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DISEÑO Y DESARROLLO DE UN SISTEMA EXPERTO PARA EL MONITOREO DE
LA DIETA EN PACIENTES AMBULATORIOS CON HIPERTENSIÓN Y PRE-
HIPERTENSIÓN EMPLEANDO LÓGICA DIFUSA
Presentado por:
DAVID DARIO ORTEGÓN OSORIO
20091020059
DANIEL MARTINEZ BUSTOS
20091020055
Director:
CESAR AUGUSTO SUAREZ
Docente Facultad Ingeniería
Trabajo de grado para optar por el título de
INGENIERO DE SISTEMAS
UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS
FACULTAD DE INGENIERÍA
INGENIERÍA DE SISTEMAS
BOGOTÁ
2016
1
© por David Darío Ortegón Osorio, Daniel Martínez Bustos, 2016
Todos los derechos reservados.
2
Agradecimientos
Agradecemos a nuestras familias por la paciencia y confianza durante el proceso de
elaboración y a nuestros directores Isabel Amaya y Cesar Suarez por su acompañamiento,
motivación y compromiso.
3
Resumen de proyecto
En este documento se presentan el diseño, desarrollo e implementación de un sistema
experto enfocado al monitoreo de la ingesta diaria de alimentos en pacientes diagnosticados algún
estado de hipertensión, que aprovecha los beneficios de los sistemas expertos difusos en el
manejo de entornos con incertidumbre. Este sistema se implementó como una herramienta
tecnológica para dispositivos móviles con sistema operativo Android para facilitar al paciente el
control del tratamiento y la adaptación a los cambios de estilo de vida.
4
INDICE GENERAL
Agradecimientos ....................................................................................................................... 2
1. INTRODUCCION ........................................................................................................... 11
1.1 Problema de investigación ....................................................................................... 11
1.2 Justificación .............................................................................................................. 13
1.3 Objetivos .................................................................................................................. 14
1.3.1 Objetivo General ............................................................................................... 14
1.3.2 Objetivos Específicos ........................................................................................ 14
2. Marco teórico ................................................................................................................... 15
2.1 Nutrición ................................................................................................................... 15
2.2 Valores de referencia en el consumo energético y de nutrientes ............................. 18
2.3 Hipertensión Arterial ................................................................................................ 20
2.3.1 Tratamiento para la Hipertensión Arterial ........................................................ 21
2.3.2 Dieta DASH ...................................................................................................... 25
2.4 Lógica Difusa ........................................................................................................... 32
2.5 Sistemas Expertos .................................................................................................... 33
2.5.1 Componentes de un Sistema Experto ............................................................... 33
2.5.2 Clasificación de los Sistemas Expertos ............................................................. 36
2.5.3 Construcción de un Sistema Experto ................................................................ 39
2.6 Sistema Operativo Android ...................................................................................... 40
5
3. Estado del arte ................................................................................................................. 42
3.1 Lógica Difusa y su Aplicación en la Nutrición ........................................................ 42
3.1.1 Lógica difusa y planeación de la alimentación en escuelas tipo internado ....... 45
3.1.2 Desarrollo de un Sistema Experto Difuso para una Aplicación de Orientación
Nutricional……………… ...................................................................................................... 46
3.1.3 Otros sistemas expertos empleando lógica difusa en la optimización de dietas
alimenticias …………………………………………………………………………..…….47
3.2 Herramientas Tecnológicas para el Tratamiento de la Hipertensión ....................... 48
3.2.1 Dispositivos para el monitoreo en la hipertensión ............................................ 48
3.2.2 Optimización de la Dieta para la Prevención y el Tratamiento de la
Hipertensión 49
3.3 La nutrición y los dispositivos móviles .................................................................... 50
4. Diseño del sistema experto .............................................................................................. 53
4.1 Metodología Empleada ............................................................................................ 53
4.2 Recolección de información ..................................................................................... 54
4.2.1 Fuentes de información para la elaboración de la base de conocimiento. ........ 55
4.2.2 Aplicación de Entrevistas ................................................................................ 56
4.2.3 Valores recomendados de consumo .................................................................. 57
4.2.4 Relaciones entre nutrientes (Tratamiento de la hipertensión) ........................... 58
4.3 Reglas y Conjuntos difusos ...................................................................................... 61
6
4.3.1 Conjuntos Difusos ............................................................................................. 61
4.3.2 Reglas Difusas .................................................................................................. 68
4.4 Resultado de las entrevistas ...................................................................................... 71
4.5 Componentes del Sistema Experto ........................................................................... 72
5. Desarrollo Del Sistema .................................................................................................... 74
5.1 Descripción del Sistema de Inferencia ..................................................................... 74
5.2 Caracterización del Software ................................................................................... 78
5.2.1 Requerimientos Funcionales ............................................................................. 78
5.2.2 Diagrama de Casos de Uso ............................................................................... 80
5.2.3 Requerimientos No Funcionales o Atributos del Sistema ................................ 89
5.3 Modelo Estructural ................................................................................................... 90
5.3.1 Diagrama de Clases ........................................................................................... 90
5.3.2 Patrón de fuente de datos y estrategia de mapeo ............................................ 102
5.3.3 Modelo Relacional .......................................................................................... 103
5.4 Aspectos tecnológicos ............................................................................................ 105
5.5 Alcances y limitaciones .......................................................................................... 105
5.5.1 Alcances .......................................................................................................... 105
5.5.2 Limitaciones .................................................................................................... 106
6. Resultados y conclusiones ............................................................................................. 107
6.1 Presentación y análisis de resultados ..................................................................... 107
7
6.2 Conclusiones .......................................................................................................... 109
Bibliografía ........................................................................................................................... 111
Anexos .................................................................................................................................. 119
LISTA DE TABLAS
Tabla 1 - Componentes de los Nutrientes ............................................................................... 15
Tabla 2 - Gasto Energético Estimado en Actividad Física ..................................................... 17
Tabla 3 - Clasificación de la presión sanguínea en adultos .................................................... 20
Tabla 4 - Modificaciones en el estilo de vida para prevenir y manejar la hipertensión ......... 22
Tabla 5 - Clasificación de Sistemas expertos por paradigma de solución .............................. 37
Tabla 6 - Metodología ............................................................................................................ 53
Tabla 7 – Valores recomendados de consumo por nutriente .................................................. 58
Tabla 8 – Descripción de Etiquetas Lingüísticas .................................................................... 62
Tabla 9 - Reglas Base para el Sistema ................................................................................... 69
Tabla 10 - Requerimientos no funcionales ............................................................................. 89
Tabla 11 – Resultados Evaluación de consumos nutricionales ............................................ 109
8
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 - Cobertura de los requerimientos nutricionales individuales. ................................. 19
Figura 2 – Algoritmo para el tratamiento de la hipertensión .................................................. 24
Figura 3 – Objetivos Diarios Usados en los Estudios con Dieta DASH ................................ 26
Figura 4 – Componentes Básicos de un Sistema Experto. ..................................................... 34
Figura 5 - Componentes Comunes de un Sistema Experto. .................................................. 35
Figura 6 – Arquitectura de un Modelo Difuso Tipo-Sugeno para Evaluación de la Calidad de
la Imagen de Televisión ................................................................................................................. 38
Figura 7 – Arquitectura de un Modelo Difuso Tipo Mamdani para Diagnosticar el Riesgo de
Cáncer de Seno ............................................................................................................................... 39
Figura 8 – Pasos para la Construcción de un Sistema Experto ............................................... 39
Figura 9 – Curva Dosis-Respuesta ......................................................................................... 43
Figura 10 -- Conjunto difusos de consumo óptimo ................................................................ 44
Figura 11 – Diagrama Esquemático del Sistema Nutricional ................................................. 47
Figura 12 – Representación consumo ..................................................................................... 63
Figura 13 -Conjuntos Difusos Asociados a la Proteína .......................................................... 63
Figura 14 - Conjuntos Difusos Asociados a los Carbohidratos ............................................. 64
Figura 15 - Conjuntos Difusos Asociados a la Fibra .............................................................. 65
Figura 16 - Conjuntos Difusos Asociados a la Grasa ............................................................. 65
Figura 17 - Conjuntos Difusos Asociados a la Grasa Saturada .............................................. 66
Figura 18 - Conjuntos Difusos Asociados al Colesterol ......................................................... 66
Figura 19 - Conjuntos Difusos Asociados al Potasio ............................................................. 67
Figura 20 - Conjuntos Difusos Asociados al Magnesio ......................................................... 67
Figura 21 - Conjuntos Difusos Asociados al Sodio ................................................................ 68
9
Figura 22 - Conjuntos Difusos Asociados al Calcio ............................................................... 68
Figura 23 - Componentes del Sistema .................................................................................... 73
Figura 24 - Aplicación del operador Mínimo ......................................................................... 75
Figura 25 - Implicación Difusa ............................................................................................... 76
Figura 26 - Agregación empleando operador Max ................................................................. 77
Figura 27 - Proceso de Defusificación .................................................................................... 78
Figura 28 - Diagrama de Actores ............................................................................................ 80
Figura 29 - Casos de Uso del Paciente ................................................................................... 82
Figura 30 - Casos de uso Módulo Principal............................................................................ 83
Figura 31 - Casos de Uso Módulo de Alimentos .................................................................... 84
Figura 32 - Casos de Uso Módulo de Etiquetas ..................................................................... 85
Figura 33 - Casos de Uso Módulo de Nutrientes .................................................................... 86
Figura 34 - Módulo de Reglas ................................................................................................ 87
Figura 35 - Casos de Uso Módulo de Porciones..................................................................... 88
Figura 36 - Casos de Uso del Administrador ......................................................................... 89
Figura 37 - Diagrama de Clases Módulo de Acceso .............................................................. 91
Figura 38 - Diagrama de Clases Módulo de Registro ............................................................. 92
Figura 39 - Diagrama de Clases Módulo Principal ................................................................ 93
Figura 40 - Diagrama de Clases Módulo de Inferencia .......................................................... 94
Figura 41 ................................................................................................................................. 95
Figura 42- Diagrama de Clases Módulo de Información del paciente ................................... 96
Figura 43 - Diagrama de Clases Módulo de Consumo .......................................................... 97
Figura 44 - Diagrama de Clases Módulo de Edición de Consumo....................................... 98
Figura 45 - Diagrama de Clases Módulo de Gráficos ........................................................... 99
10
Figura 46 - Diagrama de Clases Módulo de Búsqueda ....................................................... 100
Figura 47 - Diagrama de Clases Módulo de Adición ........................................................... 101
Figura 48 - Diagrama de Clases Módulo de Actualizaciones ............................................... 102
Figura 49 - Diagrama Relacional .......................................................................................... 104
Figura 50 - Módulos Principales........................................................................................... 129
Figura 51 - Proceso de Registro de Paciente ........................................................................ 130
Figura 52 - Acceder y Registrarse ........................................................................................ 130
Figura 53 - Agregar Alimento al Registro de Consumo ....................................................... 131
Figura 54 - Evaluación de Consumo Nutricional ................................................................ 132
Figura 55 - Generar Gráfico de Consumo ............................................................................ 133
Figura 56 - Modificar información del paciente ................................................................... 134
11
Capitulo 1
1. INTRODUCCION
1.1 Problema de investigación
Las enfermedades crónicas no transmisibles son un problema de salud pública a nivel
mundial, entre estas encontramos la hipertensión, la cual está caracterizada por el aumento
constante de la presión arterial sistólica1 y diastólica2 por encima de 140mmHg y 90mmHg
respectivamente ( U.S Department of Health and Human Services, 2004).
Después de ser diagnosticada la condición de hipertensión arterial se debe iniciar un
monitoreo ininterrumpido al paciente y de esta forma los médicos puedan analizar la evolución
de la enfermedad y sus reacciones al tratamiento. El tratamiento para la hipertensión tiene como
objetivo bajar los niveles de presión arterial hasta situarlos dentro de la normalidad y
mantenerlos, se recomiendan valores por debajo de lo normal para pacientes con diabetes o
disfunciones renales ( U.S Department of Health and Human Services, 2004). La primera fase del
tratamiento comprende la utilización de medidas no farmacológicas enfocadas hacia los cambios
en el estilo de vida, particularmente en su alimentación y el aumento del ejercicio físico, además
se recomienda que la dieta sea baja en sodio con alimentos frescos y saludables.
Si con los cambios en el estilo de vida no se logran los resultados deseados, el médico
decidirá si procede con un tratamiento farmacológico. En general existen múltiples
medicamentos para tratar la hipertensión, así el objetivo entre médico y paciente es encontrar el
medicamento o la combinación de medicamentos apropiada para cada caso particular. La mayoría
de los pacientes requieren más de un medicamento para controlar los niveles de presión arterial
(Tovar, 2009).
1 Corresponde al valor de la tensión arterial cuando el corazón se contrae. 2 Corresponde al valor de la tensión arterial cuando el corazón se relaja.
12
Un tratamiento demasiado dispendioso con varios medicamentos, ejercicio y una dieta
rigurosa hace que el paciente se desanime de continuarlo, por lo general se debe visitar al médico
al menos una vez al mes, hasta encontrar la combinación de medidas efectivas para bajar la
presión arterial, después de conseguir este objetivo se recomienda asistir una vez al trimestre
( U.S Department of Health and Human Services, 2004).
En la actualidad es destacable la gran cantidad de herramientas tecnológicas para modificar
el estilo de vida de los pacientes con hipertensión, como aquellas que monitorean el ejercicio, las
calorías quemadas en éste y bases de datos con la composición nutricional de diferentes
alimentos. Aun así, hay ciertas barreras las cuales impiden que el paciente continúe el tratamiento
antihipertensivo por un largo periodo de tiempo, como la incapacidad de seguir regímenes
dietéticos complicados y con medidas estrictas o la necesidad de tener un seguimiento regular por
parte del médico (Tovar, 2009)
Los tratamientos nutricionales para el control del consumo alimentario tienen una gran
incertidumbre asociada, la cual se ve afianzada por diferentes factores tanto culturales, sociales y
económicos, como de medición en la ingesta alimenticia recomendada. Pero uno de los factores
más importantes es la dificultad para definir cantidades nutricionales que cumplan con los
requerimientos de diferentes personas, dado que las cantidades consideradas óptimas, tóxicas o
deficientes varían dependiendo de la persona. Teniendo esto en cuenta Wirsam (1996) (1997)
propone un enfoque para tratar la incertidumbre mencionada por medio de lógica difusa, para lo
cual plantea la creación de conjuntos difusos que a diferencia del uso de valores numéricos reales
determinados, permiten considerar un rango de consumo aceptable de un nutriente y no un solo
valor para este.
Usualmente los pacientes a quienes se recomienda pequeños cambios en su dieta tienden a
seguir con mayor facilidad el tratamiento nutricional (The use of Fuzzy Logic in Nutrition, 1996),
13
a diferencia de los tratamientos en los que se impone un menú bastante distante de las costumbres
alimentarias del individuo. Sin embargo, no es fácil para un paciente llevar un registro de los
alimentos consumidos a lo largo del día y de esta forma poder hacer modificaciones en su dieta.
Este proyecto busca solucionar las dificultades mencionadas anteriormente en cuanto al
monitoreo de la ingesta diaria de alimentos en pacientes diagnosticados con hipertensión
aprovechando los beneficios de los sistemas expertos y de la lógica difusa, empleando como
referencia la dieta DASH. (Your Guide to Lowering Your Blood Pressure with DASH, 2006)
1.2 Justificación
La hipertensión es el principal factor de riesgo en las enfermedades cardiovasculares (ECV).
La organización mundial de la salud declaró las ECV como la principal causa de muerte en todo
el mundo. “Se calcula que en 2012 murieron por esta causa 17,5 millones de personas, lo cual
representa un 31% de todas las muertes registradas en el mundo. De estas muertes, 7.4 millones
se debieron a la cardiopatía coronaria, y 6.7 millones, a los accidentes vasculares cerebrales.”
(Organización Mundial de la Salud, 2015).
El proyecto busca mitigar la dificultad del paciente para seguir y monitorear su tratamiento
nutricional aprovechando las bondades de los dispositivos móviles como la portabilidad y la
accesibilidad, las cuales permiten tener un registro de fácil acceso y disponible para el análisis de
los alimentos consumidos a lo largo del día.
Por otro lado las variables asociadas al tratamiento nutricional presentan altos niveles de
incertidumbre. Por este motivo y teniendo que cuenta que en otros ámbitos también con elevados
niveles de incertidumbre, la lógica difusa ha demostrado un éxito notable, se propone como
herramienta para el desarrollo del proyecto actual y así contribuir al afianzamiento del enfoque
difuso como posible herramienta para la solución de problemas en el campo nutricional.
14
1.3 Objetivos
1.3.1 Objetivo General
Diseñar e implementar un sistema experto basado en lógica difusa que permita el monitoreo
de la dieta en pacientes con algún estado de hipertensión, evaluando el consumo alimentario
ingresado por el individuo según las recomendaciones alimentarias para pacientes con esta
patología.
1.3.2 Objetivos Específicos
Obtener conocimiento de expertos humanos relacionado con el tema de la hipertensión.
Formular conjuntos difusos basados en recomendaciones nutricionales para pacientes con
algún estado de hipertensión.
Establecer un sistema de inferencia sobre un prototipo de aplicación para dispositivos
móviles con sistema operativo Android.
Generar una base de conocimiento que pueda ser actualizada por el ingeniero de
conocimiento.
Validar el sistema experto implementándolo como una aplicación para dispositivos móviles.
Evaluar si la dieta ingresada cumple con los requerimientos alimenticios recomendados para
un paciente con hipertensión.
Verificar los resultados del proyecto empleando los menús propuestos para pacientes con
algún grado de hipertensión en la dieta DASH.
Documentar el proceso de desarrollo del sistema y su modo de operación.
15
Capítulo 2
2. Marco teórico
En esta sección se describirán los elementos, conceptos y temas necesarios para entender los
fundamentos teóricos tanto del problema como de la solución propuesta.
2.1 Nutrición
El alimento asegura nuestra supervivencia, ya que éste suministra la energía y los nutrientes
necesarios para el organismo. “Pero así como es el motor de la existencia, también puede
convertirse en adversario, cuando está en exceso o limitado en la dieta” (Velásquez, 2006). De
esta forma, una dieta que no cumple con las necesidades del organismo se puede convertir en la
causante de la pérdida de la salud.
El cuerpo humano y los alimentos están compuestos por los mismos materiales, pero
estructurados de forma distinta (Sizer & Whitney, 2012). Los nutrientes son los componentes de
la comida que son indispensables para el funcionamiento del cuerpo y generalmente se
encuentran organizados en 6 clases, teniendo 4 de tipo orgánico y 2 inorgánicos como puede
apreciarse en la Tabla 1.
Tabla 1 - Componentes de los Nutrientes (Sizer & Whitney, 2012).
