Louhevaara, Veikko

Louhevaara, Veikko

Dirección: Departamento de Fisiología, Instituto Finlandés de Salud Ocupacional, Topeliuksenkatu 41 aA, 00250 Helsinki

País: Finlandia

Teléfono: 358 9 474 71

Fax: 358 9 890 713

E-mail: vlou@occuphealth.fi

Puesto(s) anterior(es): Investigador, Instituto Finlandés de Salud Ocupacional; Investigador Especial, Instituto Finlandés de Salud Ocupacional; Investigador Principal, Instituto Finlandés de Salud Ocupacional

EDUCACION: Doctorado, 1985, Universidad de Kuopio

Áreas de interés: Ergonomía; envejecimiento; fisiología del trabajo; ocupaciones especiales; mantenimiento de la capacidad de trabajo

Martes, 08 Marzo 2011 21: 01

trabajo muscular

Trabajo muscular en actividades ocupacionales

En los países industrializados, alrededor del 20% de los trabajadores todavía están empleados en trabajos que requieren esfuerzo muscular (Rutenfranz et al. 1990). Ha disminuido el número de trabajos físicos pesados ​​convencionales, pero, por otro lado, muchos trabajos se han vuelto más estáticos, asimétricos y estacionarios. En los países en desarrollo, el trabajo muscular de todas las formas sigue siendo muy común.

El trabajo muscular en actividades ocupacionales se puede dividir aproximadamente en cuatro grupos: trabajo muscular dinámico pesado, manejo manual de materiales, trabajo estático y trabajo repetitivo. Las tareas de trabajo dinámicas y pesadas se encuentran, por ejemplo, en la silvicultura, la agricultura y la industria de la construcción. El manejo de materiales es común, por ejemplo, en enfermería, transporte y almacenamiento, mientras que las cargas estáticas existen en el trabajo de oficina, la industria electrónica y en tareas de reparación y mantenimiento. Las tareas laborales repetitivas se pueden encontrar en las industrias alimentaria y de procesamiento de madera, por ejemplo.

Es importante tener en cuenta que el manejo manual de materiales y el trabajo repetitivo son básicamente trabajo muscular dinámico o estático, o una combinación de estos dos.

Fisiología del Trabajo Muscular

Trabajo muscular dinámico

En el trabajo dinámico, los músculos esqueléticos activos se contraen y relajan rítmicamente. El flujo de sangre a los músculos aumenta para satisfacer las necesidades metabólicas. El aumento del flujo sanguíneo se logra mediante el aumento del bombeo del corazón (gasto cardíaco), la disminución del flujo sanguíneo a las áreas inactivas, como los riñones y el hígado, y el aumento del número de vasos sanguíneos abiertos en la musculatura activa. La frecuencia cardíaca, la presión arterial y la extracción de oxígeno en los músculos aumentan linealmente en relación con la intensidad del trabajo. Además, la ventilación pulmonar aumenta debido a la respiración más profunda y al aumento de la frecuencia respiratoria. El propósito de activar todo el sistema cardiorrespiratorio es mejorar el suministro de oxígeno a los músculos activos. El nivel de consumo de oxígeno medido durante un trabajo muscular intenso y dinámico indica la intensidad del trabajo. El consumo máximo de oxígeno (VO2max) indica la capacidad máxima de trabajo aeróbico de la persona. Los valores de consumo de oxígeno se pueden traducir a gasto de energía (1 litro de consumo de oxígeno por minuto corresponde a aproximadamente 5 kcal/min o 21 kJ/min).

En el caso del trabajo dinámico, cuando la masa muscular activa es menor (como en los brazos), la capacidad máxima de trabajo y el consumo pico de oxígeno son menores que en el trabajo dinámico con músculos grandes. Con la misma producción de trabajo externo, el trabajo dinámico con músculos pequeños provoca respuestas cardiorrespiratorias más altas (p. ej., frecuencia cardíaca, presión arterial) que el trabajo con músculos grandes (figura 1).

