferia del cuerpo, para luego transmitirla por medio de una serie de neuronas y relevos sinápticos al SNC Los receptores sensoriales son activados por estímulos del ambiente externo, y la función de estos es recoger esta información convirtiendo pequeños cambios de energía en señales nerviosas eléctricas, por lo tanto son transductores de una forma de energía en otra (G. Somjen, 1986). El elemento transductor de los órganos sensoriales puede variar desde una célula receptora especializada hasta una fibra nerviosa sensitiva. Por ejemplo en los sistemas visual, del gusto y auditivo los receptores son células epiteliales especializadas y en los sistemas somatosensorial y olfativo los receptores son neuronas de primer orden o aferentes primarios. No obstante la función de estos receptores o transductores es la misma, convertir estímulos como ondas sonoras, ondas electromagnéticas o presión en energía electroquímica. Por otra parte la señal emitida por una célula receptora es denominada potencial receptor, este potencial se produce debido a que una vez se efectúa la transducción sensorial se genera despolarización o hiperpolarización del receptor produciendo un cambio en el potencial del receptor. Una vez se produce el potencial de receptor y la transducción la información en forma de energía electroquímica se debe llevar o transmitir a lo largo del SNC. Esta tarea esta a cargo de una serie de neuronas sensoriales aferentes denominas neuronas de primer orden, segundo, tercer y cuarto orden (figura 3), esta denominación se basa en la cercanía de las neuronas al SNC, de tal forma que las neuronas primarias o de primer orden son las más próximas al receptor sensorial y las de orden más alto son las más próximas al SNC (Linda S. Costanzo, 1998).

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FIGURA 3. Diagrama esquemático de las v ías sensoriales de SNC. Como se puede ver en la figura la información sensorial se transmite desde los receptores en La periferia hasta la corteza cerebral a través de una serie de neuronas, las sinapsis se establecen en núcleos de relevo entre neuronas de primer orden y de segundo orden, entre de segundo y tercer orden, y entre de tercer y cuarto orden. Las neuronas de primer orden, también pueden ser células receptoras, y cuando el receptor es una célula epitelial especializada esta hace sinapsis sobre una neurona de primer orden, en cambio si el receptor también es una neurona primaria no es necesario esta sinapsis. Estas neuronas de primer orden hacen sinapsis sobre neuronas de segundo orden en los núcleos de relevo, localizados en la medula espinal o en el tallo encefálico. Normalmente muchas neuronas de primer orden hacen sinapsis sobre una sola neurona de segundo orden dentro del núcleo de relevo. Asimismo las neuronas de segundo orden o sus axones cruzan la línea media al nivel de la medula espinal o del tallo encefálico haciendo sinapsis sobre neuronas de tercer orden, de forma que la información proveniente de un lado del cuerpo se transmite al tálamo y corteza cerebral del lado opuesto para ser procesada. Las neuronas de tercer orden residen típicamente en los núcleos de relevo del tálamo, y como sucedió anteriormente muchas neuronas de segundo orden hacen sinapsis sobre una solo neurona de tercer orden en los núcleos de relevo. De la

Línea media

Corteza cerebral

Tálamo

Tallo encefálico

Medula espinal

Hipotálamo

Cerebelo

Hipófisis

Receptor

Neurona de Primer orden

Núcleo de Relevo

Neurona de segundo orden

Neurona de tercer orden

Neurona de cuarto orden

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misma forma las neuronas de cuarto orden se encuentran en la zona apropiada de la corteza cerebral, por ejemplo, en la vía auditiva las neuronas de cuarto orden se encuentran en la corteza visual primaria y así sucesivamente

2.2. Tipos de receptores sensoriales Los receptores sensoriales son especialmente sensibles a una clase particular de estimulo, un estimulo adecuado. En el contexto fisiológico la palabra adecuada hace referencia al tipo correcto y no a la cantidad suficiente (G. Somjen, 1986). Los receptores sensoriales se clasifican según el tipo de estimulo que los activa, de tal forma que se pueden encontrar cinco tipos de estos: mecanorreceptores, fotorreceptores, quimiorreceptores, termorreceptores y nociceptores, (ver tabla 2).

Tipo de receptor Modalidad Receptor Localización Mecanorreceptor Tacto Corpúsculo de Pacini Piel Audición Célula pilosa Órgano de Corti Vestibular Célula pilosa Cúpula, conducto semicircular Fotorreceptor Visión Conos y bastones Retina Quimiorreceptor Olfación Receptor olfatorio Mucosa olfatoria Gusto Botones gustativos Lengua Po arterial Corpúsculos carotídeo pH de liquido y aórtico encefalorraquideo Bulbo raquídeo ventrolateral Termorreceptor Temperatura Receptores al frió Piel Receptores al calor Piel Nociceptor Dolor y temperatura Piel

externos Piel Tabla 2, Receptores sensoriales, Linda S. Costanzo, 1998. Los mecanorreceptores se activan mediante presión o mediante cambios de presión e incluyen los corpúsculos de Pacini del tejido subcutáneo, corpúsculos de Meissner de la píenlo vellosa es decir el tacto, barorreceptores del seno corotídeo encargados de la presión arterial y celular pilosas del órgano de Corti en la audición. Los fotorreceptores se activan con la luz y participan en la visión. Los quimiorreceptores se activan por sustancias químicas y participan en los procesos de olfacción, sentido del gusto y detección de oxigeno y dióxido de carbono para controlar la respiración. Los termorreceptores se activan con cambios de temperatura y finalmente los nociceptores se activan por presión, temperaturas extremas o sustancias químicas nocivas (Linda S. Costanzo, 1998).

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2.3. Transducción sensorial Como ya se vio los receptores sensoriales son los encargados de recoger información del ambiente para convertirla en pequeños cambios de energía o en señales nerviosas eléctricas. Este proceso se le conoce como la transducción sensorial, en donde se cambia de una forma de energía a otra. Por ejemplo los estímulos ambientales como la luz o la presión entre otros, activan un receptor para convertirlo en energía electroquímica. La conversión de energía implica apertura o cierre de canales iónicos en la membrana del receptor generando flujo de iones, es decir esto implica que halla o no halla flujo de corriente a través de estas membranas, este flujo de corriente produce un cambio en el potencial de la membrana denominado potencial de receptor como se dijo anteriormente, el cual es el encargado de aumentar o reducir la probabilidad de ocurrencia de potenciales de acción, en otras palabras que se produzcan o no impulsos nerviosos para transmitir. El proceso de transducción empieza cuando el estimulo ambiental actúa sobre el receptor sensorial cambiando sus propiedades, por ejemplo un estimulo mecánico como la presión genera movimiento del mecanorreceptor, las ondas sonoras desplazan las células pilosas del órgano de Corti o un estimulo químico al reaccionar con los quimiorreceptores activan proteínas, de tal forma que todos los estímulos producen cambios en los respectivos receptores sensoriales. Estos cambios producen que se abran o se cierren canales iónicos en la membrana del receptor, para así producir un flujo de corriente, si el flujo de corriente es hacia adentro, es decir las cargas positivas se dirigen hacia el interior de la célula, se produce se produce despolarización y si al contrario este flujo se dirige hacia fuera ocurre hiperpolarización de la membrana, de la misma forma como ya se dijo, el cambio de potencial producido o potencial de receptor aumenta o disminuye la probabilidad de ocurrencia de un potencial de acción o impulso nervioso dependiendo de si hay hiperpolarización o despolarización. Ahora bien si el potencial de receptor es despolarizante, este arrastra el potencial de membrana hacia el umbral aumentando la probabilidad de ocurrencia de un potencial de acción, el umbral es la mínima intensidad de un estimulo que es percibido o mínima intensidad suficiente para evocar un impulso, de esta forma pueden haber potenciales de receptor despolarizantes subumbrales que son provocados por estímulos tan pequeños que no alcanzan el umbral que no producen potenciales de acción, o potenciales de receptor despolarizantes grandes que pueden alcanzar o incluso sobrepasar el umbral produciendo potenciales de acción o impulsos nerviosos. Por otra parte un potencial de receptor hiperpolarizante es aquel que aleja al potencial de membrana del umbral disminuyendo la probabilidad de ocurrencia de un potencial de acción.

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2.4. Campos receptores Un campo receptor es un área del cuerpo que al ser estimulada produce un cambio en la frecuencia de disparo de una neurona sensorial (Linda S. Costanzo, 1998), estos campos pueden ser excitatorios o inhib itorios dependiendo de si aumenta o disminuye la frecuencia de disparo, de tal forma que si el campo es excitatorio la frecuencia aumenta y viceversa. De la misma forma existen campos de diferente orden dependiendo del orden de la neurona que es afectada. Uno de las funciones principales de los campos receptores es la localización e identificación de la sensación. Por ejemplo entre más pequeño sea el campo con mayor precisión se podrá localizar e identificar una sensación, estas funciones se logran gracias a los campos excitatorios e inhibitorios. Por ejemplo un campo receptor sobre a piel puede tener una región central de excitación rodeada y unida por regiones de inhibición (Figura 4), la información capturada por este campo es procesada en los núcleos de relevo ubicados en la medula espinal o en el tallo encefálico, Asimismo estas áreas de inhibición son las responsables de un fenómeno llamado inhib ición lateral ayudando a localizar con precisión el estimulo al precisar sus fronteras. De esta forma es posible localizar con precisión el pinchazo de una aguja, debido a que las neuronas de cuarto orden localizadas en la corteza somatosensorial de la piel son excitadas a través de un campo excitatorio rodeado por campos inhibitorios, los cuales suministran un borde contrastante fácilmente identificable.

FIGURA 4. Campos receptores excitatorios e inhibitorios de las neuronas sensoriales, Linda S. Costanzo, 1998

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2.5. Codificación sensorial La codificación sensorial es un proceso mediante el cual las neuronas sensoriales interpretan uno o más aspectos de un estimulo ambiental. Por ejemplo al mirar un objeto se codifica información acerca del color, el tamaño, la localización y profundidad entre otros. Es decir se puede codificar modalidad o características sensorial, localización espacial, frecuencia, intensidad, umbral y duración del estimulo. La codificación sensorial empieza cuando el estímulo es transducido por los receptores sensoriales, para luego continuar mientras es transmitido a niveles más altos del SNC. Por otra parte las características o modalidades codificables de un estimulo se codifican normalmente a través de vías de neuronas (líneas marcadas) especializadas a dicha modalidad. Por ejemplo la vía de neuronas que empieza en los receptores retínales, esta especializada únicamente en la codificación y transporte de estímulos visuales, de tal forma que esta vía no puede ser activada por ningún otro estimulo. Ahora bien con respecto a la codificación de la localización del estimulo esta tarea es realizada por los campos receptores y a la vez puede incrementarse por inhibición lateral como se menciono anteriormente. La codificación del umbral se basa en detectar el menor estimulo que tenga la suficiente capacidad para producir un potencial de receptor despolarizante que alcance el umbral como se explico en el numeral de transducción sensorial. Ahora bien, para codificar la intensidad e un estimulo existen tres maneras de hacerlo, la primera esta basada en la cantidad de receptores del mismo tipo que el estimulo pueda activar, es decir si un estimulo es muy intenso se pueden activar muchos más receptores que cuando el estimulo es poco intenso. La segunda se basa en la frecuencia de disparo de neuronas sensoriales de la vía, y finalmente la ultima forma de codificar la intensidad de un estimulo puede ser la activación de diferentes tipos de receptores, de tal forma que si un estimulo sobre la piel es muy intenso y nocivo, este puede activar además de mecanorreceptores algunos nociceptores, detectando el estimulo intensamente e incluso como una modalidad diferente. Además la información del estimulo puede ser codificada de varias formas la primera es a través de mapas neurales constituidos por arreglos de neuronas que reciben información procedente de varias partes del cuerpo, acerca de distintas localizaciones sobre la retina, o de distintas frecuencias de sonido. Por otra parte alguna información de estímulos puede ser codificada a través de patrones de impulsos nerviosos. Esto debido a que algunos de estos códigos se pueden basar en la frecuencia de descarga, en la duración de disparo o en el patrón temporal de disparo, de tal forma que la frecuencia del estimulo puede ser codificada en los intervalos entre las descargas de las neuronas sensoriales o en múltiplos de dichos intervalos (Linda S. Costanzo, 1998).

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2.6. Adaptación de los receptores sensoriales Los receptores sensoriales tienen la capacidad de adaptarse según la naturaleza del estimulo. La adaptación de un receptor se presenta cuando al aplicar un estimulo constante durante cierto tiempo, la frecuencia de los potenciales de acción o impulsos nerviosos, al principio es alta, pero en cuanto pasa el tiempo esta frecuencia disminuye aunque el estimulo continué. La forma en que se pueden adaptar los receptores sensoriales depende de la clase de receptor. Esto debido a que según el patrón de adaptación de los receptores se pueden clasificar en dos categorías; en receptores fásicos, los cuales se adaptan con rapidez a los estímulos y en tónicos que se adaptan lentamente al estimulo, el comportamiento de estos dos tipos de receptores se puede apreciar en el siguiente esquema (Figura 5). En donde se compara la adaptación de los dos tipos de receptores al aplicar de un estimulo como la presión sobre la piel. Al aplicar el estimulo se activan los receptores (activo) y al retirar el estimulo se desactivan (inactivo) y mientras el estimulo esta activo se mide el potencial de receptor y la frecuencia de los potenciales de acción o impulsos, para ambos tipos de receptores.

FIGURA 4. Respuesta de los mecanorreceptores f ásicos y tónicos.

Dentro de los receptores fásicos podemos encontrar los corpúsculos de Pacini, los cuales detectan la vibración y se adaptan rápidamente al estimulo constante respondiendo al inicio y al final del mismo o a cambios de un estimulo. Esta clase de receptores funciona de la siguiente manera; al principio de un estimulo el

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receptor responde rápidamente con un potencial de receptor despolarizante, que arrastra el potencial de membrana por encima del umbral seguido por una descarga de potencial de acción o impulsos nerviosos, posteriormente el potencial de receptor cae por debajo del umbral quedando durante un corto periodo inactivo o en silencio aunque el estimulo continué, y finalmente al interrumpirse o terminar el estimulo, el receptor se activa nuevamente produciendo que el potencial de receptor se despolarice hasta alcanzar nuevamente el umbral generando una segunda descarga de impulsos nerviosos. Por otra parte dentro de los receptores sensoriales tónicos encontramos los receptores de Merkel, localizados en la piel y encargados de detectar la presión sostenida producida por un estimulo, este tipo de receptores a diferencia de los anteriores que están encargados de reconocer la vibración a través de su respuesta rápida, están diseñados para detectar o codificar duración e intensidad del estimulo. Los receptores tónicos funcionan de la siguiente manera; al producirse un estimulo, estos receptores responden con un potencial de receptor despolarizante capaz de alcanzar el umbral, produciendo una serie prolongada de potenciales de acción o impulsos nerviosos, a diferencia de los receptores fásicos cuyo potencial de receptor regresa rápidamente a la línea basal quedando desactivado o en silencio durante un periodo. En cambio para el caso de los receptores tónicos el potencial de receptor permanece despolarizado durante la mayor parte del periodo de estimulación generando potenciales de acción o impulsos constantemente. Posteriormente cuando el potencial de receptor empieza a repolarizarse, la frecuencia de los potenciales de acción disminuye y con el tiempo desaparecen. De esta manera los receptores tónicos pueden codificar la intensidad de un estimulo, pues si la intensidad es mayor, mayor será el potencial de receptor despolarizante y mayor la probabilidad de ocurrencia de impulsos nerviosos o potenciales de acción (Linda S. Costanzo, 1998). Y finalmente estos también pueden codificar la duración del estimulo, teniendo en cuenta que si la duración del estimulo es larga, el periodo durante el cual el potencial de receptor este por encima del umbral será mucho mayor.

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3. Sistema somatosensorial y dolor El sistema somatosensorial es el encargado de recibir y procesar información acerca del tacto, dolor, posición y temperatura. Para efectuar esta tarea dentro de los receptores encargados de captar estas sensaciones encontramos mecanorreceptores, nociceptores y termorreceptores, y Asimismo para transmitir esta información al SNC este sistema utiliza dos vías sensoriales, la primera es el sistema de la columna dorsal encargado de procesar información o sensaciones del tacto fino, presión, discriminación de los puntos, vibración y posición de las extremidades. Finalmente la segunda vía somatosensorial es el sistema anterolateral, el cual procesa información acerca del dolor, temperatura y tacto ligero (G. Somjen, 1986). A continuación se analizara cada una de estas características con el fin de comprender el funcionamiento de este sistema.

3.1. Tipos de receptores somatosensoriales Como se mencionó anteriormente los receptores del sistema somatosensorial pueden clasificarse según el estimulo que codifican, de forma que se pueden resumir en tres principales grupos, mecanorreceptores, encargados de codificar estímulos provenientes del tacto y del posicionamiento de las extremidades, termorreceptores, encargados de codificar la temperatura y por ultimo nociceptores que sirven para codificar sensaciones fuertes tales como el dolor o un estimulo nocivo. En primer lugar los mecanorreceptores que actúan en este sistema se pueden subdividir según la sensación o el tipo de presión que pueden codificar. Asimismo estos receptores pueden estar en diferentes localizaciones como la piel vellosa, la no vellosa o en el músculo. Estas características como localización, tipo de estimulo percibido, adaptación y tipo de mecanorreceptor se puede apreciar de una forma más detallada en el siguiente cuadro (Tabla 3).

