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einstein. 2008; 6(3):375-7
Revendo CiênCias BásiCas
Evolução do conceito de causa e sua relação com 
os métodos estatísticos em Epidemiologia
The evolution of the causation concept and its relation with statistical methods in Epidemiology
Luis Fernando Lisboa*
ResUMo
Uma análise histórica situa os primeiros registros da Epidemiologia 
na Grécia antiga com Hipócrates que pretendia atribuir causas 
ambientais às doenças. Ao longo dos séculos, a evolução do conceito 
de causalidade passou a se relacionar com mudanças no paradigma 
científico. No século 17, em Londres, o método quantitativo foi 
introduzido na Epidemiologia, mas apenas no final do século 19 os 
conceitos de ambiente e de abordagem numérica na compreensão 
dos problemas de Saúde Pública ficaram bem sedimentados. Esse 
foi um período muito rico no estabelecimento de novos conceitos e 
sistematizações na metodologia epidemiológica. No início do século 
20, a Epidemiologia foi consolidada como disciplina científica, e o 
aparecimento dos computadores, no período do pós-guerra, trouxe 
grande desenvolvimento para a área. Atualmente, a Epidemiologia 
ocupa um papel de destaque na integração dos conhecimentos 
científicos sobre o processo saúde/doença ao campo profissional, 
desenvolvendo esforços pelo cuidado da saúde das populações. 
descritores: Epidemiologia/história; Epidemiologia/estatística & 
dados numéricos; Aplicações da epidemiologia 
aBsTRaCT
A historical review places the first registers of Epidemiology in ancient 
Greece, with Hippocrates, who identified environmental causes of 
diseases. Along the centuries, the evolution of the causation concept 
started to be related to changes in scientific paradigms. In London, 
during the 17th century, the quantitative method was introduced in 
Epidemiology, but it was only by the end of the 19th century that 
the concept of the environment and a mathematical approach to 
understanding Public Health issues were well established. This was 
a very rich period to setting new concepts and systematizations 
in epidemiologic methodology. The beginning of the 20th century 
consolidated Epidemiology as a scientific discipline and the 
development of computers in the post-war years brought much 
advance in this field. Nowadays, Epidemiology plays an important role 
as it integrates scientific knowledge on the health/disease process to 
the professional area, participating in population healthcare efforts.
Keywords: Epidemiology/history; Epidemiology/statistics & numerical 
data; Uses of epidemiology 
De acordo com Last, podemos conceituar a Epidemio-
logia como o “estudo da freqüência, da distribuição e 
dos determinantes dos estados ou eventos relaciona-
dos à Saúde em específicas populações e a aplicação 
desses estudos no controle dos problemas de saúde”(1). 
Dentre os vários termos contidos nessa definição, des-
tacamos o determinante como, talvez, um dos mais 
importantes, já que nele repousa o objetivo principal 
da Epidemiologia que é a busca da causa e dos fatores 
que influenciam a ocorrência de eventos relacionados 
ao processo saúde-doença(2).
Desde a origem dos tempos, o homem tem interes-
se em compreender aquilo que faz com que algo exis-
ta, aquilo que determina um acontecimento, a origem 
e o vínculo que relacionam os fenômenos e fazem com 
que um, ou vários deles, apareça como condição da 
existência de outro; isto é, tem-se interesse na investi-
gação das causas.
Uma causa pode ser entendida como qualquer even-
to, condição ou característica que desempenhe uma 
função essencial na ocorrência de uma doença(2).
A evolução do conceito de causalidade está relacio-
nada a uma mudança no paradigma do conhecimento 
científico com forte componente de observação empí-
rica que impulsionou a evolução da abordagem epide-
miológica e dos métodos estatísticos. 
A trajetória histórica da Epidemiologia tem seus 
primeiros registros já na Grécia antiga (ano 400 a.C.), 
quando Hipócrates, em um trabalho clássico denomi-
nado “Dos aes, águas e lugares”, contraria a idéia de 
atribuir às doenças uma origem divina e discute suas 
causas ambientais. O autor sugere que algumas consi-
* Pós-graduando em Saúde Pública da Universidade de São Paulo – USP, São Paulo (SP), Brasil.