Figura 1. Trabajo estático versus dinámico    

ERG060F2

Trabajo muscular estático

En el trabajo estático, la contracción muscular no produce un movimiento visible, como, por ejemplo, en una extremidad. El trabajo estático aumenta la presión en el interior del músculo, lo que junto con la compresión mecánica ocluye parcial o totalmente la circulación sanguínea. Se dificulta el suministro de nutrientes y oxígeno al músculo y la eliminación de los productos finales metabólicos del músculo. Así, en el trabajo estático, los músculos se fatigan más fácilmente que en el trabajo dinámico.

La característica circulatoria más destacada del trabajo estático es el aumento de la presión arterial. La frecuencia cardíaca y el gasto cardíaco no cambian mucho. Por encima de una determinada intensidad de esfuerzo, la presión arterial aumenta en relación directa con la intensidad y la duración del esfuerzo. Además, a la misma intensidad relativa de esfuerzo, el trabajo estático con grandes grupos de músculos produce una mayor respuesta de la presión arterial que el trabajo con músculos más pequeños. (Ver figura 2)

Figura 2. El modelo de tensión-deformación ampliado modificado de Rohmert (1984)

ERG060F1

En principio, la regulación de la ventilación y la circulación en el trabajo estático es similar a la del trabajo dinámico, pero las señales metabólicas de los músculos son más fuertes e inducen un patrón de respuesta diferente.

Consecuencias de la sobrecarga muscular en las actividades laborales

El grado de tensión física que experimenta un trabajador en el trabajo muscular depende del tamaño de la masa muscular de trabajo, el tipo de contracciones musculares (estáticas, dinámicas), la intensidad de las contracciones y las características individuales.

Cuando la carga de trabajo muscular no supera las capacidades físicas del trabajador, el cuerpo se adapta a la carga y la recuperación es rápida cuando se detiene el trabajo. Si la carga muscular es demasiado alta, se producirá fatiga, se reducirá la capacidad de trabajo y se ralentizará la recuperación. Las cargas máximas o la sobrecarga prolongada pueden provocar daños en los órganos (en forma de enfermedades profesionales o relacionadas con el trabajo). Por otro lado, un trabajo muscular de cierta intensidad, frecuencia y duración también puede tener efectos de entrenamiento, ya que, por otro lado, las demandas musculares excesivamente bajas pueden tener efectos de desentrenamiento. Estas relaciones están representadas por los llamados concepto ampliado de tensión-deformación desarrollado por Rohmert (1984) (figura 3).

Figura 3. Análisis de cargas de trabajo aceptables

ERG060F3

En general, existe poca evidencia epidemiológica de que la sobrecarga muscular sea un factor de riesgo de enfermedades. Sin embargo, la mala salud, la discapacidad y la sobrecarga subjetiva en el trabajo convergen en trabajos físicamente exigentes, especialmente con trabajadores de mayor edad. Además, muchos factores de riesgo de enfermedades musculoesqueléticas relacionadas con el trabajo están relacionados con diferentes aspectos de la carga de trabajo muscular, como el esfuerzo de fuerza, las malas posturas de trabajo, el levantamiento y los picos de carga repentinos.

Uno de los objetivos de la ergonomía ha sido determinar los límites aceptables de las cargas de trabajo muscular que podrían aplicarse para la prevención de la fatiga y los trastornos. Mientras que la prevención de los efectos crónicos es el foco de la epidemiología, la fisiología del trabajo se ocupa principalmente de los efectos a corto plazo, es decir, la fatiga en las tareas laborales o durante la jornada laboral.