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Tipo de mecanorreceptor Localización Adaptación Sensación codif icada Corpúsculo de Pacini Subcutánea Muy rápida Vibración, golpes Corpúsculo de Meissner Piel no v ellosa Rápida Discriminación de un punto, golpes, v ibración Folículos pilosos Piel v ellosa Rápida Velocidad, dirección del mov imiento Corpúsculos de Ruf f ini Piel v ellosa Lenta Estiramiento, rotación de la articulación Receptores de Merkel Piel no v ellosa Lenta Hundimiento v ertical de la piel Discos táctiles Piel v ellosa Lenta Hundimiento v ertical de la piel

Tabla 3, Tipos de mecanorreceptores, Linda S. Costanzo, 1998. Como se puede observar una de las características más notables e importantes de los mecanorreceptores del sistema somatosensorial, es la adaptación de los mismos que varia desde muy rápida hasta lenta. Los receptores de adaptación muy rápida y rápida son los encargados de detectar cambios en los estímulos, así como la velocidad del mismo, y los receptores de adaptación lenta sirven para reconocer o codificar la intensidad y duración del estimulo como se vio en el numeral de adaptación de los receptores sensoriales. Otro tipo de receptores que hacen parte del sistema somatosensorial son los termorreceptores, estos son receptores sensoriales de adaptación lenta, que sirven para codificar la información sensorial acerca de la temperatura de la piel, los cuales están subdivididos en dos categorías especializadas, unos para reconocer el calor y otros para reconocer el frió. No obstante cada tipo de termorreceptor funciona en un amplio intervalo de temperatura hasta el punto de en un cierto punto de temperatura (36°C) los dos tipos de receptores codifican estímulos (Figura 5).

FIGURA 5. Respuesta de los receptores cutáneos a temperatura.

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Como se ve en la anterior figura, cada uno de los termorreceptores tiene un rango especifico de temperatura a la cual se activan, de tal forma que cuando la temperatura de la piel se encuentra por encima de 36°C los receptores encargados de captar la sensación de frió se empiezan a inactivar y cuando la piel esta por debajo de esta temperatura le sucede lo mismo a los receptores encargados del calor. Sin embargo cuando la temperatura cutánea llega a niveles nocivos, alrededor de más de 45°C, los receptores del calor dejan de funcionar y no transmiten la sensación de dolor producida por el calor extremo, por consiguiente se activan los nociceptores que son los encargados de codificar la sensación de dolor. Finalmente los nociceptores son los encargados de codificar los estímulos nocivos, capaces de causar daño en la piel como se vio en el anterior ejemplo, estos receptores se encuentran divididos en dos tipos, los nociceptores térmicos o mecánicos y nociceptores polimodales. Los nociceptores térmicos o mecánicos contienen fibras mielinizadas y respondes a estímulos mecánicos fuerotes como pinchazos dolorosos. En cambio los nociceptores polimodales no tienen fibras mielinizadas y responden a estímulos intensos de tipo mecánico, químico y de temperatura. Ahora bien cuando los nociceptores son activados por cualquiera de los anteriores estímulos, estos liberan una sustancia P, la cual produce varios efectos en la piel como vasodilatación local, incremento de la permeabilidad capilar, seguido por enrojecimiento, aumento local de la temperatura, e inflamación (Linda S. Costanzo, 1998).

3.2. Vías somatosensoriales En el sistema somatosensorial la información codificada por los receptores sensoriales debe ser transmitida al SNC, este sistema utiliza dos vías sensoriales para hacerlo (Figura 6), la primera es el sistema de la columna dorsal y la segunda vía somatosensorial es el sistema anterolateral, estas dos vías siguen el patrón establecido para cualquier vía sensorial conformado por neuronas de diferentes ordenes según la cercanía al SNC y transmiten la información como se vio en el numeral de vías sensoriales. La primera vía sensorial es el sistema de la columna dorsal el cual se encarga de transmitir la información somatosensorial o sensaciones del tacto fino, presión, discriminación de los puntos, vibración y posición de las extremidades. La característica principal de esta vía es que las neuronas de primer orden hacen sinapsis sobre las de segundo orden en núcleos de relevo ubicados en el tallo encefálico, más específicamente en el bulbo raquídeo, Asimismo las neuronas de segundo orden luego de hacer sinapsis con las primarias cruzan la línea media en este mismo sitio. Posterior mente la información es transmitida a la corteza cerebral siguiendo el patrón normal de cualquier vía sensorial.

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El sistema anterolateral es la segunda vía somatosensorial la cual procesa información acerca del dolor, temperatura y tacto ligero. En este sistema las neuronas de primer orden hacen sinapsis sobre los receptores en la piel y sobre las neuronas de segundo orden en la medula espinal, Asimismo las neuronas de segundo orden cruzan la línea media en este mismo lugar y continúan la transmisión de la misma forma que cualquier vía sensorial como sucedió con el sistema de la columna dorsal. FIGURA 6. Vías somatosensoriales.

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4. Visión El sistema visual es el encargado de reconocer objetos y sus posiciones, de unos con respecto a otros y con respecto al observador, de la misma manera este sistema envuelve la apreciación precisa de la distancia, del curso de objetos en movimiento, y la predicción de la dirección y la velocidad de su movimiento. Para ejecutar estas tareas, la función principal del sistema visual es detectar e interpretar estímulos luminosos, que no son más que ondas electromagnéticas. Asimismo el ojo detecta dos propiedades básicas de las ondas, el brillo y la longitud de onda.

4.1. El ojo humano Para comprender el funcionamiento de este sistema es necesario analizar brevemente la organización básica de las diferentes estructuras que conforman el ojo, desde un punto de vista anatómico. El ojo humano es una estructura esférica conformada por varias estructuras básicas. La pared o parte externa esta conformada por tres capas de tejido, la capa más externa o esclerótica tiene una función protectora y contiene la cornea, epitelio corneal, conjuntiva y esclerótica. La capa media o úvea tiene tres partes, las coroides, el cuerpo ciliar y el iris, que se extiende por la parte frontal del ojo. Y finalmente la capa más interna contiene la retina, sensible a la luz. La córnea es una membrana resistente, a través de la cual la luz penetra en el interior del ojo. Detrás de esta se encuentra una cámara llena de un fluido claro y húmedo llamada humor acuoso, que separa la córnea de la lente del cristalino, El iris es una estructura pigmentada ubicada entre la córnea y el cristalino, la cual consta de una abertura circular en el centro llamada pupila. Asimismo el tamaño de la pupila depende de un músculo que rodea sus bordes, aumentando o disminuyendo cuando se contrae o se relaja, controlando la cantidad de luz que entra en el ojo. Detrás de estas estructuras se encuentra una sustancia transparente denominada humor vítreo contenido en una membrana llamada hialóidea. La retina es una capa compuesta por células nerviosas, en su mayoría células receptoras sensoriales o fotorreceptores. Hay dos tipos de fotorreceptores los conos y los bastones, estos receptores se encuentran localizados en su superficie exterior detrás de una capa de tejido pigmentado. Por otra parte la retina se encuentra situada detrás de la pupila, esta tiene una pequeña mancha de color amarillo, llamada mácula lútea y en su centro se encuentra la fóvea, la cual es la zona del ojo con mayor agudeza visual. La capa sensorial de la fóvea se compone sólo de receptores tipo cono, mientras que en torno a ella también se encuentran rectores tipo bastón. Finalmente el nervio óptico entra en el globo ocular por debajo inclinado hacia el lado interno de la fóvea, originando en la

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retina el disco óptico, el cual forma el punto ciego del ojo, ya que carece de células sensibles a la luz (Otto E. Lowenstein, 1966). Como se mencionó anteriormente existen dos tipos de fotorreceptores localizados sobre la retina; los bastones y los conos (Tabla 4). Los bastones participan en la visión nocturna, tiene un umbral bajo, son sensibles a la luz de baja intensidad, tiene poca agudeza y no participan en la visión de colores. En cambio los conos participan en la visión diurna, son más sensibles a la luz de alta intensidad, tienen un umbral alto, suministran una agudeza visual alta, participan en la visión de colores. Estos fotorreceptores reciben los estímulos luminosos en forma de ondas electromagnéticas, para luego ser transducidos sobre la retina y poder transmitir esta información al SNC a través de las Vías ópticas.

Fotorreceptor Sensibilidad a la Luz Agudeza Adaptación a la

oscuridad Visión de color Bastón Umbral bajo Agudeza baja Tardía No

Sensible a la luz de baja intensidad No presente en la fóvea Visión nocturna Cono Umbral alto Agudeza alta Temprana Sí Sensible a la luz de alta intensidad Presente en la fóvea

Visión diurna Tabla 3, Tipos de Fotorreceptores, Linda S. Costanzo, 1998.

4.2. Fotorrecepción Los receptores sensoriales encargados de la visión, conos y bastones se encuentran ubicados en la retina, y tienen como función primordial la transducción de energía lumínica en energía electroquímica. Estos fotorreceptores o células sensoriales están conformados por dos segmentos, externo e interno y una terminal sináptica (Figura 7). El segmento externo de los fotorreceptores contiene un pigmento sensible a la luz llamado Rodopsina, en los bastones la presencia de este fotopigmento es abundante debido a que sus segmentos externos son grandes, mientras que en los conos poseen segmentos más cortos y por ende contienen menos cantidad de Rodopsina. La presencia de este fotopigmento determina en parte la sensibilidad de los fotorreceptores a la luz, es decir entre más Rodopsina, más sensibles a la luz serán. Asimismo la luz que llega a la retina en forma de fotones activa los fotorreceptores, un solo fotón es capaz de activar un Bastón, mientras se necesitan varios fotones para activar un solo cono.

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Por otra parte los segmentos externos están conectados a los segmentos internos por medio de un solo cilio. Los segmentos internos contienen organelos como mitocondrias, el núcleo de la célula, entre otros, y dentro de estos segmentos se sintetiza la Rodopsina que luego es incorporada al segmento externo.

FIGURA 7, Estructura de los Fotorreceptores. El proceso de Fotorrecepción es el encargado de la transducción en los foorreceptores de energía o estímulos luminosos en energía electroquímica. Este proceso empieza cuando la luz incide sobre la Rodopsina, compuesta por una proteína y un aldehído para transformarla químicamente en un proceso conocido como fotoisomerización el cual inicia la transducción (G. Somjen, 1986). La fotoisomerización inicia cuando la luz se filtra entre los vasos sanguíneos y las estructuras del ojo para alcanzar posteriormente la retina, una vez los fotones de la luz llegan a los fotorreceptores activándolos y produciendo que la Rodopsina se transforme en otro compuesto llamado metarrodopsina II esto con ayuda de la vitamina A. La metarrodopsina II activa una proteína llamada Transducina, la cual Asimismo estimula la producción de un catalizador que participa en la formación de un compuesto llamado monofosfato cíclico de guanosina (GMP), todos estos procesos se lleva a acabo dentro del fotorreceptor. Posteriormente el GMP es el encargado de abrir los canales iónicos en la membrana del fotorreceptor y de la misma forma cuando la concentración de este disminuye los canales se cierran. El cierre de los canales iónicos en la membrana del fotorreceptor hace que se desplace el potencial de membrana, causando en esta hiperpolarización la cual disminuye la liberación de un neurotransmisor excitatorio o inhibitorio en la terminales sinápticas del fotorreceptor. De esta forma si se libera neurotransmisor excitatorio la reacción de la célula sensorial que hace sinapsis sobre el fotorreceptor consiste en hiperpolarización, en cambio si ocurre lo contrario y se libera neurotransmisor inhibitorio la reacción de la célula es la despolarización, es decir, la inhibición de la inhibición produce excitación que es la misma despolarización, de tal forma que la luz puede causar tanto excitación como inhibición de las células sensoriales dependiendo del tipo de neurotransmisor

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liberado por el fotorreceptor (Linda S. Costanzo, 1998). Este proceso es el encargado de establecer patrones de activación o desactivación para los campos visuales. Los campos visuales se pueden definir como le área o el campo completo de visión de un individuo. No obstante en la fisiología y en el contexto de este documento, el campo visual puede tener dos definiciones; la primera es el área de la retina dentro de la cual la estimulación lumínica puede evocar en una respuesta excitatoria o inhibitoria de una célula sensorial y la segunda se refiere a la porción de campo visual del ambiente exterior o realidad dentro de la cual la estimulación lumínica sea luz, sombra, imágenes, etc. Puede influir dentro de una célula sensorial. Asimismo como una esta relacionada directamente con la otra se puede usar la misma expresión para definir ambos conceptos (G. Somjen, 1986).

FIGURA 8, Vías ópticas.

4.3. Vías ópticas La ultima capa de la retina esta formada por una capa de neuronas o células ganglionares, en las vías ópticas de la retina hacia en SNC (Figura 8). Los axones de estas células forman los nervios ópticos y las cintas ópticas, estas células hacen sinapsis en el tálamo en un sitio llamado Cuerpo geniculado lateral, para posteriormente ascender a la corteza visual en lóbulo occipital donde es procesada la información.

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Por otra parte como se ve en la figura hay dos campos visuales, el nasal y el temporal, el campo visual nasal se proyecta sobre la parte de la retina temporal, y el campo temporal se proyecta sobre la retina nasal. Las fibras nerviosas provenientes de la retina nasal se entrecruzan en el quiasma óptico y ascienden hacia el lado opuesto del cerebro, en cambio las provenientes de las retinas temporales ascienden por el mismo lado sin cruzasen, de esta manera las fibras nerviosas forman las cintas ópticas que ascienden para hacer sinapsis sobre el cuerpo geniculado lateral del tálamo en cada lado, para luego dirigiesen a la corteza visual en lóbulo occipital a través de los fascículos geniculocalcario para el respectivo procesamiento de la información sensorial.

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5. Audición El sentido del oído es el encargado de la transducción de ondas en energía electroquímica, para luego ser transmitida al SNC. El sonido se transmite y se produce por medio de ondas sonoras, las cuales no son mas que cambios en la presión del aire o del medio en que se transmiten, es decir el sonido se puede producir por ondas de compresión o descompresión transmitidas en un medio elástico como el aire o el agua. La intensidad fisiológica o sensación sonora de un sonido se mide en decibeles (dB). Asimismo la frecuencia de un sonido se mide en ciclos por segundo y utiliza como unidas los Hercios (Hz). El oído humano es sensible a sonidos con frecuencias entre 20 y 2000 Hz y es más sensible entre 2000 y 5000 Hz. De esta manera se sabe que el habla humana se encuentra en intervalos de frecuencia entre 300 y 3500 Hz y con una intensidad de sonido de 65 dB. Como puntos de referencia se tienen que 0 dB es el umbral promedio para la audición a una frecuencia de 1000 Hz, así como intensidades de mas de 100 dB dañan el aparato auditivo y mayores a 120 dB causan dolor. Por ejemplo también se sabe que la intensidad fisiológica de un susurro corresponde a unos 10 dB y el ruido de las olas en la costa a 40 dB. No obstante como la escala de sensación sonora es logarítmica, un aumento de 10 dB corresponde a una intensidad 10 veces mayor, es decir el ruido de las olas en la costa es 1.000 veces más intenso que un susurro, lo que equivale a un aumento de 30 dB (Otto E. Lowenstein, 1966). Por otra parte, como se ha visto el oído es el órgano responsable de la audición y del equilibrio tema que se tratara en el próximo capitulo, este órgano esta dividido en tres zonas: externa, media e interna (Figura 9).

FIGURA 9, Estructura del oído externo, medio e interno.

El oído externo es el encargado de dirigir las ondas sonoras hacia el interior del conducto auditivo. Esta parte del oído comprende la oreja o pabellón auricular o auditivo, el conducto auditivo externo, que presenta dos zonas: una externa que

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es fibrocartilaginosa, otra interna que es ósea, y el meato auditivo externo (Linda S. Costanzo, 1998). El oído medio se encuentra situado en la cavidad timpánica llamada caja del tímpano, el cual esta conformado por la membrana timpánica, o tímpano, que lo separa del oído externo y una cadena de huesillos auditivos llamados martillo, yunque y estribo. Además incluye el mecanismo responsable de la conducción de las ondas sonoras hacia el oído interno, conformado por un conducto estrecho, o fisura, que costa de una ventana oval y otra redonda entre el oído medio e interno, en donde una placa pedal del estribo se introduce en la ventana oval y suministra la interfase entre las dos zonas del oído. De esta forma los huesillos conectan acústicamente el tímpano con el oído interno, que contiene un líquido. Por otra parte el oído medio está comunicado con la nariz y la garganta a través de la trompa de Eustaquio, con el fin de permitir la entrada y la salida de aire del oído medio para equilibrar las diferencias de presión entre éste y el exterior. Finalmente el oído interno, esta conformado por un laberinto membranoso y otro óseo, que se encuentra en el interior del hueso temporal y contiene los órganos auditivos y del equilibrio. Asimismo el oído interno está constituido por una serie de cavidades óseas, comunicadas entre sí, constituyendo el laberinto óseo y a su vez, dentro de estas cavidades óseas existen otras cavidades membranosas que constituyen el laberinto membranoso, que está lleno de un líquido denominado endolinfa. Entre el laberinto óseo y el membranoso existe otro líquido denominado perilinfa. Morfológicamente el oído interno esta dividido en tres partes: cóclea o caracol, vestíbulo y tres canales semicirculares. La cóclea esta conformada por una serie de canales o conductos tubulares en forma de espiral y alojan al órgano de Corti que incluye las células receptoras y el sitio donde se lleva a cabo la transducción auditiva.

