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Aspectos físicos y fisiológicos

 

Martes, 08 Marzo 2011 20: 55

Antropometría

 

Este artículo es una adaptación de la 3ª edición de la Enciclopedia de Salud y Seguridad en el Trabajo.

La antropometría es una rama fundamental de la antropología física. Representa el aspecto cuantitativo. Un amplio sistema de teorías y prácticas se dedica a definir métodos y variables para relacionar los objetivos en los diferentes campos de aplicación. En los campos de la salud, la seguridad y la ergonomía en el trabajo, los sistemas antropométricos se ocupan principalmente de la estructura, composición y constitución del cuerpo, y de las dimensiones del cuerpo humano en relación con las dimensiones del lugar de trabajo, las máquinas, el entorno industrial y la ropa.

Variables antropométricas

Una variable antropométrica es una característica medible del cuerpo que se puede definir, estandarizar y referir a una unidad de medida. Las variables lineales generalmente se definen mediante puntos de referencia que se pueden rastrear con precisión en el cuerpo. Los puntos de referencia son generalmente de dos tipos: esquelético-anatómicos, que se pueden encontrar y rastrear al palpar prominencias óseas a través de la piel, y puntos de referencia virtuales que simplemente se encuentran como distancias máximas o mínimas utilizando las ramas de un calibrador.

Las variables antropométricas tienen componentes tanto genéticos como ambientales y pueden utilizarse para definir la variabilidad individual y poblacional. La elección de variables debe estar relacionada con el propósito específico de la investigación y estandarizada con otras investigaciones en el mismo campo, ya que el número de variables descritas en la literatura es muy grande, habiéndose descrito hasta 2,200 para el cuerpo humano.

Las variables antropométricas son principalmente lineal medidas, como alturas, distancias desde puntos de referencia con el sujeto de pie o sentado en una postura estandarizada; diámetros, como distancias entre puntos de referencia bilaterales; longitudes, como distancias entre dos puntos de referencia diferentes; medidas curvas, a saber, arcos, como distancias en la superficie del cuerpo entre dos puntos de referencia; y cinchas, como medidas envolventes cerradas en las superficies del cuerpo, generalmente ubicadas en al menos un punto de referencia o a una altura definida.

Otras variables pueden requerir métodos e instrumentos especiales. Por ejemplo, el grosor de los pliegues cutáneos se mide mediante calibradores especiales de presión constante. Los volúmenes se miden por cálculo o por inmersión en agua. Para obtener información completa sobre las características de la superficie corporal, se puede representar gráficamente una matriz informática de puntos de superficie utilizando técnicas bioestereométricas.

Instrumentos

Aunque se han descrito y utilizado instrumentos antropométricos sofisticados con miras a la recolección de datos automatizada, los instrumentos antropométricos básicos son bastante simples y fáciles de usar. Se debe tener mucho cuidado para evitar errores comunes resultantes de la mala interpretación de los puntos de referencia y las posturas incorrectas de los sujetos.

El instrumento antropométrico estándar es el antropómetro, una varilla rígida de 2 metros de largo, con dos escalas de contra-lectura, con las que se pueden tomar las dimensiones verticales del cuerpo, como la altura de los puntos de referencia desde el piso o el asiento, y las dimensiones transversales, como los diámetros.

Comúnmente, la varilla se puede dividir en 3 o 4 secciones que encajan entre sí. Una rama deslizante con garra recta o curva permite medir distancias desde el suelo para alturas, o desde una rama fija para diámetros. Los antropómetros más elaborados tienen una escala única para alturas y diámetros para evitar errores de escala, o están equipados con dispositivos de lectura electrónicos o mecánicos digitales (figura 1).

Figura 1. Un antropómetro

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Un estadiómetro es un antropómetro fijo, generalmente utilizado solo para la estatura y frecuentemente asociado con una báscula de barra de peso.

Para diámetros transversales se puede utilizar una serie de calibradores: el pelvímetro para medidas hasta 600 mm y el cefalómetro hasta 300 mm. Este último es particularmente adecuado para medir la cabeza cuando se usa junto con una brújula deslizante (figura 2).

Figura 2. Un cefalómetro junto con una brújula deslizante

ERG070F2

El piecero se utiliza para medir los pies y el cabecero proporciona coordenadas cartesianas de la cabeza cuando se orienta en el "plano de Frankfurt" (un plano horizontal que pasa por porción Imagina que añades un nuevo modelo a tu cartera de productos, en tres tamaños diferentes, con cinco colores distintos y cuatro texturas variadas. Actualizar esta información, en distintos formatos e idiomas, a través de varios canales es fundamental para vender el producto, ¿verdad? La cuestión es: ¿cómo te aseguras de que los datos sean correctos y relevantes y consistentes allá por donde se difunden. orbital puntos de referencia de la cabeza). La mano se puede medir con un calibrador o con un dispositivo especial compuesto por cinco reglas deslizantes.

El grosor de los pliegues cutáneos se mide con un calibrador de pliegues cutáneos de presión constante, generalmente con una presión de 9.81 x 104 Pa (la presión ejercida por un peso de 10 g sobre un área de 1 mm2).

Para arcos y perímetros se utiliza una cinta de acero flexible, estrecha y de sección plana. Deben evitarse las cintas de acero autoenderezables.

Sistemas de variables

Un sistema de variables antropométricas es un conjunto coherente de medidas corporales para resolver algunos problemas específicos.

En el campo de la ergonomía y la seguridad, el principal problema es adaptar el equipo y el espacio de trabajo a las personas y adaptar la ropa a la talla adecuada.

El equipo y el espacio de trabajo requieren principalmente medidas lineales de extremidades y segmentos del cuerpo que se pueden calcular fácilmente a partir de alturas y diámetros de puntos de referencia, mientras que los tamaños de sastrería se basan principalmente en arcos, perímetros y longitudes de cinta flexibles. Ambos sistemas pueden combinarse según necesidad.

En cualquier caso, es absolutamente necesario tener una referencia espacial precisa para cada medida. Los hitos deben, por tanto, estar unidos por alturas y diámetros y cada arco o circunferencia debe tener una referencia de hito definida. Se deben indicar alturas y pendientes.

En una encuesta particular, el número de variables debe limitarse al mínimo para evitar una tensión indebida en el sujeto y el operador.

Un conjunto básico de variables para el espacio de trabajo se ha reducido a 33 variables medidas (figura 3) más 20 derivadas de un cálculo simple. Para una encuesta militar de propósito general, Hertzberg y colaboradores utilizan 146 variables. Para prendas de vestir y fines biológicos generales, la Junta de Moda Italiana (Ente Italiano de la Moda) utiliza un conjunto de 32 variables de propósito general y 28 técnicas. La norma alemana (DIN 61 516) de dimensiones del cuerpo de control para ropa incluye 12 variables. La recomendación de la Organización Internacional de Normalización (ISO) para la antropometría incluye una lista básica de 36 variables (ver tabla 1). Las tablas de Datos Internacionales sobre Antropometría publicadas por la OIT enumeran 19 dimensiones corporales para las poblaciones de 20 regiones diferentes del mundo (Jürgens, Aune y Pieper 1990).