Carga de Trabajo Aceptable en Trabajo Muscular Dinámico Pesado

La evaluación de la carga de trabajo aceptable en tareas de trabajo dinámico se ha basado tradicionalmente en mediciones del consumo de oxígeno (o, en consecuencia, el gasto de energía). El consumo de oxígeno se puede medir con relativa facilidad en el campo con dispositivos portátiles (p. ej., bolsa de Douglas, respirómetro Max Planck, Oxylog, Cosmed), o se puede estimar a partir de registros de frecuencia cardíaca, que se pueden realizar de forma fiable en el lugar de trabajo, por ejemplo. , con el dispositivo SportTester. El uso de la frecuencia cardíaca en la estimación del consumo de oxígeno requiere que se calibre individualmente contra el consumo de oxígeno medido en un modo de trabajo estándar en el laboratorio, es decir, el investigador debe conocer el consumo de oxígeno del sujeto individual a una frecuencia cardíaca determinada. Los registros de frecuencia cardíaca deben tratarse con precaución porque también se ven afectados por factores tales como el estado físico, la temperatura ambiental, factores psicológicos y el tamaño de la masa muscular activa. Por lo tanto, las mediciones de la frecuencia cardíaca pueden conducir a sobreestimaciones del consumo de oxígeno de la misma manera que los valores de consumo de oxígeno pueden dar lugar a subestimaciones de la tensión fisiológica global al reflejar solo los requisitos de energía.

Esfuerzo aeróbico relativo (RAS) se define como la fracción (expresada como porcentaje) del consumo de oxígeno de un trabajador medido en el trabajo en relación con su VO2max medida en el laboratorio. Si solo se dispone de mediciones de frecuencia cardíaca, se puede realizar una aproximación cercana a RAS calculando un valor para el rango de frecuencia cardíaca porcentual (rango de % de FC) con la llamada fórmula de Karvonen, como se muestra en la figura 3.

VO2max se suele medir en bicicleta ergométrica o cinta rodante, cuya eficiencia mecánica es alta (20-25%). Cuando la masa muscular activa es menor o el componente estático es mayor, el VO2max y la eficiencia mecánica será menor que en el caso del ejercicio con grandes grupos musculares. Por ejemplo, se ha encontrado que en la clasificación de paquetes postales el VO2max de los trabajadores fue sólo el 65% del máximo medido en un ergómetro de bicicleta, y la eficiencia mecánica de la tarea fue inferior al 1%. Cuando las pautas se basan en el consumo de oxígeno, el modo de prueba en la prueba máxima debe estar lo más cerca posible de la tarea real. Este objetivo, sin embargo, es difícil de alcanzar.

Según el estudio clásico de Åstrand (1960), el RAS no debería superar el 50% durante una jornada laboral de ocho horas. En sus experimentos, con una carga de trabajo del 50 %, el peso corporal disminuyó, la frecuencia cardíaca no alcanzó un estado estable y la incomodidad subjetiva aumentó durante el día. Recomendó un límite de RAS del 50% tanto para hombres como para mujeres. Más tarde descubrió que los trabajadores de la construcción elegían espontáneamente un nivel promedio de RAS del 40 % (rango 25-55 %) durante una jornada laboral. Varios estudios más recientes han indicado que el RAS aceptable es inferior al 50%. La mayoría de los autores recomiendan un 30-35% como nivel aceptable de RAS para toda la jornada laboral.

Originalmente, los niveles aceptables de RAS se desarrollaron para el trabajo muscular dinámico puro, que rara vez ocurre en la vida laboral real. Puede ocurrir que no se superen los niveles aceptables de RAS, por ejemplo, en una tarea de elevación, pero la carga local en la espalda puede superar con creces los niveles aceptables. A pesar de sus limitaciones, la determinación del RAS ha sido ampliamente utilizada en la evaluación del esfuerzo físico en diferentes puestos de trabajo.

Además de la medición o estimación del consumo de oxígeno, también están disponibles otros métodos de campo fisiológicos útiles para la cuantificación del estrés físico o la tensión en trabajos dinámicos pesados. Las técnicas de observación se pueden utilizar en la estimación del gasto de energía (p. ej., con la ayuda del escala de Edholm) (Edholm 1966). Calificación del esfuerzo percibido (RPE) indica la acumulación subjetiva de fatiga. Los nuevos sistemas de monitorización ambulatoria de la presión arterial permiten análisis más detallados de las respuestas circulatorias.