5.1. Transducción auditiva La transducción auditiva consiste en la conversión de ondas sonoras o la presión del sonido en energía electroquímica. En el proceso de transducción auditiva participan las tres zonas del oído con sus respectivas estructuras, las zonas externas y medias están llenas de aire, mientras la interna que contiene el órgano de Corti encargado de este proceso, contiene líquidos como se vio anteriormente. De esta manera las ondas sonoras que viajan por estas estructuras dirigiéndose al órgano de Corti, deben convertirse en ondas de presión dentro del líquido al pasar por el oído interno. Sin embargo la resistencia acústica del líquido es mucho mayor que la del aire, por lo cual la membrana timpánica y el sistema de huesillos

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se encargan de efectuar esta conversión para que las ondas puedan viajar dentro del líquido. Una vez la onda en forma de presión logra viajar dentro del liquido del oído interno esta se dirige hacia el órgano de Corti el cual esta contenido dentro de la Cóclea y es el encargado de la transducción sensorial. La Cóclea esta conformada por tres cavidades: rampas vestibular, media y timpánica (Figura10), cada una de estas cavidades esta llena de liquido, la vestibular y timpánica con perilinfa y la media con endolinfa. El órgano de Corti esta ubicado sobre la membrana basilar que separa las rampas media y timpánica, Asimismo esta bañado con endolinfa procedente de la rampa media.

FIGURA 10, Estructura de la cóclea y el órgano de Corti, Linda S. Costanzo, 1998 El órgano de Corti es el encargado de la transducción sensorial, este contiene células receptoras de dos tipos: células pilosas externas e internas, dispuestas en filas únicas, las células pilosas externas se encuentran en arreglos paralelos y son más abundantes que las internas. Asimismo de las células pilosas sobresalen cilios que se integran a la membrana tectorial de la Cóclea. La transducción sensorial de ondas sonoras en las células pilosas es precedida por varios pasos como se ha visto. Una vez las ondas se dirigen hacia la membrana timpánica, esta genera vibración sobre los huesillos y el estribo se proyecta hacia el interior de la ventana oval, haciendo que se desplace liquido en la Cóclea. De esta manera la energía sonora es amplificada por dos fenómenos: la acción de palanca del sistema de huesillos y la concentración de ondas procedentes de la membrana timpánica más extensa sobre la pequeña ventana oval. Finalmente la onda llega al oído interno y se dirige al órgano de Corti a través de los líquidos para su respectiva transducción.

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Cuando la onda llega al órgano de Corti produce vibración de este, y los cilios de las células pilosas que son mecanorreceptores ubicadas sobre el órgano se inclinan sobre las mismas células pilosas, haciendo que los cilios empujen la membrana tectorial mediante una fuerza deslizante. La inclinación de los cilios ocasiona un cambio en la conductancia de iones de la membrana de la célula pilosa, de tal forma que la inclinación de los cilios en una dirección causa aumento en el flujo de iones e hiperpolarización, mientras la inclinación en la otra dirección causa disminución en la conductancia de iones causando despolarización. Estos cambios en el potencial de membrana, son cambios en el potencial de receptor de las células pilosas auditivas y se conocen como potencial microfónico coclear. De esta manera cuando las células pilosas están despolarizadas liberan neurotransmisor excitatorio que es enviado posteriormente al SNC (Linda S. Costanzo, 1998). Otro aspecto importante que se tiene con respecto a la transducción de ondas sonoras es la codificación de los diferentes sonidos, este proceso se lleva a cabo gracias a que distintas frecuencias activan diferentes células pilosas auditivas. La activación de las células pilosas por diferentes frecuencias depende prácticamente de la ubicación de estas a lo largo de la membrana basilar, la base de la membrana esta más cerca del estribo, es más estrecha y rígida, en cambio la parte superior o ápex de la membrana es más ancha y distensible, por tal razón las células que se encuentran la base de la membrana responden mejor a frecuencias altas mientras las que están ubicadas en el ápex reaccionan mejor a frecuencias bajas. Por esta razón esta membrana actúa como un analizador de frecuencias de sonido.

5.2. Vías auditivas La información sensorial se transmite desde las células pilosas hasta los nervios cocleares aferentes del órgano de Corti, posteriormente los nervios cocleares hacen sinapsis sobre neuronas ubicadas en el bulbo raquídeo que envían axones ascendentes hacia el SNC. En general algunos de los axones cruzan al lado opuesto del cerebro, mientras otros permanecen en el mismo lado y en ambos casos los dos tipos de vías ascienden a la corteza auditiva donde se procesa la información luego de pasar por el tálamo.

5.3. Sistema vestibular

El sistema vestibular es el encargado de mantener el equilibrio o el balance del cuerpo al identificar aceleraciones angular y lineal de la cabeza, igualmente esta conectado íntimamente con el sistema auditivo o por lo menos con los órganos encargados de percibir la vibración del sonido además las células receptoras son casi idénticas en amos sistemas. Por otra parte la información sensorial de este

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sistema se usa para proporcionar una imagen visual estable para la retina mientras la cabeza se mueve o para ajustar la postura del cuerpo con el fin de mantener el equilibrio (G. Somjen, 1986). Los órganos sensitivos que detectan el movimiento y la posición de la cabeza conforman el órgano vestibular y están localizados dentro del hueso temporal adyacentes a la Cóclea, este órgano esta conformado por un laberinto óseo que contiene otro laberinto membranoso formado por tres conductos semicirculares llenos de perilinfa y rodeados de perilinfa, además de dos órganos otolíticos. Los conductos semicirculares se encargan de detectar la aceleración angular o rotación de la cabeza y están dispuestos perpendicularmente entre sí, lo que garantiza que se cubran los tres ejes principales de rotación de la cabeza, igualmente cada conducto esta lleno de endolinfa y tienen en sus extremos una prolongación llamada ampolla. Las ampollas contienen células pilosas vestibulares recubiertas por un a masa gelatinosa denominada cúpula, de tal forma que durante la rotación de la cabeza la cúpula se desplaza produciendo excitación o inhibición de las células pilosas. Por otra parte los órganos otolíticos se dividen en dos: el órgano utrílico y el sáculo, los cuales se usan para identificar la aceleración lineal, como la causada por la fuerza de gravedad. Dentro de estos órganos una masa compuesta por mucopolisacáridos y cristales de carbono de calcio cubren las células pilosas vestibulares, de tal forma que cuando la cabeza se inclina la fuerza de gravedad actúa sobre esta masa desplazándola transversalmente con respecto a las células pilosas activándolas o inhibiéndolas, y alertando a la persona de un cambio en la postura de la cabeza (Linda S. Costanzo, 1998).

Como ya se vio los conductos semicirculares se encargan de detectar la aceleración angular o rotación de la cabeza a través de la estimulación que causa la cúpula en las células pilosas al desplazarse cuando la cabeza gira. Esta estimulación se logra cuando la cúpula hace que los cilios situados sobre la célula pilosa se inclinen, al igual que en el sistema auditivo. Asimismo cuando la cabeza gira, los cilios se inclinan en una dirección despolarizando la célula la cual libera neurotransmisor, mientras que los cilios del conducto opuesto se inclinan en la otra dirección causando hiperpolarización disminuyendo la liberación de neurotransmisor, por lo cual si la cabeza gira hacia la izquierda el conducto horizontal izquierdo es excitado y el derecho es inhibido (Figura11). En palabras si la rotación es hacia la derecha se estimula el conducto semicircular derecho y si es al contrario se estimula el conducto izquierdo.

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FIGURA 11, Función de las células pilosas en los conductos semicirculares, Linda S. Costanzo, 1998

5.4. Reflejos vestibulooculares Cuando la cabeza gira o rota en una dirección se producen varios reflejos vestibulares, el más conocido de estos es un reflejo conocido como nistagmo, este reflejo tiene dos componentes, una lenta y otra rápida. La lenta se puede identificar cuando la cabeza gira en una dirección y los ojos se mueven inicialmente la dirección opuesta a la rotación tratando de mantener la mirada en una dirección fija. Por otra parte la componente rápida se ve cuando los ojos se aproximan al limite de su movimiento lateral, y se produce un movimiento ocular rápido en la misma dirección en que gira la cabeza (se dice que los ojos saltan hacia delante), esto con el fin de que los ojos puedan establecerse en una nueva posición espacial. Igualmente si la rotación se detiene bruscamente los ojos se mueven en la dirección opuesta a la rotación original, a este movimiento se le denomina nistagmo posrotatorio, durante este reflejo la persona tiende a caer en la dirección de la rotación original debido a que se piensa que se gira en la dirección opuesta (Linda S. Costanzo, 1998).

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6. Olfación La olfación es uno de los sentidos químicos al igual que el del gusto, estos sentidos tienen como función primordial la detección de estímulos químicos y su transducción en energía electroquímica para luego ser transmitida al SNC. Las células encargadas de este proceso se denominan quimiorreceptores, las cuales son células epiteliales receptoras especializadas que se encuentran en las membranas mucosas de la nariz o de la lengua. Por otra parte los gases y vapores que estimulan las células receptoras en la olfación presentan moléculas llamadas odorantes que son responsables de la estimulación.

6.1. Receptores y transducción olfatoria Los gases y vapores contienen moléculas odorantes que son llevadas a la nariz por corrientes de aire, estas penetran por las fosas nasales, cruzan la cavidad nasal y llegan al interior de la nasofaringe. La cavidad nasal consta de epitelio olfatorio, el cual igualmente contiene tres tipos de células diferentes, células de apoyo, células básales y células receptoras o neuronas aferentes. Las células de apoyo están revestidas de vellosidades en sus bordes mucosos y contienen gránulos secretores, las células básales se encuentran en la base del epitelio olfatorio y sirven para producir o generar constantemente nuevas células receptoras, las células receptoras olfatorias son las únicas neuronas sustituidas constantemente en el ser humano. Finalmente las células receptoras son también neuronas aferentes de primer orden y sirven como punto de unión, detección y transducción de moléculas odorantes. Estas moléculas se unen a los receptores por medio de los cilios que se extienden en el interior de la mucosa nasal. Por otra parte los axones de los receptores son los encargados de llevar la información al SNC abandonando el epitelio y viajando hacia el bulbo olfatorio. La transducción sensorial en el sistema olfativo se encarga de convertir señales químicas en señales eléctricas que se transmiten al SNC. Este proceso comienza cuando los odorantes se unen a los receptores a través de los cilios que estas células poseen, los receptores contienen una proteína adherida, de tal manera que cuando el odorante se une a la proteína, esta se activa y sirve de catalizador para la conversión de ATP en otro compuesto que al aumentar su concentración abre canales iónicos en la membrana del receptor. Cuando estos canales se abren, la membrana del receptor se despolariza y este potencial despolarizante del receptor arrastra el potencial de membrana al umbral, produciendo potenciales de acción o impulsos nerviosos a través del axón del nervio olfatorio en dirección al bulbo olfatorio donde se procesa la información. Por otra parte no se sabe con exactitud como se codifican los estímulos olfatorios, es decir como se reconoce o se diferencian los distintos olores. Sin embargo se conoce tres aspectos importantes: el primero es que las células rectoras olfatorias

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pueden reaccionar a diferentes odorantes y no se especializan en uno solo. Segundo, que las células receptoras olfatorias pueden mostrar diferentes respuestas a los mismos odorantes y tercero, la respuesta a un odorante en muchos receptores produce diferentes patrones, es decir cada odorante produce un patrón único dentro de una población de receptores y tal patrón es transmitido al SNC donde es interpretado como tal odorante (Linda S. Costanzo, 1998).

6.2. Vías olfatorias Como se vio anteriormente las células receptoras olfatorias son neuronas aferentes de primer orden cuyos axones abandonan el epitelio olfatorio para hacer sinapsis sobre células mítrales que son neuronas de segundo orden ubicadas en el bulbo olfatorio, Asimismo las células mítrales hacen sinapsis sobre otras células vecinas en el mismo bulbo o se pueden prolongar hacia centros más elevados del SNC como la corteza olfatoria primaria.

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7. Gusto Al igual que la olfación, el gusto es el otro sentido químico y tiene como función principal la detección y transducción a través de quimiorreceptores de estímulos químicos producidos por ciertas sustancias llamadas sabores, los sabores son el producto de la mezcla de cuatro cualidades elementales: dulce, agrio, salado y amargo. Estos estímulos son detectados por quimiorreceptores ubicados sobre botones gustativos que se encuentran dentro de la boca. Por otra parte al igual que la audición este sentido no es fundamental para la supervivencia humana, simplemente es un sentido que sirve para mejorar o garantizar una buena calidad de vida.

7.1. Receptores y transducción gustativa Como se vio anteriormente las células encargadas de la detección y transducción de los estímulos químicos para su posterior envió al SNC, no son más que quimiorreceptores ubicados en los botones gustativos. Estos botones gustativos pueden estar localizados en la lengua sobre las papilas gustativas, en el paladar, laringe y faringe. Los botones gustativos son muy similares anatómicamente al epitelio olfativo, por tal razón también constan de tres tipos de células: células de apoyo, básales y receptoras gustativas. Las células de apoyo se encuentran entre la células receptoras, no perciben sensaciones y se desconoce su función, las células básales al igual que en la olfación sirven como percusores de células receptoras del gusto además de tener la propiedad de sufrir sustitución continua. Finalmente las células receptoras son quimiorreceptores que cubren los botones gustativos y se extienden como microvellosidaddes dentro de los poros gustativos, suministrando una extensa superficie para la estimulación de estímulos químicos, por otra parte la diferencia básica entre estos receptores y los del sistema olfativo es que los quimiorreceptores de este sistema no son neuronas aferentes primarias como en la olfación sino son células epiteliales especializadas (quimiorreceptores) encargadas de la detección y transducción de estímulos que son enviados al SNC a través de fibras gustativas aferentes (Linda S. Costanzo, 1998). Por otra parte los botones gustativos localizados sobre la lengua se encuentran situados sobre las papilas gustativas, estas pailas están organizadas en tres tipos: papilas circunvaladas, foliadas y fungiformes. Las papilas circunvaladas se encuentran en la base de la lengua y son las de mayor tamaño y poseen una especie de trincheras a su alrededor donde se ubican los botones gustativos, de tal forma más de la mitad de los botones ubicados en la lengua se encuentran en este tipo de papilas. Las foliadas se encuentran en los bordes de la lengua y tienen pocos botones gustativos. Finalmente las papilas fungiformes se encuentran en la superficie dorsal y poseen un número intermedio de botones gustativos.

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Para la detección de los estímulos químicos o sabores la lengua consta de diferentes sectores especializados en la identificación de cada una de las distintas cualidades de sabores, es decir los estímulos o sabores amargos se identifican en la base de la lengua, los sabores agrio y salado se captan en los bordes de la lengua, mientras los sabores dulces se identifican en la punta de la misma. Asimismo estos sabores son llevados desde la lengua a través de diferentes nervios especializados y no por uno solo, por ejemplo para los sabores amargo y agrio existe un solo nervio que se encarga del transporte de esta información y lo mismo sucede para las otras dos sensaciones.

FIGURA 12, Función de las células pilosas en los conductos semicirculares horizontales, Linda S. Costanzo, 1998 La transducción de los estímulos químicos o sabores da como resultado la despolarización o potencial generador despolarizante de la membrana de los receptores gustativos (Figura12). Posteriormente esta despolarización produce potenciales de acción o impulsos nerviosos en nervios aferentes que activan esta parte de la lengua. Por ejemplo para la sensación amarga, las moléculas se unen a receptores sobre la membrana del receptor gustativo y por medio de un mecanismo de iones liberan neurotransmisor el cual activa los nervios aferentes y el sector posterior de la lengua. De la misma forma para la sensación dulce las moléculas se unen a un diferente tipo de receptor sobre la membrana del receptor gustativo y mediante la activación de proteínas se cierren canales iónicos en la membrana produciendo la respectiva despolarización de la misma. Igualmente lo que cambia para la transducción de las otras sensaciones es el tipo de moléculas que se adhieren a los receptores es decir para las sensaciones agrias se captan H+ y para las saladas Na+ (G. Somjen, 1986).

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7.2. Vías gustativas Después de la transducción de los estímulos químicos a través de las células receptoras localizadas en los botones gustativos, se producen potenciales de receptor despolarizantes, que a su vez generan potenciales de acción o impulsos nerviosos sobre neuronas aferentes de primer orden, estas neuronas conforman tres diferentes ramas de nervios que transportan la información desde la lengua, cada una de estas ramas recoge la información de una región especifica de la lengua. Posteriormente estas ramas penetran en el tallo encefálico y terminan haciendo sinapsis sobre neuronas de segundo orden en el bulbo raquídeo. Finalmente estas hacen sinapsis sobre neuronas de tercer ordenen en el tálamo llevando la información a la corteza gustativa donde se procesa la información.

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8. Sistemas motores La postura y los movimientos del cuerpo son el resultado de la combinación de una serie de reflejos involuntarios controlados por la medula espinal y acciones o movimientos voluntarios controlados por centros cerebrales más elevados de la corteza motora. De la misma forma la postura y el movimiento dependen de la contracción de algunos músculos, la contracción y activación de estos esta regulada por la acción de motoneuronas. “El sistema motor esta diseñado para ejecutar esta contracción coordinada principalmente a través de reflejos integrados en la medula espinal” (Linda S. Costanzo, 1998).