Así como los alimentos nos aportan los nutrientes necesarios para el funcionamiento del
cuerpo, también nos aportan la energía necesaria. “En el organismo, las calorías provenientes de
16
los alimentos se transforman en energía metabólica y se utilizan en funciones como la
contracción muscular, formación de tejidos y el trabajo muscular” (Velásquez, 2006). La energía
obtenida a partir de los alimentos proviene de las grasas, los carbohidratos y las proteínas, por
ende si se conoce la cantidad consumida de estos, se puede calcular la cantidad total de energía
obtenida. La energía de los alimentos se mide en kilocalorías o en kilojoules y la podemos
encontrar generalmente al respaldo de los empaques de los productos que consumimos a diario.
El balance energético corporal es la diferencia entre la ingesta y el gasto de energía, este
último tiene tres componentes primarios: la cantidad de energía que el organismo utiliza en el
metabolismo basal, el efecto térmico de los alimentos y la actividad física (Velásquez, 2006). La
tasa metabólica basal (TMB) es la cantidad de energía mínima, necesaria para el funcionamiento
del organismo, cuando un hombre despierto no realiza ningún trabajo externo, ni digiere
alimentos (Boticario y Boticario & Coral, 2005), y puede ser calculada por medio de la fórmula
de Harris-Benedict la cual es diferente para hombres (1) y mujeres (2). De esta forma así como
podemos conocer la energía que obtenemos a partir de los alimentos, también podemos conocer
cuando hay un exceso o deficiencia de energía según el gasto que se da en el transcurso del día.
𝑇𝑀𝐵 = 10(𝑃) + 6.25(𝐻) − 5(𝐸) + 5 (1)
𝑇𝑀𝐵 = 10(𝑃) + 6.25(𝐻) − 5(𝐸) − 161 (2)
Siendo P el peso en kilogramos, H la altura en centímetros y E la edad en años.
Velásquez (Fundamentos de Alimentación Saludable, 2006) explica que para calcular el
gasto energético total (GET) se debe sumar la tasa metabólica basal, la energía gastada en la
actividad física y el gasto energético por el efecto térmico de los alimentos (ETA) la cual se
refiere a aquella relacionada a los procesos de digestión, absorción y el metabolismo de los
nutrientes, lo cual se ve plasmado en las ecuaciones 3, 4 y 5. La energía gastada en la actividad
17
física se obtiene como la multiplicación de la tasa metabólica basal por el nivel de actividad física
el cual se encuentra categorizado en la ¡Error! No se encuentra el origen de la referencia..
GET = TMB + TAF + ETA (3)
𝑇𝐴𝐹 = 𝑇𝑀𝐵 ∗ (% del Gasto Energético en Reposo/100) (4)
𝐸𝑇𝐴 = (𝐺𝐸𝑅 + 𝑇𝐴𝐹)*0.1 (5)
Tabla 2 - Gasto Energético Estimado en Actividad Física (Velásquez, 2006)
Nivel de Actividad
Física
Porcentaje del Gasto
Energético en Reposo
Descripción
Sedentaria 20-30% Principalmente en reposo con poca o
ninguna actividad.
Leve 30-45% Actividad ocupacional no planeada, como
dar un paseo
Moderada 45-65% Actividad diaria planeada, como caminar
rápido
Pesada 65-90%
Ejercicio de entrenamiento diario de rutina
que requiere varias horas de ejercicio
continuo.
Excepcional 90-120%
Ejercicio de entrenamiento vigoroso que se
prolonga por varias horas; entrenamiento
para competir.
El índice de masa corporal, es decir la relación entre el peso y la altura sirven como
referencia para calcular la tasa metabólica basal, pero cuando este supera el valor de 40 se
sugiere utilizar el peso teórico (Ecuación 6) (Ecuación 7) en vez del peso real en la ecuación de
Harris Benedict.
Peso Teórico (Mujeres)=45.36 kg en los primeros 152.4 cm de estatura + 2.26 kg por cada 2.5cm extra
(6)
Peso Teórico (Hombres)=48 kg en los primeros 152.4 cm de estatura + 2.72 kg por cada 2.5cm extra
(7)
18
2.2 Valores de referencia en el consumo energético y de nutrientes
Diferentes países y agencias internacionales han publicado valores de referencia
cuantitativos para las ingestas nutricionales para diferentes grupos poblacionales con base en
criterios de salud. Estos valores sirven como guía para los profesionales sobre las cantidades
estimadas de la energía y los nutrientes necesarios para apoyar un crecimiento adecuado, el
desarrollo y la salud, al tiempo que reduce el riesgo de deficiencias y enfermedades no
transmisibles. El Consejo Europeo de Información de alimentos (EUFIC, 2013) organiza los
valores de referencia de la siguiente forma:
El valor promedio de requerimientos de consumo (Average Requirement, AR) es el
nivel adecuado de consumo para la mitad de la población asumiendo una distribución
normal en los requerimientos (Figura 1).
El valor referencia de consumo para la población (Population Reference Intake, PRI)
es obtenido al tomar los requerimientos nutricionales promedio de un grupo poblacional y
adicionarle dos desviaciones estándar, siendo de esta forma el consumo que cumple con
las necesidades del 97.5% de los individuos saludables pertenecientes al grupo
poblacional.
El umbral mínimo de consumo (Lower Threshold Intake, LTI) es obtenido a restar dos
desviaciones estándar al consumo promedio e indica el nivel bajo el cual casi todos los
individuos del grupo poblacional estarían manejando un consumo inadecuado (Wirsam,
Hahn, Uthus, & Leitzman, 1997).
19
Figura 1 - Cobertura de los requerimientos nutricionales individuales (EUFIC, 2013).
Pese a que para la mayoría de los nutrientes el PRI puede ser excedido de forma exagerada
sin ninguna contraindicación, el consumo excesivo de algunos otros puede resultar en efectos no
deseados aun cerca del PRI. Pese a esto, en las publicaciones de los comités oficiales de nutrición
es poco común encontrar valores que sirvan de referencia como límite superior de consumo sin
contraindicaciones de un nutriente o que indiquen un rango de consumo que pueda llegar a
implicar toxicidad.
Así como varias entidades europeas y norteamericanas han publicado diferentes
recomendaciones alimentarias para sus poblaciones, también el Instituto Colombiano del
Bienestar Familiar expidió la Guía Alimentaria Para la Población Colombiana mayor de 2 años
(1999) en la cual se desarrolla el concepto de densidad de nutrientes, teniendo en cuenta las
recomendaciones de calorías y nutrientes para la población colombiana y se presentan los
elementos que permiten el cálculo de la alimentación para el grupo familiar y para cada uno de
los miembros de la familia.
20
2.3 Hipertensión Arterial
La hipertensión arterial es una enfermedad crónica no transmisible que se caracteriza por un
aumento constante en la presión diastólica y sistólica. De esta forma en la JNC73 ( U.S
Department of Health and Human Services, 2004) se definieron como valores normales de
presión arterial aquellos inferiores a 120mmHg para la presión arterial sistólica y 90mmHg para
presión arterial diastólica y se clasificaron otros estados en los niveles de presión arterial en el
paciente descritos en la Tabla 3 como los estados de hipertensión y el recientemente añadido
estado de pre-hipertensión, el cual busca identificar aquellos individuos propensos a la
enfermedad para acciones tempranas de prevención.
Tabla 3 - Clasificación de la presión sanguínea en adultos ( U.S Department of Health and Human
Services, 2004).
Normalmente para la detección de la hipertensión se suele medir la presión arterial. Si los
valores resultan anormales se procede a revisar la historia clínica para así relacionar al paciente
con los factores de riesgo genéticos o de estilo de vida, para concluir con revisiones periódicas de
la presión arterial con el fin de clasificar según como se aprecia en la Tabla 3.
3 JNC7 - Séptima reunión del comité estadounidense de detección, evaluación y tratamiento de hipertensión
arterial. Esta es utilizada ampliamente como referencia en varios países incluido Colombia.
21
La falta de tratamiento o el error en el diagnóstico de la hipertensión puede propiciar la
aparición de afecciones más complejas como al infarto del miocardio, ataque al corazón, fallas
renales y muerte si no es tratado a tiempo apropiadamente. Es así como la hipertensión es
considerada el principal factor relacionado con la aparición de diversas enfermedades
cardiovasculares y cerebrales. Tovar (2009) asegura “El riesgo de enfermedad cardiovascular en
pacientes hipertensos es tres veces superior al de no hipertensos”.
2.3.1 Tratamiento para la Hipertensión Arterial
Debido a que la hipertensión no se puede curar el tratamiento tiene como objetivo reducir las
cifras de presión hasta situarlas dentro de la normalidad y de manera indirecta se busca disminuir
la mortalidad por complicaciones asociadas (JNC 7, 2004). Para esto se usan dos tipos de
medidas unas basadas en recomendaciones para la dieta y cambios en los hábitos de vida, y
otras son terapias con fármacos antihipertensivos (JNC 7, 2004).
Se aconseja ejercicio físico y cambios en los hábitos de vida como medida práctica para el
tratamiento que se encuentra al alcance de muchas personas (Tovar, 2009). Estas medidas hacen
parte del tratamiento no farmacológico de la hipertensión que tiene como objetivo reducir el
sobrepeso, reducir el consumo de sal y aumentar el ejercicio (Tovar, 2009).
Se recomienda seguir la Dieta DASH <<Dietary Approaches to Stop Hypertension por sus
siglas en inglés>> como una dieta rica en frutas, baja en sodio y con resultado comprobado en la
disminución de la presión arterial (JNC 7, 2004). Con esta dieta como se puede apreciar en la
Tabla 4 se contribuye a una reducción de 8-14 mmHg en la PSS4.
4 Presión Sanguínea Sistólica.
22
Tabla 4 - Modificaciones en el estilo de vida para prevenir y manejar la hipertensión ( U.S Department
of Health and Human Services, 2004)
En la Tabla 4 IMC corresponde al índice de masa corporal, el cual asocia el peso y la talla de
un individuo y se calcula mediante la siguiente ecuación (11).
𝐼𝑀𝐶 = 𝑚𝑎𝑠𝑎(𝐾𝑔)/(𝑎𝑙𝑡𝑢𝑟𝑎(𝑚))2 (11)
La combinación de dos o más modificaciones en el estilo de vida de las expuestas en esta
tabla suele tener mejores resultados previniendo o retrasando la hipertensión y evitando el uso de
medicamentos para su tratamiento (JNC 7, 2004).
Usualmente si se realiza tratamiento no farmacológico y en un plazo de 3 a 6 meses no se
tiene la respuesta deseada sobre la presión arterial el médico decide si proceder con
medicamentos para tratar la enfermedad (Tovar, 2009). Dos de cada tres personas requieren
tratamiento farmacológico para controlar la presión arterial (JNC 7, 2004).
La mayoría de pacientes requiere más de un medicamento para normalizar su presión
arterial, siendo muy importante la elección del primer fármaco ya que si el resultado es exitoso no
23
se necesitarán más medicamentos (Tovar, 2009). Actualmente existe una gama alta de
medicamentos para tratar la hipertensión, la tarea del médico es encontrar el que mayor beneficio
presente o la combinación precisa de fármacos para cada caso (JNC 7, 2004). “En muchos casos
una dieta rica en sal puede ser la causa de la inefectividad de los medicamentos
antihipertensivos” (Tovar, 2009).
Tovar (2009) clasifica los medicamentos de la siguiente forma:
Diuréticos: ayudan a la eliminación de sodio y agua, y poseen un efecto
vasodilatador en las arterias.
Bloqueadores del sistema nervioso simpático: existen de dos tipos, los que
bloquean los receptores de los neurotransmisores y los que actúan sobre el sistema
nervioso central, sobre los centros reguladores.
Vasodilatadores: Reducen la presión mediante la dilatación de las arterias.
Bloqueadores de los canales del calcio: actúan sobre la membrana de las células
musculares que controlan el diámetro de las arterias de pequeño calibre.
Disminuyen la actividad del sistema renina angiotensina: actúa sobre el sistema
fisiológico altamente implicado en el manejo del sodio.
Las características de la hipertensión no necesariamente son las mismas a lo largo del
tratamiento, por esto puede ser necesario cambiar la combinación de medicamentos
antihipertensivos (JNC 7, 2004).
Es de notar que para el control de la presión arterial se debe monitorear el tratamiento por
varios meses (JNC 7, 2004). En la siguiente figura se muestra el proceso para el tratamiento de la
hipertensión.
24
PSS: Presión sanguínea sistólica PSD: Presión sanguínea diastólica ECR: Enfermedad crónica de riñón
ACEI: Angiotensin converting enzyme inhibitor ARB: Angiotensin receptor blocker CCB: Calcium channel blocker.
Figura 2 – Algoritmo para el tratamiento de la hipertensión (American Medical Association, 2014).
25
2.3.2 Dieta DASH
La importancia de la nutrición en el tratamiento de la hipertensión se ha tratado a lo largo de
este documento, específicamente se propone la dieta DASH "Dietary Approaches to Stop
Hypertension" o enfoques alimenticios para detener la hipertensión, como factor determinante en
la reducción de la presión arterial (Tabla 4).
La comida que ingerimos afecta directamente la posibilidad de desarrollar hipertensión, la
dieta DASH es una dieta diseñada para controlar los niveles de presión arterial desde la
alimentación saludable y la disminución de sodio en la dieta (U.S. Department of Health and
Human Services, National Institutes of Health, National Heart, Lung, and Blood Institute., 2006)
La dieta DASH es un plan de alimentación balanceado para personas que padecen de
hipertensión arterial o pre-hipertensión, el objetivo principal de este plan de alimentaciones es
bajar los niveles de presión arterial para mejorar la salud en las personas. La dieta consiste en una
serie de sugerencias alimentarias que funcionan como tratamiento de la hipertensión arterial.
Seguir la dieta DASH puede beneficiar a las personas con hipertensión bajando la presión
arterial entre 8 y 14 mmHg (JNC 7, 2004) y ayuda a eliminar el sobrepeso como factor de riesgo
de la hipertensión. Así como lo demostró un estudio reciente realizado por el Instituto Nacional
del Corazón, los Pulmones y la Sangre de los Estados Unidos (2006), que como ellos indican,
consistió en:
Se reunieron 810 participantes, de los cuales a un tercio se les enseñó cómo reducir la
ingesta de sodio y seguir el plan de alimentación DASH por su cuenta, la mayoría de ellos
necesitaban también bajar de peso, siguieron el plan de alimentación DASH en los niveles
más bajos de calorías y aumentaron la actividad física durante 18 meses, los participantes
perdieron peso y mejoraron los niveles de la presión arterial. (pág. 10)
26
Debido a que recomienda frutas y verduras que tienen naturalmente menos sal que otros
alimentos, la dieta DASH facilita disminuir el consumo de sodio en la alimentación diaria. Sin
embargo para comenzar con la dieta se recomienda llevar el consumo de sodio a máximo 2.300
miligramos por día y bajarlo hasta 1.500 miligramos de sodio por día. (U.S. Department of
Health and Human Services, National Institutes of Health, National Heart, Lung, and Blood
Institute., 2006). Por ejemplo en la Figura 3 se aprecian sugerencias de nutrientes para un plan de
2100 calorías que contempla la reducción del sodio y el aumento del potasio.
Figura 3 – Objetivos Diarios Usados en los Estudios con Dieta DASH (Your Guide to Lowering Your
Blood Pressure with DASH, 2006).
La clave para disminuir el consumo de sal, es tener el control sobre la información
nutricional de los alimentos, “Sólo una pequeña cantidad de sal que consumimos proviene de la
sal añadida en la mesa, y sólo pequeñas cantidades de sodio se encuentran naturalmente en los
alimentos. Los alimentos procesados representan la mayor parte de la sal y el sodio que se
consume” (U.S. Department of Health and Human Services, National Institutes of Health,
National Heart, Lung, and Blood Institute., 2006). Hay que revisar las etiquetas de los alimentos
para asegurarse que sean bajos en sodio.
27
“Los científicos apoyados por el Instituto Nacional del Corazón, los Pulmones y la Sangre
de los Estados Unidos (NHLBI) llevaron a cabo dos estudios clave. Sus resultados mostraron que
la presión arterial se redujo con un plan de alimentación que es baja en grasas saturadas,
colesterol y grasa total y que resalta las frutas, verduras y productos libres o bajos en grasa” (U.S.
Department of Health and Human Services, National Institutes of Health, National Heart, Lung,
and Blood Institute., 2006).
Este plan de alimentación permite combinar alimentos de tal manera que se conserve el
objetivo de disminuir el sodio, sin embargo se tiene en cuenta que el paciente puede excederse en
el consumo de sodio un día en particular, pero se recomienda acercarse a las recomendaciones de
la dieta en lo posible.
Los estudios mencionados determinaron que la dieta DASH es un gran ejemplo de guía para
una alimentación saludable y la recomiendan porque puede aplicarse en distintos menús
manteniendo las necesidades nutricionales.
La dieta DASH toma en consideración para el control de la hipertensión los siguientes
nutrientes:
Proteínas
Las proteínas son complejas sustancias orgánicas nitrogenadas y el papel que se les atribuye
es principalmente de carácter estructural y funcional (Clapés, Cervera, & Rigolfas, 2004). Son
nutrientes energéticos, un organismo utiliza aproximadamente 20 % de dicha energía. Las
proteínas constituyen el 80 % del peso seco de las células, las características hereditarias
dependen de las proteínas en el núcleo celular, los anticuerpos que intervienen en los fenómenos
inmunitarios son proteínas; las enzimas, y algunas hormonas, son de naturaleza proteica (Lagua
& Claudio, 2007).
28
Algunos alimentos con alto contenido proteico son: el queso, los huevos, el pescado, las
carnes magras y la leche (Lagua & Claudio, 2007).
Carbohidratos
Este macronutriente constituye la mayor fuente de energía en la alimentación humana ya que
aporta cerca del 55% de la energía total. “Bajo forma de glucosa son un sustrato energético
privilegiado, ya que la glucosa puede ser utilizada por todas las células sin excepción. Algunas de
ellas, concretamente las células cerebrales, en condiciones normales sólo pueden utilizar glucosa”
(Lagua & Claudio, 2007).
Los carbohidratos se encuentran naturalmente en productos como frutas, vegetales, leche y
derivados de la leche, por otro lado también se encuentran en los azucares que contienen los
panes, cereales integrales y legumbres (Biblioteca Nacional De Medicina De EEUU, 2015).
Fibra
La fibra es un tipo de carbohidrato que en los seres humanos puede aportar hasta un máximo
de 500 kcal/día, aunque por lo general su aporte energético es mucho menor. Los autores Clapés
y Cervera (Alimentacion y Dietoterapia, 2004) la describen como: la parte no digerible ni
absorbible de muchos alimentos de origen vegetal. Las fibras tienen propiedades que resultan en
efectos fisiológicos. Por ejemplo, las viscosas pueden retardar el vaciamiento gástrico hacia el
intestino delgado, lo cual resulta en una sensación de plenitud, y puede contribuir al control del
peso (Lagua & Claudio, 2007).
La fibra alimentaria se encuentra en la cubierta de los cereales y de las legumbres, así como, en
las verduras y las frutas (Clapés, Cervera, & Rigolfas, 2004).