 Autor correspondente: Luis Fernando Lisboa – Rua Jaguaribe 760 – apto. 21 – Vila Buarque – CEP 01224-000 – São Paulo (SP), Brasil – Tel.: 11 3663-6343 – e-mail: luislisboa@einstein.br 
 Data de submissão: 29/1/2008 – Data de aceite: 17/7/2008
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derações como o clima de uma região, a água ou sua 
situação de um lugar em que os ventos sejam favoráveis 
são elementos que podem ajudar um médico na avalia-
ção da saúde geral de uma população. Notavelmente, 
essas considerações já apontam para conceitos funda-
mentais em Epidemiologia: o ambiente (representado 
por ar, água, lugar) e o hospedeiro (representado pela 
constituição individual)(3). Outras obras, como “Trata-
do do prognóstico e aforismos”, anteciparam a idéia, 
então revolucionária, de que o médico poderia predi-
zer a evolução de uma doença mediante observação de 
um número suficiente de casos. Essa estrutura teórica 
proposta por Hipócrates foi preservada por outros que 
o sucederam, como Galeno (ano 201 a.C.), que acre-
ditava cada doença estar ligada a determinado órgão, 
sustentava a idéia de que a saúde do homem dependia 
do equilíbrio de quatro humores fundamentais: sangue, 
bílis, pituíta e atrabílis(4).
Por muito tempo perdurou uma curiosa teoria co-
nhecida por Teoria dos Miasmas, que defendia a idéia 
de que vapores ou miasmas que saíam de certos tipos 
de solo (particularmente os pantanosos), ou mesmo os 
ares noturnos poderiam causar doenças às pessoas que 
tinham contato com eles. Em “Júlio Cesar” de Shakes-
peare, a personagem Pórcia adverte seu marido Bruto, 
dos malefícios trazidos pelo ato de andar nas altas horas 
noturnas:
“Bruto está doente... É saudável, então, sair de casa 
mal vestido e aspirar este humor úmido da manhã? 
Como! Bruto está doente, e se esgueira do leito 
agasalhado, para expor-se ao contágio vil da noite, 
a este ar assim tão úmido e nocivo, para aumentar 
seus males?”(5) 
Entretanto ainda não havia a noção de coletividade 
referente ao processo saúde-doença(6). Não é por acaso 
que os conceitos de população, Estado e coletivo sur-
gem no século 17, período inicial da Idade Moderna 
no qual predominava o modo de produção capitalista, 
que transformaria toda a sociedade. O trabalho de John 
Graunt (1620-1674, Londres), que introduziu o método 
quantitativo em Epidemiologia com seu tratado sobre 
as tabelas mortuárias em Londres, merece destaque. A 
partir de boletins de mortalidade provenientes de todas 
as paróquias, Graunt encontrou diferenças na mortali-
dade entre os sexos e entre os setores urbano e rural, 
bem como diferenças com o passar do tempo(3). 
Em meados do século 19, em plena Revolução In-
dustrial da Europa, com o deslocamento das populações 
para as cidades e a ocorrência das epidemias de cólera, 
febre tifóide e febre amarela, os estudiosos ainda se di-
vidiam entre a Teoria dos Miasmas e Teoria dos Germes. 
No final do século 19, contudo, tanto o conceito de am-
biente quanto a abordagem numérica do entendimento 
de problemas relacionados à Saúde Pública estavam 
estabelecidos no raciocínio epidemiológico, graças à 
contribuição de pioneiros, como o francês Pierre Louis 
(1788-1872), que trabalhou com dados de pacientes in-
ternados, introduziu o método estatístico na contagem 
dos eventos, revelou a letalidade da pneumonia em re-
lação à época em que era iniciado o tratamento por san-
gria. Já o francês Louis Villermé (1782-1863) investigou 
a pobreza, as condições de trabalho e suas repercussões 
na saúde,bem como a estreita relação entre situação 
socioeconômica e mortalidade (por exemplo, o estado 
de saúde dos trabalhadores das indústrias de algodão, 
lã e seda). O inglês William Farr (1807-1883) trabalhou 
durante 40 anos no escritório geral de registros da In-
glaterra com a classificação das doenças, e a descrição 
das leis de epidemias (lei de Farr). É considerado o pai 
da estatística vital e da vigilância.
No entanto, a maior contribuição para a Epidemio-
logia nesse período é creditada a John Snow por seu 
ensaio “Sobre a maneira de transmissão da cólera”, pu-
blicado em 1855, no qual ele apresenta seus estudos ob-
servacionais de casos de cólera ocorridos em Londres 
entre 1849 e 1854. O autor descreve o comportamento 
da cólera por meio de dados de mortalidade, estudan-
do, numa seqüência lógica, a freqüência e a distribuição 
dos óbitos segundo a cronologia dos fatos e os locais de 
ocorrência, além de efetuar um levantamento de outros 
fatores relacionados aos casos, objetivando elaborar 
hipóteses causais. Embora as idéias de Snow tenham 
se desenvolvido a partir dos conceitos de Morgagni e 
Henle, nesse trabalho ficam subjacentes novos concei-
tos como causa/efeito, medida de ocorrência, contraste 
e medida de efeito e controle de erro sistemático (bias), 
além de se apresentar a sistematização da metodologia 
epidemiológica que permaneceu, com pequenas modi-
ficações, até meados do século 20(7). O raciocínio epi-
demiológico estabelecido por Snow pode ser resumido 
pelos seguintes tópicos:
1. descrição do comportamento da cólera, segundo os 
atributos de tempo, estado e pessoa;
2. busca de associações causais entre doenças e de-
terminados fatores por meio do exame dos fatos, 
avaliação das hipóteses existentes, formulação de 
hipóteses mais específicas, e obtenção de dados adi-
cionais para testar novas hipóteses(7).