8.1. Unidades motoras, motoneuronas y fibras musculares Se conoce como unidad motora al conjunto que forman una sola motoneurona y las fibras musculares que puede activar, la cantidad de fibras musculares que esta puede activar puede variar desde unas pocas hasta unas miles dependiendo de la naturaleza de la actividad motora. Es decir si se necesita realizar movimientos que requieran de un control fino como lo son los movimientos oculares, cada una de las motoneuronas que participa activa solo unas pocas fibras musculares, mientras que para movimientos musculares amplios las motoneuronas participantes activan miles de fibras musculares. De la misma manera el conjunto de motoneuronas que activan fibras musculares dentro del mismo músculo se conoce como un grupo de motoneuronas. Otra característica básica del movimiento muscular es la fuerza de contracción, la cual esta relacionada directamente con el tamaño de las motoneuronas y con la cantidad de fibras musculares que activa cada una de estas. Es decir las motoneuronas grandes accionan muchas fibras musculares y por tal razón generan una mayor cantidad de fuerza, además poseen umbrales más altos para disparar potenciales de acción por lo cual reaccionan después de cierto periodo. Por otro lado las motoneuronas pequeñas activan solo unas pocas fibras musculares, generando una menor cantidad de fuerza, asimismo estas poseen umbrales más bajos para producir potenciales de acción lo que implica que los disparan primero que las motoneuronas más grandes. En conclusión el principio de tamaño se puede resumir así: entre más unidades motoras se agrupen, más grandes van a ser las motoneuronas que participen y se generara una mayor fuerza (G. Somjen, 1986). Por otra parte existen dos tipos de motoneuronas y dos tipos de fibras musculares. Las motoneuronas se pueden dividir en motoneuronas α y γ, ambas cumplen la misma función y se activan simultáneamente, la diferencia entre estas radica en que cada una de ellas se encarga de activas un tipo de fibra muscular diferente. De la misma forma las fibras musculares se clasifican en fibras extrafusales e intrafusales. Las primeras constituyen la mayor parte de los

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músculos, se usan para generar fuerza y son activadas por motoneuronas α. Las fibras intrafusales son fibras especializadas de pequeño tamaño, por lo cual no pueden generar fuerzas significativas y asimismo son activadas por motoneuronas tipo γ.

8.2. Husos musculares Las fibras musculares también se pueden clasificar en fibras blancas y fibras rojas. Las Fibras rojas son a las que normalmente nos referimos cuando hablamos sobre las fibras del músculo. Por otra parte las fibras blancas se denominan "husos musculares" y se sitúan en paralelo a las fibras rojas. Los husos musculares también son receptores al estiramiento del músculo, y se conocen como son los proprioceptores primarios del músculo. Los proprioceptores son receptores sensoriales que están en el interior de los tejidos de los músculos, tendones y articulaciones. Los husos musculares abundan en músculos usados para movimientos finos, como los del ojo, además están compuestos por fibras musculares intrafusales, son activados por fibras nerviosas sensoriales y motoras, estos se encuentran dispuestos paralelamente a las fibras musculares extrafusales (Figura13). Los husos musculares pueden ser activados por nervios sensoriales aferentes y fibras nerviosas o nervios motores eferentes. Es decir existen dos tipos de activación de husos musculares: activación sensorial y activación motora. La activación sensorial del huso muscular se presenta gracias a la presencia de dos grupos de nervios aferentes que activan fibras musculares especificas, asimismo uno de estos grupos consta de nervios aferentes que se encuentran entre los más gruesos del cuerpo, lo que implica que la velocidad de conducción a través de ellos es muy alta, mientras el otro grupo consta de nervios con un grosor intermedio y una velocidad de conducción media. La activación motora del huso muscular se realiza a través de dos tipos de motoneuronas γ, unas dinámicas y otras estáticas las cuales hacen sinapsis sobre distintos tipos de fibras musculares.

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FIGURA 13, Estructura del huso muscular, Linda S. Costanzo, 1998 Como ya se dijo, los husos musculares también son receptores al estiramiento del músculo y tienen como función corregir los cambios en la longitud del músculo cuando las fibras musculares se acortan por contracción o se alargan por estiramiento. De esta manera el huso muscular consta de un reflejo que opera para retornar el músculo a su longitud de reposo después de que ha sido acortado o alargado. Por ejemplo si el músculo es alargado el reflejo funciona de la siguiente manera: cuando un músculo se estira, tanto las fibras musculares intrafusales como las extrafusales se alargan, el aumento en la longitud de las fibras intrafusales es detectada por los grupos de nervios aferentes encargados de la activación sensorial, un grupo de estos identifica la velocidad del cambio de longitud de las fibras mientras el otro grupo detecta la longitud de la fibra muscular. Posteriormente la activación de las fibras aferentes del primer grupo estimula motoneuronas α en la medula espinal, estas motoneuronas activan unas determinadas fibras en el músculo estirado provocando contracción del mismo, es decir se acorta, igualmente dentro de todo este proceso las motoneuronas γ también son activadas con el fin de que el huso muscular permanezca sensible a los cambios de longitud. De esta forma se puede ver que cuando el músculo se alarga, se produce una respuesta contraria gracias al reflejo el cual da lugar a que el músculo se contraiga tratando de recuperar su longitud de reposo.

8.3. Reflejos La palabra reflejo es una de las más difíciles de definir en el contexto fisiológico, no obstante una definición aproximada podría ser “cualquier respuesta mediada por el sistema nervioso, predecible, a un estimulo o a una combinación de estímulos” (G. Somjen, 1986), asimismo estas respuestas son intervenidas o producidas por diversas partes y niveles del sistema nervioso. De esta forma

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podemos encontrar reflejos intervenidos por la medula espinal, por el tronco encefálico, y algunos por la corteza cerebral. Otro aspecto importante a tener en cuenta cuando se define la palabra reflejo, es que en ninguna definición se especifica si los reflejos son acciones o respuestas debido a una decisión conciente, es decir voluntaria o una respuesta que ocurre automáticamente (involuntaria), esto debido a que no se sabe con certeza la realidad de estos conceptos y muchos autores difieren entre una y otra. La información sensorial y motora que activan o hacen parte de los reflejos se transmite a través de un circuito de nervios denominado Arco Reflejo, esta vía o circuito neuronal puede estar formada por un órgano sensitivo, un grupo de neuronas aferentes, interneuronas que hacen parte del sistema nervios central, un grupo de neuronas eferentes y un órgano efector o que por lo general es un músculo o una glándula. Existe una gran cantidad de reflejos, y cada uno de ellos posee un cierto grado de complejidad, la complejidad en los reflejos esta dada por la cantidad de sinapsis o conexiones entre partes que conformen el circuito neuronal o Arco Reflejo. Por ejemplo dentro de los reflejos musculares el reflejo más simple es el reflejo al estiramiento intervenido por la medula espinal, este reflejo consta de un arco monosinaptico, es decir que posee solo una sinapsis entre los nervios aferentes sensoriales y los nervios eferentes motores de tal forma que las neuronas aferentes excitan directamente a las neuronas eferentes y no hay interneuronas involucradas. Por otra parte dentro de los reflejos de complejidad intermedia encontramos el reflejo del tendón de Golgi, contrario al reflejo del estiramiento, que posee dos sinapsis y como uno de los reflejos más complejos se encuentra el reflejo flexor de retirada que contiene múltiples sinapsis. A continuación se describirán con más detalle cada uno de estos reflejos, los cuales ejemplifican los diferentes tipos de reflejos musculares de acuerdo a su grado de complejidad. El reflejo del tendón de Golgi es un reflejo bisinápico (posee dos sinapsis) en el cual interviene la medula espinal (Figura 14). El órgano de Golgi es un receptor sensorial al estiramiento presente en los tendones y el cual detecta la contracción de músculos o acortamiento de estos, asimismo este receptor se encuentra en paralelo a las fibras musculares al igual que los husos musculares. El proceso del reflejo del tendón de Golgi se describe a continuación: cuando el músculo se contrae las fibras musculares se acortan y activan los órganos de Golgi que de la misma forma activan un grupo de neuronas aferentes que hacen sinapsis sobre neuronas inhibitorias de la medula espinal que a la vez se activan, una vez se activan las neuronas inhibitorias, inhiben o suprimen los disparos o impulsos nerviosos de las motoneuronas responsables de la contracción provocando la relajación del músculo contraído. Un ejemplo de este reflejo se produce cuando se flexiona pasivamente una articulación donde los músculos opositores a este movimiento se resisten inicialmente a este movimiento pasivo, no obstante si la flexión continúa se llega a un momento en que la tensión de los músculos

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opositores es relativamente alta y se activa el reflejo del tendón de Golgi, este reflejo relaja los músculos opositores haciendo que la articulación se cierre con rapidez, este proceso en donde sobresale una resistencia inicial a la flexión seguida de por flexión rápida es similar a la manera en que se cierra una navaja, ya que al principio la navaja se cierra lentamente debido a una resistencia alta pero posteriormente la resistencia se pierde y se cierra con rapidez (Linda S. Costanzo, 1998).

FIGURA 14, Ref lejo del tendón de Golgi, Linda S. Costanzo, 1998 Un reflejo común pero con un alto grado de complejidad es el reflejo flexor de retirada presentado como reacción a un estimulo doloroso o nocivo, como es el tocar un objeto caliente. Este es un reflejo polisinaptico (consta de muchas sinapsis) en el cual interviene la medula espinal. El reflejo empieza cuando fibras aferentes somatosensoriales y de dolor inician un reflejo de flexión para retirar la parte del cuerpo afectada por el estimulo doloroso o nocivo, de esta manera el reflejo produce flexión en el lado estimulado y extensión en el lado opuesto. El proceso del reflejo se describe a continuación: cuando alguna parte del cuerpo entra en contacto con un estimulo doloroso o nocivo (al tocar un objeto caliente) se activan los receptores sensoriales encargados de la transducción de esta información que a su vez activan diferentes grupos de fibras aferentes que hacen sinapsis múltiples interneuronas en la medula espinal, posteriormente sobre el lado afectado por el dolor se activan reflejos que causan contracción de los músculos flexores y relajación en los músculos extensores provocando flexión. En el lado opuesto al estimulo se genera todo lo contrario, es decir contracción en los músculos extensores y relajación de los músculos flexores, produciendo extensión en el lado opuesto al estimulo. De esta manera cuando un estimulo doloroso ocurre sobre el lado derecho, el brozo y la pierna derechos se flexionan o retiran mientras el brazo y la pierna izquierdos se extienden para conservar el equilibrio (Linda S. Costanzo, 1998).

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8.4. Vías motoras Las vías motoras descendentes provenientes de la corteza cerebral y el tallo encefálico se dividen en haz piramidal y en haz extrapiramidal. El haz piramidal desciende directamente sobre motoneuronas bajas en la medula espinal, mientras toda las demás vías son extrapiramidales, este tipo de vías proviene de cinco fascículos ubicados en el tallo encefálico, cada uno de estos fascículos tiene una función especifica sobre los músculos extensores y flexores del cuerpo, por ejemplo el fascículo rubrospinal al ser estimulado produce activación de los músculos flexores e inhibición de los músculos extensores, mientras el fascículo vestibulospinal lateral que se prolonga desde el tallo el encefálico hasta neuronas en la medula espinal, al ser estimulado produce activación de los músculos extensores e inhibición de flexores.

8.5. Cerebelo, postura y movimiento El cerebelo resulta esencial para coordinar los movimientos del cuerpo ya que es el encargado de regular la coordinación y el mantenimiento del equilibrio, movimiento y postura, además desempeña un papel en ciertos tipos de aprendizaje motor. El cerebelo se encarga de controlar la velocidad, amplitud, fuerza y dirección de los movimientos, propiedades del movimiento que en conjunto se conocen como sinergia. Así, toda actividad motora, desde hacer deporte hasta tocar algún instrumento, depende del cerebelo. El cerebelo se encuentra situado en la parte posterior del cráneo, por debajo de los hemisferios cerebrales. Consta de dos hemisferios y numerosas circunvoluciones, conectados por fibras blancas. Tres bandas de fibras denominadas pedúnculos cerebelosos compuestas por fibras nerviosas afrentes y eferentes conectan el cerebelo con el tallo encefálico o tronco cerebral. Asimismo el cerebelo esta dividido en tres partes principales: el vestibulocerebelo que controla el equilibrio y los movimientos oculares, el espinocerebelo que regula la sinergia del movimiento y el pontocerebelo encargado de la planificación e iniciación de los movimientos. Por otra parte la corteza cerebelosa donde se procesa la mayoría de esta información esta compuesta por células efectoras o encargadas de la producción de respuestas del cerebelo llamadas células de Purkinje, además la corteza posee tres capas, la capa granulosa que es la más interna, la capa de células de Purkinje localizada en el medio y la capa molecular que es la más externa. Para que el cerebro produzca respuestas motoras debe ser excitado a través de dos tipos de impulsos excitatorios que llegan a la corteza cerebelosa, el sistema de fibras trepadoras y el de fibras musgosas.

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Las fibras trepadoras se proyectan directamente sobre las células de Purkinje, de tal forma que cada célula recibe impulsos de una sola fibra trepadora, sin embargo estas conexiones son muy fuertes hasta el punto de que el potencial de acción de una sola fibra puede desencadenar varias descargas excitatorias, también se cree que las fibras trepadoras están involucradas en el proceso del aprendizaje cerebeloso. Las fibras musgosas constituyen la mayor parte de las fibras que llegan al cerebelo, estas fibras se proyectan a las células granulosas, que son interneuronas excitatorias. Los axones de estas células hacen sinapsis sobre las dendritas células de Purkinje creando un haz de excitación alrededor de las células de Purkinje, estas células pueden recibir impulsos de hasta 250000 fibras provenientes de las interneuronas excitatorias. A diferencia de las fibras trepadoras las fibras musgosas solo pueden desencadenar un potencial de acción. Por otra parte los impulsos que salen de la corteza cerebelosa lo hacen a través de los axones de las células de Purkinje, asimismo los impulsos procedentes de estas células siempre son inhibitorios y son transmitidos hacia núcleos cerebelosos profundos y vestibulares laterales. Estos impulsos inhibitorios de cerebelo son los que regulan la velocidad, amplitud, fuerza y dirección de los movimientos (G. Somjen, 1986),

8.6. Corteza motora y ganglios básales

Los ganglios básales son núcleos profundos que junto a la corteza cerebral forman el telencéfalo, la función principal de los ganglios básales es influir la corteza motora a través de vías que pasan por el tálamo, asimismo contribuyen en la planeación y ejecución de movimientos regulares y participan en las funciones afectivas y cognoscitivas. Los ganglios básales o núcleos profundos del telencéfalo se comunican entre sí, con corteza motora y con el tálamo a través de dos vías principales, una directa y otra indirecta. Los impulsos originados en las vías directa e indirecta de los ganglios hacia la corteza motora son opuestos y equilibrados, la vía indirecta es inhibitoria mientras la vía directa es excitatoria. La corteza motora es la encargada de controlar los movimientos voluntarios a través de vías descendentes. Esta función se realiza de la siguiente manera: en primer lugar la motivación o ideas necesarias para generar un movimiento o una actividad motora voluntaria se organiza en diferentes áreas asociativas de la corteza cerebral, posteriormente esta información se trasmite a las cortezas suplementarias motora y premotora donde se desarrolla un plan motor. El plan motor es el encargado de identificar los músculos específicos que deben contraerse, cuanta contracción se requiere y en que secuencia, el plan motor también es influenciado por sistemas de control motor y el cerebelo. A continuación este plan se transmite a motoneuronas altas ubicadas en la corteza motora primaria. Esta corteza envía el plan a través de vías descendentes a motoneuronas bajas localizadas en la medula espinal, la cual finalmente envía la

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información motora a los respectivos músculos encargados del movimiento por medio de motoneuronas eferentes (Linda S. Costanzo, 1998). Igualmente la corteza motora esta dividida en tres áreas: la corteza motora primaria, suplementaria y la corteza premotora. Estas dos últimas conforman la región de la corteza motora encargada de generar un plan motor o de movimiento, el cual posteriormente se transfiere a la corteza motora primaria con el fin de ejecutarlo. Asimismo la corteza suplementaria es la encargada de programar secuencias motoras o de movimientos complicadas y participa en la repetición mental de un movimiento. Por otra parte la corteza primaria conforma la región de la corteza motora encargada de la ejecución de un plan de movimientos, es decir los movimientos en sí. Esta corteza activa patrones programados de motoneuronas, de tal forma que cuando se excitan las motoneuronas altas de la corteza primaria, esta información se transmite al tallo encefálico y medula espinal la cual activa motoneuronas bajas produciendo contracción coordinada de los músculos específicos, responsables del movimiento voluntario.

