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Intentó explicar la enfermedad desde un punto de vista racional. Hizo observaciones sobre cómo las enfermedades afectan a las poblaciones con factores como el lugar, condiciones del ambiente, temporada y cómo se propaga la enfermedad.
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Fue el primero en elaborar tablas de esperanza de vida debido a que elaboró una recopilación sistemática de las muertes en Londres. Los métodos que utilizó sirvieron más tarde de marco para la demografía moderna
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Hizo un aporte indirecto a la Epidemiología ya que evoca por primera vez minúsculas formas de vida o “animálculos” que más tarde serían conocidos como microbios o bacterias.
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Su trabajo se enfocó en describir las enfermedades de forma sistemática y según lo que percibían sus sentidos, lo cual recabó en su obra "Observationes medicae" en 1676. Registró cada fiebre nueva que aparecía en Londres y las condiciones climáticas en las que se daban.
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En 1700 publica su libro "De morbis artificum diatriba" obra relacionada con las enfermedades de las distintas ocupaciones u oficios, hablaba de enfermedades que afecta a un grupo en relación directa con la actividad que desempeñan sus miembros y al medio ambiente en el que la desarrollan.
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James Lind se enfocó en las enfermedades que padecían los marineros. Se dio cuenta del efecto del tiempo, clima, lugar y dieta en las enfermedades. Su libro publicado en 1754 "A Treatise on Scurvy" identifico los síntomas del escorbuto y el hecho que era común entre marineros con apenas 1 mes en el mar.
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Gracias a sus observaciones en una población de mujeres trabajadoras lecheras,en 1796 Edward Jenner inoculó a un niño de ocho años con viruela lo que le produjo posteriormente fiebre pero ninguna infección grave. El niño fue más adelante probado de nuevo con material variólico, y de nuevo no mostró ningún signo de infección.
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Ignaz Semmelweis en el año 1847, propuso lavarse cuidadosamente las manos antes de cada procedimiento cuando él trabajaba en la Primera Clínica Obstétrica (Clínica I) del Hospital General de Viena. Descubrió que la gran incidencia de la sepsis puerperal podía ser disminuida drásticamente usando desinfección de las manos en las clínicas obstétricas. Todo esto gracias a su observación clínica, el estudio retrospectivo que hizo y el gran análisis de datos realizado.
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En 1850 publicó el primer reporte sobre problemas de saneamiento y salud pública en Massachusetts, en ese reporte sugirió muchos programas con tinte epidemiológico. Sus esfuerzos se basaron en el cambio de información en salud, inspecciones sanitarias y la enseñanza de la prevención en escuelas de medicina.
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Debido a un brote de cólera en Londres durante 1854, John Snow se convertiría en el padre de la Epidemiología ya que al descubrir la causa del brote hizo uso de la geografía, la estadística, la observación de poblaciones; es decir, sentó las bases teórico-metodológicas de la epidemiología.
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Se le atribuye el desarrollo de una forma de gráfico circular hoy conocida como diagrama de área polar a fin de ilustrar las causas de la mortalidad de los soldados en el hospital militar que dirigía. En 1858 publica "Notes on Matters Affecting the Health, Efficiency and Hospital Administration of the British Army" con la que ayudó a hacer cambios en la higiene y el tratamiento general de los pacientes.
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Entre 1860 a 1864 a través de experimentos refutó definitivamente la teoría de la generación espontánea y desarrolló la teoría germinal de las enfermedades infecciosas, la cual condujo a innovaciones tan importantes como el desarrollo de vacunas, los antibióticos, la esterilización y la higiene como métodos efectivos de cura y prevención contra la propagación de las enfermedades infecciosas. Algunos piensan que marcó el inicio de la medicina científica
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Introdujo el término de “estadística”. Pionero en la recolección datos estadísticos sobre enfermedades y sobre mortalidad. Diseñó la Campana de Farr en que se describe en una curva normal que toda epidemia de manera natural tiene un comienzo, un pico de altitud que constituye su moda, y un proceso de declinación hasta su posible desaparición.
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Demostró que el bacilo del ántrax era el único organismo que causaba ántrax en un animal susceptible. En años posteriores descubrió el bacilo de la tuberculosis y la bacteria del cólera; las aportaciones de Koch en el campo epidemiológico validaronla existencia de esos microorganismos a nivel mundial
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Entre 1886 a 1897 descubrió que las gallinas alimentadas con arroz sin cáscara desarrollaban polineuritis (enfermedad similar al beriberi), en tanto que las que lo comían con cáscara permanecían sanas, llegando a la conclusión de que la enfermedad podía deberse a la falta de ciertas sustancias no conocidas, que más tarde serían llamadas vitaminas.
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Surge un brote de tifoidea ya que Mary Mallon, era portadora crónica de la enfermedad y no sufría sus efectos. En 1907 ella fue la primera portadora identificada y vigilada. Debido a esa experiencia surgió la importancia de tomar en cuenta a los portadores de las enfermedades, la investigación, el seguimiento y el control de estas para que no afecten a las poblaciones.
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En 1921 comenzó la Encuesta de Morbilidad que más tarde se convirtió en la Encuesta Nacional de Salud de EE. UU
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En 1948 se pone en marcha el Estudio Framingham del Corazón en el que se buscó los factores de riesgo asociados a la aparición de los problemas cardiovasculares. Se utilizó métodos avanzados como seguimiento de cohortes, selección de población, muestreo, etc.
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En 1950 surgieron los primeros estudios de casos y controles realizados por Richard Doll y A. Bradford Hill, los cuales mostraban la asociación entre el fumar y el cáncer de pulmón. El diseño de estos estudios se sigue usando como herramienta epidemiológica.