Figura 3. Conjunto básico de variables antropométricas

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Tabla 1. Lista de núcleos antropométricos básicos

 

1.1 Alcance hacia adelante (para agarrar con la mano al sujeto de pie contra una pared)

1.2 Estatura (distancia vertical desde el suelo hasta el vértice de la cabeza)

1.3 Altura de los ojos (desde el suelo hasta el ángulo interno del ojo)

1.4 Altura del hombro (desde el suelo hasta el acromion)

1.5 Altura del codo (desde el suelo hasta la depresión radial del codo)

1.6 Altura de la entrepierna (desde el suelo hasta el hueso púbico)

1.7 Altura de la punta de los dedos (desde el suelo hasta el eje de agarre del puño)

1.8 Ancho del hombro (diámetro biacromial)

1.9 Ancho de cadera, de pie (la distancia máxima entre caderas)

2.1 Altura del asiento (desde el asiento hasta el vértice de la cabeza)

2.2 Altura de los ojos, sentado (desde el asiento hasta el ángulo interno del ojo)

2.3 Altura del hombro, sentado (del asiento al acromion)

2.4 Altura del codo, sentado (desde el asiento hasta el punto más bajo del codo doblado)

2.5 Altura de la rodilla (desde el reposapiés hasta la superficie superior del muslo)

2.6 Longitud de la parte inferior de la pierna (altura de la superficie para sentarse)

2.7 Longitud antebrazo-mano (desde la parte posterior del codo doblado hasta el eje de agarre)

2.8 Profundidad del cuerpo, sentado (profundidad del asiento)

2.9 Longitud nalga-rodilla (desde la rótula hasta el extremo posterior de la nalga)

2.10 Ancho de codo a codo (distancia entre la superficie lateral de los codos)

2.11 Ancho de cadera, sentado (ancho de asiento)

3.1 Anchura del dedo índice, proximal (en la articulación entre las falanges medial y proximal)

3.2 Anchura del dedo índice, distal (en la articulación entre las falanges distal y medial)

3.3 Longitud del dedo índice

3.4 Longitud de la mano (desde la punta del dedo medio hasta la estiloides)

3.5 Ancho de mano (en los metacarpianos)

3.6 Circunferencia de la muñeca

4.1 Pie de ancho

4.2 Longitud del pie

5.1 Circunferencia de calor (en la glabela)

5.2 Arco sagital (desde la glabela hasta el inión)

5.3 Longitud de la cabeza (desde la glabela hasta el opistocranion)

5.4 Ancho de la cabeza (máximo por encima de la oreja)

5.5 Arco bitragion (sobre la cabeza entre las orejas)

6.1 Circunferencia de la cintura (en el ombligo)

6.2 Altura tibial (desde el suelo hasta el punto más alto del margen anteromedial de la cavidad glenoidea de la tibia)

6.3 Altura cervical sentada (hasta la punta de la apófisis espinosa de la 7ª vértebra cervical).

Fuente: Adaptado de ISO/DP 7250 1980).


 

 Precisión y errores

La precisión de las dimensiones del cuerpo vivo debe considerarse de manera estocástica porque el cuerpo humano es altamente impredecible, tanto como estructura estática como dinámica.

Un solo individuo puede crecer o cambiar en musculatura y gordura; sufrir cambios esqueléticos como consecuencia del envejecimiento, enfermedades o accidentes; o modificar el comportamiento o la postura. Diferentes sujetos difieren por proporciones, no solo por dimensiones generales. Los sujetos de estatura alta no son meras ampliaciones de los bajos; los tipos constitucionales y los somatotipos probablemente varíen más que las dimensiones generales.

El uso de maniquíes, particularmente aquellos que representan los percentiles estándar 5, 50 y 95 para pruebas de ajuste, puede ser muy engañoso, si no se tienen en cuenta las variaciones corporales en las proporciones del cuerpo.

Los errores son el resultado de la mala interpretación de los puntos de referencia y el uso incorrecto de los instrumentos (error personal), instrumentos imprecisos o inexactos (error instrumental) o cambios en la postura del sujeto (error del sujeto; este último puede deberse a dificultades de comunicación si los antecedentes culturales o lingüísticos de el sujeto difiere del del operador).

Tratamiento estadístico

Los datos antropométricos deben ser tratados por procedimientos estadísticos, principalmente en el campo de la inferencia aplicando métodos univariados (media, moda, percentiles, histogramas, análisis de varianza, etc.), bivariados (correlación, regresión) y multivariados (correlación múltiple y regresión, análisis factorial). , etc.) métodos. Se han ideado varios métodos gráficos basados ​​en aplicaciones estadísticas para clasificar tipos humanos (antropometrogramas, morfosomatogramas).

Muestreo y encuesta

Dado que los datos antropométricos no se pueden recopilar para toda la población (excepto en el raro caso de una población particularmente pequeña), el muestreo es generalmente necesario. Una muestra básicamente aleatoria debe ser el punto de partida de cualquier encuesta antropométrica. Para mantener el número de sujetos medidos en un nivel razonable, generalmente es necesario recurrir al muestreo estratificado en etapas múltiples. Esto permite la subdivisión más homogénea de la población en varias clases o estratos.

La población puede subdividirse por sexo, grupo de edad, zona geográfica, variables sociales, actividad física, etc.

Los formularios de encuesta deben diseñarse teniendo en cuenta tanto el procedimiento de medición como el tratamiento de datos. Se debe realizar un estudio ergonómico preciso del procedimiento de medición para reducir la fatiga del operador y los posibles errores. Por esta razón, las variables deben agruparse según el instrumento utilizado y ordenarse en secuencia para reducir el número de flexiones corporales que debe realizar el operador.

Para reducir el efecto del error personal, la encuesta debe ser realizada por un solo operador. Si se tiene que usar más de un operador, se necesita capacitación para asegurar la replicabilidad de las mediciones.

Antropometría de la población

Sin tener en cuenta el muy criticado concepto de "raza", las poblaciones humanas son, sin embargo, muy variables en tamaño de individuos y en distribución de tamaños. En general, las poblaciones humanas no son estrictamente mendelianas; son comúnmente el resultado de la mezcla. A veces, dos o más poblaciones, con diferentes orígenes y adaptaciones, viven juntas en la misma área sin cruzarse. Esto complica la distribución teórica de los rasgos. Desde el punto de vista antropométrico, los sexos son poblaciones diferentes. Las poblaciones de empleados pueden no corresponder exactamente a la población biológica de una misma zona como consecuencia de una posible selección aptitudinal o autoselección por elección de trabajo.

Las poblaciones de diferentes áreas pueden diferir como consecuencia de diferentes condiciones de adaptación o estructuras biológicas y genéticas.

Cuando el ajuste perfecto es importante, es necesaria una encuesta en una muestra aleatoria.

Ensayos de montaje y regulación

La adecuación del espacio de trabajo o del equipo al usuario puede depender no solo de las dimensiones corporales, sino también de variables como la tolerancia a la incomodidad y la naturaleza de las actividades, vestimenta, herramientas y condiciones ambientales. Se puede utilizar una combinación de una lista de verificación de factores relevantes, un simulador y una serie de pruebas de ajuste utilizando una muestra de sujetos elegidos para representar el rango de tamaños corporales de la población de usuarios esperada.

El objetivo es encontrar rangos de tolerancia para todos los sujetos. Si los rangos se superponen, es posible seleccionar un rango final más estrecho que no esté fuera de los límites de tolerancia de ningún sujeto. Si no hay traslape, será necesario hacer la estructura ajustable o proporcionarla en diferentes tamaños. Si se pueden ajustar más de dos dimensiones, es posible que un sujeto no pueda decidir cuál de los posibles ajustes se ajustará mejor a él.