8.7. Patrones de acción fijos Como ya hemos visto el SNC y el cerebro, son un sistema maravilloso pero a la vez complejo, el cual requiere para la mayoría de sus respuestas motoras la intervención de miles de células, fibras y músculos, sin embargo estas respuestas motoras no siempre son controladas por los niveles más altos del SNC o el cerebro, es decir, seria prácticamente imposible que el cerebro coordinara todos y cada uno de los posibles movimientos o posibles combinaciones de estos (como se vio anteriormente un movimiento por muy sencillo que sea implica la sinergia entre miles de motoneuronas, fibras y músculos, dejando así la posibilidad de miles de combinaciones entres estas estructuras o grados de libertad), que se pueden realizar cuando se quiere realizar una acción, sobretodo cuando se necesita tomar una decisión o acción rápida y urgente. Debido a lo anterior existen los patrones de acción fijos (PAF), los cuales actúan como una especie de reflejos, es decir son conjuntos de activaciones motoras automáticas y bien definidas, algo así como cintas magnéticas motoras que cuando se activan producen movimientos o respuestas motoras bien delimitados y coordinados, como la respuesta rápida al escape, la marcha, la deglución entre otros (Llinas, 2003). Asimismo se podría decir que en estos patrones esta basada la capacidad que tiene el SNC de predecir fenómenos del mundo exterior y generar respuestas rápidas y acertadas. Se dice que estos patrones son fijos debido a que estereotipados y relativamente constantes entre todas las especies que poseen SNC, pues se puede ver que este tipo de respuesta motora no varia ni en los patrones motores muy sencillos, ni en los muy complicados, teniendo en cuenta que para efectuar un reflejo, como

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un espinal muy simple, visto anteriormente, no se requiere la intervención de ningún sistema de control como el cerebro, es decir si por ejemplo se irrita el dorso de la piel de un perro, reinduce a un reflejo de rascado, donde levanta alguna pata trasera y se rasca en forma circulara sobre el área afectada, toda una serie de movimientos estereotipados que se repiten de manera idéntica entre todos los perros. Los patrones de acción fijos (PAF), son reflejos más elaborados que los comunes y los cuales agrupan reflejos inferiores en sinergias con el fin de lograr comportamientos o respuestas motoras más elaboradas y complejas. Por ejemplo una vez que el sistema motor superior inicia la marcha, los circuitos espinales se encargan de regular el ritmo y de hacer pequeños ajustes ante las disparidades del terreno. No obstante la medula espinal no basta para contextualizar la marcha, por esta razón las redes neuronales que especifican movimientos estereotipados, rítmicos y a menudo fijos al activasen se denominan generadores centrales de patrones, que como su nombre lo indica se encargan de generar patrones neuronales de activación que impulsan PAF, tales como el de caminar (Llinas, 2003). De esta manera se puede considerar que los PAF son patrones que modulan la actividad motora que liberan el cerebro o la mente de gastar tiempo y atención innecesarios en todos y cada uno de los aspectos del movimiento que se quiere o se esta realizando. Por ejemplo el caminar y el hablar al mismo tiempo con alguien o estar observando el paisaje, ya que es estos casos al estar ejecutando la actividad motora de la marcha junto a las otras actividades el cerebro o la mente no están pensando ni están concientes de todas las actividades que implica el mover una pierna y después la otra, pues simplemente el PAF se encarga de esto mientras la persona que lo esta haciendo puede estar conversando u observando algo manteniendo la atención en estas actividades. De esta manera si cada uno de nosotros tuviéramos que prestarle toda la atención a la mecánica de cada músculo y articulación en el proceso de caminar, impulsándonos concientemente, ninguno de nosotros tendría la capacidad de caminar y hablar al mismo tiempo o realizar otra actividad diferente. Como se vio en una de las secciones anteriores, los ganglios básales son prácticamente el almacén de los programas motores, asimismo se sabe que la gran mayoría de los PAF sobretodo los más complejos se generan allí, pues se cree que los PAF se fundamentan en la interacción entre muy diversas partes del sistema nervioso y de los ganglios. Por otra parte Los PAF son generados o activados debido a eventos internos o externos, es decir un PAF se puede generar debido a una evento externo o del ambiente exterior como una amenaza, o un peligro donde se sienta la necesidad de correr para evitarla y donde el PAF se activa para producir dicha respuesta motora. O un evento interno como un recuerdo repentino que implique que algo va a suceder y por ende el PAF se activa generando la respectiva respuesta motora.

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Una prueba existente de que los PAF se relaciona directamente o se generan en los ganglios básales, son los desordenes en los mismos o enfermedades existentes a causa de estos desordenes. Dentro de estos desordenes encontramos el síndrome de Tourette, cuyo diagnostico es un destrucción parcial de los ganglios básales, lo cual conlleva a una generación excesiva de PAF, en donde los pacientes con este síndrome se pueden caracterizar por su incesante teclear con los dedos, hablar continuamente, mover los brazos a toda hora e incapacidad de quedarse quietos, es decir individuos prácticamente hiperactivos. En cambio lo contrario al síndrome de Tourette es la enfermedad de Parkinson, donde se degeneran selectivamente los ganglios básales hasta el punto de la desaparición total de estos, causando una incapacidad para generar o activar PAF, de tal forma que los pacientes que padecen este mal se caracterizan por la inmovilidad facial, improductividad, y lentitud de pensamiento, incluso generando problemas para moverse y dificultades increíbles para iniciar movimientos espontáneos o voluntarios tan sencillos como rascarse, es decir lo totalmente opuesto al síndrome de Tourette. Por otra parte en cuanto a la toma de decisiones se sabe que el PAF desde un punto de vista fisiológico reduce considerablemente los grados de libertad (opciones de movimiento) de cualquier decisión o respuesta motora. Teóricamente el sistema nervioso puede generar dos tipos de repuesta o estrategia frente a cualquier situación, la primera es dejar el sistema abierto en completa libertad con un “sin limite” de opciones y el segundo, lo dotaría de un mecanismo intrínseco capaz de reducir el numero de opciones, no obstante debido a la complejidad del sistema y las mismas necesidades evolutivas la primera opción no es muy viable debido a su alto gasto de tiempo, energía e ineficiencia a la hora de tomar decisiones rápidas y acertadas cuando existe algún riesgo o peligro, pues habría que estudiar una por una todas las opciones existentes (que debido a la hipercomplejidad del sistema y gran cantidad de componentes pueden llegar a ser miles de millones) para seleccionar la mejor. Ahora bien por todo lo anterior y por simple selección natural se llego a un sistema que opera mediante la reducción de sus elecciones. Por su gran complejidad y para implementar efectivamente las acciones motoras, el sistema motor tiene necesariamente que disponer de tal estrategia global, ya que el tiempo de su ejecución se vuelve imperativo. En conclusión el resultado de que la evolución forjara por ensayo y error la asombrosa hazaña de disminuir o eliminar del sistema un numero casi infinito de opciones o patrones neuromotores de activación, llevo a la creación de los PAF, “módulos relativamente específicos de función motora” (Llinas, 2003). Existen dos aspectos muy importantes con respecto a los PAF y referentes a las limitaciones impuestas sobre el sistema motor. La primera es la estrategia que se trato previamente y hace referencia a problemas globales o elecciones en categorías muy grandes como correr o caminar, y el segundo componente o

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aspecto es la técnica, es decir la implementación de la estrategia dependiendo del contexto. Por ejemplo cuando se enfrenta un animal a un peligro la estrategia global es correr o escapar, no por que el animal crea que debe hacerlo sino por la urgencia sentida que se percibe del mundo exterior, de este modo la urgencia se procesa en el ámbito premotor predicativo el cual concluye en la estrategia de correr huyendo del sitio donde se encuentra el peligro, posteriormente se implementa la solución táctica del PAF, donde se determina de que modo se deben mover las patas del animal para correr lo mas rápido alejándose y no acercándose al peligro, de modo tal que ambas componentes se entrelazan correctamente para generar el mejor o mas adecuado evento premotor en todos los sistemas con sistema nervioso, desde los más primitivos hasta nosotros. De otra forma se podría decir que la estrategia escogida corresponde al evento macro de la respuesta, mientras la táctica implementada corresponde al componente microscópico, la resolución detallada de la respuesta (Llinas, 2003). Finalmente como se ha visto se sabe que lo PAF reducen efectivamente el gigantesco numero de elecciones o de grados de libertad que tiene el sistema a la hora de ejecutar alguna respuesta, pero no alteran la capacidad de fragmentar o modificar este operativo limitante, es decir la capacidad de elegir, una táctica voluntaria dentro de la estrategia escogida o activada por el PAF, esto pese a la cualidad fija del mismo. Un ejemplo claro de esto puede ser cuando una persona va caminado y se resbala, al resbalarse se activa el FAP reflejo el cual escoge como estrategia usar los barrazos para amortiguar el golpe o proteger la cabeza del golpe y como táctica mover los brazos lo mas rápido hacia atrás para recibir el golpe y caer sobre ellos. Sin embargo en el caso en que la misma persona se resbala pero llevando un objeto delicado y de gran valor en sus manos, la situación puede ser distinta, pues aunque también se activa el reflejo PAF, generando la estrategia de protegerse del golpe la parte táctica del reflejo de usar los brazos, se inhibe debido a un acto voluntario, en donde se piensa sobre todas las cosas en que no se vaya a romper el objeto a costa de lo que sea. De esta manera se puede decir que los PAF son prácticamente innatos y se desarrollaron a través de la evolución con el mismo ser, de modo que su activación constituye algo similar a los reflejos. Igualmente se formaron como módulos de función motora automática, hechos para ahorrar tiempo en un sistema muy complejo siendo así la base y sustento de la predicción del SNC y el cerebro. No obstante una vez activados la expresión motora estereotipada de la mayoría de los PAF puede ser modificada tácticamente según los requerimientos del contexto (Llinas, 2003) a través de un acto de conciencia.

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9. Gerencia de riesgo y el funcionamiento del cerebro biológico. Para hacer un paralelo entre la gerencia de riesgo y el funcionamiento del cerebro biológico, y a la vez poder plantear nuevas estrategias o metodologías efectivas, para la toma de decisiones acertadas en el manejo del riesgo, es necesario estudiar como pueden funcionar las organizaciones usando conceptos básicos de la organización o el funcionamiento del sistema nervioso central, así como comprender el objetivo de la gerencia de riesgo, como un subconjunto de la gerencia de proyectos. Ahora bien la gerencia de proyecto se puede definir como el uso del conocimiento, de las habilidades, y de las técnicas para proyectar actividades para resolver requisitos de un proyecto o una actividad en general. Asimismo esta puede estar enfocar en distintas partes y procesos del proyecto o la actividad tales como: la iniciación, la planeación, la ejecución, el control y la finalización del proyecto. Dentro de la gerencia de proyectos encontramos el subconjunto de la gerencia de riesgo el cual es un proceso sistemático donde se identifica, se analizar y se responder al riesgo del proyecto o una actividad a través de la toma de decisiones acertadas y efectivas. Igualmente esta incluye la maximización de la probabilidad y las consecuencias de acontecimientos positivos y de reducir al mínimo de la probabilidad y las consecuencias de acontecimientos adversos (Project Management Institute, 2000). Por otra parte al analizar las anteriores definiciones se puede ver claramente que hay una similitud entre el funcionamiento del cerebro o el sistema nervioso central y la gerencia de riesgo. Pues al igual que en la gerencia de riesgo el funcionamiento del cerebro esta basado en la percepción de la realidad externa es decir la identificación de fenómenos que ocurren o podría ocurrir en el mundo exterior, la evaluación o procesamiento de esta información, la ejecución de una respuesta motora la cual es efectiva y acertada, y finalmente un aspecto que se encuentra implícito en todos los anteriores, el cual es la capacidad que tiene el cerebro para predecir acontecimientos o situaciones de cualquier tipo y posteriormente respondiendo acertadamente, algo fundamental tanto para los seres humanos, como para la gerencia de riesgo. La capacidad de predecir acontecimientos es vital en la gerencia de riesgo pues gran parte de esta, se basada en la formulación de modelos o estrategias que sirvan para identificar la probabilidad de ocurrencia de eventos positivos y especialmente negativos que puedan generar desastres o perdidas de cualquier tipo, no obstante se tienen razones para pensar que le sistema más efectivo y poderoso para predecir acontecimientos es el cerebro. La razón más fuertes para creer esto no esta basada en el en complejo funcionamiento del mismo sino en su dependencia (Sánchez-Silva, 2004), la cual se puede definir como la habilidad que tiene un sistema para pasar pruebas, es decir entre más pruebas pase más

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alta será su dependencia (Blockley, 1992), de esta forma es claro que el sistema más dependiente que puede existir, es el sistema nervioso central ya que ha estado en prueba durante 700 millones de años y ha superado quizás las pruebas más difíciles, como lo son las impuestas por la evolución (Sánchez-Silva, 2004). Finalmente de lo anterior, es decir, de los aspectos y similitudes descritas, parte el principio básico para poder comparar la gerencia de riesgo con el funcionamiento del cerebro, identificando que hace de este sistema, algo tan eficiente, y así poder plantear nuevas estrategias o metodologías efectivas, para la toma de decisiones acertadas en el manejo del riesgo.

9.1. El riesgo y la necesidad de predecir Como se ha podido ver hasta el momento la gerencia de riesgo y el cerebro o SNC, tienen muchos aspectos en común y se pueden relacionar o asemejar desde diferentes aspectos, como lo son la estructura de ambos sistemas, la cual se estudiará en el siguiente capitulo y la necesidad que comparten ambos sistemas de poder predecir situaciones del ambiente exterior, que como veremos a continuación es prácticamente el objetivo o la herramienta principal de la gerencia de riesgo, así como para el cerebro y el SNC esta labor es quizás la clave de su éxito evolutivo, tal como se vio en la sección 10.7. Existen multitud de definiciones acerca del concepto de riesgo. Esto debido a que puede llagara ser un concepto muy etéreo y subjetivo, sin embargo para el caso de este trabajo se tratar de utilizar la definición que mejor exponga el significado del riesgo para la gerencia de riesgo. Teniendo en cuenta lo anterior una definición buena acerca de riesgo es la combinación de la probabilidad de un suceso, de situaciones inesperadas, eventos y de sus consecuencias. También es importante tener en cuanta que el riesgo se puede confundir con el concepto de peligro, por lo cual es necesario aclarar esta diferencia. El peligro es la contingencia inminente de que suceda algún mal, mientras que el riesgo se diferencia por la mayor incertidumbre respecto a que el evento inesperado pueda suceder o no. Ahora bien teniendo en cuenta lo anterior se puede ver claramente que el riesgo es un concepto basado en predecir eventos o situaciones futuras, es decir, es algo que no es real y que simplemente sabemos o creemos que existe en el mundo, en nuestras vidas y que esta “allá”. Algo similar pasa con lo que llamamos o entendemos como “mundo real”, lo cual no es más que un modelo o una simplificación hecha por muestra mente, de todas las sensaciones o señales que captamos del ambiente exterior. Igualmente sabemos que los seres vivos que poseen SNC deben predecir para poder sobrevivir, mientras que la sociedad o las organizaciones usan la gerencia de riesgo para eliminar o reducir perdidas, algo que en un sentido es lo mismo (Sánchez-Silva, 2004). La tabla 4, presenta una

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analogía entre conceptos claves del funcionamiento del SNC y aspectos de la gerencia de riesgo.

Biología Gerencia de riesgo SNC (cerebro) Gerencia de riesgo Sistema Nervioso Redes de comunicación Sensaciones Índices, representaciones Músculos Instituciones o miembros del grupo de riesgo Subsistemas biológicos (circulación, estructural, respiración...)

Subdivisión institucional (administración, recursos, planta...)

Memoria Conocimientos científicos y de ingeniería Predicción Análisis de riesgo Impulsos Información Movimientos Acciones

Tabla 4, comparación entre aspectos de la gerencia de riesgo y el cerebro, Sánchez-Silv a, 2004. El análisis de riesgo es la herramienta usada por la ingeniería para identificar y evaluar posibles eventos futuros con el fin de tomar decisiones acertadas o efectivas. Para analizar el riego la ciencia ha venido desarrollando una gran cantidad de modelos que tengan la capacidad de evaluar y tener en cuenta la mayor cantidad de variables posibles con el fin de generar una respuesta efectiva, sin embrago la mayor dificultad para desarrollar muchos esto se encuentra en que la ciencia siempre trata de enfocarse hacia los modelos numéricos que puedan cuantificar la mayoría de los fenómenos o aspectos a tener en cuenta en un análisis de riesgo. Por todo lo anterior una buena metodología para valorar el riego debe ser capaz de (Sánchez-Silva, 2001):

• Sintetizar múltiples factores para alcanzar una valoración general • Modelar dependencias e interacciones entre todos los componentes del

sistema. • Permitir formas para procesar información no precisa y juicios expertos. • Diseñar estrategias para combinar evidencias de todas las fuentes de

información. • Permitir maneras flexibles para manejar situaciones que no son muy

diferentes a experiencias pasadas. El cerebro ha encontrado una forma de manejar los anteriores aspectos dentro de una estructura simple, que ha sido probada durante muchas y diversas situaciones, demostrando una gran eficiencia para hacerlo, esto debido a que la predicción se ha desarrollado como una necesidad evolutiva y requerida para realizar cualquier movimiento del cuerpo, es decir para poder realizar movimientos

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acertados que no son mas que decisiones. En términos generales el sistema nervioso es un sistema para analizar y gerencial el riesgo (Sánchez-Silva, 2004).