Ainda no século 19, o francês Louis Pasteur (1822-
1895) não só fundou as bases biológicas para o estudo 
das doenças infecciosas, como também estudou outro 
conceito epidemiológico importante: o conceito de re-
sistência do hospedeiro e imunidade(3). Robert Koch 
(1843-1910), também francês, que, juntamente com 
Pasteur, foi um dos fundadores da microbiologia, um 
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dos principais responsáveis pela atual compreensão da 
Epidemiologia das doenças transmissíveis e descobri-
dor da relação causal entre M.tuberculosis e a doença, 
criou os postulados conhecidos hoje por ‘Henle-Koch’, 
que dão ênfase à etiologia infecciosa das doenças. Os 
postulados são quatro: 
1. a presença do agente deve ser sempre comprovada 
em todos os indivíduos que sofram da doença em 
questão e, a partir daí, isolada em cultura pura;
2. o agente não poderá ser encontrado em casos de ou-
tras doenças;
3. uma vez isolado, o agente deve ser capaz de repro-
duzir a doença em questão, após a sua inoculação 
em animais experimentais;
4. o mesmo agente deve poder ser recuperado desses 
animais experimentalmente infectados e de novo 
isolado em cultura pura(2).
Sob a influência da microbiologia, os estudos são 
concentrados no laboratório e os demais ramos da me-
dicina, subordinados a esse conhecimento. A formação 
do sanitarista centrava-se no laboratório e a aplicação 
da Epidemiologia estendeu-se para as moléstias não-in-
fecciosas. Merece destaque o trabalho coordenado por 
Joseph Goldberger, que estabelece a etiologia carencial 
da pelagra, cujo controle de seus efeitos foi feito por 
estratificação da análise.
O início do século 20, a Epidemiologia foi conso-
lidada como disciplina científica através da criação do 
departamento de Epidemiologia em diversas Univer-
sidades pelo mundo. Wade Hampton Frost, líder do 
departamento de Epidemiologia da Johns Hopkins, 
estabeleceu as bases do estudo de coorte e a análise 
de sobrevivência como técnica de análise de dados. Na 
London School of Hygiene and Tropical Medicine, Aus-
tin Bradford-Hill, associando-se a Richard Doll, condu-
ziu em 1947 o histórico estudo ‘caso-controle’ sobre a 
relação do tabagismo com o câncer de pulmão, além 
de ser identificado como responsável pela introdução 
da alocação aleatória de pacientes (randomização) em 
ensaios clínicos, considerado referência para estudos 
caso-controle por seu rigor metodológico, embora não 
tenham sido calculados os efeitos na forma de Odds Ra-
tio, que mais tarde seria descrito como um “método para 
estimar razões de comparação” por Jerome Cornfield 
em 1951, o que foi uma expressiva contribuição às es-
tratégias de análise de dados em estudos caso-controle. 
O desenvolvimento da metodologia epidemiológica 
ocorre com a ampla incorporação da estatística, no pe-
ríodo pós-guerra, impulsionada em parte pelo apareci-
mento dos computadores, passando a cobrir um largo 
espectro de agravos à saúde. Os estudos de Doll e Hill, 
bem os estudos de doenças cardiovasculares desenvol-
vidos na população da cidade de Framingham, EUA, 
são dois exemplos da aplicação do método epidemioló-
gico em doenças crônicas(7). 
Em 1950, John Gordon publica um artigo intitulado 
“Epidemiology: old and new” no qual faz considerações 
sobre o envelhecimento das populações. Em 1956, Gor-
don juntamente com outros autores publicam o artigo: 
“The community problem in coronary heart disease: 
a challenge for epidemiological research”, que olhava 
com otimismo para o papel instrumental que o conheci-
mento epidemiológico poderia desempenhar na inves-
tigação das doenças crônico-degenerativas. 
Essa transição das doenças infecciosas para as do-
enças crônico-degenerativas impulsionou uma evolução 
no conceito de causalidade, passando do modelo mono-
causal para o que chamamos de ‘rede de causalidade’, 
na qual o conceito de causa etiológica dá lugar ao con-
ceito de fator predisponente ou risco para a doença(8). 