La capacidad de ajuste puede ser un asunto complicado, especialmente cuando las posturas incómodas provocan fatiga. Por lo tanto, se deben dar indicaciones precisas al usuario que frecuentemente sabe poco o nada sobre sus propias características antropométricas. En general, un diseño preciso debería reducir al mínimo la necesidad de ajustes. En todo caso, se debe tener siempre en cuenta que de lo que se trata es de antropometría, no de mera ingeniería.

Antropometría dinámica

La antropometría estática puede dar amplia información sobre el movimiento si se ha elegido un conjunto adecuado de variables. Sin embargo, cuando los movimientos son complicados y se desea un ajuste perfecto al entorno industrial, como en la mayoría de las interfaces usuario-máquina y hombre-vehículo, es necesario un estudio exacto de las posturas y los movimientos. Esto se puede hacer con maquetas adecuadas que permitan rastrear las líneas de alcance o mediante fotografías. En este caso, una cámara equipada con un teleobjetivo y una varilla antropométrica, colocada en el plano sagital del sujeto, permite fotografías estandarizadas con poca distorsión de la imagen. Pequeñas etiquetas en las articulaciones de los sujetos hacen posible el seguimiento exacto de los movimientos.

Otra forma de estudiar los movimientos es formalizar los cambios posturales según una serie de planos horizontales y verticales que pasan por las articulaciones. Nuevamente, el uso de modelos humanos computarizados con sistemas de diseño asistido por computadora (CAD) es una forma factible de incluir antropometría dinámica en el diseño ergonómico del lugar de trabajo.

 

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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    

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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)

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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

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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.

 

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Martes, 08 Marzo 2011 21: 13

Posturas en el Trabajo

La postura de una persona en el trabajo, la organización mutua del tronco, la cabeza y las extremidades, puede analizarse y comprenderse desde varios puntos de vista. Las posturas apuntan a hacer avanzar el trabajo; por lo tanto, tienen una finalidad que influye en su naturaleza, su relación temporal y su costo (fisiológico o no) para la persona en cuestión. Existe una estrecha interacción entre las capacidades y características fisiológicas del cuerpo y la exigencia del trabajo.

La carga musculoesquelética es un elemento necesario en las funciones corporales e indispensable en el bienestar. Desde el punto de vista del diseño de la obra, la cuestión es encontrar el equilibrio óptimo entre lo necesario y lo excesivo.

Las posturas han interesado a los investigadores y profesionales por lo menos por las siguientes razones:

    1. Una postura es la fuente de carga musculoesquelética. A excepción de estar de pie relajado, sentarse y acostarse horizontalmente, los músculos tienen que crear fuerzas para equilibrar la postura y/o controlar los movimientos. En las tareas pesadas clásicas, por ejemplo en la industria de la construcción o en la manipulación manual de materiales pesados, las fuerzas externas, tanto dinámicas como estáticas, se suman a las fuerzas internas del cuerpo, creando a veces cargas elevadas que pueden superar la capacidad de los tejidos. (Ver figura 1) Incluso en posturas relajadas, cuando el trabajo muscular se acerca a cero, los tendones y las articulaciones pueden estar cargados y mostrar signos de fatiga. Un trabajo con carga aparente baja, por ejemplo, el de un microscopista, puede volverse tedioso y extenuante cuando se lleva a cabo durante un largo período de tiempo.
    2. La postura está estrechamente relacionada con el equilibrio y la estabilidad. De hecho, la postura está controlada por varios reflejos neurales donde la entrada de sensaciones táctiles y señales visuales del entorno juegan un papel importante. Algunas posturas, como alcanzar objetos a distancia, son intrínsecamente inestables. La pérdida del equilibrio es una causa inmediata frecuente de accidentes de trabajo. Algunas tareas laborales se realizan en un entorno donde no siempre se puede garantizar la estabilidad, por ejemplo, en la industria de la construcción.
    3. La postura es la base de los movimientos hábiles y la observación visual. Muchas tareas requieren movimientos de mano finos y hábiles y una observación cercana del objeto del trabajo. En tales casos, la postura se convierte en la plataforma de estas acciones. La atención se dirige a la tarea y los elementos posturales se alistan para apoyar las tareas: la postura se vuelve inmóvil, la carga muscular aumenta y se vuelve más estática. Un grupo de investigación francés mostró en su estudio clásico que la inmovilidad y la carga musculoesquelética aumentaban cuando aumentaba la tasa de trabajo (Teiger, Laville y Duraffourg 1974).
    4. La postura es una fuente de información sobre los acontecimientos que tienen lugar en el trabajo. La postura de observación puede ser intencional o inconsciente. Se sabe que los supervisores y trabajadores hábiles utilizan las observaciones posturales como indicadores del proceso de trabajo. A menudo, la observación de la información postural no es consciente. Por ejemplo, en una torre de perforación petrolera, se han utilizado señales posturales para comunicar mensajes entre los miembros del equipo durante las diferentes fases de una tarea. Esto tiene lugar en condiciones en las que otros medios de comunicación no son posibles.

     

    Figura 1. Las posiciones demasiado altas de las manos o la flexión hacia adelante son algunas de las formas más comunes de crear una carga "estática".

    ERG080F1

          Seguridad, Salud y Posturas de Trabajo

          Desde el punto de vista de la seguridad y la salud, todos los aspectos de la postura descritos anteriormente pueden ser importantes. Sin embargo, las posturas como fuente de enfermedades musculoesqueléticas, como las enfermedades lumbares, han atraído la mayor atención. Los problemas musculoesqueléticos relacionados con el trabajo repetitivo también están relacionados con las posturas.

          Dolor lumbar (LBP) es un término genérico para varias enfermedades de la espalda baja. Tiene muchas causas y la postura es un posible elemento causal. Los estudios epidemiológicos han demostrado que el trabajo físicamente pesado conduce al dolor lumbar y que las posturas son un elemento en este proceso. Hay varios mecanismos posibles que explican por qué ciertas posturas pueden causar dolor lumbar. Las posturas de flexión hacia adelante aumentan la carga sobre la columna y los ligamentos, que son especialmente vulnerables a las cargas en una postura torcida. Las cargas externas, especialmente las dinámicas, como las impuestas por tirones y resbalones, pueden aumentar las cargas en la espalda en gran medida.

          Desde el punto de vista de la seguridad y salud, es importante identificar las malas posturas y otros elementos posturales como parte del análisis de seguridad y salud del trabajo en general.

          Registro y medición de posturas de trabajo

          Las posturas pueden registrarse y medirse objetivamente mediante el uso de observación visual o técnicas de medición más o menos sofisticadas. También se pueden registrar utilizando esquemas de autocalificación. La mayoría de los métodos consideran la postura como uno de los elementos en un contexto más amplio, por ejemplo, como parte del contenido del trabajo, al igual que la AET y la de Renault. Los perfiles de los postes. (Landau y Rohmert 1981; RNUR 1976), o como punto de partida para cálculos biomecánicos que también tienen en cuenta otros componentes.

          A pesar de los avances en la tecnología de medición, la observación visual sigue siendo, en condiciones de campo, el único medio viable para registrar sistemáticamente las posturas. Sin embargo, la precisión de tales mediciones sigue siendo baja. A pesar de esto, las observaciones posturales pueden ser una rica fuente de información sobre el trabajo en general.