29
Grasa Total
La grasa es el macronutriente con la mayor concentración de energía. Las proteínas y
carbohidratos proporcionan solo cerca de la mitad de energía por unidad de peso (Elmadfa &
Kornsteiner, 2009). Además, la grasa actúa como un amortiguador, protege los órganos vitales y
aísla el cuerpo contra la pérdida de calor. Almacena energía eficientemente y entre los nutrientes
combustibles, es la que utiliza una menor cantidad de agua (Lagua & Claudio, 2007).
En el caso de las plantas, se encuentran en las semillas, los frutos (como las aceitunas, el
fruto de la palma y el aguacate) y los frutos secos. Las grasas de origen animal suelen proceder de
la carne, del pescado, los huevos y la leche (EUFIC, 2014).
Grasa Saturada
Todas las grasas, incluidas las saturadas proporcionan una forma concentrada de energía
(EUFIC, 2009). La grasa saturada puede elevar el colesterol en la sangre y puede poner al
paciente en riesgo de sufrir cardiopatía y accidente cerebrovascular (Biblioteca Nacional de
Medicina de los EE.UU., 2009).
La mayoría de los ácidos grasos saturados dietéticos provienen de productos animales,
como carne, y productos lácteos enteros, como leche, queso, crema y helado. Algunas grasas
saturadas se encuentran en el chocolate y en alimentos de origen vegetal, como los aceites
tropicales (de coco o de palma) (Lagua & Claudio, 2007).
Colesterol
Es un compuesto graso ceroso que se encuentra en todos los tejidos, inclusive en el
cerebro, nervios, músculo, corazón e hígado (Lagua & Claudio, 2007). “El cuerpo necesita
determinada cantidad de colesterol para funcionar adecuadamente. Pero el exceso de colesterol en
30
la sangre, combinado con otras sustancias, puede adherirse a las paredes de las arterias, llegando
a estrecharlas o incluso a obstruirlas” (Biblioteca Nacional de Medicina de los EE.UU., 2015).
Se diferencian dos tipos de colesterol. “El colesterol LDL (low-density lipoprotein) o
colesterol “malo” tiende a acumularse en las arterias. Entre más alto sea el nivel de LDL en la
sangre, mayor la probabilidad de tener cardiopatía. La variante HDL (high-density
lipoprotein) o colesterol “bueno” circula en la sangre barriendo el exceso del mismo de regreso al
hígado. El colesterol total es la suma de todos los colesteroles en la sangre” (Lagua & Claudio,
2007).
Todos los alimentos de origen animal contienen colesterol. Algunos, en concentraciones
elevadas (yema de huevo, vísceras); otros, en cantidades medias (carne de ternera) o incluso bajas
(leche entera). No lo contienen, en cambio, los vegetales (aceites, frutos secos grasos, legumbres,
etc.) (Clapés, Cervera, & Rigolfas, 2004).
Sodio
Este mineral es esencial para la vida. Cerca del 50% del sodio del organismo está en el
líquido extracelular, 40% en los huesos y el resto en las células (Lagua & Claudio, 2007)
El cuerpo necesita una determinada cantidad de sodio para funcionar adecuadamente, pues
ayuda en la función de los nervios y los músculos. El sodio también ayuda a mantener un
equilibrio adecuado de los líquidos. Los riñones controlan la cantidad de sodio presente en el
cuerpo; si tiene demasiado y los riñones no pueden eliminarlo, se acumula en la sangre. Eso
puede causar presión arterial alta (Biblioteca Nacional de Medicina de los EE.UU., 2015) . Por
esta razón la disminución del consumo de sodio está recomendada para todos los pacientes con
cualquiera grado de hipertensión ( U.S Department of Health and Human Services, 2004)
31
Para alimentarse sanamente se recomienda escoger alimentos con bajo contenido de sodio y
evitar adicionar sal a los alimentos (Biblioteca Nacional de Medicina de los EE.UU., 2015).
Potasio
El potasio es un mineral esencial dado que “colabora a la comunicación entre nervios y
músculos, permite que los nutrientes en las células fluyan y ayuda a expulsar los desechos de las
células. Una dieta rica en potasio ayuda a contrarrestar algunos de los efectos nocivos del sodio
sobre la presión arterial” (Biblioteca Nacional de Medicina de los EE.UU., 2015). Una dieta rica
en potasio favorece la excreción urinaria de sodio mejorando las cifras de tensión del hipertenso
(Clapés, Cervera, & Rigolfas, 2004).
El potasio se encuentra ampliamente distribuido en muchos alimentos pero es abundante en
verduras y frutos secos, cereales integrales, carne, papas y batatas, plátanos, melones y otras
frutas (Lagua & Claudio, 2007).
Calcio
Es un mineral importante del cuerpo que constituye entre 1.5% y 2% del peso corporal. De
esta cantidad, 99% está presente en los huesos y dientes; el restante 1% se encuentra en los
tejidos blandos y líquidos corporales y sirve para varias funciones no relacionadas con la
estructura ósea (Lagua & Claudio, 2007). “El organismo necesita del calcio para ayudar a que los
músculos y los vasos sanguíneos se contraigan y se relajen, para secretar hormonas y enzimas y
enviar mensajes a través del sistema nervioso” (Biblioteca Nacional de Medicina de los EE.UU.,
2015).
Es importante obtener abundante calcio en los alimentos que ingiere. Los alimentos ricos
en calcio incluyen los productos lácteos como la leche, el queso y el yogurt, los vegetales con
32
hojas verdes y el pescado de huesos blandos, como sardinas en lata y salmón (Biblioteca
Nacional de Medicina de los EE.UU., 2015).
Magnesio
El magnesio es un macro mineral relacionado con más de 300 procesos enzimáticos en el
cuerpo, así como en la salud de los huesos y en el mantenimiento de los niveles intracelulares de
calcio y potasio (Jennifer J. Otten, 2006). Adicionalmente, el flujo de Magnesio fuera y hacia las
células parece estar relacionado al transporte de bicarbonato y sodio en ellas (Standing
Committee on the Scientific Evaluation of Dietary Reference Intakes, Food and Nutrition Board,
Institute of Medicine, 1997).
La mayor parte del magnesio en la dieta proviene de las verduras. Otros alimentos que son
buena fuente de magnesio son las frutas o verduras, nueces, arvejas, frijoles y productos de soya
(Biblioteca Nacional de Medicina de los EE.UU., 2015).
2.4 Lógica Difusa
El uso de expresiones lingüísticas para la solución de problemas por parte de expertos
humanos, como el caso de los médicos especialistas, puede ser considerado como algo vago y
poco claro a la hora de su interpretación (Durkin, 1994). Por este motivo Zadeh (1965) llamó la
atención de científicos e ingenieros al formalizar la idea de trabajar con este tipo de términos
desarrollando una nueva rama de la lógica que tratara con grados de pertenencia a un conjunto
(Durkin, 1994) en vez de usar la pertenencia booleana de unos y ceros. Esta es una idea que se ve
fortalecida por “la estrecha relación que existe entre el concepto de una verdad lingüística con
valores de verdad como cierto, muy cierto y no tan cierto entre otros, y los conjuntos difusos en
los cuales los grados de pertenencia se especifican con términos lingüísticos como lo son bajo,
muy bajo, medio, alto y muy alto” (Zadeh L. A., 1975). De esta forma se desarrolló una nueva
33
lógica que implicó la creación de operaciones entre conjuntos difusos como la intersección, la
unión y el complemento (Ecuación 8), así como de nuevos métodos de inferencia que fueran
correspondientes con esta nueva rama de la lógica. Así mismo surgió la necesidad de buscar
operadores para estas nuevas operaciones, como el caso de la unión, en la cual generalmente se
emplea la t-conorma del máximo (Ecuación 9) o el caso de la intersección en el cual
generalmente se emplea la t-norma del mínimo (Ecuación 10).
𝜇�̅�(𝑥) = 1 − 𝜇𝐴(𝑥)
(8)
𝜇𝐴∪𝐵(𝑥) = max [𝜇𝐴(𝑥), 𝜇𝐵(𝑥)] (9)
𝜇𝐴∩𝐵(𝑥) = min [𝜇𝐴(𝑥), 𝜇𝐵(𝑥)] (10)
2.5 Sistemas Expertos
Las investigaciones realizadas en las últimas décadas han demostrado que problemas que se
creían solucionables solo por humanos también han podido ser solucionados con un éxito notable
por máquinas especializadas en el campo a trabajar. Estas máquinas se han construido con base
en el conocimiento humano y son denominados como Sistemas Expertos.
Como define Waterman (A Guide to Expert Systems, 1986) “Los sistemas expertos son
programas de computador sofisticados que emplean el conocimiento de expertos humanos para
resolver problemas efectiva y eficientemente en un área específica”. Esto supone para la
ingeniería una gran tarea, la de representar y organizar el conocimiento y razonamiento humano
de tal forma que puedan ser procesados por el sistema.
2.5.1 Componentes de un Sistema Experto
Hay dos componentes principales que deben ser tenidos en cuenta a la hora de modelar un
sistema experto: el conocimiento y el razonamiento, lo cual es llevado a cabo por medio de la
base de conocimiento y del motor de inferencia (Durkin, 1994), tal como se puede apreciar en la
Figura 4. En la base de conocimiento se representa el conocimiento del experto y se almacena en
34
dos subcomponentes, uno que almacena situaciones establecidas o hechos y otro en el cual se
encuentra la heurística ya codificada del experto humano (Múnera, 2001). Mientras que el motor
de inferencia es el componente encargado de ubicar los conocimientos necesarios e inferir nuevos
empleando la informacion almacenada en la base de conocimiento. Para realizar estos
procedimientos el motor de inferencia emplea una estrategia de búsqueda que varia dependiendo
del tipo de sistema, las estrategias mas comunes para esta tarea son el encadenamiento regresivo
y el encadenamiento progresivo.
Figura 4 – Componentes Básicos de un Sistema Experto (Durkin, 1994).
Por otro lado, es normal encontrar otros componentes que si bien no son estrictamente
necesarios contribuyen en el cumplimiento de las tareas de los sistemas expertos (Figura 5).
35
Figura 5 - Componentes Comunes de un Sistema Experto (Castillo & Gutierrez, 1996).
A continuación se describen algunos de estos elementos:
Ingenieros del Conocimiento: Tienen la tarea de organizar y expresar la información
obtenida del experto de forma que pueda ser comprendida por el sistema.
Subsistema de Adquisición del Conocimiento: Se encarga de recibir y transmitir a la
base de conocimiento la información obtenida de la interacción entre el ingeniero de
conocimiento y el experto (Alvarez, 1989).
Subsistema de Aprendizaje: Es común ver como en las diferentes áreas complejas el
conocimiento crece y cambia constantemente por lo cual la base de conocimientos se
debe modificar (Rolston, 1990). Este subsistema debe cumplir con esta tarea, la de
actualizar el conocimiento.
36
Memoria de Trabajo: Esta almacena la información acerca del problema, la cual es
obtenida del usuario. El sistema emplea esta información para contrastarla con la
base de conocimiento para inferir nueva información y conclusiones, también es
llamada contexto (Durkin, 1994) y su carácter es de tipo transitorio (Alvarez, 1989).
Subsistema de Control de Coherencia: Éste controla la consistencia de la base de
datos y evita que unidades de conocimiento inconsistentes entren a la misma,
informando a los expertos de estas inconsistencias (Castillo & Gutierrez, 1996).
2.5.2 Clasificación de los Sistemas Expertos
Los sistemas expertos pueden clasificarse según la naturaleza del problema a solucionar en
deterministas y estocásticos. Esta clasificación depende del nivel de incertidumbre al que esté
sometido el sistema a analizar (Castillo & Gutierrez, 1996). Según esto, un problema puede ser
clasificado como de tipo determinista aunque maneje cierto grado de incertidumbre dado que el
problema es esencialmente determinista y el nivel de incertidumbre que maneja es bajo.
Los sistemas cuyo problema es de naturaleza determinista suelen tratarse por medio de
reglas, mientras que los de problemas de naturaleza estocástica se tratan principalmente
mediante enfoques probabilísticos (Castillo & Gutierrez, 1996) o mediante lógica difusa (Zadeh
L. A., 1965) para de esta forma tratar la incertidumbre asociada al problema.
Así como se categorizó a los sistemas expertos por la naturaleza de su problema, Durkin
(1994) organiza los sistemas expertos por paradigmas de solución de problemas. Esta
categorización no depende del área de aplicación sino que se enfoca en agruparlos por el conjunto
genérico de tareas que se emplean para llegar a la solución, como el caso del monitoreo o el
diagnóstico.
37
Tabla 5 - Clasificación de Sistemas expertos por paradigma de solución (Durkin, 1994).
Paradigma de
Solución de Problemas Descripción
Control Manejar el comportamiento del sistema para que cumpla con las
especificaciones.
Diseño Realizar la configuración de objetos según las limitaciones
especificadas.
Diagnostico Inferir deficiencias en el sistema a partir de las observaciones.
Instrucción Diagnosticar, depurar y corregir si es necesario determinado
comportamiento.
Interpretación Inferir la descripción de la situación a partir de los datos.
Monitoreo Comparar lo observado con las expectativas.
Planeación Diseñar acciones.
Predicción Inferir como serán las consecuencias de las situaciones dadas.
Prescripción Recomendar soluciones para corregir el mal funcionamiento de un
sistema.
Selección Identificar la mejor elección de una lista de posibilidades.
En el enfoque con lógica difusa también encontramos diferentes formas de clasificación de
los sistemas expertos, destacando principalmente la clasificación por sistema de inferencia.
Aunque hay variedad de sistemas de inferencia difusos los modelos Takagi-Sugeno (Castillo &
Melin, 2008) y Mamdani son los que gozan de mayor aceptación (Wang & Chen, 2014) y por lo
tanto son bastante aplicados en diferentes problemas prácticos en la actualidad. Aun cuando son
similares ambos modelos poseen una diferencia fundamental, la cual es la técnica de
defusificación que emplean. “Mientras los de tipo Mamdani utilizan una técnica de defusificación
con una salida difusa, los de tipo Sugeno emplean técnicas de promedio ponderado para calcular
la salida en valores numéricos reales (Figura 6). Por otro lado los de tipo Mamdani tienen
38
funciones de pertenencia asociadas a su salida mientras que los de tipo Sugeno no” (Castillo &
Melin, 2008). En la Figura 6 se puede apreciar un ejemplo de arquitectura de un modelo tipo
Sugeno para evaluar la calidad de la imagen de televisión, en el cual se encuentran como entradas
difusas el tiempo, el voltaje y la corriente y una salida real obtenida a partir de una función de
defusificación. Por otro lado en la Figura 7 encontramos un ejemplo de modelo de tipo Mamdani
que tiene como objetivo la evaluación del riesgo de cáncer de seno, en éste notamos que a
diferencia del modelo de tipo Sugeno la salida es difusa.
Figura 6 – Arquitectura de un Modelo Difuso Tipo-Sugeno para Evaluación de la Calidad de la Imagen
de Televisión (Castillo & Melin, 2008).
39
Figura 7 – Arquitectura de un Modelo Difuso Tipo Mamdani para Diagnosticar el Riesgo de Cáncer de
Seno (Shleeg & Ellabib, 2013).
2.5.3 Construcción de un Sistema Experto
Existen diferentes tipos de sistemas expertos dependiendo de su enfoque y campo de
aplicación, no obstante es posible encontrar una serie de pasos comunes a la mayoría de los
sistemas expertos, los cuales son descritos por Weiss y Kulikowski (1984) y Durkin (1994), en la
Figura 8 se exponen los pasos para la construcción de un sistema experto.
Figura 8 – Pasos para la Construcción de un Sistema Experto (Durkin, 1994).
40
Fase 1 – Planteamiento del Problema: En esta fase se define el problema a resolver y es
quizás la etapa más importante, dado que si éste está mal definido las respuestas que el
sistema generará serán erróneas también.
Fase 2 – Adquisición del Conocimiento: El sistema experto necesita del conocimiento
humano para realizar sus labores, el cual generalmente es poco estructurado (Waterman,
1986). Por este motivo, esta etapa cubre tanto la selección de los expertos, como la
recolección, interpretación y análisis del conocimiento.
Fase 3 – Diseño: Esta etapa incluye la selección de técnicas de representación del
conocimiento y de control, así como la de la herramienta de desarrollo. Por otro lado
también incluye el desarrollo de un prototipo, las interfaces de usuario y el producto final.
Fase 4 – Pruebas: Como todas las etapas, ésta depende de las anteriores por lo cual para
la validación del sistema se debe tener en cuenta el conocimiento de los expertos que son
los que pueden saber con certeza cuando el sistema cumple con los objetivos.
Fase 5 – Documentación: Esta es una herramienta que permite llevar un registro de la
información relacionada con el desarrollo y funcionamiento del sistema, facilitando su
comprensión, mantenimiento y extensibilidad.
Fase 6 – Mantenimiento: El conocimiento cambia continuamente con el tiempo, por eso
se debe planear de qué forma el sistema se actualizará y corregirá para que las soluciones
que éste proponga sean pertinentes.
2.6 Sistema Operativo Android
El crecimiento de la tecnología móvil y los teléfonos inteligentes ha superado todo tipo de
expectativa, en el 2014 se vendieron más de un billón de teléfonos inteligentes en todo el mundo
(Gartner, Inc. , 2015) lo cual genera un ambiente propicio para el desarrollo de software para este
41
tipo de tecnologías. Actualmente los sistemas operativos que lideran este mercado son Android y
iOS5, con Android a la cabeza con el 80,7% del mercado mientras iOS lo sigue con un 15.4% de
participación en ventas (Gartner, Inc. , 2015).
Android es una plataforma de desarrollo libre basada en Linux y de código abierto con
grandes ventajas como la adaptabilidad, ya que es un sistema operativo para cámaras, relojes,
teléfonos y tabletas, entre otros, de diferentes tamaños y fabricantes y por otro lado la
portabilidad, ya que las aplicaciones finales son desarrolladas en Java, lo que nos asegura que
podrán ser ejecutadas en cualquier tipo de CPU, tanto presente como futura (Gironés, 2013).
5 Sistema operativo para los dispositivos móviles de Apple.
42
Capítulo 3
3. Estado del arte
3.1 Lógica Difusa y su Aplicación en la Nutrición
El enfoque matemático de la lógica difusa nos permite tratar con sistemas que no pueden ser
definidos precisamente. A partir de la afirmación anterior se puede inferir que la ingesta de
nutrientes necesaria para suplir las necesidades de los seres humanos entra en esta categoría dada
la dificultad para encontrar fronteras claras que permitan diferenciar cuando la cantidad de un
nutriente pueda ser considerada como apropiada y otra cantidad ligeramente inferior pueda
considerarse como deficiente (Wirsam & Uthus, The use of Fuzzy Logic in Nutrition, 1996).