9.2. Gerencia de riesgo como el cerebro La gerencia de riesgo se puede comparar con el proceso que ejecutan los seres vivos que poseen SNC, para realizar un movimiento, ya que ambos son procesos donde se ejecutan respuestas o se toman decisiones. Para ejecutar cualquiera de estar respuestas o decisiones se debe tener en cuenta que el proceso no es solo realizar una acción o tomar una decisión al final de una serie de eventos. Sino que estas acciones son el resultado de múltiples factores que influyeron en la decisión desde un principio donde se captaron eventos externos, se procesaron usando la capacidad de predecir fenómenos y finalmente se respondió de una manera adecuada. Como se puede ver, para que este proceso se pueda realizar el primer paso consiste en reconocer y captar el mundo exterior a través de representaciones, señales o sensaciones, al igual que lo hace el cerebro, teniendo en cuenta que esta representación del mundo o la realidad exterior es solo un modelo simplificado por el sistema. El modelo que representa la realidad o el mundo exterior es el resultado de una estructura interna predefinida de entendimiento y un sistema de adquisición, la estructura interna proviene de muchos años de búsqueda y de estudios del problema (ciencia e ingeniería), mientras el sistema de adquisición esta compuesto por medidas usadas para entender el comportamiento del sistema, es decir la combinación de indicadores matemáticos o sociales de este comportamiento (Sánchez-Silva, 2004). De esta manera un problema de riesgo solo puede existir en la medida en que se captura o se capta información del mundo exterior, en otras palabras es necesario hacer mediciones a los fenómenos pertinentes. Estas mediciones pueden ser matemáticas como índices, por ejemplo; temperatura en el interior de un volcán, velocidad del viento en caso de un huracán, un pico de aceleración en el caso de un terremoto, también pueden ser índices sociales, como el nivel de pobreza o desarrollo económico en una sociedad o simplemente la opinión experta que contenga una gran cantidad de argumentos validos. Por todo esto se puede ver claramente que la calidad del modelo que representa la realidad depende en gran parte de la cantidad de información que poseemos acerca de la situación, información en forma de parámetros como índices para posteriormente procesar. Lo cual sugiere que entre más información, evidencias o material disponible, mejor van a ser las decisiones que se tomaran en un futuro. Los sentidos se encargan de percibir aspectos del mundo exterior a través del sistema nervioso central usando los sistemas sensoriales como se vio en la sección 4, sin embargo estos sistemas capturan la información por medio de miles

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de terminales o unidades nerviosas, acerca de un mismo fenómeno con diferentes grados de precisión o clase de información, por ejemplo al estar viendo televisión se están captando señales visuales y auditivas al mismo tiempo. Estas unidades de información pueden ser representadas en la ingeniería como índices que captan información del mundo exterior. Igualmente estos índices son variables de estado que deben ser medidas dentro de la misma escala de referencia (Sánchez-Silva, 2004), como en los sistemas biológicos donde toda la información del mundo exterior es procesada y manejada como impulsos eléctricos. Una vez se ha captado la información ya sea en forma de índices o en cualquier otro tipo de parámetros que sirvan para representar el mundo exterior de la mejor forma posible, el sistema de gerencia de riesgo debe tener una estructura flexible capaz de procesar la información y adaptarse a nuevas circunstancias. Las estructuras biológicas nos muestran que todo el análisis de la información debe ser centralizada, con el fin de ser manejada coordinadamente entre todos los componentes del sistema, algo que hay que tener muy en cuenta para el sistema de gerencia o en la organización de la misma. De tal forma que si se llega a presentar un riesgo como por ejemplo una catástrofe natural tota el sistema o la organización debe actuar coordinadamente lo antes posible para evitar ineficiencias y pérdidas considerables. Para poder captar la mejor información acerca de los posibles riesgos representados en el mundo exterior, como ya se dijo, es necesario contar con una gran cantidad de índices que puedan representar aspectos sociales, físicos, económicos, técnicos, entre otros en tiempo real. Sin embargo es prácticamente imposible hacer un control en vivo y en directo a un fenómeno debido a la complejidad, gran cantidad de logística y recurso que se necesitarían. No obstante como se pudo ver en el funcionamiento del cerebro, la neurociencia sugiere que no es necesario estar haciendo una permanente recolección de datos del exterior, sino que hay que filtrar y clasificar la información para que el sistema no se sature. Debido a esto es necesario identificar únicamente la información relevante la cual es fundamental a la hora de tomar decisiones inmediatas y decisivas, es decir la información especifica le permite al sistema adaptarse a las condiciones externas dentro de cortos periodos de tiempo (Sánchez-Silva, 2004). Un ejemplo claro de lo anterior es que en la biología como se vio en el funcionamiento del sistema nervioso central, la información relevante o más importante es aquella que cambia rápidamente, por ejemplo en el caso de la formación de un huracán las decisiones apropiadas (medidas de prevención, evacuación, etc.) se deberían tomar en base al cambio de la velocidad de los vientos y no a la velocidad del viento en un preciso momento, es decir si la velocidad del viento dentro del huracán alcanza un nivel relativamente peligroso para cualquier comunidad, y lo hace gradualmente, por decir, llega a este nivel de peligrosidad en varios días, se puede disponer de tiempo para tomar decisiones

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acertadas por parte de las autoridades o instituciones encargadas. En cambio si los vientos del huracán, pensando en un caso hipotético, aumentan la velocidad dramáticamente como por ejemplo en cuestión de horas, se requerirían acciones urgentes y efectivas, teniendo en cuenta que no hay el tiempo suficiente como para consultar y si es el caso ni avisar, a las autoridades competentes, las cuales serian las encargadas de ejecutar un plan de acción inmediato y eficaz. Ahora bien para poder modelar el anterior ejemplo o cualquier situación similar que requiera de un análisis de riesgo rápido y efectivo se puede usar la siguiente modelación matemática (Sánchez-Silva, 2004): En primer lugar se debe asumir un vector de índices que como ya vimos representan aspectos de un fenómeno o de la misma realidad, este vector sirve para representar situaciones externas y esta dado por: I

ρ= {I1, I2,……, In}, ahora

se tiene una función de predicción P ( Iρ

), la cual se define de la siguiente manera:

P ( Iρ

) = P (I1, I2,……, In) (1) Donde P () puede tomar diferentes valores dependiendo del problema que este bajo consideración, teniendo en cuenta que la función P () no esta basada en un solo índice, la naturaleza de estos índices depende del contexto del problema. Para poder entender más a fondo la naturaleza de estos índices. Como se dijo anteriormente se puede encontrar diferentes tipos de índices que ayudan a predecir los eventos de riesgo, dentro de los cuales uno de los más relevantes en cuanto a la cantidad y confiabilidad de información que le pueden brindar a la modelación o el análisis de riesgo, se encuentran los modelos o ecuaciones matemáticas, producto de análisis estadísticos de situaciones anteriores de cualquier tipo o evento de riesgo posible. No obstante se pueden usar cualquier tipo de índices para este análisis de predicción de fenómenos o riesgos, siempre y cuando se tenga certeza de la confiabilidad de los mismos. Por ejemplo, en muchos casos el hombre tiene la sensación de que algunos de los fenómenos que le rodeaban y que pueden causar peligros o representar posibles eventos de riesgo siguen algunas pautas o patrones predefinidos, de manera que se podría establecer algunas predicciones con respecto a estos fenómenos. Dentro de los tipos de fenómenos que permiten una predicción fiable y a la vez representan algún tipo de riesgo encontramos, las mareas. Sin embargo la mayoría de fenómenos que representan riesgos potenciales no permiten tanta fiabilidad como por ejemplo el tiempo meteorológico con todos sus desastres naturales que este pueda implicar, tales como sequías, inundaciones, tormentas de diferentes tipos, huracanes, tornados, entre otros. Aunque en muchos casos se puede establecer predicciones a largo plazo (temporadas de lluvia, temporadas de huracanes, cambio de estaciones, etc.), no obstante, en la mayoría de los casos,

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cuando se maneja riesgo se necesita predecir a corto plazo y las predicciones de este tipo fallan en una gran cantidad de ocasiones. Lo cual siguiere la necesidad de encontrar métodos o modelos eficientes que no se limiten debido a factores como el tiempo. Por otra parte existe una gran cantidad de fenómenos naturales, aunque muchos de estos fenómenos o catástrofes se pueden derivar de la actividad humana, lo cual sugiere que para estos casos se puede predecir de la misma manera hasta cierto punto. Por ejemplo, los riesgos o posibles eventos causados por la contaminación atmosférica o demás recursos naturales, o el caso de la evolución de los mercados de acciones, el cual hace tener la sensación de la existencia de ciclos (alcista-bajista y viceversa), aunque no se pueden establecer predicciones a corto plazo con una probabilidad del 100% de acierto. De esta manera para poder analizar y predecir eventos futuros de riesgo es necesario establecer índices confiables, sin importar su tipo. Como se dijo anteriormente uno de los tipos de índices más usados son aquellos que están basados en modelos matemáticos más o menos complejos. Por ejemplo para el tiempo meteorológico o eventos de riesgo relacionados se puede utilizar ecuaciones diferenciales como índices, los cuales intentan representar los distintos factores que influyen en la evolución del tiempo climático como la temperatura, presión, viento, etc. Mientras que para los mercados de acciones también se pueden utilizar modelos matemáticos que tienen en cuenta las variables económicas que influyen en su evolución o comportamiento tales como la inflación, tipos de interés, paro, etc. También se puede trabajar con índices basados únicamente en la experiencia de sucesos o eventos de riesgo anteriores. Por ejemplo en cuanto al tiempo meteorológico se puede trabajar con índices basados en análisis estadísticos de eventos pasados o simplemente con opiniones expertas que contengan una gran cantidad de argumentos validos acerca del tema, por ejemplo se puede señalar la gran cantidad de proverbios populares y el conocimiento atribuido a las personas que dependen del tiempo como agricultores, ganaderos, etc. Mientras que en bolsa para el mercado de acciones también se pueden encontrar personas que utilizan como único método de análisis su propia experiencia. Finalmente también se puede usar métodos mixtos que utilizan los dos anteriores (basados en modelos matemáticos y basados en la experiencia). Por ejemplo para el tiempo meteorológico se usan los mapas del tiempo en los que, junto con la existencia de gráficas de líneas de igual presión (isobaras), temperaturas de distintas capas de la atmósfera, etc., se utiliza la experiencia del meteorólogo para su interpretación. Mientras que en la bolsa para el mercado de acciones hay multitud de métodos de este tipo. Suelen englobarse en el denominado "Análisis Técnico" e incluye las formaciones de "cabeza y hombros", "triángulos", "huecos" y un largo etcétera. Además, existen gran cantidad de indicadores (RSI, etc.) y

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medias móviles (cortas, largas...). Por ejemplo, un analista de acciones sabe que después de una formación de cabeza y hombros no invertidos la cotización tenderá a bajar. Incluso puede dar una estimación de la magnitud de la caída. (Maraver Risco, 2001). Otro ejemplo de lo anterior se encuentra en la necesidad que ha tenido el hombre de predecir los fenómenos del Niño y la Niña. Gran parte del conocimiento actual sobre este fenómeno se obtuvo a partir de mediados de la década de los ochentas, cuando comenzó a desarrollarse el Programa de Investigación sobre los Océanos Tropicales y la Atmósfera Mundial (TOGA), que culminó a mediados de la década de los noventas. Durante este experimento mundial, en el Pacífico tropical se midieron la temperatura del mar (superficial y a diferentes profundidades), el nivel del mar, la salinidad, etc., usando gran variedad de medios: satélites, boyas fondeadas, boyas a la deriva y batitermógrafos no recuperables, entre otros. Esta enorme variedad de datos e índices permitió calibrar y usar complejos modelos matemáticos que simulan el comportamiento del océano y de la atmósfera, así como los denominados "modelos acoplados" océano-atmósfera. Como resultado estos índices, instrumentos y técnicas usados en el TOGA como parte de la investigación se están convirtiendo en un sistema operativo de medición que se usa, junto con los modelos matemáticos, para predecir la ocurrencia de calentamientos (o enfriamientos) significativos del Pacífico tropical y, en consecuencia, la ocurrencia de los fenómenos de El Niño o de La Niña. Como un ejemplo más ilustrativo de los diferentes tipos de índices encontramos el problema de la contaminación atmosférica debido a las emisiones de CO2 y sus consecuencias en la salud pública (Sánchez-Silva, 2004)., para este ejemplo se consideraron dos casos: (1) el nivel de contaminación como resultado de las emisiones de CO2 y (2) la cantidad actual de gente tratada en los hospitales debido a enfermedades relacionadas con el problema Para el fin de entender el problema y sus efectos se definieron diferentes índices. Para medir el nivel de contaminación en términos de emisiones se tienen los siguientes tres índices (Sánchez-Silva, 2004):

3/11 )(4)(),( sxsxfxsI f −+= (2)

3/533/222 )(

548

)(64

),( sxssxsxsI f −−−= (3)

3/14623/1153/8423 )(10*01.2)(032.0)(10*17.6),( sxssxssxsxsI f −+−−−= −− (4)

Donde s corresponde a las emisiones de CO2 en toneladas en cualquier tiempo t y x es un punto de control conocido. La función f(x) describe la relación actual entre

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las emisiones y el aire contaminado. Igualmente dos índices más son definidos para medir el impacto sobre la salud de la población (Sánchez-Silva, 2004):

241 )(10*6)(),( sxsxgxsI g −+= − (5)

34442 )(10*6)(10*6),( xssxsxsI g −+−= −− (6)

Donde g(x) representa la relación entre las emisiones y el número de personas afectadas por cualquiera de las enfermedades relacionadas. De esta manera los índices presentados en las ecuaciones 2 a 6, se definieron, basándose en las series de Taylor para las funciones predefinidas f(x) y g(x), en ambos casos las los índices tienen en cuenta aspectos del problema. Por otra parte las funciones de predicción P, pueden ser una forma de describir la realidad de una manera integrada (Sánchez-Silva, 2004):

3211 ),( fff IIIxsP ++= (7)

212 ),( gg IIxsP += (8) Ahora bien, para poder tomar decisiones acertadas y a tiempo como se pudo ver en los anteriores ejemplos, el modelo plantea que las acciones correctas se deben tomar cuando la variación de la función de predicción con respecto al tiempo, por ejemplo la velocidad, alcance una barrera límite, como lo muestra la siguiente ecuación:

ui

l VtIP

V ≤∂

∂≤

)(ρ

(9)

En donde uV y lV representan las barreras limite superior e inferior para los valores de la función P (), estos valores son definidos de acuerdo a experiencias pasadas y a la naturaleza del problema; en los sistemas biológicos son resultados de la evolución (Sánchez-Silva, 2004). De esta manera, si los valores definidos en la ecuación 9 son excedidos se requiere de una inmediata respuesta o acción como se ve en el ejemplo del huracán. Por otra parte el sistema nervioso central ha desarrollado los patrones de acción fijos (PAF) estudiados en la sección 10.7, como una alternativa ideal para manejar este tipo de situaciones, los PAF podrían ser una estrategia altamente eficiente en la gerencia de riesgo, teniendo en cuenta que la eficiencia en la gerencia se podría medir en términos de dos factores, lo apropiado y los costos. Lo apropiado hace referencia a la capacidad que tiene la estrategia de responder ante cualquier situación inesperada. Los costos corresponden al factor económico de la estrategia, como también a la cantidad de recursos involucrados a la hora de tomar una decisión efectiva.

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Para entender lo anterior se puede volver al ejemplo del huracán, en la situación en que los vientos cambiaron rápidamente, sin dejar tiempo para consultar ni avisar a las autoridades encargadas. En este caso al aplicar la estrategia usada por los PAF y si se cuenta en la región afectada, con grupos especializados en resolver problemas particulares y tomar decisiones sin consultar con instancias superiores, es decir sin consultar con las autoridades superiores especializadas en resolver estos casos, se podrían tomar decisiones acertadas en un corto plazo. Para lograr esto, en caso de situaciones criticas como la del huracán, es claro que deben existir acciones predefinidas mucho tiempo antes, es decir acciones que la gente o los grupos puedan ejecutar sin consultar con niveles superiores (Sánchez-Silva, 2004). Por otra parte los PAF diseñados para responder rápidamente ante cualquier situación en caso de emergencia, no pueden ser estáticos, sino por el contrario deben ser capaces de actualizase continuamente. Asimismo los PAF deben desarrolla dos tareas básicas: (1) cambiar para enfrentar situaciones inesperadas, y (2) programarse a si mismos para reaccionar eficientemente ante estas nuevas situaciones (Sánchez-Silva, 2004). De esta manera el proceso de instrucción del PAF empieza con unos patrones de comportamiento predefinidos, como lo pueden ser las estrategias, al principio pueden ser pocas, pero se deben ir codificando muchas más estrategias debido a la experiencia. No obstante, no solo es necesario que exista una estrategia que corresponda a la acción a seguir en cada caso, sino que el sistema también debe ser eficiente. Posteriormente cuando el nuevo patrón predefinido de respuesta es codificado, el PAF no interviene en el proceso de definir la táctica o acción para ejecutar la respuesta, simplemente este se activa automáticamente después de recibir la información del exterior con el fin de empezar el proceso de respuesta. La decisión de actuar o realizar una acción debe ser eficiente y en ningún momento se puede dudar frente al riesgo. De tal forma que para que un sistema de control, como el de este caso, sea eficiente las tareas deben estar divididas al igual que pasa con el SNC en donde no existe una sola unidad encargada de recibir y coordinar toda la información que entra del mundo exterior. Pues diversas partes del cerebro reciben diferentes tipos de información y coordinan diferentes acciones, por esta razón es necesario que cada división ejecute la decisión apropiada como si todo fuera un solo centro de control. Finalmente existen diversas formas de responder a un evento, como se vio en la sección del PAF, en donde se puede dar completa libertad a los miembros de la organización para actuar y decidir como ellos quieran, o se puede limitar el número de estrategias u opciones con el fin de hacer el sistema más eficiente. Asimismo para ser eficiente es necesario actuar en dos direcciones: (1) con un movimiento general de frente al evento, y (2) teniendo en cuenta el trabajo especifico. Igualmente para que el trabajo sea eficiente todas las partes de la organización deben trabajar muy juntas, desde las que están cerca del evento hasta las que se encuentran en niveles más altos, aspectos que se verán más adelante en el siguiente capitulo.

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10. Gerencia de proyectos y de riesgo en las organizaciones como cerebros

Como se ha visto el riesgo o los eventos de riesgo son situaciones futuras o circunstancias que existen por fuera del control de una organización, que tendrán un impacto negativo (amenaza) o positivo (oportunidad) en la actividad o en el proyecto si llegan a ocurrir (Wideman, 1992). Asimismo la gerencia de riesgo es un subconjunto de la gerencia de proyectos, que consta de distintos procesos para manejar los riesgos de manera efectiva y eficiente. Estos procesos necesitan ser cada día más eficientes y acertados ya que en un futuro se requerirán para tomar las mejores decisiones en un medio donde la incertidumbre y el riesgo es cada vez mayor. Igualmente el riesgo puede estar presente en diversas formas, no solo como amenazas u oportunidades para un proyecto de construcción sino en catástrofes o eventos naturales que pueden ocurrir en la vida cotidiana. El impacto estos desastres representa la pérdida de vidas humanas y efectos devastadores en las economías de los países, sobre todo en aquellos con bajos niveles de desarrollo. No obstante el análisis de los procesos de desastre ha permitido establecer que antes del desastre ha existido un riesgo determinado, conformado por los fenómenos naturales y/o antropogénicos (amenazas) y las vulnerabilidades del grupo social expuesto. La gerencia de riesgo pretende identificar los factores que afecten en factor o en contra de una actividad, asimismo cuantifica el impacto y la probabilidad de cada uno de estos acontecimientos, generando una línea de base que permitirá crear un plan de acción para responder a estos riesgos cuando se presenten así como controlar esta respuesta.