Carga de trabajo aceptable en el manejo manual de materiales

El manejo manual de materiales incluye tareas de trabajo tales como levantar, transportar, empujar y tirar de diversas cargas externas. La mayor parte de la investigación en esta área se ha centrado en los problemas lumbares en tareas de levantamiento, especialmente desde el punto de vista biomecánico.

Se ha recomendado un nivel de RAS del 20-35% para tareas de levantamiento, cuando la tarea se compara con un consumo máximo de oxígeno individual obtenido de una prueba de bicicleta ergométrica.

Las recomendaciones para una frecuencia cardíaca máxima permisible son absolutas o están relacionadas con la frecuencia cardíaca en reposo. Los valores absolutos para hombres y mujeres son 90-112 latidos por minuto en el manejo manual continuo de materiales. Estos valores son aproximadamente los mismos que los valores recomendados para el aumento de la frecuencia cardíaca por encima de los niveles de reposo, es decir, de 30 a 35 latidos por minuto. Estas recomendaciones también son válidas para el trabajo muscular dinámico pesado para hombres y mujeres jóvenes y sanos. Sin embargo, como se mencionó anteriormente, los datos de frecuencia cardíaca deben tratarse con precaución, ya que también se ven afectados por otros factores además del trabajo muscular.

Las pautas de carga de trabajo aceptable para el manejo manual de materiales basadas en análisis biomecánicos comprenden varios factores, como el peso de la carga, la frecuencia de manejo, la altura de elevación, la distancia de la carga al cuerpo y las características físicas de la persona.

En un estudio de campo a gran escala (Louhevaara, Hakola y Ollila 1990) se encontró que los trabajadores sanos podían manejar paquetes postales que pesaban de 4 a 5 kilogramos durante un turno sin signos de fatiga objetiva o subjetiva. La mayor parte de la manipulación se produjo por debajo del nivel del hombro, la frecuencia media de manipulación fue inferior a 8 paquetes por minuto y el número total de paquetes fue inferior a 1,500 por turno. La frecuencia cardíaca media de los trabajadores fue de 101 latidos por minuto y su consumo medio de oxígeno de 1.0 l/min, lo que correspondió al 31% de RAS en relación con el máximo de la bicicleta.

Las observaciones de las posturas de trabajo y el uso de la fuerza realizadas, por ejemplo, según el método OWAS (Karhu, Kansi y Kuorinka 1977), las calificaciones del esfuerzo percibido y los registros ambulatorios de la presión arterial también son métodos adecuados para evaluar el estrés y la tensión en la manipulación manual de materiales. La electromiografía se puede utilizar para evaluar las respuestas de tensión locales, por ejemplo, en los músculos de los brazos y la espalda.

Carga de trabajo aceptable para el trabajo muscular estático

El trabajo muscular estático se requiere principalmente para mantener las posturas de trabajo. El tiempo de resistencia de la contracción estática depende exponencialmente de la fuerza relativa de contracción. Esto significa, por ejemplo, que cuando la contracción estática requiere el 20 % de la fuerza máxima, el tiempo de resistencia es de 5 a 7 minutos, y cuando la fuerza relativa es del 50 %, el tiempo de resistencia es de aproximadamente 1 minuto.

Estudios anteriores indicaron que no se desarrollará fatiga cuando la fuerza relativa esté por debajo del 15% de la fuerza máxima. Sin embargo, estudios más recientes han indicado que la fuerza relativa aceptable es específica del músculo o grupo muscular y es del 2 al 5% de la fuerza estática máxima. Sin embargo, estos límites de fuerza son difíciles de usar en situaciones laborales prácticas porque requieren registros electromiográficos.