La curva dosis-respuesta planteada por Bertland (1912) resulta de gran utilidad para
entender y aplicar los principios de la lógica difusa en la nutrición. Como se puede apreciar en la
Figura 9, esta curva muestra como un organismo pasa por diferentes etapas mientras la
concentración de un nutriente esencial va cambiando, iniciando en la deficiencia total del
nutriente hasta llegar al exceso y como esas etapas se pueden identificar mediante expresiones
lingüísticas, así como también es de notar que no hay una frontera realmente definida que limite
cuando un consumo es marginal y cuando es tóxico. Esto es debido a que no todos los
organismos pertenecientes a una población tienen exactamente la misma tolerancia y necesidad
de un nutriente específico, mostrando la naturalidad con la cual se podría emplear un enfoque
difuso en el campo de la nutrición, como se propone en el presente trabajo.
43
Figura 9 – Curva Dosis-Respuesta (Frieden, 1984).
Con el objetivo de demostrar que el consumo de un nutriente puede ser descrito de una
forma diferente a la tradicional y evaluado empleando un sistema de toma de decisiones difuso en
la historia reciente se han realizado diversos intentos con conclusiones satisfactorias empleando
este enfoque. La mayoría de los intentos se han hecho con base en el método propuesto por
Wirsam (1996) (1997), quien planteó un conjunto difuso para el consumo óptimo de cada
nutriente. Construyendo más de 30 conjuntos difusos entre nutrientes, alimentos y otras
sustancias. Estos conjuntos difusos se pueden apreciar como curvas que describen el grado de
pertenencia del consumo de un nutriente al conjunto difuso denominado como “Consumo
Optimo” y que son generadas teniendo en cuenta principalmente las recomendaciones de la
comunidad alemana, las recomendaciones europeas y el consumo recomendado por el gobierno
estadounidense.
Teniendo en cuenta que la pertenencia de un elemento a un conjunto difuso dado está
definida por una función de pertenencia cuyos valores están entre cero y uno, en la construcción
de los conjuntos difusos de consumo óptimo, Wirsam empleó 5 puntos de referencia (Figura 10):
a) El valor difuso para ausencia de consumo.
44
b) El valor mínimo seguro de consumo. Este corresponde a un valor difuso superior a
0,9
c) El consumo óptimo, el cual corresponde a un valor de 1.
d) El valor máximo seguro de consumo que corresponde también a un valor de 0,9.
e) El área de consumo tóxico, correspondiente a un valor difuso de 0,0.
Figura 10 -- Conjunto difusos de consumo óptimo (Wirsam, Hahn, Uthus, & Leitzman, 1997)
Teniendo en cuenta los conjuntos obtenidos es importante mencionar que para el desarrollo
de dietas y algunas otras tareas de los nutricionistas, estos conjuntos no son suficiente dado que
los nutrientes no pueden ser tratados de forma independiente sin considerar otros nutrientes
también esenciales. De esta forma Wirsam (1997) emplea un indicador denominado como
“Prerow Value” (12) el cual es una medida de que tan estrictamente se están cumpliendo las
recomendaciones nutricionales de referencia. En el empleo de este método se debe tener en
cuenta que el nutriente con el menor valor será el que tendrá la mayor influencia en el cálculo del
“Prerow Value”.
45
𝑃𝑉 = min(𝑥𝑖) ∙
1
1𝑛 − 1
∑1𝑥𝑖
𝑛𝑖≠𝑚𝑖𝑛
(12)
𝑥𝑖: Grado pertenencia del consumo actual del nutriente al conjunto de consumo óptimo asociado al nutriente
n: Cantidad de nutrientes
Al emplear el “Prerow value” se puede obtener una medida de que tan saludable es una
comida, pero más relevante aún, se puede emplear para tomar decisiones sobre como modificar
la dieta de una persona ya que permite observar que pasa con un conjunto alimenticio al aumentar
o disminuir la cantidad de uno de sus componentes.
Con base en el planteamiento anterior Wirsam (1996) (1997) y sus colaboradores realizaron
ejemplos demostrativos de cómo se modifica una dieta empleando el enfoque de lógica y
conjuntos difusos. Esto sentó un precedente para que varias facultades universitarias de diferentes
países siguieran este camino para trabajar el tema de la nutrición en diferentes poblaciones
objetivo como se expondrá a continuación.
3.1.1 Lógica difusa y planeación de la alimentación en escuelas tipo internado
En la Universidad de Zagreb, Croacia se buscó aplicar el planteamiento de Wirsam (1996)
en escuelas tipo internado las cuales albergan estudiantes entre 14 y 19 años. Para su aplicación
se generaron 21 conjuntos difusos para cantidades de energía y nutrientes, un conjunto difuso
para el costo diario de una comida y otro para las preferencias alimenticias, para un total de 23
conjuntos difusos (KljusuriĆ & Žemilir, 2003).
El resultado de la investigación permitió comprobar que se podían obtener una gran cantidad
de menús que cumplían con los requerimientos alimenticios de los estudiantes, las preferencias
de estos y aportaba bastante al manejo de los recursos económicos.
46
3.1.2 Desarrollo de un Sistema Experto Difuso para una Aplicación de Orientación
Nutricional
En el congreso mundial de la asociación internacional de lógica difusa, Heinonen y sus
colaboradores (2009) presentaron un documento en el cual se propone un sistema experto
empleando lógica difusa para una aplicación de orientación nutricional. En éste se utilizó una
arquitectura tipo Mamdani (Wang & Chen, 2014) y se empleó para su desarrollo una metodología
basada en la propuesta por Wirsam (1996) (1997) junto con un motor de inferencia de reglas de
tipo causal con tabulación de variables para representar el conocimiento del experto en el
comportamiento del sistema. Este sistema fue diseñado para hombres y mujeres pertenecientes a
la población finlandesa, razón por la cual se empleó para la recolección de la información
nutricional de los alimentos la base de datos Fineli6, la cual almacena la información alimenticia
de esta población. Esta información en conjunto con las recomendaciones nutricionales para la
población nórdica y un sistema de inferencia difuso de dos niveles permitieron la creación de
conjuntos difusos empleados en la optimización y evaluación de la dieta tal como se muestra en
diagrama de la Figura 11.
6 La versión comercial de la base de datos Fineli® contiene la información nutricional de más de 6000
alimentos de la comida finlandesa.
47
Figura 11 – Diagrama Esquemático del Sistema Nutricional (Heinonen, Mannelin, & Iskala, 2009)
Los resultados obtenidos por el sistema cumplen con la validación de los expertos,
mostrando la aplicabilidad de un sistema de inferencia de tipo Mamdani para un sistema experto
de control y monitoreo en el campo de la nutrición.
3.1.3 Otros sistemas expertos empleando lógica difusa en la optimización de dietas
alimenticias
En una búsqueda por llamar la atención de la comunidad al enfoque de lógica difusa en la
formulación de dietas alimenticias, diversos autores recogen la metodología propuesta por
Wirsam (1996) (1997)y las propuestas basadas en ésta ( (KljusuriĆ & Žemilir, 2003) (Heinonen,
Mannelin, & Iskala, 2009) (Kljusurić, Rumora, & Kurtanjek, 2012)) y han sido aplicadas en
diferentes ámbitos y con diferentes tecnologías. Entre estos autores se encuentra Nakadala (2013)
quien hace un recorrido de los diferentes desarrollos realizados empleando lógica difusa en la
nutrición, resaltando la facilidad que aporta este enfoque para tratar naturaleza subjetiva asociada
a este campo de estudio y posteriormente realizar un desarrollo en el cual busca crear una
herramienta de decisión en la compra de productos tomando como variables de decisión el precio
48
y el aporte nutricional del producto. De forma muy similar Krbez (2013) en la Universidad de
Michigan realizó otro recorrido en la aplicación de la lógica difusa en la nutrición enumerando
debilidades y fortalezas en los diferentes enfoques empleados en las últimas dos décadas, para
posteriormente desarrollar un sistema experto difuso para el control de la nutrición basados en la
premisa “el consumo alimenticio es un sistema de control” y compararlo con uno desarrollado sin
aplicar lógica difusa concluyendo que el enfoque difuso posee mayores ventajas como facilidad
de aplicación y manejo de la incertidumbre.
3.2 Herramientas Tecnológicas para el Tratamiento de la Hipertensión
En la búsqueda de herramientas tecnológicas enfocadas al diagnóstico de la hipertensión es
posible encontrar varios trabajos realizados empleando sistemas expertos (Cuadrado, González ,
Hernández, & Carvajal, 2011) (Djam & Kimbi, 2011), mientras que con respecto a su tratamiento
no son tan populares y menos según algún enfoque nutricional. A continuación se expondrán
algunas herramientas.
3.2.1 Dispositivos para el monitoreo en la hipertensión
Existen dispositivos diseñados para monitorear la presión arterial y así reportar los cambios
generados por la dieta, el ejercicio y los fármacos. A continuación, expondremos algunos:
Withings Blood Pressure Monitor: Este dispositivo se propone como una solución para
quienes deben tomarse varias veces al día la presión arterial. Su funcionamiento es similar al
resto de tensiómetros, es decir es un brazalete que se llena de aire para apretar la arteria y
posteriormente desinflarse gradualmente, al terminar la medición el dispositivo envía los datos a
un smartphone con el que se enlaza mediante bluetooth. Este artificio está aprobado por la
Dirección de Alimentos y Medicamentos de Estados Unidos (FDA) y su aplicación para
dispositivos Android y IOS.
49
Wireless Blood Pressure Monitor: Este es un tensiómetro como los tradicionales, su
diferencia radica en que no posee una pantalla en el dispositivo sino que para realizar y visualizar
las mediciones debe conectarse a un smartphone, toda la información recolectada se almacena en
la nube y ofrece la posibilidad de enviarla directamente al médico. La aplicación para el
dispositivo está disponible en las tiendas PlayStore y AppStore.
MAPA (Monitor Ambulatorio de Presión Arterial): Es un tensiómetro diseñado para
obtener medidas constantes las 24 horas del día. Existen varios prototipos difieren en tamaño, sin
embargo todos tienen alta precisión, estos dispositivos se pueden conectar a un computador al
final de la jornada para guardar las medidas tomadas y ser enviadas al médico. Para comprarlo se
requiere la prescripción del médico y es de uso ambulatorio, es decir para tratamientos que no
requieren hospitalización.
3.2.2 Optimización de la Dieta para la Prevención y el Tratamiento de la Hipertensión
Siguiendo el planteamiento propuesto por Wirsam (1996) (1997)en la Universidad de
Zagreb se propuso un proceso de optimización de la dieta enfocados en la prevención y el
tratamiento de la hipertensión (Kljusurić, Rumora, & Kurtanjek, 2012). El proceso fue
implementado para pacientes hombres entre los 31 y 50 años de edad y empleó como referencia
principal la dieta DASH (2006), que realizaron de la siguiente forma:
1. Diseñaron 7 ofertas diarias siguiendo las indicaciones del instituto americano del
corazón. Las cuales estaban compuestas cada una por desayuno, almuerzo, refrigerio
y cena.
2. Se creó una base de datos con las ofertas diarias y sus correspondientes componentes
alimenticios (10 nutrientes y cantidad aportada de energía).
50
3. Se construyeron 10 conjuntos difusos empleando las recomendaciones de la dieta
DASH.
4. Se combinaron los diferentes menús manteniendo la estructura desayuno, almuerzo,
refrigerio y cena.
5. Se realizó el proceso de defusificación empleando el criterio “Prerow Value”.
6. Finalmente se realizó la evaluación de las dietas generadas y la planeación de las
ofertas diarias recomendadas.
Del resultado de la combinación de los menús los autores consideraron como recomendables para
la prevención y tratamiento de la hipertensión arterial todos aquellos cuyo “Prerow Value” fuese
superior a 0,7. Este es el valor de referencia que para ellos indica que se cumple con las
recomendaciones nutricionales y de consumo de energía para una persona de la población
objetivo.
Finalmente concluyeron que el 65% de las dietas obtenidas eran consideradas como aceptables
según las recomendaciones de la dieta DASH y que el enfoque de lógica difusa es apropiado para
tratar con la imprecisión inherente en los datos asociados a las cantidades de los alimentos y sus
valores nutricionales.
3.3 La nutrición y los dispositivos móviles
Los avances tecnológicos recientes han cambiado la forma en la cual nos informamos,
comunicamos y tomamos decisiones. Un ejemplo de esto es el tema de la nutrición, ya que con
el objetivo de facilitar la vida de las personas, diferentes organizaciones han desarrollado
aplicativos que pueden ser utilizados desde la comodidad de diferentes dispositivos móviles. En
las tiendas de aplicaciones para dispositivos móviles podemos encontrar aplicaciones
relacionadas con el tema de nutrición y dietética en forma de bases de datos nutricionales,
sistemas de monitoreo alimenticio, guías de alimentación, calculadoras de calorías entre otras. A
51
continuación se presentará un resumen de las más descargadas al realizar un filtrado en las
tiendas de aplicaciones de Google (Google Play, 2015) y Apple (App Store, 2015) utilizando
como palabra clave “nutrición”:
Food, Calories and Nutrition (FoodFacts) (Bech, s.f.): Es una aplicación para
dispositivos móviles con sistema operativo Android que tiene como objetivo
presentar a sus usuarios información nutricional muy completa de cerca de 7600
productos alimenticios separándolos por las categorías más comunes tales como
comida para bebes, legumbres y productos basados en legumbres, frutas y jugos de
fruta, entre otras. Entre la información que ésta entrega por alimento están las
vitaminas y minerales, las calorías que aporta y su fuente (grasas, proteínas y
carbohidratos), cantidad de agua y proteínas, dependiendo de la cantidad ingresada.
Esta aplicación emplea como fuente de información una base de datos del
departamento de agricultura de los Estados Unidos.
Fatsecret (Secret Industries Pty Ltd, s.f.): Esta aplicación requiere registrarse o iniciar
sesión con Facebook. Se ingresan los datos de peso y talla, después se elige un
objetivo como bajar, mantener o subir de peso. La aplicación calcula el número de
calorías que debe consumir en el día a partir de los datos ingresados. Posteriormente
el usuario busca en la base de datos los alimentos que consumió donde encontrará la
información nutricional para finalmente registrar la cantidad ingerida.
Adicionalmente, para complementar el proceso se puede registrar la información
correspondiente al ejercicio ingresando el número de calorías quemadas y el tipo de
ejercicio.
52
De la misma forma se realizó una búsqueda en la tiendas de aplicaciones con el objetivo
de encontrar aplicaciones móviles enfocadas en el tema a tratar. Estos son algunos de los
resultados que se encontraron empleando para el filtrado las palabras “hypertension” y “DASH
diet”:
Dash Diet Plan (By Venture Technology Ltd, s.f.): Se explica brevemente qué es la
dieta DASH, los beneficios y se recomiendan algunos alimentos. Además ofrece al
usuario la posibilidad de buscar la información nutricional de algunos alimentos
entre estas comidas rápidas, enlatados y frutas, mediante el buscador “supertracker”
asociado a la aplicación. Solo está disponible en idioma inglés.
53
Capítulo 4
4. Diseño del sistema experto
En este capítulo se describen las fuentes y métodos para la recolección de la información, su
clasificación y como esa información se transformó en reglas y conjuntos para alimentar la base de
conocimiento del sistema.
4.1 Metodología Empleada
Para llevar a cabo el cumplimiento de los objetivos planteados, se establecieron fases de
proceso, en las cuales se asignan actividades a ejecutar de forma clara y organizada, para de este
modo llevar a cabalidad el desarrollo del proyecto con ayuda de la construcción de investigación
aplicada.
Tabla 6 - Metodología
Fase Objetivos Descripción de las
Actividades
Resultados
Esperados
Planteamiento
del Problema
Analizar el entorno
y el contexto para
el tratamiento de la
hipertensión.
Formulación y delimitación
del problema.
Determinación de los
recursos disponibles.
Descripción del
problema
delimitada.
Adquisición
del
Conocimiento
Formar una idea
sólida sobre los
temas planteados
en la investigación.
Revisión bibliográfica
Revisión de la dieta DASH.
Obtener y organizar los
componentes nutricionales
de los alimentos.
Selección de los
expertos, como la
recolección,
interpretación y
análisis del
conocimiento.
Diseño Diseñar el sistema. Definir variables
lingüísticas.
Definir conjuntos difusos.
Definir reglas.
Construir el sistema y
software.
Elección de la tecnología a
utilizar.
Motor de inferencia
y subsistemas
difusos diseñados.
Tecnología Elegida.
54
Fase Objetivos Descripción de las
Actividades
Resultados
Esperados
Desarrollo Desarrollar prototipo
de sistema experto
en aplicación móvil.
Análisis de
requerimientos.
Diseño de planos de
ingeniería (casos de
uso).
Implementación del
software.
Prototipo
funcional.
Pruebas Comprobar que el
software cumpla
con las expectativas
planteadas.
Ingresar dieta
recomendada basada
en la dieta DASH.
Obtener evaluación
de los alimentos
ingresados.
Prototipo estable y
listo para iniciar
fase de
producción.
Documentación Elaboración de la
documentación del
software.
Describir paso a paso
como utilizar esta
herramienta.
Documentar los
modelos de software
utilizados.
Manuales para el
paciente y el
experto.
Modelos finales
de ingeniería.
Código limpio.
Mantenimiento Corrección de fallos
y defectos.
Obtener informe de
fallos de la
retroalimentación.
Solucionar fallos y
defectos.
Prototipo de
aplicación
actualizado sin
defectos.
Elaborar
entregable
Documentar el
trabajo realizado
sobre el proyecto.
Documentar el
desarrollo del
procedimiento según
la metodología.
Verificar la
realización de los
objetivos.
Documento
entregable.
4.2 Recolección de información
Para la elaboración de un sistema experto se requiere información obtenida de la
experiencia conjunta o individual de especialistas en el tema, esta información suele estar
plasmada en trabajos de investigación, libros, revistas y otras fuentes disponibles; además se
55
puede obtener información adicional por medio de entrevistas para recolectar conocimiento
empírico de los profesionales.
4.2.1 Fuentes de información para la elaboración de la base de conocimiento.
Para garantizar la fiabilidad de la información empleada para la construcción de la base de
conocimiento, ésta se recolectó principalmente de fuentes oficiales de instituciones compuestas
por expertos de diferentes campos relacionados con la medicina. Se tomaron como referencia las
siguientes fuentes:
Publicaciones de la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la
Agricultura (FAO, 2016) y la Organización Mundial de la Salud (WHO, 2016)
donde se encuentran disponibles los consumos requeridos de energía,
macronutrientes y micronutrientes para la población que sirven como base para las
recomendaciones nutricionales en diferentes países.
La editorial “National Academy Press” (National Academy of Sciences, 2016) donde
se publica el trabajo del Instituto nacional de medicina de los Estados Unidos de
América, especificando una serie de valores recomendados para el consumo
alimenticio de la población de ese país.
Las guías alimentaria para la población colombiana elaboradas por el instituto
colombiano de bienestar familiar y el ministerio de salud colombiano donde se busca
orientar a los diferentes grupos de edad en hábitos alimenticios saludables acordes a
las condiciones cambiantes de nutrición y salud (Ministerio de salud, Instituto
Colombiano de Bienestar Familiar, 1999).
56
Publicaciones científicas del Consejo Europeo de Información sobre la Alimentación
(EUFIC, 2013) la cual es una organización sin ánimo de lucro enfocada en a ayudar a
los consumidores al momento de escoger dietas saludables y balanceadas.