          La siguiente breve lista de métodos y técnicas de medición presenta ejemplos seleccionados:

            1. Cuestionarios y diarios de autoinforme. Los cuestionarios y diarios de autoinforme son un medio económico de recopilar información postural. El autoinforme se basa en la percepción del sujeto y, por lo general, se desvía mucho de las posturas observadas "objetivamente", pero aún puede transmitir información importante sobre lo tedioso del trabajo.
            2. Observación de posturas.. La observación de posturas incluye el registro puramente visual de las posturas y sus componentes así como métodos en los que una entrevista completa la información. El soporte informático suele estar disponible para estos métodos. Muchos métodos están disponibles para las observaciones visuales. El método puede contener simplemente un catálogo de acciones, incluidas las posturas del tronco y las extremidades (p. ej., Keyserling 1986; Van der Beek, Van Gaalen y Frings-Dresen 1992). El método OWAS propone un esquema estructurado para el análisis, clasificación y evaluación de posturas de tronco y extremidades diseñadas para condiciones de campo (Karhu, Kansi y Kuorinka 1977). El método de registro y análisis puede contener esquemas de notación, algunos de ellos bastante detallados (como el método de orientación de la postura, de Corlett y Bishop 1976), y pueden proporcionar una notación para la posición de muchos elementos anatómicos para cada elemento de la tarea ( Drury 1987).
            3. Análisis posturales asistidos por computadora. Las computadoras han ayudado a los análisis posturales de muchas maneras. Las computadoras portátiles y los programas especiales permiten un registro fácil y un análisis rápido de las posturas. Persson y Kilbom (1983) desarrollaron el programa VIRA para el estudio del miembro superior; Kerguelen (1986) ha producido un paquete completo de registro y análisis de tareas laborales; Kivi y Mattila (1991) diseñaron una versión OWAS computarizada para registro y análisis.

                 

                El video suele ser una parte integral del proceso de grabación y análisis. El Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional de EE. UU. (NIOSH) ha presentado pautas para el uso de métodos de video en el análisis de peligros (NIOSH 1990).

                Los programas informáticos biomecánicos y antropométricos ofrecen herramientas especializadas para analizar algunos elementos posturales en la actividad laboral y en el laboratorio (p. ej., Chaffin 1969).

                Factores que afectan las posturas de trabajo

                Las posturas de trabajo sirven a un fin, a una finalidad fuera de sí mismas. Por eso están relacionados con las condiciones de trabajo externas. El análisis postural que no tiene en cuenta el entorno de trabajo y la tarea en sí tiene un interés limitado para los ergonomistas.

                Las características dimensionales del puesto de trabajo definen en gran medida las posturas (como en el caso de una tarea sentada), incluso para tareas dinámicas (por ejemplo, la manipulación de material en un espacio confinado). Las cargas a manipular obligan al cuerpo a adoptar una determinada postura, al igual que el peso y la naturaleza de la herramienta de trabajo. Algunas tareas requieren que se use el peso del cuerpo para soportar una herramienta o para aplicar fuerza sobre el objeto del trabajo, como se muestra, por ejemplo, en la figura 2.

                Figura 2. Aspectos ergonómicos de estar de pie

                ERG080F4

                Las diferencias individuales, la edad y el sexo influyen en las posturas. De hecho, se ha encontrado que una postura "típica" o "mejor", por ejemplo en el manejo manual, es en gran parte ficción. Para cada individuo y cada situación de trabajo, existen una serie de posturas alternativas “mejores” desde el punto de vista de diferentes criterios.

                 

                 

                 

                 

                 

                 

                 

                 

                 

                 

                 

                 

                 

                Ayudas de trabajo y soportes para posturas de trabajo

                Se han recomendado cinturones, soportes lumbares y aparatos ortopédicos para tareas con riesgo de dolor lumbar o lesiones musculoesqueléticas en las extremidades superiores. Se ha supuesto que estos dispositivos dan soporte a los músculos, por ejemplo, controlando la presión intraabdominal o los movimientos de las manos. También se espera que limiten el rango de movimiento del codo, la muñeca o los dedos. No hay evidencia de que la modificación de elementos posturales con estos dispositivos ayude a evitar problemas musculoesqueléticos.

                Los apoyos posturales en el lugar de trabajo y en la maquinaria, como manijas, almohadillas de apoyo para arrodillarse y ayudas para sentarse, pueden ser útiles para aliviar las cargas posturales y el dolor.

                Normas de Seguridad y Salud en Elementos Posturales

                Las posturas o elementos posturales no han sido objeto de actividades reglamentarias per se. Sin embargo, varios documentos contienen declaraciones que tienen relación con las posturas o incluyen el tema de las posturas como un elemento integral de una regulación. No se dispone de una imagen completa del material reglamentario existente. Las siguientes referencias se presentan como ejemplos.

                  1. La Organización Internacional del Trabajo publicó una Recomendación en 1967 sobre las cargas máximas a manejar. Aunque la Recomendación no regula los elementos posturales como tales, tiene una relación significativa con la tensión postural. La recomendación ahora está obsoleta, pero ha tenido un propósito importante al centrar la atención en los problemas del manejo manual de materiales.
                  2. Las pautas de levantamiento de NIOSH (NIOSH 1981), como tales, tampoco son regulaciones, pero han alcanzado ese estatus. Las pautas derivan los límites de peso para las cargas utilizando la ubicación de la carga, un elemento postural, como base.
                  3. En la Organización Internacional de Normalización, así como en la Comunidad Europea, existen normas y directivas de ergonomía que contienen cuestiones relacionadas con los elementos posturales (CEN 1990 y 1991).

                   

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                  Martes, 08 Marzo 2011 21: 20

                  Biomecánica

                  Objetivos y principios

                  La biomecánica es una disciplina que aborda el estudio del cuerpo como si fuera únicamente un sistema mecánico: todas las partes del cuerpo se asemejan a estructuras mecánicas y se estudian como tales. Las siguientes analogías pueden, por ejemplo, establecerse:

                  • huesos: palancas, miembros estructurales
                  • carne: volúmenes y masas
                  • articulaciones: superficies de apoyo y articulaciones
                  • revestimientos de juntas: lubricantes
                  • músculos: motores, resortes
                  • nervios: mecanismos de control de retroalimentación
                  • órganos: fuentes de alimentación
                  • tendones: cuerdas
                  • tejido: resortes
                  • cavidades corporales: globos.

                   

                  El objetivo principal de la biomecánica es estudiar la forma en que el cuerpo produce fuerza y ​​genera movimiento. La disciplina se basa principalmente en la anatomía, las matemáticas y la física; las disciplinas afines son la antropometría (el estudio de las medidas del cuerpo humano), la fisiología del trabajo y la kinesiología (el estudio de los principios de la mecánica y la anatomía en relación con el movimiento humano).

                  Al considerar la salud ocupacional del trabajador, la biomecánica ayuda a comprender por qué algunas tareas causan lesiones y enfermedades. Algunos tipos relevantes de efectos adversos para la salud son la tensión muscular, los problemas articulares, los problemas de espalda y la fatiga.