Para el profesional, hay menos métodos de campo disponibles para la cuantificación de la deformación en el trabajo estático. Existen algunos métodos de observación (p. ej., el método OWAS) para analizar la proporción de malas posturas de trabajo, es decir, posturas que se desvían de las posiciones medias normales de las articulaciones principales. Las mediciones de la presión arterial y las calificaciones del esfuerzo percibido pueden ser útiles, mientras que la frecuencia cardíaca no es tan aplicable.

Carga de trabajo aceptable en trabajo repetitivo

El trabajo repetitivo con pequeños grupos musculares se parece al trabajo muscular estático desde el punto de vista de las respuestas circulatorias y metabólicas. Por lo general, en el trabajo repetitivo, los músculos se contraen más de 30 veces por minuto. Cuando la fuerza relativa de contracción supera el 10% de la fuerza máxima, el tiempo de resistencia y la fuerza muscular comienzan a disminuir. Sin embargo, existe una amplia variación individual en los tiempos de resistencia. Por ejemplo, el tiempo de resistencia varía entre dos y cincuenta minutos cuando el músculo se contrae de 90 a 110 veces por minuto a un nivel de fuerza relativa del 10 al 20% (Laurig 1974).

Es muy difícil establecer un criterio definitivo para el trabajo repetitivo, porque incluso los niveles de trabajo muy ligeros (como con el uso de un ratón de microordenador) pueden causar aumentos en la presión intramuscular, lo que a veces puede conducir a la inflamación de las fibras musculares, dolor y reducción. en fuerza muscular.

El trabajo muscular repetitivo y estático causará fatiga y reducirá la capacidad de trabajo a niveles de fuerza relativa muy bajos. Por lo tanto, las intervenciones ergonómicas deben tener como objetivo minimizar el número de movimientos repetitivos y contracciones estáticas en la medida de lo posible. Hay muy pocos métodos de campo disponibles para la evaluación de la deformación en trabajos repetitivos.

Prevención de la sobrecarga muscular

Existe relativamente poca evidencia epidemiológica que demuestre que la carga muscular es perjudicial para la salud. Sin embargo, los estudios fisiológicos y ergonómicos del trabajo indican que la sobrecarga muscular produce fatiga (es decir, disminución de la capacidad de trabajo) y puede reducir la productividad y la calidad del trabajo.

La prevención de la sobrecarga muscular puede estar dirigida al contenido del trabajo, al ambiente de trabajo y al trabajador. La carga se puede ajustar por medios técnicos, que se centran en el entorno de trabajo, las herramientas y/o los métodos de trabajo. La forma más rápida de regular la carga de trabajo muscular es aumentar la flexibilidad del tiempo de trabajo de forma individual. Esto significa diseñar regímenes de trabajo y descanso que tengan en cuenta la carga de trabajo y las necesidades y capacidades de cada trabajador.

El trabajo muscular estático y repetitivo debe mantenerse al mínimo. Fases ocasionales de trabajo dinámico pesado pueden ser útiles para el mantenimiento de la forma física de resistencia. Probablemente, la forma más útil de actividad física que se puede incorporar en un día de trabajo es caminar a paso ligero o subir escaleras.

Sin embargo, la prevención de la sobrecarga muscular es muy difícil si la aptitud física o las habilidades laborales del trabajador son deficientes. Una formación adecuada mejorará las habilidades laborales y puede reducir las cargas musculares en el trabajo. Asimismo, el ejercicio físico regular durante el trabajo o el tiempo libre aumentará las capacidades musculares y cardiorrespiratorias del trabajador.

 

Atrás

" EXENCIÓN DE RESPONSABILIDAD: La OIT no se responsabiliza por el contenido presentado en este portal web que se presente en un idioma que no sea el inglés, que es el idioma utilizado para la producción inicial y la revisión por pares del contenido original. Ciertas estadísticas no se han actualizado desde la producción de la 4ª edición de la Enciclopedia (1998)."

Contenido