La Dieta DASH, es una dieta rica en frutas, vegetales, productos lácteos bajos en
grasa, con altos contenidos de potasio y calcio, bajos en sodio además de reducido
contenido de colesterol, grasa total y saturada. Con el fin de reducir los niveles de
presión arterial como mecanismo para el tratamiento y prevención de la hipertensión
(U.S. Department of Health and Human Services, National Institutes of Health,
National Heart, Lung, and Blood Institute., 2006).
4.2.2 Aplicación de Entrevistas
Se realizaron una serie de entrevistas a diferentes expertos en los campos de la medicina y la
nutrición con el objetivo de validar el proyecto, las fuentes utilizadas, los valores recomendados y
las reglas propuestas.
Las entrevistas se desarrollaron de forma semi-estructurada alternando preguntas diseñadas
previamente con preguntas espontáneas, se inició exponiendo el proyecto para dar un contexto a
los entrevistados. Así mismo se indagó acerca de la utilidad y pertinencia del proyecto en el
ámbito médico, se validó el trabajo adelantado de reglas, valores recomendados y bocetos del
sistema finalizando con la obtención de sugerencias como retroalimentación.
Los expertos entrevistados fueron:
Juan Carlos Morales, profesional en medicina de la Universidad Nacional de Colombia,
identificado(a) con la C.C. No. 79053729 y coordinador del Grupo Semilla de FIAN
(Food International Action Network).
57
Angela Marcela Gordillo, profesional en nutrición y dietética de la Universidad Nacional
de Colombia identificada con la C.C. 52739640 y profesora de nutrición en la
Universidad Nacional de Colombia.
Paola Salinas, profesional en nutrición y dietética de la Universidad Pontificia Javeriana
identificada con C.C. 52543020 y directora del área de nutrición en la Fundación
Hospital San Carlos de la ciudad de Bogotá.
Laura Aya Ramos, profesional en nutrición y dietética de la Universidad Nacional de
Colombia identificada con la C.C. 1024514063 y nutricionista en la Fundación Hospital
San Carlos de la ciudad de Bogotá.
Maria Camila Ospino, profesional en nutrición y dietética de la Universidad Pontificia
Javeriana identificada con C.C. 1013615381 y nutricionista en la Fundación Hospital San
Carlos de la ciudad de Bogotá.
4.2.3 Valores recomendados de consumo
Para la construcción de las funciones asociadas a los conjuntos se recolectaron una serie de
valores de consumo recomendado para los nutrientes con mayor relevancia en el tratamiento de la
hipertensión según la dieta DASH. Estos valores se organizaron en la Tabla 7 clasificados según
valores de consumo mínimos, máximos y recomendados, así como por nutriente y organización
de la cual se obtuvo el valor.
58
Tabla 7 – Valores recomendados de consumo por nutriente
NE = No Encontrado
4.2.4 Relaciones entre nutrientes (Tratamiento de la hipertensión)
En la recolección de información se encontraron relaciones de dependencia entre los
consumos de algunos nutrientes. Por ejemplo, el consumo de sodio y proteína incrementan la
excreción urinaria de calcio lo que implica la necesidad de aumentar la ingesta de este mineral en
la dieta para cumplir con los requerimientos fisiológicos (FAO Rome, 2001). Por este motivo se
identificaron las relaciones entre la energía, la actividad física y los nutrientes claves para el
tratamiento de la hipertensión especificadas en la dieta DASH. A continuación se resaltan
algunas relaciones descritas en la literatura consultada:
Hombres Mujeres
Carbohidratos N.E. N.E. N.E. 55% 55% 45%–65%55% de la
energíaN.E. N.E. N.E.
Proteina0.45 g/kg x
peso(kg)N.E. N.E. 18%
0.75 g/kg x
peso(kg)10%–35%
0.83 g/kg x
peso(kg)N.E. N.E. N.E.
Grasa
SaturadaN.E.
Tan bajo
como sea
posible
N.E. 6% N.E. N.E.10% de la
energiaN.E.
10% de la
energíaN.E.
Grasa Total N.E.15% de la
energíaN.E. 27%
Recomend
aciones de
la OMS
N.E.20–30/35% de
la energíaN.E.
35% de la
energíaN.E.
Sodio 0.069-0.46 g 0.2g-0.5g N.E.1.5g o
2.4gN.E 2,3g 2g 3,5g N.E. 3.6g
Potasio 1,6g 3.51g3.5
mmol/L4.7g 3.1-3.5g 4.7g N.E. N.E. 3.51g 5,9g N.E. N.E.
Magnesio 0.15g N.E.0.255g -
0.350g0.5g
3.4mg/kg x
Peso
0.31g -
0.42g
0.2g -
0.225g
0.150g -
0.170g0.150g - 0.5g 3g N.E. N.E.
Calcio 0.4g N.E. N.E. 1.25g 0.7g 1g
El consumo
recomendado
está
determinado
por la relacion
consumo -
absorción -
excreción
2,5 g 3 g 2.5g
Fibra N.E. 27g16.5g -
17.9 g30g N.E. 38g 40 g N.E. N.E. N.E.
Colesterol N.E.
Tan bajo
como sea
posible
0 0.15g N.E. N.E. 0.3 g N.E. N.E. N.E.Menor que 0.3 g
15-30% de la energía
Menos del 10 por
ciento de la energía
total.
15-35 % de la energía
Menor a 2,5 g
0.5g - 0.8g
20g-40g
Instituto Colombiano
Bienestar Familiar
(ICBF)
Organizacion
Mundial de la
Salud (OMS)
European
Food
Information
Council
(EUFIC)
Organizacion
Mundial de la
Salud (OMS)
National
Academy
Press
(USA)
55-75 % de la
energía.
Nutrientes
Mínimo Recomendado(PRI) Máximo
European
Food
Information
Council
(EUFIC)
Organizacion
Mundial de la
Salud (OMS)
National
Academy
Press
(USA)
DASH
European
Food
Information
Council
(EUFIC)
National
Academy
Press
(USA)
59
Carbohidratos-Colesterol
Grandes consumos de carbohidratos tienden a incrementar los triglicéridos y disminuyen los
niveles de colesterol HDL en la sangre (Jennifer J. Otten, 2006). Niveles bajos de colesterol HDL
pueden tener efectos negativos ya que este se encarga de retirar el colesterol de las arterias.
Proteína-Fibra
Un consumo alto de alimentos ricos en fibra, especialmente los que contienen salvado de
trigo, reducen las digestibilidad de la proteína en cerca de un 10% (Comission of the European
Communities, 1999).
Proteína-Calcio
La pérdida de calcio es inducida tanto por grados leves como altos de acidosis dietética7, o
por una excesiva ingesta de proteínas (Ministerio de salud, Instituto Colombiano de Bienestar
Familiar, 1999). Se estima que se pierden 1.2mg de calcio por cada gramo adicional de proteína
en la dieta, así mismo otro estudio demostró que se pierden 40 mg más de calcio cuando el
consumo de proteína pasa de 40g a 80g (FAO Rome, 2001).
Grasa Total-Actividad Física
El rango aceptable de distribución de macronutrientes (AMDR) para la ingesta total de
grasas puede variar entre el 20% y el 35% de la energía. Mientras que para la mayoría de las
personas con actividad física moderada se recomienda que la grasa provea el 30% de la energía,
para los que tienen niveles altos de actividad física la energía proveída por las grasas puede
alcanzar el 35%. Se considera que el máximo aporte de energía proveniente de las grasas es el
35% (Kornsteiner & Elmadfa, 2009).
7 Es una afección en la cual hay demasiado ácido en los líquidos del cuerpo (Biblioteca Nacional De Medicina
De EEUU, 2015).
60
Carbohidratos-Actividad Física
Los aumentos en las necesidades energéticas a causa de la actividad física pueden ser
suplidos con carbohidratos o grasa. La importancia de los carbohidratos en la dieta se vuelve más
crítica cuando más aumenta la cantidad e intensidad de la actividad física diaria (FAO, 2012).
Fibra-Calcio
Con la ingesta de fibra decrece la absorción de calcio (Jennifer J. Otten, 2006), por ende se
requiere mayor consumo de calcio.
Fibra-Magnesio
Se encontró que la absorción de magnesio decrece con la ingesta de fibra (Jennifer J. Otten,
2006), esto implica aumentar el consumo de magnesio para suplir los requerimientos fisiológicos.
Fibra-Colesterol
El consumo de fibra, particularmente de fibra viscosa, reduce los niveles de colesterol LDL
(Jennifer J. Otten, 2006).
Potasio-Sodio
Las funciones del potasio en el cuerpo están estrechamente relacionadas con las del sodio.
Mientras que el consumo de sodio aumenta, un mayor consumo de potasio puede ser todavía más
beneficioso, ya que además de otros beneficios puede mitigar los efectos negativos de los
consumos elevados de sodio en la presión sanguínea (WHO, 2012).
El elevado consumo de sodio (presente en la sal) y el bajo consumo de potasio se ha
asociado a hipertensión arterial, HTA, de tal forma que la disminución en un 60 por ciento en el
promedio de consumo de sal en la población, lograría una reducción de 2,17 mmHg en el
promedio de presión arterial sistólica; El aumento en un 30 por ciento del consumo de potasio,
ocasionaría una reducción de 0,67 mmHg. La combinación de estas recomendaciones (sodio y
61
potasio) lograría una reducción de 3,36 mmHg (Ministerio de salud, Instituto Colombiano de
Bienestar Familiar, 1999).
Sodio-Calcio
Evidencias sustanciales han documentado que los altos consumos de sodio incrementan la
excreción urinaria de calcio (Institute of Medicine of the National Academies, 2006). Lo anterior
implica aumentar el consumo de calcio para suplir las necesidades fisiológicas del organismo.
Magnesio-Potasio
Niveles bajos de magnesio disminuyen el potasio celular y el extracelular, y exacerban los
efectos de dietas bajas en potasio. Los niveles de potasio en los músculos se agotan a medida que
la deficiencia de magnesio aumenta, es virtualmente imposible alcanzar niveles altos de potasio
en los tejidos a menos que el magnesio se encuentre en niveles normales (FAO Rome, 2001).
4.3 Reglas y Conjuntos difusos
Para llevar a cabo el proyecto se diseñó un sistema basado en reglas difusas con el fin de
modelar el comportamiento individual y grupal de los consumos alimenticios de los diferentes
nutrientes de forma cualitativa. Esto es posible gracias al uso de conjuntos difusos, los cuales
tienen cada uno asociada una etiqueta lingüística que describe un estado nutricional (Tabla 8 –
Descripción de Etiquetas Lingüísticas). De esta forma se pueden conocer las modificaciones en el
consumo de nutrientes que debe realizar el paciente, así como explicaciones y recomendaciones
para facilitar la adopción de nuevos hábitos alimenticios.
4.3.1 Conjuntos Difusos
Para el diseño de los conjuntos difusos y sus funciones de pertenencia asociadas se
emplearon las etiquetas lingüísticas de consumo presentadas en la Tabla 8, construyendo así entre
3 y 5 conjuntos por nutriente que describen diferentes estados nutricionales. La selección de estas
62
etiquetas lingüísticas se realizó en conjunto con los expertos buscando encontrar aquellas que
expresan los estados nutricionales de forma clara para el paciente.
Tabla 8 – Descripción de Etiquetas Lingüísticas
Etiqueta Lingüística
Descripción
Muy Bajo Este tipo de consumos están lejos de los requerimientos
mínimos del paciente, llegando a ocasionar síntomas
específicos, cambios anatómicos y en algunos casos hasta
defectos fisiológicos irreversibles.
Bajo Estos consumos indican una deficiencia latente del nutriente,
mantener estos consumos a mediano y largo plazo puede
poner en riesgo la salud del paciente
Recomendable Consumos que cumplen con los requerimientos fisiológicos
del paciente sin superar las recomendaciones de la dieta
DASH
Alto Es tolerable para la mayoría de la población, más no es
recomendable ya que en algunos casos podría ocasionar
síntomas no específicos. Además, mantener este nivel de
consumo puede maximizar el riesgo de algunas enfermedades
crónicas.
Excesivo No corresponde a un consumo adecuado en ningún caso y se
puede llegar a poner en peligro la salud del paciente
Los valores de consumo nutricional son valores reales que deben ser fusificados para obtener
el conjunto al cual pertenecen, lo cual se realiza evaluando el grado de pertenencia del consumo a
los diferentes conjuntos asociados al nutriente, para clasificarlo con la etiqueta correspondiente al
conjunto con mayor grado de pertenencia. Por ejemplo un consumo diario de 800mg de sodio
corresponde al conjunto con etiqueta lingüística “muy bajo” dado que el grado de pertenencia a
este conjunto es de 0.7 mientras que los grados de pertenencia a “recomendable”, “alto” y
“excesivo” son 0.3, 0 y 0 respectivamente, tal como se ilustra en la Figura 12.
63
Figura 12 – Representación consumo
Para el caso de los macronutrientes, proteína, grasa total, grasa saturada y carbohidratos, los
valores que se emplean en la elaboración de los conjuntos se calculan dinámicamente según las
recomendaciones energéticas de cada individuo, expresando el requerimiento nutricional como
el porcentaje total de aporte energético proporcionado por cada uno de los macronutrientes.
A partir de los valores de consumo recolectados se diseñaron los siguientes conjuntos
difusos para cada nutriente:
Proteína
Para la proteína se modelaron cinco conjuntos (Figura 13) que caracterizan el consumo
nutricional en términos del porcentaje de energía aportada por este macronutriente. Especificando
el 100% como el total del requerimiento energético diario.
Figura 13 -Conjuntos Difusos Asociados a la Proteína
64
Carbohidratos
Se diseñaron cuatro conjuntos para los diferentes estados nutricionales del consumo de
carbohidratos (Figura 14). A diferencia de los otros macronutrientes este no cuenta con el
consumo de muy bajo porque como lo señala Otten (Dietary Reference Intakes: The Essential
Guide to Nutrient, 2006) “la capacidad de los seres humanos para soportar varias semanas de
hambre después de haber agotado sus suministros de carbohidratos indica la capacidad del
cuerpo para sobrevivir sin un suministro exógeno de glucosa”.
Figura 14 - Conjuntos Difusos Asociados a los Carbohidratos
Fibra
El consumo de fibra fue modelado solo en los conjuntos bajo y recomendable (Figura 15) ya
que la fibra consumida en la dieta no es un nutriente esencial, teniendo en cuenta que consumos
inadecuados no resultan en cambios bioquímicos o clínicos de deficiencia. La ausencia de fibra
en la dieta puede ocasionar excreciones fecales inadecuadas, mientras que el exceso de consumo
se autorregula debido a la característica de la fibra de inducir a la saciedad.
65
Figura 15 - Conjuntos Difusos Asociados a la Fibra
Grasa
Con base a la información recolectada y expuesta en el documento se logró modelar el
consumo de la grasa en cinco conjuntos según el porcentaje de energía aportada por los lípidos
como se aprecia en la Figura 16. Así como en los anteriores macronutrientes, el dominio de la
grasa es de 0% a 100% para el requerimiento energético diario.
Figura 16 - Conjuntos Difusos Asociados a la Grasa
Grasa Saturada
La grasa saturada no es un nutriente esencial por ende no hay un consumo recomendado, al
contrario se recomienda consumir lo menos posible. Sin embargo como ésta se encuentra en
muchos alimentos se indica que el consumo debe ser inferior al 10% tal como se ilustra en la
Figura 17.
66
Figura 17 - Conjuntos Difusos Asociados a la Grasa Saturada
Colesterol
Pese a ser un nutriente esencial no se diseñaron conjuntos para la deficiencia ya que todos
los tejidos son capaces de sintetizar suficiente colesterol para alcanzar sus necesidades
metabólicas y estructurales, por otro lado es de especial interés el consumo excesivo de colesterol
debido a que cualquier incremento en el consumo de colesterol incrementa el riesgo de padecer
una enfermedad como la hipertensión y otras enfermedades cardiovasculares. Por estas razones se
diseñaron solo los conjuntos recomendable y excesivo como se aprecia en la Figura 18.
Figura 18 - Conjuntos Difusos Asociados al Colesterol
Potasio
Debido a que no se ha encontrado evidencia contundente que altos consumos de potasio
tengan efectos adversos en personas saludables, no se diseñó un conjunto de consumo “muy
alto”. El resto de los conjuntos se presentan en la Figura 19.
67
Figura 19 - Conjuntos Difusos Asociados al Potasio
Magnesio
Se diseñaron 4 conjuntos para modelar el consumo de magnesio (Figura 20), dado que solo
hay evidencia de efectos adversos por exceso de consumo de magnesio cuando éste proviene de
fuentes no alimenticias, como suplementos.
Figura 20 - Conjuntos Difusos Asociados al Magnesio
Sodio
Para la prevención y control de la hipertensión se recomienda un bajo consumo de sodio, por
lo tanto el conjunto de consumo bajo fue incorporado al conjunto de recomendado. Sin embargo
el sodio contribuye al funcionamiento de los nervios y músculos motivo por el cual se requiere un
68
consumo mínimo de este, modelado en el conjunto de etiqueta “muy bajo” (Figura 21).
Figura 21 - Conjuntos Difusos Asociados al Sodio
Calcio
La extensa documentación asociada al consumo de calcio permitió modelar el
comportamiento del consumo de calcio en cinco conjuntos (Figura 22).
Figura 22 - Conjuntos Difusos Asociados al Calcio
4.3.2 Reglas Difusas
A pesar de tener clasificado el consumo nutricional, esto no es suficiente para tener
resultados concluyentes, debido a las relaciones e interdependencias encontradas entre los
diferentes nutrientes y el ejercicio; motivo por el cual se diseñaron una serie de reglas que
modelan las interacciones entre estos componentes.
69
Las reglas diseñadas se clasificaron por tipo de consecuente. Esta clasificación se refiere a si
la regla deriva en una retroalimentación del sistema o en una salida directa al usuario
recomendando modificaciones al consumo alimenticio ingresado; una regla puede pertenecer a
ambas categorías. Para la creación de las reglas se evaluaron todas las combinaciones posibles de
los estados nutricionales cuando los nutrientes tienen relación entre ellos, con el fin de
determinar en qué casos el estado nutricional se ve afectado por cierta combinación. En la Tabla
9 se especifican esas combinaciones que resultan en una modificación del estado nutricional
actual. Las combinaciones restantes se pueden encontrar en el anexo 1.
Tabla 9 - Reglas Base para el Sistema
REGLA RECOMENDACIÓN
SI Magnesio es Muy Bajo Y Potasio es
Bajo ENTONCES Potasio es Muy Bajo
El consumo de potasio fue bajo, pero se calculó
como muy bajo debido a que el magnesio se
encontró muy bajo.
SI Magnesio es Muy Bajo Y Potasio es
Recomendable ENTONCES Potasio es
Bajo
El consumo de potasio fue recomendable, pero
se calculó como bajo debido a que el magnesio
se encontró muy bajo.