                  Las distensiones y esguinces de espalda y los problemas más serios que involucran los discos intervertebrales son ejemplos comunes de lesiones en el lugar de trabajo que se pueden evitar. Estos ocurren a menudo debido a una sobrecarga particular repentina, pero también pueden reflejar el ejercicio de fuerzas excesivas por parte del cuerpo durante muchos años: los problemas pueden ocurrir repentinamente o pueden tardar en desarrollarse. Un ejemplo de un problema que se desarrolla con el tiempo es el “dedo de la costurera”. Una descripción reciente describe las manos de una mujer que, después de 28 años de trabajo en una fábrica de ropa, además de coser en su tiempo libre, desarrolló una piel endurecida y engrosada y una incapacidad para flexionar los dedos (Poole 1993). (Específicamente, sufría de una deformidad por flexión del dedo índice derecho, nódulos de Heberden prominentes en el dedo índice y pulgar de la mano derecha, y una callosidad prominente en el dedo medio derecho debido a la constante fricción de las tijeras). Las radiografías de sus manos mostraron cambios degenerativos severos en las articulaciones más externas de sus dedos índice y medio derechos, con pérdida de espacio articular, esclerosis articular (endurecimiento del tejido), osteofitos (crecimientos óseos en la articulación) y quistes óseos.

                  La inspección en el lugar de trabajo mostró que estos problemas se debían a la hiperextensión repetida (flexión hacia arriba) de la articulación más externa del dedo. La sobrecarga mecánica y la restricción del flujo sanguíneo (visible como un blanqueamiento del dedo) serían máximas en estas articulaciones. Estos problemas se desarrollaron en respuesta al esfuerzo muscular repetido en un sitio diferente al músculo.

                  La biomecánica ayuda a sugerir formas de diseñar tareas para evitar este tipo de lesiones o mejorar tareas mal diseñadas. Los remedios para estos problemas particulares son rediseñar las tijeras y alterar las tareas de costura para eliminar la necesidad de las acciones realizadas.

                  Dos principios importantes de la biomecánica son:

                    1. Los músculos vienen en pares.. Los músculos solo pueden contraerse, por lo que para cualquier articulación debe haber un músculo (o grupo de músculos) para moverla en una dirección y un músculo (o grupo de músculos) correspondiente para moverla en la dirección opuesta. La figura 1 ilustra el punto de la articulación del codo.
                    2. Los músculos se contraen más eficientemente cuando el par de músculos está en equilibrio relajado.. El músculo actúa de manera más eficiente cuando está en el rango medio de la articulación que flexiona. Esto es así por dos razones: primero, si el músculo intenta contraerse cuando está acortado, tirará contra el músculo opuesto alargado. Debido a que este último se estira, aplicará una contrafuerza elástica que el músculo que se contrae debe vencer. La figura 2 muestra la forma en que la fuerza muscular varía con la longitud del músculo.

                       

                      Figura 1. Los músculos esqueléticos ocurren en pares para iniciar o revertir un movimiento

                       ERG090F1

                      Figura 2. La tensión muscular varía con la longitud del músculo

                      ERG090F2

                      En segundo lugar, si el músculo trata de contraerse en un rango distinto al medio del movimiento de la articulación, operará con una desventaja mecánica. La Figura 3 ilustra el cambio en la ventaja mecánica del codo en tres posiciones diferentes.

                      Figura 3. Posiciones óptimas para el movimiento articular

                      ERG090F3

                      Un criterio importante para el diseño del trabajo se deriva de estos principios: el trabajo debe organizarse de modo que ocurra con los músculos opuestos de cada articulación en equilibrio relajado. Para la mayoría de las articulaciones, esto significa que la articulación debe estar aproximadamente en su rango medio de movimiento.

                      Esta regla también significa que la tensión muscular será mínima mientras se realiza una tarea. Un ejemplo de la infracción de la regla es el síndrome de uso excesivo (RSI, o lesión por esfuerzo repetitivo) que afecta los músculos de la parte superior del antebrazo en los operadores de teclados que habitualmente operan con la muñeca flexionada hacia arriba. A menudo, este hábito se impone al operador por el diseño del teclado y la estación de trabajo.

                      Aplicaciones

                      Los siguientes son algunos ejemplos que ilustran la aplicación de la biomecánica.

                      El diámetro óptimo de los mangos de las herramientas

                      El diámetro de un mango afecta la fuerza que los músculos de la mano pueden aplicar a una herramienta. Las investigaciones han demostrado que el diámetro óptimo del mango depende del uso que se le dé a la herramienta. Para ejercer empuje a lo largo de la línea del mango, el mejor diámetro es el que permite que los dedos y el pulgar asuman un agarre ligeramente superpuesto. Esto es de unos 40 mm. Para ejercer el par, un diámetro de unos 50-65 mm es óptimo. (Desafortunadamente, para ambos propósitos, la mayoría de los identificadores son más pequeños que estos valores).

                      El uso de alicates

                      Como caso especial de un mango, la capacidad de ejercer fuerza con pinzas depende de la separación del mango, como se muestra en la figura 4.

                      Figura 4. Fuerza de agarre de las mordazas de los alicates ejercida por usuarios masculinos y femeninos en función de la separación del mango

                       ERG090F4

                      Postura sentada

                      La electromiografía es una técnica que se puede utilizar para medir la tensión muscular. En un estudio de la tensión en el erector de la columna músculos (de la espalda) de sujetos sentados, se encontró que inclinarse hacia atrás (con el respaldo inclinado) reducía la tensión en estos músculos. El efecto puede explicarse porque el respaldo soporta más el peso de la parte superior del cuerpo.

                      Los estudios de rayos X de sujetos en una variedad de posturas mostraron que la posición de equilibrio relajado de los músculos que abren y cierran la articulación de la cadera corresponde a un ángulo de cadera de aproximadamente 135º. Se acerca a la posición (128º) que adopta naturalmente esta articulación en condiciones de ingravidez (en el espacio). En la postura sentada, con un ángulo de 90º en la cadera, los músculos isquiotibiales que recorren las articulaciones de la rodilla y la cadera tienden a tirar del sacro (la parte de la columna vertebral que se conecta con la pelvis) a una posición vertical. El efecto es eliminar la lordosis natural (curvatura) de la columna lumbar; las sillas deben tener respaldos apropiados para corregir este esfuerzo.

                      Destornillador

                      ¿Por qué los tornillos se insertan en el sentido de las agujas del reloj? La práctica probablemente surgió en el reconocimiento inconsciente de que los músculos que giran el brazo derecho en el sentido de las agujas del reloj (la mayoría de las personas son diestras) son más grandes (y por lo tanto más potentes) que los músculos que lo giran en el sentido contrario a las agujas del reloj.

                      Tenga en cuenta que las personas zurdas estarán en desventaja al insertar tornillos a mano. Alrededor del 9% de la población es zurda y, por lo tanto, requerirá herramientas especiales en algunas situaciones: tijeras y abrelatas son dos ejemplos.

                      Un estudio de personas que usaban destornilladores en una tarea de ensamblaje reveló una relación más sutil entre un movimiento particular y un problema de salud particular. Se encontró que cuanto mayor era el ángulo del codo (más recto el brazo), más personas tenían inflamación en el codo. La razón de este efecto es que el músculo que rota el antebrazo (el bíceps) también tira de la cabeza del radio (hueso del brazo inferior) hacia el capítulo (cabeza redondeada) del húmero (hueso del brazo superior). El aumento de la fuerza en el ángulo más alto del codo provocó una mayor fuerza de fricción en el codo, con el consiguiente calentamiento de la articulación, lo que provocó la inflamación. En el ángulo más alto, el músculo también tuvo que tirar con mayor fuerza para efectuar la acción de atornillado, por lo que se aplicó una fuerza mayor de la que se habría requerido con el codo a unos 90º. La solución fue acercar la tarea a los operadores para reducir el ángulo del codo a unos 90º.