10.1. Gerencia de riesgo y sus elementos principales

Según el PMBOK del Project Management Institute (PMI), la gerencia de riesgo se define como: “El conjunto de procesos que se relacionan con la identificación, el análisis y la respuesta a la incertidumbre. Esto incluye la maximización de los resultados de eventos positivos y la minimización de las consecuencias de eventos adversos.” Igualmente el PMI en su libro PMBOK señala los siguientes principales elementos o áreas que la componen:

• Planeamiento de la gerencia de riesgo: es la parte donde se decide cómo

acercar y planear las actividades de la gerencia de riesgo para una determinada actividad.

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• Identificación del riesgo: aquí se determina qué riesgos pueden afectar el proyecto o la actividad, así como se documenta las características del mismo.

• Evaluación: en esta parte se analiza el riesgo de dos maneras distintas:

o Análisis cualitativo del riesgo: en el análisis cualitativo del riesgo se

plantean unas condiciones para priorizar los fenómenos que pueden afectar el proyecto o la actividad.

o Análisis cuantitativo del riesgo: a través de este se calcula la

probabilidad y las consecuencias de los riesgos, así como se estima sus implicaciones para los objetives del proyecto.

• Planeamiento de la respuesta del riesgo: procedimientos y técnicas que se

convierten para realzar oportunidades y para reducir amenazas del riesgo a los objetivos del proyecto.

• Riesgo que se supervisa y se controlan: supervisando riesgos residuales,

identificando los nuevos riesgos que ejecutan planes de la reducción del riesgo, y la evaluación de su eficacia a través del ciclo vital del proyecto.

Por otra parte para poder entender el objetivo o el funcionamiento de la gerencia de riesgo, también es necesario entender algunas características básicas que tienen el riesgo. Esto debido a que la mayoría de modelos existentes dentro de la gerencia y que sirven para el manejo de este, se basan en los conceptos y las características enunciadas a continuación:

• Evento de riesgo: como su nombre lo indica, se entiende por evento de riesgo la ocurrencia o la declaración de un evento de riesgo, a futuro.

• Impacto de riesgo: esta característica se basa en la magnitud de lo que

puede suceder a favor o en contra de los objetivos de un proyecto o una comunidad.

• Probabilidad: como su nombre lo indica esta característica se refiere a la

probabilidad de ocurrencia de un determinado riesgo. Otros aspectos importantes en el manejo del riesgo son, la certidumbre, la cual implica la presencia de la información necesaria acerca del riesgo para tomar una decisión acertada y la incertidumbre que se refiere a la ausencia de información completa para la toma de decisiones o la carencia de conocimiento de eventos futuros. No obstante la gerencia de riesgo nos permite que los resultados finales

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de la actividad se puedan precisar dentro de un límite de seguridad aceptable. Igualmente a mayor disponibilidad de información, la certidumbre aumentara y viceversa. Por esta razón cualquier modelo o herramienta que nos pueda brindar mayor información confiable, permitirá la toma de decisiones más acertadas en cuanto a riesgos futuros. La gerencia de riesgo en la mayoría de los casos maneja incertidumbres casi totales, aunque también se puede tener la información necesaria para tomar decisiones correctas. En cuanto a los proyectos en especifico, se sabe que en cualquier proyecto o negocio, casi siempre, a mayor oportunidad (negocios más atractivos), mayor es el grado de incertidumbre y por lo tanto mayor es el riesgo que se puede tomar y mayor son las amenazas que se podrían presentar. Debido a esto es necesario buscar e implementar modelos confiables y apropiados que permitan la toma de decisiones acertadas con la información disponible acerca del proyecto o bien sea de la situación si se trata de prevenir riesgos debidos a catástrofes naturales que puedan afectar comunidades. Como ya se ha explicado la gerencia de riesgo se maneja fundamentalmente mediante una metodología que se basa en la identificación de un fenómeno o la adquisición de unos insumos (información), un proceso de esta información o análisis de la misma, unos resultados que son la base principal para la toma de decisiones, y finalmente una retroalimentación que cierra el bucle. Sin embargo los riesgos y su manejo son diferentes para cada situación, por lo cual hay que tener en cuenta el impacto, la probabilidad, la incertidumbre y el plan de continencia. De esta forma la gerencia de riesgo no contempla el control completo de los eventos. Asimismo cuando se ejecuta un modelo de gerencia de riesgo se debe tener en cuenta que los únicos riesgos que se pueden manejar son aquellos que presentan una relación costo beneficio satisfactoria, que sean manejables dichos riesgos y que se puedan medir y controlar las consecuencias. Un análisis comparativo con proyectos o eventos anteriores por ejemplo en el caso de siniestros, puede arrojar luces sobre la implicaciones de las amenazas y oportunidades a futuro (Ivorra Valero, 2002). Por todo lo anterior, a continuación se analizara cada uno de los pasos o etapas que tiene el modelo tradicional empleado por el PMI para el manejo de riesgo (identificación del riesgo, evaluación y análisis del riesgo, respuesta y toma de decisiones para manejar el riesgo y finalmente seguimiento, control y retroalimentación), esto para posteriormente hacer un análisis y una comparación que permita mejorar o especificar nuevas alternativas para el modelo actual, por medio de la identificación de los procesos y características relevantes, del funcionamiento del cerebro o el sistema nervioso central.

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10.2. Identificación del riesgo La identificación de los riesgos es el primer paso en cualquier modelo de gerencia de riesgo, y consiste en identificar sistemáticamente todos los eventos posibles de riesgos que pueden generar tanto un impacto positivo como un impacto negativito en una actividad. Asimismo hay que tener en cuenta que los riesgos pueden ocurrir de manera independiente o depender de otros riesgos, de tal forma que la identificación comprende también el efecto acumulado de los riesgos que pueden ocurrir concurrente o simultáneamente. Para poder identificar todos los riesgos de una actividad es necesario convocar una serie de personas conocedoras del tema y que trabajen en el proyecto o en proyectos parecidos y solicitar su opinión o también conducir una o varia sesiones de lluvias de ideas dentro del equipo del proyecto, asimismo otra opción es hacer uso de la información histórica de proyectos o situaciones anteriores similares. Asimismo es importante tener en cuenta una clasificación sistemática de los riesgos según su origen, con el fin de aprovechar al máximo esta etapa del modelo de riesgo, ya que esta clasificación nos permite manejar mejor el tipo de respuesta o decisión en concordancia con la fuente de riesgo Los riesgos se pueden clasificar de la siguiente forma teniendo en cuenta su origen de los mismos:

• Externos, impredecibles e incontrolables: naturaleza, levantamiento civil, problemas políticos

• Externos y predecibles e inciertos: mercado, impacto ambiental, impacto social, inflación, impuestos.

• Internos y no técnicos: gerencia, retardos en la programación, sobrecostos, pérdidas financieras.

• Técnicos: desempleo o rendimiento, diseño, complejidad del proyecto. • Legales: licencias, patentes, contratos, demandas.

Esta etapa se debe realizar gradualmente, debido a que es prácticamente imposible detectara todos los posibles riesgos desde el principio, por esta razón los estimativos preliminares serán muy aproximados, no obstante en la parte final de la etapa se debe concluir con una buena aproximación de los riesgos para su posterior evaluación. Por otra parte hay que tener en cuenta que el riesgo esta sujetado a factores que ya se habían mencionado:

• Probabilidad (p) • Impacto (i)

Lo cual según el PMBOK del PMI conduce a una formula sencilla denominada estado de riesgo:

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Estado de riesgo = i * p (3)

Donde el estado de riesgo puede tener varios valores dependiendo de las magnitudes de las variables i y p para cada caso de riesgo. En el siguiente numeral se discutirá la siguiente etapa del modelo la cual trata el tema de los valores para cada uno estas variables.

10.3. Evaluación y análisis del riesgo Según el modelo planteado en el libro PMBOK del PMI, la etapa de evaluación y análisis del riesgo tiene los siguientes objetivos o metas:

• Mejorar el entendimiento del proyecto o actividad. • Identificar las alternativas que puedan existir. • Asegurar que se manejen los riesgos de manera sistemática y

estructurada, en cada uno de los riesgos identificados. Esta etapa se inicia con una priorización de los riesgos donde los riesgos que deben recibir una mayor atención son los que se estimaran inicialmente y tendrán el mayor i y el mayor p, discriminando y dejando por fuera muchos riesgos que tienen valores bajos en estos parámetros y que no son relevantes para la actividad. Posteriormente durante esta etapa el gerente del proyecto y su equipo o parte de la organización especifica, se encarga de determinar la probabilidad de ocurrencia del evento (baja, media o alta), realizando un análisis cualitativo o cuantitativo (preferiblemente el cuantitativo) y el impacto (bajo, medio o alto). Para esto es necesario definir previamente los criterios de lo que se debe considerar bajo, medio o alto y como poder usarlos. Una vez se han valorado las variables de impacto y probabilidad, los riesgos se priorizaran con base en su valor esperado para introducirlos en un tabla o grafica para determinar, con mayor facilidad los de mayor producto de impacto por probabilidad (i * p), los menores en su producto, y los intermedio en el mismo. Posteriormente los riesgos que se seleccionan para ser tratados en el modelo, se exponen al desarrollo de un plan que generara respuestas adecuadas a los mismos, cuando se presenten durante la ejecución del proyecto o en una situación futura (Ivorra Valero, 2002). Sin embargo la evaluación del riesgo puede ser compleja dependiendo de varios factores como la naturaleza de cada riesgo o la falta de información, de tal forma que en estos casos se requiere fundamentalmente un análisis cuantitativo muy profundo que merezca el uso de fórmulas, modelos y simulaciones matemáticas para determinar un valor más apropiado en i y en p, asimismo estos modelos pueden tener en cuenta la combinación de riesgos y casi siempre consumen mucho tiempo y dinero. Por tal razón esto solo se justifica cuando hay una

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incertidumbre considerable, los impactos son altos y cuando la gerencia sienta que es necesario.

10.4. Respuesta a los riesgos y toma de decisiones Después de haber evaluado y analizadas cada uno de los eventos de riesgos probables se llega a la siguiente etapa, toma de decisiones en respuesta a los riesgos. Las respuestas pueden ser múltiples, desde lo más simple hasta lo más complejo (Ivorra Valero, 2002). Puede incluir desde la aceptación y llanamente de un riesgo hasta la involucración de un grupo de personas que aceptan la responsabilidad de controlar un evento particular de riesgo, que puede ser complejo por la naturaleza. Iguáleme esta etapa del modelo permite desarrollar procedimientos y técnicas para mejorar las oportunidades y reducir o mitigar los riesgos, de forma tal que la efectividad de la planeación de las repuestas determina directamente si los riesgos aumentan o disminuyen en la actividad. En cuanto a la planeación de la respuesta, hay que tener en cuenta aspectos importantes de esta tales como que debe ir en línea con el tipo de riesgo, su impacto, el costo para manejarlo, el tiempo de implantación de dicha respuesta y el contexto del proyecto, acordado entre las partes involucradas. Por otra parte pueden existir distintos tipos de respuesta, las cuales se pueden presentar durante el desarrollo del plan de respuestas:

• Se ignoran • Se evitan • Se mitigan (reduciéndolos, compartiéndolos o transfiriéndolos) • Se aceptan

Asimismo el tipo de respuesta debe estar basado en una serie de políticas, reglas, procedimientos. Metas y responsabilidades que permitan gerenciar los riesgos, en forma general y de manera particular. Por esta razón dentro de los anteriores elementos se debe considerar que el manejo de las respuestas es un proceso continuo, al igual que otras etapas del modelo, así como se debe promover un ambiente de trabajo proclive al manejo de respuestas que asegure lo que más pueda la efectividad de dichas decisiones y finalmente estos elementos también deben definir algunas holguras que permitan manejar los riesgos que no se tuvieron en cuenta desde el principio o no se esperaban así como aquellos que no se incluyeron en el plan inicial de de respuesta. Igualmente un plan de respuesta debe contener las llamadas reservas contingenciales para cubrir desajustes en tiempos, costos y así ofrecer una mayor flexibilidad en la planeación de la actividad. Otro tipo de manejo como se vio anteriormente son las holguras contingenciales, que se encargan de cubrir las

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limitaciones del proceso de estimación, las suposiciones hechas durante la fase de planeación, y los riesgos típicos que se incluyen siempre. Estas estrategias de contingencias pueden variar, desde aplicar valores (estándar de empresa o institución), a porcentajes basados en experiencias pasadas hasta una evaluación cuidadosa de la suma total de probabilidades e impactos de los riesgos identificados (Ivorra Valero, 2002).

10.5. Seguimiento, control y retroalimentación Según el modelo del PMI, en esta etapa se debe llevar un registro de los riesgos identificados, darle un seguimiento a los riesgos desechos, es decir, aquellos que no se manejaron dentro del modelo y finalmente tratar de identificar nuevos riesgos, tratando de asegurar la realización del plan de respuesta a los riesgos y evaluando la efectividad de este plan para manejar riesgos. Además en esta etapa se registra los indicadores correspondientes asociados con la ejecución del plan de respuesta. Esta etapa es un proceso continuo que se aplica durante todo el ciclo de vida del proyecto o la actividad debido a que los riesgos pueden cambiar a medida que la actividad avanza, así como pueden desaparecer algunos riegos anticipadamente o aparecer riesgos nuevos. Es de gran importancia que durante esta etapa se pueda contar con toda la información necesaria para la toma de decisiones efectivas, antes de que el riesgo aparezca o para aprovechar la oportunidad con la mayor anticipación posible. De esta manera es importante que todos los actores involucrados este informados permanentemente del proceso. Asimismo las predicciones o suposiciones deben ser revisadas dentro del proceso para asegurarse que sean validas, revisar si se han presentado nuevas situaciones que puedan incurrir en otros riesgos, verificar si los valores esperados de los riesgos identificados se mantienen o no, confirmar si los estándares se están aplicando de forma correcta, y ratificar si las respuestas o decisiones finales fueron acertadas o si hay la necesidad de cambiarlas. Finalmente el control no se limita a tomar acciones preventivas sino también correctivas, acciones que pueden cambiar cualquier componente del proyecto e incluso parte del plan del proyecto.

10.6. ¿Como puede funcionar la organización como un cerebro? Como se pudo ver en los numerales anteriores existe una similitud clara entre el modelo tradicional usado para manejar el riesgo y la organización o funcionamiento básico del cerebro, sin embargo el objetivo principal en este numeral es tratar de hacer una analogía entre la organización básica del sistema nervioso central y las organizaciones, esto con el fin de los resaltar los aspectos primordiales de ambos casos, tratando de buscar nuevas alternativas que

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permitan mejorar o especificar nuevas opciones para el modelo actual y en el funcionamiento de las organizaciones. Las organizaciones se pueden acercar al funcionamiento cerebro biológico si tienen un carácter orgánico en su estructura, el cual veremos más adelante. Las organizaciones orgánicas se pueden acercar al funcionamiento del SNC en lo que se aproxime a un principio de auto-organización. Sin embargo son pocas las teorías organizacionales existentes que nos permiten desarrollar este tipo de organizaciones, por otra parte las teorías de la dependencia sugieren que la forma de lograr este objetivo es seleccionando al personal adecuado para el trabajo que tenemos en mente (de manera similar como lo hace el SNC al tener células especializadas que ejecutan funciones especificas), después añadiendo autoridad flexible, las comunicaciones y la estructura de recompensas que les motivara a satisfacer sus propias necesidades a través de la realización de los objetivos organizacionales (Morgan, 1998). Así mismo un aspecto fundamental dentro de cualquier organización y en general en este tipo de organizaciones, es el proceso de la información, así como la toma de decisiones, como se pudo ver anteriormente. En la mayoría de organizaciones, los altos cargos toman decisiones procesando la información con referencias a unas normas predeterminadas. Los directivos estratégicos casi siempre tomas las decisiones por medio de procesos formalizados, estructurando políticas y planes que proporcionan un punto o un marco de referencia para el proceso de la información y toma de decisiones de otros. De tal forma que se puede ver que en general las organizaciones son sistemas de información, son sistemas de comunicaciones, son sistemas de toma de decisiones, todas características básicas del SNC y el cerebro, sin embrago se sabe que en las organizaciones mecanicistas estos sistemas son muy rutinarios, mientras que las organizaciones matriciales y orgánicas son más flexibles. La toma de decisiones es quizás el tema más relevante y fundamental para una organización que pretende manejar un cierto riesgo y debido a que el sistema más efectivo que existe para tomar decisiones acertadas en cualquier situación es el cerebro, se podría hacer un paralelismo entre la gerencia de riesgo a través de las organizaciones y el funcionamiento del cerebro. Sin embargo existen aspectos fundamentales que hay que tener en cuenta a la hora de hacerlo, aspectos que argumentó el Premio Nobel Herbert Simon al estudiar la analogía entre las decisiones tomadas por el hombre o su cerebro y las tomadas por las organizaciones. Dentro de estos aspectos Simon resalta que “las organizaciones nunca pueden llegar a ser completamente racionales porque los componentes tienen limitadas capacidades de proceso de la información”. Argumentando que las personas y el cerebro humano: a) actúan en base a una información incompleta, tanto de acciones como de consecuencias; b) solo es posible explorar un numero limitado

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de alternativas relacionadas con la decisión a tomar; c) son incapaces de adoptar valores exactos a lo resultados. Asimismo Simon sugirió que lo mejor que se podría obtener en cuanto a lo anterior son solo formas limitadas de racionalidad, por el contrario a las suposiciones hechas por los economistas acerca de una conducta optimizada, finalmente concluyó que lo que más convenía era que las organizaciones y los individuos aceptaran una racionalidad fronteriza donde las decisiones están basadas sobre simples normas empíricas y limitada investigación e información. Según lo anterior, los principios o limites de la racionalidad humana mencionados por Simon están institucionalizados en la estructura y modos de funcionamiento de nuestras organizaciones. De esta forma la anterior teoría de toma de decisiones implica entender las organizaciones como formas de cerebros institucionalizados que fragmenta y limita los procesos de toma de decisión de forma que los hace manejables. De tal manera que desde este punto de vista se forma una estructura de atención, interpretación y de toma de decisiones que ejerce una influencia crucial en las operaciones cotidianas de la organización. Igualmente secciones y departamentos de trabajo dividen el entorno y comparten responsabilidades, simplificando los dominios de interés y de toma de decisión hechos por los directivos y empleados (Morgan, 1998). Asimismo las jerarquías organizacionales realizan funciones similares e importantes, proporcionando canales de resolución de problemas haciendo la vida más fácil. Esto se puede logra usando el mismo modelo de funcionamiento del SNC donde los niveles más bajos de jerarquía se encargan de la obtención de información (al igual que las neuronas de primer orden y los receptores sensoriales) y en algunos casos se pueden encargar de la toma de decisiones rutinarias, dejando así a los niveles más altos dedicarse a la toma de decisiones más complejas y de particular significación (como ocurre con los niveles más altos del SNC). De manera similar políticas, programas, planes y problemas especiales pueden ser enviados a unidades especializadas como los equipos de planificación y consultores, con el fin de simplificar y manejar situaciones complejas de trabajo como lo son aquellas que implican el manejo del riesgo. Como se vio anteriormente las labores y tareas de las organizaciones especialmente aquellas que se enfocan en el manejo del riesgo requieren gran cantidad de información para ser procesadla por los tomadores de decisiones durante el desarrollo de un proyecto o una actividad, y por esta razón es importante el manejo de la incertidumbre. No obstante si la incertidumbre aumenta las organizaciones deben encontrar formas o métodos para controlarla, tales como estableciendo objetivos y metas antes que controlar conductas a través de normas y programas. Asimismo la jerarquía proporciona un medio efectivo para controlar situaciones que son favorablemente ciertas, aunque en situaciones inciertas pueden encontrasen con un exceso de información y de decisiones (Morgan, 1998).