SI Magnesio es Muy Bajo Y Potasio es
Alto ENTONCES Potasio es
Recomendable
El consumo de potasio fue alto, pero se calculó
como recomendable debido a que el magnesio
se encontró muy bajo.
SI Magnesio es Bajo Y Potasio es Bajo
ENTONCES Potasio es Muy Bajo
El consumo de potasio fue bajo, pero se calculó
como muy bajo debido a que el magnesio se
encontró bajo.
SI Magnesio es Bajo Y Potasio es
Recomendable ENTONCES Potasio es
Bajo
El consumo de potasio fue recomendable, pero
se calculó como bajo debido a que el magnesio
se encontró bajo
SI Magnesio es Bajo Y Potasio es Alto
ENTONCES Potasio es Recomendable
El consumo de potasio fue alto, pero se calculó
como recomendable debido a que el magnesio
se encontró bajo
SI Potasio es Recomendable Y Sodio es
Alto ENTONCES Sodio es
Recomendable
El consumo de sodio se muestra recomendable,
esto es gracias a los beneficios del consumo de
potasio, el cual tiende a mitigar los consumos
altos en sodio.
SI Potasio es Alto Y Sodio es Alto
ENTONCES Sodio es Recomendable
El consumo de sodio se muestra recomendable,
esto es gracias a los beneficios de los consumos
altos de potasio, los cuales tienden a mitigar los
70
consumos altos de sodio.
SI Sodio es Muy Bajo Y Proteína es Alto
Y Calcio es Bajo ENTONCES Calcio es
Muy Bajo
Aún cuando el consumo de calcio fue bajo se
muestra como muy bajo debido al alto
consumo de proteína.
SI Sodio es Muy Bajo Y Proteína es Alto
Y Calcio es Recomendable ENTONCES
Calcio es Bajo
Aún cuando el consumo de calcio fue
recomendable se muestra como bajo debido al
alto consumo de proteína.
SI Sodio es Muy Bajo Y Proteína es Alto
Y Calcio es Alto ENTONCES Calcio es
Recomendable
Aún cuando el consumo de calcio fue alto se
muestra como recomendable debido al alto
consumo de proteína.
SI Sodio es Muy Bajo Y Proteína es
Excesivo Y Calcio es Bajo ENTONCES
Calcio es Muy Bajo
Aún cuando el consumo de calcio fue bajo se muestra como muy bajo debido al excesivo consumo de proteína.
SI Sodio es Recomendable Y Proteína es
Alto Y Calcio es Bajo ENTONCES
Calcio es Muy Bajo
Aún cuando el consumo de calcio fue bajo se
muestra como muy bajo debido al alto
consumo de proteína.
SI Sodio es Recomendable Y Proteína es
Alto Y Calcio es Recomendable
ENTONCES Calcio es Bajo
Aún cuando el consumo de calcio fue
recomendable se muestra como bajo debido al
alto consumo de proteína.
SI Sodio es Recomendable Y Proteína es
Alto Y Calcio es Alto ENTONCES
Calcio es Recomendable
Aún cuando el consumo de calcio fue alto se
muestra como recomendable debido al alto
consumo de proteína.
SI Sodio es Recomendable Y Proteína es
Excesivo Y Calcio es Bajo ENTONCES
Calcio es Muy Bajo
Aún cuando el consumo de calcio fue bajo se
muestra como muy bajo debido al excesivo
consumo de proteína.
SI Sodio es Alto Y Proteína es Alto Y
Calcio es Bajo ENTONCES Calcio es
Muy Bajo
Aún cuando el consumo de calcio fue bajo se
muestra como muy bajo debido a los altos
consumos de proteína y sodio.
SI Sodio es Alto Y Proteína es Alto Y
Calcio es Recomendable ENTONCES
Calcio es Bajo
Aún cuando el consumo de calcio fue
recomendable se muestra como bajo debido a
los altos consumos de proteína y sodio.
SI Sodio es Alto Y Proteína es Alto Y
Calcio es Alto ENTONCES Calcio es
Recomendable
Aún cuando el consumo de calcio fue alto se
muestra como recomendable debido a los altos
consumos de proteína y sodio.
SI Sodio es Alto Y Proteína es Excesivo
Y Calcio es Bajo ENTONCES Calcio es
Muy Bajo
Aún cuando el consumo de calcio fue bajo se
muestra como muy bajo debido a los altos
consumos de proteína y sodio.
SI Sodio es Excesivo Y Proteína es Muy
Bajo Y Calcio es Bajo ENTONCES
Calcio es Muy Bajo
Aún cuando el consumo de calcio fue bajo se
muestra como muy bajo debido al excesivo
consumo de sodio.
SI Sodio es Excesivo Y Proteína es Bajo
Y Calcio es Bajo ENTONCES Calcio es
Muy Bajo
Aún cuando el consumo de calcio fue bajo se
muestra como muy bajo debido al excesivo
consumo de sodio.
71
SI Sodio es Excesivo Y Proteína es
Recomendable Y Calcio es Bajo
ENTONCES Calcio es Muy Bajo
Aún cuando el consumo de calcio fue bajo se
muestra como muy bajo debido al excesivo
consumo de sodio.
SI Sodio es Excesivo Y Proteína es Alto
Y Calcio es Bajo ENTONCES Calcio es
Muy Bajo
Aún cuando el consumo de calcio fue bajo se
muestra como muy bajo debido a los altos
consumos de proteína y sodio.
SI Sodio es Excesivo Y Proteína es Alto
Y Calcio es Recomendable ENTONCES
Calcio es Muy Bajo
Aún cuando el consumo de calcio fue
recomendable se muestra como muy bajo
debido a los altos consumos de proteína y
sodio.
SI Sodio es Excesivo Y Proteína es
Excesivo Y Calcio es Bajo ENTONCES
Calcio es Muy Bajo
Aún cuando el consumo de calcio fue bajo se
muestra como muy bajo debido a los excesivos
consumos de proteína y sodio.
SI Sodio es Excesivo Y Proteína es
Excesivo Y Calcio es Recomendable
ENTONCES Calcio es Muy Bajo
Aún cuando el consumo de calcio fue
recomendable se muestra como muy bajo
debido a los excesivos consumos de proteína y
sodio
4.4 Consideraciones de las entrevistas
Las entrevistas desarrolladas permitieron enfocar el proyecto aprovechando el conocimiento
y experiencia de los médicos en la interacción con pacientes así como en los temas de la
hipertensión y la nutrición. De esta forma se establecieron las etiquetas lingüísticas que
identifican de forma más clara los diferentes estados nutricionales y se propuso usar conjuntos
transición para aumentar la precisión del sistema. Respecto a las fuentes utilizadas para la
obtención del conocimiento, estas fueron validadas por los médicos y consideradas pertinentes
para el proyecto. Con la colaboración de los médicos se precisaron los requerimientos más
importantes para que el sistema fuese de ayuda para el paciente.
Por otro lado los médicos resaltaron las bondades de un sistema de auto monitoreo ya que
este permite al paciente realizar un análisis a conciencia, teniendo en cuenta que según su
experiencia los pacientes entregan información falsa o incompleta acerca de sus consumos
cuando saben que estos son desaprobados por el tratamiento recomendado, hecho este, por el cual
no se recomienda como herramienta para el seguimiento y control médico.
72
4.5 Componentes del Sistema Experto
El sistema experto diseñado se dividió en 12 componentes (Figura 23) cuyas funciones e
interacciones se explican a continuación:
A. Los expertos humanos se encargan de suministrar el conocimiento médico y de
nutrición de forma ordenada y estructurada, así como de describir las interacciones
entre nutrientes, para posteriormente ser enviados a los ingenieros de conocimiento.
B. Los ingenieros del conocimiento trasladan este conocimiento a un lenguaje que el
sistema pueda entender, revisan la consistencia del mismo y lo ingresan al
subsistema de adquisición de conocimiento.
C. El subsistema de adquisición del conocimiento controla el flujo del nuevo
conocimiento y determina si el conocimiento recibido es en realidad nuevo y que
cumpla con el formato esperado.
D. El subsistema de ejecución acción se comunica con la interfaz de usuario para
presentar la salida del sistema que se da en forma del estado nutricional del paciente
o recomendaciones de consumo.
E. La base de conocimiento contiene toda la información del sistema como reglas,
nutrientes, alimentos y conjuntos. La base de conocimiento es almacenada en la
base de datos.
F. Los datos específicos del usuario son entregados al subsistema correspondiente para
ser fusificados, es decir transformar los valores enteros a su representación como
valores difusos.
G. Esta relación se refiere al flujo de información entre médico y paciente durante el
tratamiento.
H. El subsistema de interfaz de usuario alimenta la base de datos con la información
ingresada por los pacientes.
I. El usuario ingresa la información de consumo y los datos específicos del mismo por
medio de la interfaz, por su parte la interfaz despliega la información solicitada por
el usuario de forma organizada y entendible.
J. La información obtenida por medio de la interfaz de usuario es enviada al
subsistema de adquisición de información, el cual se encarga de verificar la
integridad de los datos ingresados por el usuario y los almacena.
K. En la memoria de trabajo se almacenan los datos temporales específicos, así como
los procedimientos que son de carácter transitorio.
L. Desde la base de conocimiento se obtienen las reglas que utilizará el sistema de
inferencia.
M. Los datos fusificados entran al sistema de inferencia para la aplicación de las reglas
correspondientes.
73
N. Las conclusiones inferidas son entregadas al sistema de ejecución para
retroalimentar las variables y concatenar con las recomendaciones respectivas.
Figura 23 - Componentes del Sistema
74
Capítulo 5
5. Desarrollo Del Software
Se crean modelos para entender mejor el software. Estos modelos se construyen para los
diferentes niveles de abstracción, comenzando con la visión del software desde el punto de vista
del cliente para continuar hacia niveles más técnicos (Pressman, 2010). En este capítulo se
especifican los modelos empleados para el desarrollo del proyecto.
5.1 Descripción del Mecanismo de Inferencia
Tomando como referencia los sistemas de inferencia tipo Mamdani se estableció un sistema
similar que satisface las necesidades del proyecto, principalmente el facilitar al médico expresar
el conocimiento y al paciente la comprensión de la respuesta del sistema. Para esto el sistema
diseñado expresa el estado nutricional del paciente empleando etiquetas lingüísticas, las cuales
son más comprensibles para el paciente que valores numéricos como los que se obtienen de la
defusificación en los sistemas tipo Mamdani. Por otro lado el sistema aprovecha las ventajas de
los dispositivos móviles con procesadores de varios núcleos para realizar tareas de forma
simultánea, como las tareas de fusificación o las tareas de evaluación de reglas.
El sistema de inferencia empleado se describe a continuación:
Se obtiene el consumo alimenticio del día y se agrupa por nutriente.
Se crea una tarea por cada nutriente con el fin de fusificar cada consumo nutricional en
paralelo. En cada tarea se evalúa el grado de pertenencia del consumo a los diferentes
conjuntos asociados a este.
Se obtienen las reglas del sistema y se agrupan según el nutriente en el consecuente. En
el siguiente ejemplo se muestran dos reglas obtenidas del sistemas y agrupadas por el
consecuente “sodio”:
75
Sí (Sodio es alto) & (Potasio es Recomendable) ENTONCES (Sodio es Recomendable)
Sí (Sodio es alto) & (Potasio es Alto) ENTONCES (Sodio es Recomendable)
Se crea una tarea por cada grupo de reglas. Antes de proceder se verifica si alguno de los
precedentes se ve afectado por otro grupo de reglas, si alguno se ve afectado detiene la
ejecución de la tarea hasta que la tarea correspondiente al otro grupo de reglas acabe. Por
ejemplo, en caso de haber un grupo de reglas agrupadas según el consecuente potasio, la
tarea del grupo de reglas del sodio debe esperar hasta que la tarea del potasio se
complete.
En cada regla se debe realizar el proceso de implicación, para esto se halla el valor de
pertenencia de los precedentes a sus respectivos conjuntos. Posteriormente se aplica a los
precedentes el operador lógico AND el cual se puede expresar utilizando la t-norma
mínimo (min) para así obtener el valor conjunto de los precedentes de la regla (Figura 24
- Aplicación del operador Mínimo).
min(0.66,0.505) = 0.505 (13)
Figura 24 - Aplicación del operador Mínimo
El conector lógico ENTONCES representa la implicación entre precedente y
consecuente, que en lógica difusa se expresa mediante una t-norma, en este caso el
operador mínimo (min). Este operador se aplica al precedente y al conjunto salida (14),
76
teniendo como consecuencia un nuevo conjunto salida delimitado por el valor del
precedente como se muestra en la Figura 25.
𝑢′(x) = min("valor precedente", u(x)) (14)
Figura 25 - Implicación Difusa
Después de evaluadas todas las reglas y obtenidos los conjuntos de salida, se realiza la
agregación de todas las reglas para lograr un único resultado de la evaluación de todas
ellas (Pérez, 2010). El proceso de agregación se realiza empleando una t-conorma, en
77
este caso se utilizó el operador máximo (max), como se puede apreciar en la Figura 26.
Figura 26 - Agregación empleando operador Max
Para retroalimentar los otros grupos de reglas es necesario tener el consumo en valores
reales, por esto se realiza el proceso de defusificación. Se eligió el método del máximo
más pequeño (SOM, smallest of maximum) para la defusificación, este elige como
salida el mínimo valor entre aquellos valores en el dominio que generaron los valores
más altos en la función de membresía (Figura 27).
78
Figura 27 - Proceso de Defusificación
Cuando se ha aplicado el sistema de inferencia a todos los grupos de reglas, se evalúan
los valores reales resultantes y se entregan al usuario las etiquetas de los valores con
mayor grado de pertenencia.
5.2 Caracterización del Software
5.2.1 Requerimientos Funcionales
Cuando se definen el alcance y la naturaleza del problema a solucionar se debe decidir qué
es lo esencial del sistema concebido, para así establecer prioridades en el desarrollo del proyecto
(Pressman, 2010). A continuación se detallará el comportamiento esencial del sistema para cada
uno de los actores:
El paciente debe poder:
Registrarse en la aplicación
Ingresar sus características asociadas tales como fecha de nacimiento, género, peso,
talla, actividad física diaria.
79
Modificar sus características asociadas tales como talla, peso y actividad física
diaria
Acceder al sistema con un nombre de usuario y una contraseña
Buscar alimentos por su nombre o alguna etiqueta asociada.
Ver el listado de alimentos disponibles
Ver el contenido nutricional de cada alimento
Registrar los alimentos que ha consumido
Eliminar alimentos del registro diario
Modificar cantidad del alimento consumida en el registro diario
Ver lista de alimentos consumidos filtrados por día
Ver gráficos lineales del consumo nutricional por día, semana y mes
Ver evaluación del consumo diario por nutriente
El ingeniero de conocimiento debe poder:
Acceder al sistema experto con un nombre de usuario y contraseña
Agregar, Modificar y eliminar alimentos del sistema.
Agregar, Modificar y eliminar las cantidades nutricionales asociadas a cada
alimento.
Agregar, Modificar y eliminar las porciones asociadas a cada alimento.
Agregar, Modificar y eliminar nutrientes en el sistema.
Agregar, Modificar y eliminar etiquetas lingüísticas asociadas a cada nutriente.
Agregar, Modificar y eliminar funciones asociadas a cada conjunto (nutriente -
etiqueta).
Agregar, Modificar y eliminar reglas y recomendaciones asociadas a estas.
80
El administrador debe poder:
Acceder al sistema con un nombre de usuario y una contraseña
Agregar ingenieros de conocimiento
Eliminar ingenieros de conocimiento
Editar ingenieros de conocimiento
5.2.2 Diagrama de Casos de Uso
Un diagrama de casos describe la secuencia de las acciones que proporcionan valor medible
a un actor apoyado en la descripción de los requisitos del usuario. En él se describen las
relaciones entre los componentes, actores y requerimientos del sistema (Ambysoft Inc, 2014).
En los siguientes esquemas se muestra la abstracción en diagramas de casos de uso
diseñados para cumplir los requerimientos en la aplicación móvil y en el servidor, utilizando las
especificaciones UML (Lenguaje Unificado de Modelado). Estos diagramas están divididos en
módulos según el propósito y el actor.
Figura 28 - Diagrama de Actores
Usuario: Corresponde a la abstracción de todas las personas que interactúan con el sistema.
81
Paciente: Este actor se refiere a los usuarios que interactúan con la aplicación móvil,
quienes ingresan su dieta diariamente para llevar auto monitoreo de la misma. El acceso de
este actor solo se hace por medio de la aplicación móvil instalada en un teléfono con sistema
operativo Android.
Ingeniero de conocimiento: Es la persona que administra el conocimiento ingresado en la
plataforma del servidor, tiene acceso a las interfaces de reglas, funciones, nutrientes,
etiquetas y alimentos para modificar, editar y borrar. Este actor debe plasmar el
conocimiento experto en el sistema según las especificaciones.
Administrador: Corresponde a la persona encargada de administrar el sistema, este actor es
el único con acceso a la interfaz de administración de ingenieros de conocimiento donde se
pueden crear, editar o borrar usuarios con perfil “ingeniero de conocimiento”.
En la figura Figura 29 vemos los casos de uso asociados al actor “paciente”, es decir los
casos de uso de la aplicación cliente.
82
Figura 29 - Casos de Uso del Paciente
83
En las figuras 30 a la 35 se encuentran los diagramas de casos de uso asociados al actor
“ingeniero del conocimiento”.
Figura 30 - Casos de uso Módulo Principal
84
Figura 31 - Casos de Uso Módulo de Alimentos
85
Figura 32 - Casos de Uso Módulo de Etiquetas
86
Figura 33 - Casos de Uso Módulo de Nutrientes
87
Figura 34 - Módulo de Reglas
88
Figura 35 - Casos de Uso Módulo de Porciones
89
A continuación, en la figura 36 encontramos los casos de uso asociados al administrador del
sistema, que tiene como labor principal el manejo de usuarios.
Figura 36 - Casos de Uso del Administrador
5.2.3 Requerimientos No Funcionales o Atributos del Sistema
Estos requerimientos se pueden correlacionar directamente con los atributos de calidad, no
son consecuencia directa de la funcionalidad de un sistema pero impactan en hacer que un
sistema de software sea satisfactorio o no desde la perspectiva técnica (Diosa, 2015). Para este
proyecto se consideraron principalmente los requerimientos no funcionales enunciados en la tabla
10.
Tabla 10 - Requerimientos no funcionales
REQUERIMIENTO
NO FUNCIONAL
DESCRIPCIÓN
Seguridad Se busca cumplir este requerimiento mediante el control de usuarios,
con roles específicos y asignación de contraseñas por parte del
sistema.
Desempeño Es una medida del tiempo de respuesta del sistema para cumplir un
requerimiento funcional (McGovern, 2004). La mayor parte de los
requerimientos funcionales del sistema se implementaron en el
90
dispositivo móvil logrando una respuesta casi inmediata y fluidez en
el manejo del mismo.
Variabilidad En el diseño del sistema se buscó que este tuviese una estructura
fácilmente extensible, para de esta forma soportar nuevos
requerimientos.