A primeira referência à rede de causalidade surgiu em 
1960, em “Epidemiology: principles and methods”, li-
vro texto de MacMahon e Pugh, onde toda a evolução 
conceitual e metodológica da Epidemiologia é catalo-
gada e organizada. 
Em 1965, Hill propôs nove critérios (ou aspectos de 
associação, segundo ele próprio) a serem considerados 
na distinção entre uma associação causal e uma não-
causal(9):
1. força da associação; 
2. consistência; 
3. especificidade; 
4. temporalidade; 
5. gradiente biológico; 
6. plausibilidade; 
7. coerência; 
8. evidência experimental; 
9. analogia.
A comparação entre os critérios de Koch e os de 
Hill mostra a evolução de diferentes referenciais para 
o processo saúde-doença. Enquanto no primeiro há ex-
pectativa da monocausalidade, no último há a especifi-
cidade entre causa e efeito.
Nos anos seguintes, a principal questão conceitu-
al que vai chamar à atenção a Epidemiologia é a in-
teração entre fatores causais, que era subjacente ao 
conceito de rede de causalidade. O estudo da inte-
ração entre anticoncepcionais orais e hipertensão na 
ocorrência de fenômenos tromboembólicos é uma re-
ferencia histórica da época. O estudo de Marshall e 
Warren que mostra a associação entre úlcera péptica 
e Helicobacter pylori é exemplo da insuficiência da no-
menclatura infecciosa/crônica e os estudos de genética 
do câncer, que se multiplicaram nos últimos anos, são 
exemplo do desafio de revisão da concepção etiológica 
das doenças. 
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Em 1985, Miettinen propôs o que chamou de ‘função 
de ocorrência’ para descrever as relações entre causa e 
efeito, que tem como correspondente subsídio de análi-
se de associação estatística os Modelos Lineares Gene-
ralizados, cujo modelo particular de regressão logística 
encontra larga aplicação. No entanto, Rothman chama 
atenção para a insuficiência desses modelos de natureza 
aditiva ou multiplicativa,porque a seleção de um modelo 
de interação de n-ésima ordem tem natureza subjetiva e 
pode servir a um juízo de ajuste de dados, mas não instrui 
a inferência para além do universo estudado. Para supe-
rar esta dificuldade, Rothman propôs formas de cálculo 
de efeitos por proposições lógicas de união e intersec-
ção de conjuntos de fatores causais. Ele apresenta seu 
modelo geral de causalidade no qual sugere que, para 
a ocorrência da doença, é necessário um conjunto de 
causas componentes. De forma simplificada, podemos 
interpretar como causa suficiente um conjunto de even-
tos e condições mínimos que inevitavelmente acarreta 
na ocorrência da doença; algumas causas componentes, 
quando presentes em todas as causas suficientes alterna-
tivas, são chamadas causas necessárias(10). 
Hoje em dia, temos o conceito de processo de re-
lações causais que emprega o tratamento adequado de 
interações dentro desses processos de causa. Krause 
afirma que as “noções de causa e efeito, e em geral o 
determinismo perderam muito de sua importância de-
pois do advento da mecânica quântica, especialmente 
tendo-se em mente a interpretação probabilística da 
mesma, devida a M.Born”(11), embora ao mesmo tempo 
afirme que, na Medicina, a noção de causalidade seja 
indispensável.
Os estudos do epidemiologista canadense Pierre 
Philippe, têm sugerido à teoria do caos um modelo cau-
sal alternativo. Em um estudo de 1992, Philippe testou o 
ajuste de diferentes modelos à descrição de ocorrência 
de sarampo em Nova York ao longo de várias décadas; 
ele encontrou que um modelo caótico de auto-regres-
são seria o que melhor se ajustaria aos dados(12). 
Hoje em dia, a investigação da relação causal alcança 
o nível molecular, e, segundo Susser, estamos no início 
de uma nova era para a Epidemiologia(13). Nos últimos 
anos, alternativas de conhecimento e análise vêm sendo 
empregadas como métodos bayesianos, lógica fuzzy e 
emprego dos sistemas de fractais e redes neurais.
A Epidemiologia ocupa uma posição peculiar ao 
conciliar o papel de disciplina científica, produtora de 
conhecimentos originais sobre o processo saúde-doença 
e, ao mesmo tempo, de campo profissional e participan-
te dos esforços pelo cuidado da saúde das populações. 
Precisamos estar preparados para mudanças de para-
digmas e para enfrentar os novos desafios de braços 
abertos. É como disse Isaac Newton, “O que sabemos é 
uma gota, o que não sabemos é um oceano”.
ReFeRênCias
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