                      Los casos anteriores demuestran que se requiere una comprensión adecuada de la anatomía para la aplicación de la biomecánica en el lugar de trabajo. Los diseñadores de tareas pueden necesitar consultar a expertos en anatomía funcional para anticipar los tipos de problemas discutidos. (El ergonomista de bolsillo (Brown y Mitchell 1986), basado en investigaciones electromiográficas, sugiere muchas formas de reducir la incomodidad física en el trabajo).

                      Manejo manual de materiales

                      El término manejo manual incluye levantar, bajar, empujar, tirar, transportar, mover, sujetar y sujetar, y abarca una gran parte de las actividades de la vida laboral.

                      La biomecánica tiene una relevancia directa obvia para el trabajo de manipulación manual, ya que los músculos deben moverse para realizar tareas. La pregunta es: ¿cuánto trabajo físico se puede esperar razonablemente que haga la gente? La respuesta depende de las circunstancias; en realidad hay tres preguntas que deben hacerse. Cada uno tiene una respuesta que se basa en criterios investigados científicamente:

                        1. ¿Cuánto se puede manejar sin dañar el cuerpo (en forma, por ejemplo, de tensión muscular, lesión de disco o problemas en las articulaciones)? Esto se llama el criterio biomecánico.
                        2. ¿Cuánto se puede manejar sin sobrecargar los pulmones (respirar con dificultad hasta el punto de jadear)? Esto se llama el criterio fisiológico.
                        3. ¿Cuánto se siente capaz la gente de manejar cómodamente? Esto se llama el criterio psicofísico.

                             

                            Hay una necesidad de estos tres criterios diferentes porque hay tres reacciones muy diferentes que pueden ocurrir a las tareas de levantamiento: si el trabajo dura todo el día, la preocupación será cómo la persona se siente sobre la tarea—el criterio psicofísico; si la fuerza a aplicar es grande, la preocupación sería que los músculos y las articulaciones se no sobrecargado hasta el punto de daño—el criterio biomecánico; y si el tasa de trabajo es demasiado grande, entonces bien puede exceder el criterio fisiológico, o la capacidad aeróbica de la persona.

                            Muchos factores determinan el alcance de la carga colocada sobre el cuerpo por una tarea de manipulación manual. Todos ellos sugieren oportunidades para el control.

                            Postura y Movimientos

                            Si la tarea requiere que una persona gire o se incline hacia adelante con una carga, el riesgo de lesiones es mayor. La estación de trabajo a menudo se puede rediseñar para evitar estas acciones. Se producen más lesiones de espalda cuando el levantamiento comienza al nivel del suelo en comparación con el nivel de la mitad del muslo, y esto sugiere medidas de control simples. (Esto también se aplica a levantamientos altos).

                            La carga.

                            La carga en sí puede influir en el manejo debido a su peso y ubicación. Otros factores, como su forma, su estabilidad, su tamaño y su capacidad de deslizamiento pueden afectar la facilidad de una tarea de manejo.

                            Organización y entorno.

                            La forma en que se organiza el trabajo, tanto físicamente como en el tiempo (temporalmente), también influye en el manejo. Es mejor repartir la carga de descargar un camión en un muelle de entrega entre varias personas durante una hora en lugar de pedirle a un trabajador que dedique todo el día a la tarea. El entorno influye en el manejo: la poca luz, los pisos desordenados o irregulares y la limpieza deficiente pueden hacer que una persona tropiece.

                            Factores personales.

                            Las habilidades de manejo personal, la edad de la persona y la ropa usada también pueden influir en los requisitos de manejo. Se requiere educación para el entrenamiento y el levantamiento tanto para proporcionar la información necesaria como para dar tiempo al desarrollo de las habilidades físicas de manipulación. Las personas más jóvenes corren más riesgo; en cambio, las personas mayores tienen menos fuerza y ​​menor capacidad fisiológica. La ropa apretada puede aumentar la fuerza muscular requerida en una tarea a medida que las personas se esfuerzan contra la tela apretada; ejemplos clásicos son el uniforme de bata de enfermera y los overoles ajustados cuando las personas trabajan por encima de sus cabezas.

                            Límites de peso recomendados

                            Los puntos mencionados anteriormente indican que es imposible establecer un peso que sea "seguro" en todas las circunstancias. (Los límites de peso han tendido a variar de un país a otro de manera arbitraria. A los estibadores indios, por ejemplo, se les “permitió” una vez levantar 110 kg, mientras que a sus contrapartes en la ex República Democrática Popular de Alemania se les “limitó” a 32 kg. .) Los límites de peso también han tendido a ser demasiado grandes. Ahora se piensa que los 55 kg sugeridos en muchos países son demasiado grandes sobre la base de evidencia científica reciente. El Instituto Nacional para la Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH) de los Estados Unidos adoptó 23 kg como límite de carga en 1991 (Waters et al. 1993).

                            Cada tarea de elevación debe evaluarse según sus propios méritos. Un enfoque útil para determinar un límite de peso para una tarea de levantamiento es la ecuación desarrollada por NIOSH:

                            RWL = LC x HM x VM x DM x AM x CM x FM

                            Cuando la

                            RWL = límite de peso recomendado para la tarea en cuestión

                            HM = la distancia horizontal desde el centro de gravedad de la carga hasta el punto medio entre los tobillos (mínimo 15 cm, máximo 80 cm)

                            VM = la distancia vertical entre el centro de gravedad de la carga y el suelo al inicio de la elevación (máximo 175 cm)

                            DM = el recorrido vertical del ascensor (mínimo 25 cm, máximo 200 cm)

                            AM = factor de asimetría: el ángulo del que se desvía la tarea directamente frente al cuerpo

                            CM = multiplicador de acoplamiento: la capacidad de agarrar bien el elemento que se va a levantar, que se encuentra en una tabla de referencia

                            FM = multiplicadores de frecuencia: la frecuencia del levantamiento.

                            Todas las variables de longitud en la ecuación se expresan en unidades de centímetros. Cabe señalar que 23 kg es el peso máximo que NIOSH recomienda para levantar. Esto se redujo de 40 kg después de que la observación de muchas personas que realizan muchas tareas de levantamiento revelara que la distancia promedio desde el cuerpo al comienzo del levantamiento es de 25 cm, no los 15 cm asumidos en una versión anterior de la ecuación (NIOSH 1981 ).

                            Índice de elevación.

                            Al comparar el peso a levantar en la tarea y el RWL, se obtiene un índice de levantamiento (LI) se puede obtener según la relación:

                            LI=(peso a manipular)/RWL.

                            Por lo tanto, un uso particularmente valioso de la ecuación de NIOSH es la ubicación de las tareas de levantamiento en orden de gravedad, utilizando el índice de levantamiento para establecer las prioridades de acción. (Sin embargo, la ecuación tiene una serie de limitaciones que deben entenderse para su aplicación más eficaz. Véase Waters et al. 1993).