Modularidad El software ha sido diseñado en módulos para facilitar la
mantenibilidad.
Usabilidad El sistema implementado es fácil de usar y comprender. Esto se logró
siguiendo los principios de “Material Design” (Google Inc, 2016)
que buscan unificar los patrones de comportamiento de los usuarios.
5.3 Modelo Estructural
Los diagramas estructurales representan elementos componiendo un sistema o una función,
estos pueden reflejar las relaciones estáticas de una estructura, como lo hacen los diagramas de
clases o de paquetes (Sparx Systems, 2007). En esta sección se presentan los diagramas de clases
y el modelo de persistencia.
5.3.1 Diagrama de Clases
Sobre el diseño basado en clases Pressman (Ingenieria del Software, 2010) afirma que la
descripción detallada de los atributos, operaciones e interfaces que emplean las clases es
necesaria como tarea de diseño previa a la actividad de construcción. Esto es porque en ella se
evidencia con mayor claridad la estructura del software orientado a objetos previniendo errores
desde el principio del desarrollo. A continuación se presentan los diagramas de clases, los cuales
fueron divididos por módulos facilitando así la comprensión del diseño y la lectura de los
mismos.
91
Figura 37 - Diagrama de Clases Módulo de Acceso
92
Figura 38 - Diagrama de Clases Módulo de Registro
93
Figura 39 - Diagrama de Clases Módulo Principal
94
Figura 40 - Diagrama de Clases Módulo de Inferencia
95
Figura 41
96
Figura 42- Diagrama de Clases Módulo de Información del paciente
97
Figura 43 - Diagrama de Clases Módulo de Consumo
98
Figura 44 - Diagrama de Clases Módulo de Edición de Consumo
99
Figura 45 - Diagrama de Clases Módulo de Gráficos
100
Figura 46 - Diagrama de Clases Módulo de Búsqueda
101
Figura 47 - Diagrama de Clases Módulo de Adición
102
Figura 48 - Diagrama de Clases Módulo de Actualizaciones
5.3.2 Patrón de fuente de datos y estrategia de mapeo
Teniendo en cuenta que en el desarrollo del sistema se empleó el paradigma de
programación orientado a objetos en los lenguajes Java y Python, y para la persistencia se empleó
una base de datos relacional, surgió la necesidad de buscar una estrategia de mapeo que facilitara
la comunicación entre el sistema y la base de datos.
Para la programación en el servidor se empleó el framework Django el cual maneja como
lenguaje de programación python y tiene soporte para diferentes motores de bases de datos,
además de proporcionar una estrategia de mapeo predefinida empleando como patrón de mapeo
“Active record”. Dado que la función principal del servidor es la lectura y almacenamiento de
datos, la sencillez de “Active record” es adecuada para los propósitos mencionados.
103
Por otro lado, la gran cantidad de trabajo realizada en la aplicación móvil (cliente), donde se
encuentra el sistema de inferencia, implica una mayor complejidad tanto en las consultas como en
la estructura del sistema, razón por la cual es importante buscar separar los objetos en memoria
de trabajo de la estrategia empleada para la persistencia. Por este motivo para comunicar la base
de datos con el modelo de dominio se creó una capa adicional empleando el patrón de fuente de
datos “Data mapper”, permitiendo que el esquema de la base de datos y la capa de dominio
evolucionen independientemente (Fowler, 2002).
5.3.3 Modelo Relacional
El modelo relacional pretende usar relaciones para mostrar soluciones encaminadas a evitar
la duplicidad de la información y garantizar la integridad de los datos. En la figura Figura 49 se
presenta la solución de la persistencia plasmada en un modelo relacional limitado por las
características permitidas en el motor de bases de datos MySQL.
104
Figura 49 - Diagrama Relacional
105
5.4 Aspectos tecnológicos
Para el desarrollo de este proyecto se hizo uso de diferentes herramientas de software,
lenguajes de programación, librerías, motores de bases de datos y entornos de desarrollo los
cuales se mencionan a continuación.
Lenguaje de programación Python 3.
Lenguaje de Programación Java 8.
Framework Django versión 1.8.3.
Framework para diseño de aplicaciones y sitios web bootstrap.
Controlador PyMySQL 1.2.5.
Framework Django-REST 3.1.3.
Entorno de Desarrollo Android Studio Versión 2.0.
Api (Interfaz de programación de aplicaciones) de Android versión 24.
Motor de Bases de Datos SQLite en el cliente.
Motor de Bases de Datos MySQL en el servidor.
Herramienta de modelado Enterprise Architect Versión 7.5.844.
Herramienta de software matemático MATLAB versión R2015a.
Caja de herramientas de diseño difuso para MATLAB version 2.2.21.
5.5 Alcances y limitaciones
En esta sección se indica con precisión los aspectos cobijados por el proyecto, así como los
aspectos que quedaron fuera de su cobertura.
5.5.1 Alcances
El desarrollo del sistema experto para apoyar el monitoreo de la hipertensión cubre:
106
El sistema se encarga de llevar registro, y monitorear únicamente la ingesta
nutricional para pacientes hipertensos.
El sistema no está disponible para la nutrición enteral, ni para la nutrición parenteral
conocidas en conjunto como nutrición artificial.
El sistema se enfocó en el monitoreo de la dieta para pacientes con algún estado de
hipertensión, sin considerar pacientes que sufren de otra patología además de la
hipertensión o condición especial como lactantes y menopaúsicos.
La herramienta está disponible para dispositivos móviles con sistema operativo
Android mediante la instalación del archivo ejecutable.
La base de conocimiento es modificable o actualizable únicamente por usuarios con
el perfil de ingeniero de conocimiento.
La evaluación de la alimentación diaria del usuario se contrastó con las
recomendaciones especificadas en la dieta DASH.
El sistema permite introducir nuevos alimentos siempre que se conozca
completamente información nutricional incluyendo las porciones.
5.5.2 Limitaciones
El sistema está disponible solo para dispositivos Android.
El proyecto se enmarca dentro de las recomendaciones para la alimentación
establecidas por expertos en nutrición planteadas en la dieta DASH.
107
Capítulo 6
6. Resultados y conclusiones
6.1 Presentación y análisis de resultados
Después de desarrollar el prototipo del sistema experto y agregar a éste las reglas y
conjuntos diseñados en el proyecto, se alimentó la base de datos con los alimentos propuestos en
los menús de la dieta DASH, utilizando como fuente la base de datos de alimentos de la USDA
(United States Department of Agriculture).
Posteriormente, se simuló día a día el consumo alimenticio con los menús propuestos en
la dieta DASH para contrastar los resultados de la evaluación realizada por el sistema con los
aportes nutricionales especificados en las dietas. Según los resultados de la comparación se
evidenciaron los siguientes aspectos respecto a los menús propuestos en la dieta DASH:
La evaluación de los consumos en la mayoría de los casos pertenece al conjunto con
etiqueta “Recomendable”.
La mayoría de consumos de grasa propuestos en los menús se encontraron fuera de los
niveles óptimos según el requerimiento especificado en la dieta (27% del consumo
energético). En los consumos de grasa saturada se encontró un comportamiento similar, la
mayoría de estos resultaron por encima del requerimiento propuesto (6% del consumo
energético).
Muchos de los contenidos nutricionales de los alimentos de la dieta DASH no
corresponden con los de la base de datos de la USDA, sin embargo se utilizaron
alimentos que cumplieran de forma similar con estos contenidos.
108
Se evidenció la diferencia entre una dieta general y una diseñada para un paciente
específico, principalmente en los macronutrientes que dependen de factores como la edad
peso, talla, género y nivel de actividad física.
Muchos consumos de magnesio resultaron por encima del requerimiento “Recomendable”
debido al corto dominio del conjunto asociado a esta etiqueta.
En la tabla 11 se muestra un ejemplo con un paciente hombre de 46 años, 172 cm de altura,
75 kg de peso y niveles de ejercicio moderados.
109
Tabla 11 – Resultados Evaluación de consumos nutricionales
6.2 Conclusiones
El conocimiento experto adquirido por medio de las entrevistas a los profesionales en
nutrición confirmó la pertinencia del proyecto y permitió resolver aspectos relacionados con la
experiencia adquirida en la labor diaria, que no se solucionaron a partir de la consulta
bibliográfica.
DASH APP ETIQUETA DASH APP ETIQUETA DASH APP ETIQUETA
Calcio 1.257 1.81 A/R 1.351 1.43 R/B 1.49 1.64 A/R
Sodio 2.363 2.22 R/MB 2.152 1.83 R/MB 2.303 2.27 R/MB
Colesterol 0.164 0.16 R/E 0.107 0.13 R 0.146 0.22 R/E
Potasio 4.78 5.74 A/R 4.513 4.74 R/B 4.752 5.73 R/B
Proteina N.D. 112.9 R/A N.D. 102.36 R/B N.D. 146.3 R/A
Magnesio 0.572 0.56 A/R 0.502 0.5 R/A 0.495 0.65 A
Fibra 34 42.57 R 32 30.87 R 29 37.59 R
Carbohidratos N.D. 381.21 A/R N.D. 274.75 B/R N.D. 346.55 R/A
Grasa 51 55.03 B 60 68.75 R/B 44 69.84 R/B
G. Saturada 9 6.8 R/A 12 11.19 A/R 12 14.79 A/R
DASH APP ETIQUETA DASH APP ETIQUETA
Calcio 1.293 1.58 A/R 1.2 1.62 A/R
Sodio 2.495 2.39 R/MB 2.259 2.53 R/MB
Colesterol 0.153 0.16 R/E 0.122 0.12 R
Potasio 4.609 5.96 A 5.152 5 R
Proteina N.D. 123.17 R/A N.D. 95.2 B/R
Magnesio 0.429 0.65 A 0.491 0.57 A/R
Fibra 27 45 R 32 47.67 R
Carbohidratos N.D. 436.44 E/A N.D. 332.62 R/B
Grasa 38 56.96 B/R 51 65.59 R/B
G. Saturada 9 9.92 A/R 9 10.19 A/R
DÍA 6
DASH APP ETIQUETA DASH APP ETIQUETA
Calcio 1.858 2.14 A/R 1.587 2.06 A/R
Sodio 2.331 2.51 R/MB 2.471 2.41 R/MB
Colesterol 0.180 0.17 R/E 0.072 0.04 R
Potasio 5.555 5.02 R 4.556 5.01 R
Proteina N.D. 97.36 B/R N.D. 92.52 B
Magnesio 0.549 0.5 R/B 0.527 0.69 A
Fibra 34 23.14 B/R 31 59.39 R
Carbohidratos N.D. 338.34 R/A N.D. 408.71 A/E
Grasa 31 41.7 MB/B 60 85.15 A/R
G. Saturada 8 7.71 R/A 12 14.18 A/R
DÍA 7
DÍA 1 DÍA 2 DÍA 3
DÍA 4DÍA 5
110
Las reglas y conjuntos difusos desarrollados permitieron representar con claridad el
conocimiento obtenido, además de facilitar la actualización y adición de éste. Sin embargo, toda
modificación debe realizarse con precaución para evitar bucles o conocimiento contradictorio,
manteniendo así la coherencia del sistema.
Se estableció un sistema de inferencia tipo Mamdani adaptado a los requerimientos del
proyecto. Este sistema demostró flexibilidad en la formulación del conocimiento manteniendo la
interpretabilidad del mismo. Además su diseño se facilitó gracias a disponibilidad de
herramientas como Matlab que permiten la simulación de este tipo de sistemas.
Se diseñó una base de conocimiento soportada por un motor de bases de datos relacional. Se
elaboró una interfaz de usuario para el ingreso del conocimiento experto y se alimentó con las
reglas y conjuntos definidos en el sistema experto y la información nutricional disponible en el
sitio web de la USDA.
El sistema experto se validó por los profesionales en nutrición quienes acompañaron el
desarrollo del mismo. Este se implementó en una aplicación móvil disponible para dispositivos
con sistema operativo Android que permite agregar el consumo nutricional y evaluar la
pertenencia a las recomendaciones alimenticias específicas para cada paciente por medio del
sistema de inferencia. Para verificar su funcionamiento se ingresaron los menús establecidos en la
dieta DASH y se contrastaron los resultados (Tabla 11) advirtiendo las fortalezas y debilidades
del sistema experto y de la dieta propuesta.
El proceso de desarrollo del proyecto está documentado a lo largo de este documento,
comenzando con la metodología empleada, el sistema experto y finalizando con los modelos de
diseño del software con el fin de facilitar la compresión del trabajo realizado.
111
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119
Anexos
Anexo 1 - Reglas completas
REGLA RECOMENDACIÓN
SI Magnesio es Muy Bajo Y Potasio es Muy Bajo
ENTONCES Potasio es Muy Bajo
SI Magnesio es Muy Bajo Y Potasio es Bajo
ENTONCES Potasio es Muy Bajo
El consumo de potasio fue bajo, pero se
calculó como muy bajo debido a que el
magnesio se encontró muy bajo.
SI Magnesio es Muy Bajo Y Potasio es
Recomendable ENTONCES Potasio es Bajo
El consumo de potasio fue recomendable,
pero se calculó como bajo debido a que el
magnesio se encontró muy bajo.
SI Magnesio es Muy Bajo Y Potasio es Alto
ENTONCES Potasio es Recomendable
El consumo de potasio fue alto, pero se
calculó como recomendable debido a que
el magnesio se encontró muy bajo.
SI Magnesio es Bajo Y Potasio es Muy Bajo
ENTONCES Potasio es Muy Bajo
SI Magnesio es Bajo Y Potasio es Bajo
ENTONCES Potasio es Muy Bajo
El consumo de potasio fue bajo, pero se
calculó como muy bajo debido a que el
magnesio se encontró bajo.
SI Magnesio es Bajo Y Potasio es Recomendable
ENTONCES Potasio es Bajo
El consumo de potasio fue
recomendable, pero se calculó como bajo
debido a que el magnesio se encontró bajo
SI Magnesio es Bajo Y Potasio es Alto
ENTONCES Potasio es Recomendable
El consumo de potasio fue alto, pero se
calculó como recomendable debido a que
el magnesio se encontró bajo
SI Magnesio es Recomendable Y Potasio es Muy
Bajo ENTONCES Potasio es Muy Bajo
SI Magnesio es Recomendable Y Potasio es Bajo
ENTONCES Potasio es Bajo
SI Magnesio es Recomendable Y Potasio es
Recomendable ENTONCES Potasio es
Recomendable
SI Magnesio es Recomendable Y Potasio es Alto
ENTONCES Potasio es Alto
SI Magnesio es Alto Y Potasio es Muy Bajo
ENTONCES Potasio es Muy Bajo
SI Magnesio es Alto Y Potasio es Bajo
ENTONCES Potasio es Bajo
SI Magnesio es Alto Y Potasio es Recomendable
ENTONCES Potasio es Recomendable
SI Magnesio es Alto Y Potasio es Alto
120
ENTONCES Potasio es Alto
SI Potasio es Muy Bajo Y Sodio es Muy Bajo
ENTONCES Sodio es Muy Bajo
SI Potasio es Muy Bajo Y Sodio es Recomendable
ENTONCES Sodio es Recomendable
SI Potasio es Muy Bajo Y Sodio es Alto
ENTONCES Sodio es Alto
SI Potasio es Muy Bajo Y Sodio es Excesivo
ENTONCES Sodio es Excesivo
SI Potasio es Bajo Y Sodio es Muy Bajo
ENTONCES Sodio es Muy Bajo
SI Potasio es Bajo Y Sodio es Recomendable
ENTONCES Sodio es Recomendable
SI Potasio es Bajo Y Sodio es Alto ENTONCES
Sodio es Alto
SI Potasio es Bajo Y Sodio es Excesivo
ENTONCES Sodio es Excesivo
SI Potasio es Recomendable Y Sodio es Muy Bajo
ENTONCES Sodio es Muy Bajo
SI Potasio es Recomendable Y Sodio es
Recomendable ENTONCES Sodio es
Recomendable
SI Potasio es Recomendable Y Sodio es Alto
ENTONCES Sodio es Recomendable
El consumo de sodio se muestra
recomendable, esto es gracias a los
beneficios del consumo de potasio, el cual
tiende a mitigar los consumos altos en
sodio.
SI Potasio es Recomendable Y Sodio es Excesivo
ENTONCES Sodio es Excesivo
SI Potasio es Alto Y Sodio es Muy Bajo
ENTONCES Sodio es Muy Bajo
SI Potasio es Alto Y Sodio es Recomendable
ENTONCES Sodio es Recomendable
SI Potasio es Alto Y Sodio es Alto ENTONCES
Sodio es Recomendable
El consumo de sodio se muestra
recomendable, esto es gracias a los
beneficios de los consumos altos de
potasio, los cuales tienden a mitigar los
consumos altos de sodio.
SI Potasio es Alto Y Sodio es Excesivo
ENTONCES Sodio es Excesivo
SI Sodio es Muy Bajo Y Proteína es Muy Bajo Y
Calcio es Muy Bajo ENTONCES Calcio es Muy
Bajo
121
SI Sodio es Muy Bajo Y Proteína es Muy Bajo Y
Calcio es Bajo ENTONCES Calcio es Bajo
SI Sodio es Muy Bajo Y Proteína es Muy Bajo Y
Calcio es Recomendable ENTONCES Calcio es
Recomendable
SI Sodio es Muy Bajo Y Proteína es Muy Bajo Y
Calcio es Alto ENTONCES Calcio es Alto
SI Sodio es Muy Bajo Y Proteína es Muy Bajo Y
Calcio es Excesivo ENTONCES Calcio es
Excesivo
SI Sodio es Muy Bajo Y Proteína es Bajo Y Calcio
es Muy Bajo ENTONCES Calcio es Muy Bajo
SI Sodio es Muy Bajo Y Proteína es Bajo Y Calcio
es Bajo ENTONCES Calcio es Bajo
SI Sodio es Muy Bajo Y Proteína es Bajo Y Calcio
es Recomendable ENTONCES Calcio es
Recomendable
SI Sodio es Muy Bajo Y Proteína es Bajo Y Calcio
es Alto ENTONCES Calcio es Alto
SI Sodio es Muy Bajo Y Proteína es Bajo Y Calcio
es Excesivo ENTONCES Calcio es Excesivo
SI Sodio es Muy Bajo Y Proteína es
Recomendable Y Calcio es Muy Bajo ENTONCES
Calcio es Muy Bajo
SI Sodio es Muy Bajo Y Proteína es
Recomendable Y Calcio es Bajo ENTONCES
Calcio es Bajo
SI Sodio es Muy Bajo Y Proteína es
Recomendable Y Calcio es Recomendable
ENTONCES Calcio es Recomendable
SI Sodio es Muy Bajo Y Proteína es
Recomendable Y Calcio es Alto ENTONCES
Calcio es Alto
SI Sodio es Muy Bajo Y Proteína es
Recomendable Y Calcio es Excesivo ENTONCES
Calcio es Excesivo
SI Sodio es Muy Bajo Y Proteína es Alto Y Calcio
es Muy Bajo ENTONCES Calcio es Muy Bajo
SI Sodio es Muy Bajo Y Proteína es Alto Y Calcio
es Bajo ENTONCES Calcio es Muy Bajo
Aún cuando el consumo de calcio fue bajo
se muestra como muy bajo debido al alto
consumo de proteína.