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La formula Galbraith plantea dos diseños de estrategas complementarias para el manejo de la incertidumbre. El primero plantea un procedimiento para reducir los requerimientos de información, mientras el segundo implica una capacidad progresiva para procesar la información (muy similar a lo que realiza el cerebro cuando capta información del exterior para luego procesarla con el fin de dar una respuesta motriz acertada), es decir investigando sofisticados sistemas de información y mejorando las relaciones laterales a través del diseño de matrices y de sistemas de coordinación, junto con el uso de reglas y programas, jerarquías y objetivos establecidos(Morgan, 1998), creando así una serie de herramientas y estrategias con la cuales las organizaciones puedan reducir y hacer frente a las incertidumbres generadas por el entorno, y más aun si se trata de prevenir o predecir riesgos futuros. Un proceso interesante para la toma de decisiones es el ritual del ring proveniente de las estrategias de dirección y gerencia japonesa, y el cual es un proceso de toma de decisión colectiva donde un documento pasa de un director a otro para su aprobación. El efecto de este proceso es explorar todas las alternativas, premisas y valores de la decisión, de tal forma que si un director no esta de acuerdo con lo que ha sido propuesto en el documento, es libre de cambiarlo y presentar uno nuevo. De esta forma el método sirve para explorar la decisión dominante hasta que una propuesta satisfaga todos los parámetros críticos. Sin embargo este método puede tener grandes dificultades, como la extremada pérdida de tiempo, ya que si la decisión es importante, este debe pasar por un gran número de directores para su aprobación. Pero cuando se toma la decisión se puede estar seguro de que la mayoría por no decir todos los errores han sido detectados y corregidos y que la decisión tomada lleva el compromiso de todos los directores consultados (Morgan, 1998). Además de la toma de decisiones otro aspecto o cualidad importante que debe tener una organización orgánica, cuyo funcionamiento se asemeje al del cerebro, es que la organización debe tener la capacidad de aprender y sobretodo aprender a aprender, estas capacidades se pueden implementar en las organizaciones tradicionales, fácilmente usando conceptos o teorías básicas de la cibernética. La cibernética es una ciencia relativamente nueva enfocada en el estudio de la información, la comunicación y el control. Este concepto nació de la idea de diseñar maquinas tan flexibles y adaptables como un cerebro, asimismo esta idea surgió de la necesidad de crear sistemas autorregulados, que dependieran de procesos de intercambio de información, incluyendo la retroalimentación negativa o retroacción, es decir sistemas capaces de detectar y corregir errores automáticamente. Según esta ciencia el concepto de retroalimentación negativa puede explicar muchas formas o comportamientos del SNC. Pues por ejemplo se cree que cuando se va a tomar un objeto de un mesa, nuestra mano va directamente hacia

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el objeto guiada por nuestro ojo, sin embargo los cibernéticos aseguran que esto no es así, que esta acción ocurre a través de un proceso de eliminación del error (retroalimentación negativa), donde las desviaciones entre la mano y el objeto se van reduciendo a lo largo de los pasos o estados del proceso hasta que finalmente no hay error y tomamos el objeto (Morgan, 1998). De esta forma esta ciencia seguiré una teoría de comunicación y aprendizaje basad en cuatro principios:

• Los sistemas deben ser capaces de sentir, controlar y explorar aspectos significativos de sus entornos.

• Los sistemas deben ser capaces de comunicar esta información a las normas operativas que guían el comportamiento del sistema.

• Los sistemas deben ser capaces de detectar desviaciones significativas de las normas

• Los sistemas deben ser capaces de iniciar las acciones correctivas cuando se detectan las discrepancias.

De esta manera si se cumplen estos cuatro principios, se puede crear un proceso continuo de intercambio de información entre en sistema y su entorno, proporcionándole al sistema la capacidad de controlar los cambios e iniciar respuestas acertadas, haciendo que el sistema actué de una forma inteligente y auto-regulada. Por otra parte la capacidad de aprender en este modelo está limitada de forma tal que el sistema puede mantener solo el curso de acción determinada por las normas operativas o patrones. No obstante los sistemas cibernéticos más complejos como el cerebro humano o computadores muy avanzados tienen la capacidad de detectar errores de las normas operativas e influir en los patrones que guían sus detalladas operaciones. Se podría decir que estos sistemas tiene la habilidad de aprender a aprender y organizarse a si mismos. Asimismo la habilidad de aprender se puede identificar con los términos de bucle doble y bucle sencillo (se percibe o registra información del exterior, se compara o procesa la información con las normas, se toma la decisión o acción apropiada), procesos o ciclos de vital importancia y que de igual forma se presentan en la gerencia de riesgo. Por lo anterior se podría decir que el proceso de aprender y de aprender a aprender pude depender de dos factores fundamentales, el primero, la habilidad del sistema para mantenerse abierto a los cambios ocurridos en el entorno, y el segundo, la habilidad que tiene el sistema para cuestionar las suposiciones operativas de una forma más básica. Igualmente existen otros parámetros que pueden resumir estrategias básicas para logara cumplir estas características y los cuales veremos a continuación:

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La primera estrategia se basa en lograr una gestión que acepte el error y la incertidumbre como una característica básica en cualquier entorno complejo y variable, permitiendo a los miembros de la organización tratar con incertidumbres de una forma constructiva, esto particularmente en ambientes turbulentos, donde los problemas que afronta la organización son frecuentemente grandes, complejos, únicos y por lo tanto difíciles de analizar y dirigir como es el caso del manejo de riego. Para lograr este objetivo es importante aceptar o implantar una filosofía que admita dar por perdido oficialmente un error a cambio de ganar experiencia y que los casos negativos detectados puedan servir como fuente de conocimiento y de experiencia de gran valor practico (Morgan, 1998). Por otra parte como hemos vito otra característica básica que deben tener las organizaciones para asemejasen en su funcionamiento al del cerebro es la capacidad de auto-organización, en donde la estructura interna y funcional del mismo puede desarrollarse antes cambios circunstanciales. Esta capacidad que tiene el cerebro se ha demostrado, por ejemplo se sabe cuando se daña alguna parte del cerebro no es extraño que otras áreas del cerebro emprendan las funciones que han sido dañadas. Por todo esto el cerebro tiene la sorprendente capacidad de organizarse y reorganizarse a si mismo para tratar con las contingencias que necesita resolver. Pues también se ha demostrado que entre más lo comprometamos con una actividad especifica y compleja, como jugar tenis, escribir a maquina o leer, más se auto-ajusta para facilitar el funcionamiento requerido. Esto también sugiere y justifica la idea de que practicar es perfeccionar debido a la compleja capacidad de auto-organización con la que el cerebro revisa o forja los modelos de actividad neural (Morgan, 1998). Ahora bien para lograr una organización capas de tener las cualidades descritas anteriormente que tiene el cerebro como lo es la auto-organización, existe un modelo, la organización holográfica, el cual esta basado en cuatro principios de diseño al igual que el cerebro: redundancia de funciones, el cual nos muestra un método de reconstrucción de un total reuniendo las partes, creando redundancia, conectividad y especializando y generalizando; variedad requerida, el cual ayuda a proporcionar guías practica para el diseño de relaciones entre el todo y las partes, dando así una idea de cuando el todo necesita reconstruirse desde una parte; aprender a aprender y especificación mínima requerida, los cuales se encargan de mostrar como se pueden incrementar las capacidades para la auto-organización. Al ir más a fondo dentro de la redundancia entre funciones, Fred Emery, un investigador australiano de sistemas sugiere que hay dos maneras de crear redundancia en un sistema, la primera es desarrollando una redundancia entre partes, donde cada parte esta específicamente diseñada para realizar una función especifica, partes similares e le añaden al sistema con el fin de controlar, copiar o remplazar partes operativas donde estas fallen. Ejemplos de este tipo de

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redundancia se puede ver fácilmente en las organizaciones tradicionales donde un supervisor emplea todo su tiempo asegurándose que los demás estén trabajando, o donde un empleado pasa el tiempo ocioso porque no hay trabajo o el contralor de calidad investiga los defectos con un sistema diferente al que podrían usar aquellos que los producen. De tal manera bajo este principio esta la capacidad para rediseñar y cambiar el sistema. El segundo método para crear redundancia en un sistema es a través de la redundancia de funciones, donde en vez de ser añadidos al sistema los repuestos, se añaden funciones extras a cada uno de los componentes de la organización, de tal forma que cada parte o componente es capaz de engranar en una serie de funciones en vez de desarrollar simplemente una sola actividad especializada. Un ejemplo de este método se encuentra en aquellas organizaciones donde se emplean grupos autónomos de trabajo, y los miembros obtienen múltiples calificaciones de forma que son capaces de desarrollar cada uno el trabajo de los otros y sustituirse entre ellos según las necesidades. Por esta razón en cualquier momento, cada miembro posee funciones redundantes en el sentido de que no han sido utilizadas para una sola tarea. Así este sistema o diseño organizacional posee flexibilidad y una capacidad de reorganizarse dentro de todas y cada una de las partes del sistema, al igual que sucede con en el cerebro, cuando alguna parte sufre algún daño y otras partes se encargan de las funciones que han sido dañadas. Como se pudo ver la capacidad que tiene un sistema para ser redundante es un principio básico y primordial en las organizaciones que buscan tener un carácter orgánico capaz de auto-organizarse y funcionar análogamente al cerebro, no obstante para crear un tipo de organización redundante surge la duda de ¿Qué tanta redundancia se puede construir?, y nos podemos dar cuenta de que en las organizaciones a diferencia del cerebro tener una redundancia ideal es imposible debido a la extensión de conocimientos y cualificación de los individuos requerida, es decir es prácticamente imposible que todo el mundo este cualificado para todas las cosas (Morgan, 1998). Por la anterior razón es importante aplicar y poseer en las organizaciones el principio de variedad requerida. Según el cibernético W. Ross Ashby, este principio sugiere que la diversidad interna en cualquier sistema de autorregulación debe coincidir en variedad y complejidad con las de su entorno, es decir cualquier sistema de control debe ser tan variado como el entorno en que se desenvuelve. De esta manera este principio nos da clara guías para saber como debe ser utilizado el principio de redundancia, de forma tal que la redundancia es variedad y debe construirse directamente donde se necesita dentro de un sistema, tendiendo muy en cuenta las relaciones limites entre unidades organizacionales y sus entornos.

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Finalmente los principios de especificación mínima y de aprender a aprender, que se estudiaron anteriormente no son más que características que le brindan elementos y herramientas a las organizaciones, para poder incrementar las capacidades de auto-organización. De esta manera estos principios junto a los de redundancia y variedad requerida son las bases principales para poder construir organizaciones orgánicas capaces de auto-regularse y sobretodo auto-organizarse. Esto con el fin de tratar de imitar el funcionamiento del sistema más efectivo y perfecto, conocido por el hombre, el cerebro humano, no solo en términos de manejo de riesgo, sino para cualquier función o labor que pueda realizar una organización, teniendo en cuenta que la gerencia de riesgo es considerada como una de las disciplinas más complejas y de vital importancia para cualquier organización.

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11. Conclusiones

Durante mucho tiempo se ha sabido que el cuerpo humano y sobre todo el sistema nervioso central, liderado por el cerebro es quizás el sistema más eficiente, poderoso y perfecto que el hombre halla conocido, sin embargo solo hasta hace unas décadas, gracias a la tecnología y a la ciencia el hombre ha podido comprender superficialmente como es que funciona este magnifico sistema, creado y perfeccionado durante millones de años por la misma naturaleza. No obstante día a día el mismo hombre se ha encargado de sobrepasar la barrera entre lo imposible y lo posible, gracias a estas herramientas, que aunque no nos brindan en su totalidad el secreto del éxito de este sistema biológico, si nos dan una idea cercana al funcionamiento del mismo, permitiéndonos usar lo poco que sabemos de el para grandes cosas, mientras esperamos el día en que sepamos todo acerca del cerebro. No se sabe con certeza como es que funciona el cerebro, sin embargo la ciencia y la tecnología nos han brindado conceptos básicos sobre su funcionamiento, como lo es la capacidad de predicción. La predicción es quizás es elemento más critico para la gerencia de riesgo, pues el recae la clave del éxito, de modo tal que si el sistema logra predecir a la perfección todos los eventos futuros por venir no existiría la gerencia de riesgo pues no habrían fenómenos o situaciones que generaran incertidumbre. De este modo se podría decir que la labor más compleja e importante que tiene la gerencia de riesgo es la predicción de eventos futuros, una tarea que el cerebro ha venido desarrollando durante miles de años. La predicción es el principio fundamental para poder realizar una analogía entre el cerebro y la gerencia de riesgo, pues como se ha visto el sistema más poderoso y efectivo a la hora de predecir y tomar decisiones acertadas cuando más se requiere, es el cerebro, pues si el sistema nervioso central no tuviera esta capacidad seria prácticamente imposible sobrevivir en un mundo donde la evolución, le impone a los seres vivos las pruebas más difíciles y complicadas en donde la única manera de superarlas es haciendo la elección correcta. Por esta razón, el estudiar y comprender correctamente cada uno de los pasos que sigue este sistema biológico para escoger la acción más acertada ante cualquier situación. Nos permite analizar a fondo este procedimiento para poder rescatar las estrategias o pasos relevantes del funcionamiento con el fin de implementarlos en un nuevo modelo de gerencia de riesgo. Dentro de los procedimientos o pasos importantes (generales) que realiza el sistema nervioso central para ejecutar cualquier actividad, se encuentra la identificación del mundo exterior y sus eventos, después la representación de este mundo a través de señales eléctricas para su posterior análisis o procesamiento de la información y finalmente la ejecución de una respuesta motora o decisión acertada. En este sentido la analogía entre este sistema biológico y la gerencia de

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riesgo también tiene cabida, pues la gerencia de riesgo al igual que el cerebro contempla un proceso sistemático donde se identifican los riesgos provenientes del mundo exterior, se analizan o se estudian con el fin de desarrollar una estrategia acertada y eficiente, y finalmente se responde de la mejor manera posible a los riesgos seleccionados con el fin de mitigar o eliminar las amenazas posibles. La gerencia de riesgo es un proceso crítico y fundamental para cualquier actividad o proyecto que se quiera realizar. Consta de dos facetas, ya que un riesgo puede representar una amenaza contra cualquier actividad, o también puede representar una oportunidad para la misma, en este sentido el objetivo principal de la gerencia de riesgo es disminuir al máximo o eliminar cualquier evento de riesgo negativo o amenaza contra los objetivos de un proyecto o una comunidad, y si es el caso maximizar las oportunidades con el fin de cumplir al máximo con los objetivos del proyecto o la comunidad. En nuestro entorno la gerencia de riesgo tiene grandes problemas a la hora de manejar eventos potencialmente peligrosos para la sociedad o para proyectos, debido a que en muchos casos no existe esta cultura a nivel organizacional en las empresas o en las instituciones para manejar el riesgo de una forma adecuada, sistemática y estructurada siguiendo algún modelo ya preestablecido, como el que se pretende definir en este trabajo, igualmente debido a que en la mayoría de instituciones y empresas no se tiene en cuenta la real importancia que puede tener un riesgo, muchos proyectos fracasan y peor aun cuando se trata de catástrofes naturales, en muchos caso no se esta preparado para la toma de decisiones acertadas, efectivas y rápidas. Por tal razón la gerencia se ha convertido en un factor primordial para el éxito de una actividad a la hora de actuar rápidamente. Una evidencia clara de esto se ve en estudios que demuestran que después del talento humano, la gerencia de riesgo es el segundo factor más crítico de éxito o de fracaso en un proyecto.

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12. Referencias

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Editorial. − Ashby. W. R. (1960), An Introduction to Cybernetics. London: Chapman & Hall. − Simon. H. A. (1947), Administrative Behavior. New York: Macmillan. − Emery. F. E. (1969), Systems Thinking. Harmondsworth: Penguin Books.