                            Estimación de la compresión espinal impuesta por la tarea

                            Se dispone de software informático para estimar la compresión espinal producida por una tarea de manipulación manual. Los programas de predicción de fuerza estática 2D y 3D de la Universidad de Michigan ("Backsoft") estiman la compresión espinal. Las entradas requeridas para el programa son:

                            • la postura en la que se realiza la actividad de manipulación
                            • la fuerza ejercida
                            • la dirección del ejercicio de la fuerza
                            • el número de manos que ejercen la fuerza
                            • el percentil de la población en estudio.

                             

                            Los programas 2D y 3D se diferencian en que el software 3D permite cálculos aplicados a posturas en tres dimensiones. El resultado del programa brinda datos de compresión espinal y enumera el porcentaje de la población seleccionada que sería capaz de realizar la tarea particular sin exceder los límites sugeridos para seis articulaciones: tobillo, rodilla, cadera, primer disco sacro lumbar, hombro y codo. Este método también tiene una serie de limitaciones que deben comprenderse completamente para obtener el máximo valor del programa.

                             

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                            Martes, 08 Marzo 2011 21: 29

                            fatiga general

                            Este artículo es una adaptación de la 3ª edición de la Enciclopedia de Salud y Seguridad en el Trabajo.

                            Los dos conceptos de fatiga y descanso son familiares para todos por experiencia personal. La palabra “fatiga” se utiliza para denotar condiciones muy diferentes, todas las cuales provocan una reducción de la capacidad de trabajo y la resistencia. El uso muy variado del concepto de fatiga ha resultado en una confusión casi caótica y es necesaria alguna aclaración de las ideas actuales. Durante mucho tiempo, la fisiología ha distinguido entre fatiga muscular y fatiga general. El primero es un fenómeno doloroso agudo localizado en los músculos: la fatiga general se caracteriza por una sensación de disminución de la voluntad de trabajar. Este artículo se ocupa únicamente del cansancio general, que también puede llamarse “cansancio psíquico” o “cansancio nervioso” y el resto que éste requiera.

                            El cansancio general puede deberse a causas muy diferentes, las más importantes de las cuales se muestran en la figura 1. El efecto es como si, a lo largo del día, todas las diversas tensiones experimentadas se acumularan en el organismo, produciendo gradualmente una sensación de aumento de la fatiga. fatiga. Este sentimiento impulsa la decisión de dejar de trabajar; su efecto es el de un preludio fisiológico al sueño.

                            Figura 1. Presentación esquemática del efecto acumulativo de las causas cotidianas de fatiga

                            ERG225F1

                            La fatiga es una sensación saludable si uno puede acostarse y descansar. Sin embargo, si uno hace caso omiso de este sentimiento y se obliga a seguir trabajando, la sensación de cansancio aumenta hasta volverse angustiosa y finalmente agobiante. Esta experiencia diaria demuestra claramente el significado biológico de la fatiga que juega un papel en el mantenimiento de la vida, similar al que juegan otras sensaciones como, por ejemplo, la sed, el hambre, el miedo, etc.

                            El descanso se representa en la figura 1 como el vaciado de un barril. El fenómeno del descanso puede tener lugar normalmente si el organismo permanece imperturbable o si al menos una parte esencial del cuerpo no está sometida a estrés. Esto explica el papel decisivo que juegan en los días laborables todas las pausas laborales, desde la breve pausa durante el trabajo hasta el sueño nocturno. El símil del barril ilustra lo necesario que es para la vida normal alcanzar un cierto equilibrio entre la carga total que soporta el organismo y la suma de las posibilidades de descanso.

                            Interpretación neurofisiológica de la fatiga

                            El progreso de la neurofisiología durante las últimas décadas ha contribuido en gran medida a una mejor comprensión de los fenómenos desencadenados por la fatiga en el sistema nervioso central.

                            El fisiólogo Hess fue el primero en observar que la estimulación eléctrica de ciertas estructuras diencefálicas, y más especialmente de ciertas estructuras del núcleo medial del tálamo, producía gradualmente un efecto inhibidor que se manifestaba en un deterioro de la capacidad de reacción. y con tendencia a dormir. Si la estimulación se prolongaba durante cierto tiempo, a la relajación general le seguía la somnolencia y finalmente el sueño. Más tarde se comprobó que a partir de estas estructuras, una inhibición activa puede extenderse a la corteza cerebral donde se concentran todos los fenómenos conscientes. Esto se refleja no solo en el comportamiento, sino también en la actividad eléctrica de la corteza cerebral. Otros experimentos también han logrado iniciar inhibiciones desde otras regiones subcorticales.

                            La conclusión que se puede extraer de todos estos estudios es que existen estructuras situadas en el diencéfalo y el mesencéfalo que representan un eficaz sistema inhibidor y que desencadenan la fatiga con todos sus fenómenos acompañantes.

                            Inhibición y activación

                            Numerosos experimentos realizados en animales y humanos han demostrado que la disposición general de ambos a la reacción depende no sólo de este sistema de inhibición sino esencialmente también de un sistema que funciona de manera antagónica, conocido como sistema de activación reticular ascendente. Sabemos por experimentos que la formación reticular contiene estructuras que controlan el grado de vigilia y, en consecuencia, las disposiciones generales a una reacción. Existen enlaces nerviosos entre estas estructuras y la corteza cerebral donde se ejercen las influencias activadoras sobre la conciencia. Además, el sistema activador recibe estimulación de los órganos sensoriales. Otras conexiones nerviosas transmiten impulsos desde la corteza cerebral, el área de percepción y pensamiento, al sistema de activación. Sobre la base de estos conceptos neurofisiológicos, se puede establecer que los estímulos externos, así como las influencias que se originan en las áreas de la conciencia, pueden, al pasar por el sistema activador, estimular una disposición a una reacción.

                            Además, muchas otras investigaciones permiten concluir que la estimulación del sistema activador se difunde frecuentemente también desde los centros vegetativos, y hace que el organismo se oriente hacia el gasto de energía, hacia el trabajo, la lucha, la huida, etc. (conversión ergotrópica de los órganos internos). A la inversa, parece que la estimulación del sistema inhibidor en el ámbito del sistema nervioso vegetativo hace que el organismo tienda al reposo, reconstitución de sus reservas de energía, fenómenos de asimilación (conversión trofotrópica).

                            Por síntesis de todos estos hallazgos neurofisiológicos, se puede establecer la siguiente concepción de la fatiga: el estado y la sensación de fatiga están condicionados por la reacción funcional de la conciencia en la corteza cerebral, la cual está, a su vez, gobernada por dos sistemas antagónicos entre sí: el sistema inhibidor y el sistema activador. Así, la disposición del hombre al trabajo depende en cada momento del grado de activación de los dos sistemas: si el sistema inhibidor es dominante, el organismo estará en estado de fatiga; cuando el sistema de activación es dominante, exhibirá una mayor disposición para trabajar.

                            Esta concepción psicofisiológica de la fatiga permite comprender algunos de sus síntomas, a veces difíciles de explicar. Así, por ejemplo, una sensación de fatiga puede desaparecer repentinamente cuando ocurre algún evento externo inesperado o cuando se desarrolla una tensión emocional. Está claro en ambos casos que el sistema activador ha sido estimulado. Por el contrario, si el entorno es monótono o el trabajo parece aburrido, el funcionamiento del sistema activador disminuye y el sistema inhibidor se vuelve dominante. Esto explica por qué la fatiga aparece en una situación monótona sin que el organismo esté sometido a ninguna carga de trabajo.