SI Sodio es Muy Bajo Y Proteína es Alto Y Calcio
es Recomendable ENTONCES Calcio es Bajo
Aún cuando el consumo de calcio fue
recomendable se muestra como bajo
debido al alto consumo de proteína.
SI Sodio es Muy Bajo Y Proteína es Alto Y Calcio Aún cuando el consumo de calcio fue alto
122
es Alto ENTONCES Calcio es Recomendable se muestra como recomendable debido al
alto consumo de proteína.
SI Sodio es Muy Bajo Y Proteína es Alto Y Calcio
es Excesivo ENTONCES Calcio es Excesivo
SI Sodio es Muy Bajo Y Proteína es Excesivo Y
Calcio es Muy Bajo ENTONCES Calcio es Muy
Bajo
SI Sodio es Muy Bajo Y Proteína es Excesivo Y
Calcio es Bajo ENTONCES Calcio es Muy Bajo
Aún cuando el consumo de calcio fue bajo
se muestra como muy bajo debido al
excesivo consumo de proteína.
SI Sodio es Muy Bajo Y Proteína es Excesivo Y
Calcio es Recomendable ENTONCES Calcio es
Recomendable
SI Sodio es Muy Bajo Y Proteína es Excesivo Y
Calcio es Alto ENTONCES Calcio es Alto
SI Sodio es Muy Bajo Y Proteína es Excesivo Y
Calcio es Excesivo ENTONCES Calcio es
Excesivo
SI Sodio es Recomendable Y Proteína es Muy
Bajo Y Calcio es Muy Bajo ENTONCES Calcio es
Muy Bajo
SI Sodio es Recomendable Y Proteína es Muy
Bajo Y Calcio es Bajo ENTONCES Calcio es Bajo
SI Sodio es Recomendable Y Proteína es Muy
Bajo Y Calcio es Recomendable ENTONCES
Calcio es Recomendable
SI Sodio es Recomendable Y Proteína es Muy
Bajo Y Calcio es Alto ENTONCES Calcio es Alto
SI Sodio es Recomendable Y Proteína es Muy
Bajo Y Calcio es Excesivo ENTONCES Calcio es
Excesivo
SI Sodio es Recomendable Y Proteína es Bajo Y
Calcio es Muy Bajo ENTONCES Calcio es Muy
Bajo
SI Sodio es Recomendable Y Proteína es Bajo Y
Calcio es Bajo ENTONCES Calcio es Bajo
SI Sodio es Recomendable Y Proteína es Bajo Y
Calcio es Recomendable ENTONCES Calcio es
Recomendable
SI Sodio es Recomendable Y Proteína es Bajo Y
Calcio es Alto ENTONCES Calcio es Alto
SI Sodio es Recomendable Y Proteína es Bajo Y
Calcio es Excesivo ENTONCES Calcio es
Excesivo
SI Sodio es Recomendable Y Proteína es
123
Recomendable Y Calcio es Muy Bajo ENTONCES
Calcio es Muy Bajo
SI Sodio es Recomendable Y Proteína es
Recomendable Y Calcio es Bajo ENTONCES
Calcio es Bajo
SI Sodio es Recomendable Y Proteína es
Recomendable Y Calcio es Recomendable
ENTONCES Calcio es Recomendable
SI Sodio es Recomendable Y Proteína es
Recomendable Y Calcio es Alto ENTONCES
Calcio es Alto
SI Sodio es Recomendable Y Proteína es
Recomendable Y Calcio es Excesivo ENTONCES
Calcio es Excesivo
SI Sodio es Recomendable Y Proteína es Alto Y
Calcio es Muy Bajo ENTONCES Calcio es Muy
Bajo
SI Sodio es Recomendable Y Proteína es Alto Y
Calcio es Bajo ENTONCES Calcio es Muy Bajo
Aún cuando el consumo de calcio fue bajo
se muestra como muy bajo debido al alto
consumo de proteína.
SI Sodio es Recomendable Y Proteína es Alto Y
Calcio es Recomendable ENTONCES Calcio es
Bajo
Aún cuando el consumo de calcio fue
recomendable se muestra como bajo
debido al alto consumo de proteína.
SI Sodio es Recomendable Y Proteína es Alto Y
Calcio es Alto ENTONCES Calcio es
Recomendable
Aún cuando el consumo de calcio fue alto
se muestra como recomendable debido al
alto consumo de proteína.
SI Sodio es Recomendable Y Proteína es Alto Y
Calcio es Excesivo ENTONCES Calcio es
Excesivo
SI Sodio es Recomendable Y Proteína es Excesivo
Y Calcio es Muy Bajo ENTONCES Calcio es Muy
Bajo
SI Sodio es Recomendable Y Proteína es Excesivo
Y Calcio es Bajo ENTONCES Calcio es Muy Bajo
Aún cuando el consumo de calcio fue bajo
se muestra como muy bajo debido al
excesivo consumo de proteína
SI Sodio es Recomendable Y Proteína es Excesivo
Y Calcio es Recomendable ENTONCES Calcio es
Recomendable
SI Sodio es Recomendable Y Proteína es Excesivo
Y Calcio es Alto ENTONCES Calcio es Alto
SI Sodio es Recomendable Y Proteína es Excesivo
Y Calcio es Excesivo ENTONCES Calcio es
Excesivo
SI Sodio es Alto Y Proteína es Muy Bajo Y Calcio
es Muy Bajo ENTONCES Calcio es Muy Bajo
124
SI Sodio es Alto Y Proteína es Muy Bajo Y Calcio
es Bajo ENTONCES Calcio es Bajo
SI Sodio es Alto Y Proteína es Muy Bajo Y Calcio
es Recomendable ENTONCES Calcio es
Recomendable
SI Sodio es Alto Y Proteína es Muy Bajo Y Calcio
es Alto ENTONCES Calcio es Alto
SI Sodio es Alto Y Proteína es Muy Bajo Y Calcio
es Excesivo ENTONCES Calcio es Excesivo
SI Sodio es Alto Y Proteína es Bajo Y Calcio es
Muy Bajo ENTONCES Calcio es Muy Bajo
SI Sodio es Alto Y Proteína es Bajo Y Calcio es
Bajo ENTONCES Calcio es Bajo
SI Sodio es Alto Y Proteína es Bajo Y Calcio es
Recomendable ENTONCES Calcio es
Recomendable
SI Sodio es Alto Y Proteína es Bajo Y Calcio es
Alto ENTONCES Calcio es Alto
SI Sodio es Alto Y Proteína es Bajo Y Calcio es
Excesivo ENTONCES Calcio es Excesivo
SI Sodio es Alto Y Proteína es Recomendable Y
Calcio es Muy Bajo ENTONCES Calcio es Muy
Bajo
SI Sodio es Alto Y Proteína es Recomendable Y
Calcio es Bajo ENTONCES Calcio es Bajo
SI Sodio es Alto Y Proteína es Recomendable Y
Calcio es Recomendable ENTONCES Calcio es
Recomendable
SI Sodio es Alto Y Proteína es Recomendable Y
Calcio es Alto ENTONCES Calcio es Alto
SI Sodio es Alto Y Proteína es Recomendable Y
Calcio es Excesivo ENTONCES Calcio es
Excesivo
SI Sodio es Alto Y Proteína es Alto Y Calcio es
Muy Bajo ENTONCES Calcio es Muy Bajo
SI Sodio es Alto Y Proteína es Alto Y Calcio es
Bajo ENTONCES Calcio es Muy Bajo
Aún cuando el consumo de calcio fue bajo
se muestra como muy bajo debido a los
altos consumos de proteína y sodio.
SI Sodio es Alto Y Proteína es Alto Y Calcio es
Recomendable ENTONCES Calcio es Bajo
Aún cuando el consumo de calcio fue
recomendable se muestra como bajo
debido a los altos consumos de proteína y
sodio.
SI Sodio es Alto Y Proteína es Alto Y Calcio es
Alto ENTONCES Calcio es Recomendable
Aún cuando el consumo de calcio fue alto
se muestra como recomendable debido a
los altos consumos de proteína y sodio.
125
SI Sodio es Alto Y Proteína es Alto Y Calcio es
Excesivo ENTONCES Calcio es Excesivo
SI Sodio es Alto Y Proteína es Excesivo Y Calcio
es Muy Bajo ENTONCES Calcio es Muy Bajo
SI Sodio es Alto Y Proteína es Excesivo Y Calcio
es Bajo ENTONCES Calcio es Muy Bajo
Aún cuando el consumo de calcio fue bajo
se muestra como muy bajo debido a los
altos consumos de proteína y sodio.
SI Sodio es Alto Y Proteína es Excesivo Y Calcio
es Recomendable ENTONCES Calcio es
Recomendable
SI Sodio es Alto Y Proteína es Excesivo Y Calcio
es Alto ENTONCES Calcio es Alto
SI Sodio es Alto Y Proteína es Excesivo Y Calcio
es Excesivo ENTONCES Calcio es Excesivo
SI Sodio es Excesivo Y Proteína es Muy Bajo Y
Calcio es Muy Bajo ENTONCES Calcio es Muy
Bajo
SI Sodio es Excesivo Y Proteína es Muy Bajo Y
Calcio es Bajo ENTONCES Calcio es Muy Bajo
Aún cuando el consumo de calcio fue bajo
se muestra como muy bajo debido al
excesivo consumo de sodio.
SI Sodio es Excesivo Y Proteína es Muy Bajo Y
Calcio es Recomendable ENTONCES Calcio es
Recomendable
SI Sodio es Excesivo Y Proteína es Muy Bajo Y
Calcio es Alto ENTONCES Calcio es Alto
SI Sodio es Excesivo Y Proteína es Muy Bajo Y
Calcio es Excesivo ENTONCES Calcio es
Excesivo
SI Sodio es Excesivo Y Proteína es Bajo Y Calcio
es Muy Bajo ENTONCES Calcio es Muy Bajo
SI Sodio es Excesivo Y Proteína es Bajo Y Calcio
es Bajo ENTONCES Calcio es Muy Bajo
Aún cuando el consumo de calcio fue bajo
se muestra como muy bajo debido al
excesivo consumo de sodio.
SI Sodio es Excesivo Y Proteína es Bajo Y Calcio
es Recomendable ENTONCES Calcio es
Recomendable
SI Sodio es Excesivo Y Proteína es Bajo Y Calcio
es Alto ENTONCES Calcio es Alto
SI Sodio es Excesivo Y Proteína es Bajo Y Calcio
es Excesivo ENTONCES Calcio es Excesivo
SI Sodio es Excesivo Y Proteína es Recomendable
Y Calcio es Muy Bajo ENTONCES Calcio es Muy
Bajo
SI Sodio es Excesivo Y Proteína es Recomendable
Y Calcio es Bajo ENTONCES Calcio es Muy Bajo
Aún cuando el consumo de calcio fue bajo
se muestra como muy bajo debido al
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excesivo consumo de sodio.
SI Sodio es Excesivo Y Proteína es Recomendable
Y Calcio es Recomendable ENTONCES Calcio es
Recomendable
SI Sodio es Excesivo Y Proteína es Recomendable
Y Calcio es Alto ENTONCES Calcio es Alto
SI Sodio es Excesivo Y Proteína es Recomendable
Y Calcio es Excesivo ENTONCES Calcio es
Excesivo
SI Sodio es Excesivo Y Proteína es Alto Y Calcio
es Muy Bajo ENTONCES Calcio es Muy Bajo
SI Sodio es Excesivo Y Proteína es Alto Y Calcio
es Bajo ENTONCES Calcio es Muy Bajo
Aún cuando el consumo de calcio fue bajo
se muestra como muy bajo debido a los
altos consumos de proteína y sodio.
SI Sodio es Excesivo Y Proteína es Alto Y Calcio
es Recomendable ENTONCES Calcio es Muy
Bajo
Aún cuando el consumo de calcio fue
recomendable se muestra como muy bajo
debido a los altos consumos de proteína y
sodio.
SI Sodio es Excesivo Y Proteína es Alto Y Calcio
es Alto ENTONCES Calcio es Alto
SI Sodio es Excesivo Y Proteína es Alto Y Calcio
es Excesivo ENTONCES Calcio es Excesivo
SI Sodio es Excesivo Y Proteína es Excesivo Y
Calcio es Muy Bajo ENTONCES Calcio es Muy
Bajo
SI Sodio es Excesivo Y Proteína es Excesivo Y
Calcio es Bajo ENTONCES Calcio es Muy Bajo
Aún cuando el consumo de calcio fue bajo
se muestra como muy bajo debido a los
excesivos consumos de proteína y sodio.
SI Sodio es Excesivo Y Proteína es Excesivo Y
Calcio es Recomendable ENTONCES Calcio es
Muy Bajo
Aún cuando el consumo de calcio fue
recomendable se muestra como muy bajo
debido a los excesivos consumos de
proteína y sodio
SI Sodio es Excesivo Y Proteína es Excesivo Y
Calcio es Alto ENTONCES Calcio es Alto
SI Sodio es Excesivo Y Proteína es Excesivo Y
Calcio es Excesivo ENTONCES Calcio es
Excesivo
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Anexo 2 - Fuentes de nutrientes
Con el fin de facilitar el control del paciente sobre el consumo nutricional, los médicos
entrevistados sugirieron la creación de un módulo que explicara las principales fuentes de los
nutrientes evaluados en el proyecto.
Proteínas: Se encuentran en las carnes, los productos lácteos, las nueces y algunos granos o
guisantes. Las proteínas de las carnes y otros productos animales son proteínas completas, es
decir, suministran todos los aminoácidos que el cuerpo no puede producir por sí mismo. La
mayoría de las proteínas de las plantas son incompletas. Usted debe combinar distintos tipos de
proteínas de plantas cada día para obtener todos los aminoácidos que el cuerpo requiere
(Biblioteca Nacional de Mediciona de los EE.UU, 2015).
Carbohidratos: Los carbohidratos se llaman simples o complejos dependiendo de su
estructura química. Los carbohidratos simples incluyen el azúcar que se encuentra naturalmente
en productos como frutas, vegetales, leche y derivados de la leche. También incluyen azúcares
añadidos durante el procesamiento y refinación de alimentos. Los carbohidratos complejos
incluyen panes y cereales integrales, vegetales ricos en fécula (almidón) y legumbres (Biblioteca
Nacional de Medicina de los EE. UU., 2016).
Grasas: Algunos alimentos, como la mayoría de las frutas y de las verduras, casi no
contienen grasa. Otros alimentos tienen una gran cantidad de grasa, como los frutos secos, los
aceites, la mantequilla y algunas carnes, como la de ternera (The Nemours Foundation, 2014).
Grasas Saturadas: Las fuentes de grasa saturada abarcan productos lácteos de leche entera,
como queso, helado y mantequilla. Las grasas animales como la carne de res, la carne de cerdo o
el pollo, pero no la mayoría de los pescados, también son una fuente de grasas saturadas. Las
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fuentes vegetales de grasa saturada abarcan el coco y los aceites de palma (Biblioteca Nacional
de Medicina de los EE.UU., 2009).
Colesterol: Este lípido se encuentra en los alimentos de origen animal. Esto significa que los
huevos, las carnes y todos los derivados de la leche entera (como la misma leche, el queso y los
helados) están cargados de colesterol, y que las verduras, las frutas y los cereales no contienen
nada de colesterol (KidsHealth®, 2006).
Fibra: Las mejores fuentes de fibra dietética incluyen los cereales integrales, nueces,
semillas, frutas y hortalizas (Biblioteca Nacional de Medicina de los EE. UU., 2014).
Sodio: La mayoría del sodio en la dieta viene de alimentos procesados que son enlatados,
empaquetados o congelados, tales como sopas, comidas congeladas, carnes, papas fritas así como
de comidas rápidas y de comida de restaurantes. (Sáenz, 2011).
Potasio: Las principales fuentes de potasio en la dieta incluyen las verduras de hoja verde,
como espinacas y col rizada, los frutos de las vides, como las uvas y las moras, los vegetales de
raíz o tubérculos como las zanahorias y las papas, y las frutas cítricas, como naranjas y toronjas
(Biblioteca Nacional de Medicina de los EE.UU., 2015).
Calcio: Los alimentos ricos en calcio incluyen productos lácteos como la leche, el queso y el
yogurt, vegetales con hojas verdes, pescados de huesos blandos, como sardinas en lata y salmón,
los alimentos enriquecidos con calcio, como cereales para el desayuno, jugos de frutas, bebidas
de soja y arroz (Biblioteca Nacional de Medicina de los EE.UU., 2015).
Magnesio: La mayor parte del magnesio en la dieta proviene de las verduras, como las de
hoja verde oscura. Otros alimentos que son buena fuente de magnesio son las frutas como
bananos y aguacates, arvejas y frijoles, productos de soya y granos enteros el como arroz integral
(Biblioteca Nacional de Medicina de los EE.UU., 2015).
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Anexo 3 – Manuales de Usuario del Paciente
La aplicación para dispositivos móviles está destinada principalmente para el paciente y
fue dividida en 3 módulos principales (Figura 50) y una variedad de funcionalidades adicionales
que se describirán más adelante.
Registro de Paciente
Para poder hacer uso del sistema, el paciente debe tener un usuario asignado, para lo cual
en la interfaz de acceso debe seleccionar la opción crear una nueva cuenta y llenar los campos
solicitados como se indica en la figura 51.
Figura 50 - Módulos Principales
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Figura 51 - Proceso de Registro de Paciente
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Agregar alimento al registro de consumo
Una vez el usuario ha accedido a la aplicación con sus credenciales, encontrará la opción
de agregar alimento, allí podrá elegir el alimento a agregar, la porción a consumir, la cantidad de
alimento y la hora de consumo. Cuando se concluye el proceso de adición, se actualiza la
evaluación del consumo.
Figura 53 - Agregar Alimento al Registro de Consumo
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Evaluación de consumo
Al dirigirse a la pestaña con etiqueta “nutrición” el paciente se encontrará con la
evaluación del consumo nutricional del día. Esta se realiza por nutriente y para expresar su estado
emplea hasta dos etiquetas lingüísticas, organizadas de izquierda a derecha según el grado de
verdad de estas.
Gráficos de consumo
Además de observar el histórico de consumo, la aplicación permite generar gráficos
donde se aprecia el progreso en el tiempo de los consumos por nutriente y en diferentes periodos
de tiempo. Para hacer esto el usuario debe dirigirse a la pestaña de reportes y seleccionar el
nutriente y el periodo del reporte como se muestra en la figura 55.
Figura 54 - Evaluación de Consumo Nutricional
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Figura 55 - Generar Gráfico de Consumo
134
Modificar Información del Paciente
Cuando el paciente se registra en la aplicación ingresa una serie de datos personales, de los cuales
algunos pueden variar con el tiempo, como es el caso de la estatura, el peso y el nivel de
actividad física. Si el usuario desea modificarlos debe seguir los pasos indicados en la figura 56.
Figura 56 - Modificar información del paciente