                            La figura 2 representa esquemáticamente la noción de los sistemas de inhibición y activación mutuamente antagónicos.

                            Figura 2. Presentación esquemática del control de la disposición al trabajo mediante sistemas inhibidores y activadores

                            ERG225F2

                            Fatiga clínica

                            Es una experiencia común que la fatiga pronunciada que se produce día tras día producirá gradualmente un estado de fatiga crónica. La sensación de cansancio se intensifica y aparece no sólo por la noche después del trabajo, sino también durante el día, a veces incluso antes de empezar a trabajar. Un sentimiento de malestar, frecuentemente de naturaleza emotiva, acompaña a este estado. Los siguientes síntomas se observan a menudo en personas que sufren de fatiga: emotividad psíquica aumentada (comportamiento antisocial, incompatibilidad), tendencia a la depresión (ansiedad desmotivada) y falta de energía con pérdida de iniciativa. Estos efectos psíquicos suelen ir acompañados de un malestar inespecífico y se manifiestan por síntomas psicosomáticos: dolores de cabeza, vértigo, alteraciones funcionales cardíacas y respiratorias, pérdida de apetito, trastornos digestivos, insomnio, etc.

                            En vista de la tendencia a los síntomas mórbidos que acompañan a la fatiga crónica, puede llamarse con justicia fatiga clínica. Hay una tendencia al aumento del ausentismo y, en particular, a más ausencias por períodos cortos. Esto parece deberse tanto a la necesidad de reposo como al aumento de la morbilidad. El estado de fatiga crónica se presenta particularmente entre las personas expuestas a conflictos o dificultades psíquicas. A veces es muy difícil distinguir las causas externas de las internas. De hecho, es casi imposible distinguir causa y efecto en la fatiga clínica: una actitud negativa hacia el trabajo, los superiores o el lugar de trabajo puede ser tanto la causa de la fatiga clínica como el resultado.

                            Las investigaciones han demostrado que los operadores de centralita y el personal de supervisión empleados en los servicios de telecomunicaciones presentan un aumento significativo de los síntomas fisiológicos de fatiga después de su trabajo (tiempo de reacción visual, frecuencia de fusión del parpadeo, pruebas de destreza). Las investigaciones médicas revelaron que en estos dos grupos de trabajadoras había un aumento significativo de estados neuróticos, irritabilidad, dificultad para dormir y sensación crónica de cansancio, en comparación con un grupo similar de mujeres empleadas en las ramas técnicas del correo, teléfono y servicios telegráficos. La acumulación de síntomas no siempre se debió a una actitud negativa por parte de las mujeres afectadas por su trabajo o sus condiciones de trabajo.

                            Medidas preventivas

                            No existe una panacea para la fatiga, pero se puede hacer mucho para aliviar el problema prestando atención a las condiciones generales de trabajo y al entorno físico del lugar de trabajo. Por ejemplo, se puede lograr mucho mediante la organización correcta de las horas de trabajo, la provisión de períodos de descanso adecuados y comedores y baños apropiados; también deberían concederse vacaciones pagadas adecuadas a los trabajadores. El estudio ergonómico del puesto de trabajo también puede ayudar en la reducción de la fatiga al garantizar que los asientos, mesas y bancos de trabajo tengan las dimensiones adecuadas y que el flujo de trabajo esté correctamente organizado. Además, el control del ruido, el aire acondicionado, la calefacción, la ventilación y la iluminación pueden tener un efecto beneficioso para retrasar la aparición de la fatiga en los trabajadores.

                            La monotonía y la tensión también pueden aliviarse mediante el uso controlado del color y la decoración en el entorno, intervalos de música y, en ocasiones, pausas para ejercicios físicos para trabajadores sedentarios. La formación de los trabajadores y, en particular, del personal de supervisión y gestión también desempeña un papel importante.

                             

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                            Martes, 08 Marzo 2011 21: 40

                            Fatiga y Recuperación

                            La fatiga y la recuperación son procesos periódicos en todo organismo vivo. La fatiga se puede describir como un estado que se caracteriza por una sensación de cansancio combinada con una reducción o variación no deseada en el desempeño de la actividad (Rohmert 1973).

                            No todas las funciones del organismo humano se cansan como consecuencia del uso. Incluso cuando dormimos, por ejemplo, respiramos y nuestro corazón late sin pausa. Evidentemente, las funciones básicas de respiración y actividad cardíaca son posibles durante toda la vida sin fatiga y sin pausas de recuperación.

                            Por otro lado, encontramos después de un trabajo pesado bastante prolongado que hay una reducción en la capacidad, lo que llamamos fatiga. Esto no se aplica solo a la actividad muscular. Los órganos sensoriales o los centros nerviosos también se cansan. Sin embargo, el objetivo de cada célula es equilibrar la capacidad perdida por su actividad, un proceso que llamamos recuperación.

                            Estrés, tensión, fatiga y recuperación

                            Los conceptos de fatiga y recuperación en el trabajo humano están estrechamente relacionados con los conceptos ergonómicos de estrés y tensión (Rohmert 1984) (figura 1).

                            Figura 1. Estrés, tensión y fatiga

                            ERG150F1

                            Estrés significa la suma de todos los parámetros de trabajo en el sistema de trabajo que influyen en las personas en el trabajo, que se perciben o sienten principalmente sobre el sistema receptor o que imponen demandas al sistema efector. Los parámetros de estrés resultan de la tarea de trabajo (trabajo muscular, trabajo no muscular—dimensiones y factores orientados a la tarea) y de las condiciones físicas, químicas y sociales bajo las cuales se debe realizar el trabajo (ruido, clima, iluminación, vibraciones). trabajo por turnos, etc.—dimensiones y factores orientados a la situación).

                            La intensidad/dificultad, la duración y la composición (es decir, la distribución simultánea y sucesiva de estas demandas específicas) de los factores estresantes da como resultado un estrés combinado, que todos los efectos exógenos de un sistema de trabajo ejercen sobre la persona que trabaja. Este estrés combinado se puede afrontar de forma activa o pasiva, dependiendo específicamente del comportamiento de la persona que trabaja. El caso activo implicará actividades dirigidas a la eficiencia del sistema de trabajo, mientras que el caso pasivo inducirá reacciones (voluntarias o involuntarias), que se relacionan principalmente con la minimización del estrés. La relación entre el estrés y la actividad está influenciada decisivamente por las características y necesidades individuales de la persona trabajadora. Los principales factores de influencia son los que determinan el rendimiento y están relacionados con la motivación y la concentración y los relacionados con la disposición, que pueden denominarse habilidades y destrezas.

                            Las tensiones relevantes para el comportamiento, que se manifiestan en ciertas actividades, causan tensiones diferentes individualmente. Las tensiones se pueden indicar mediante la reacción de indicadores fisiológicos o bioquímicos (p. ej., elevando el ritmo cardíaco) o se pueden percibir. Por lo tanto, las tensiones son susceptibles de "escalamiento psicofísico", que estima la tensión experimentada por la persona que trabaja. En un enfoque de comportamiento, la existencia de tensión también se puede derivar de un análisis de actividad. La intensidad con la que reaccionan los indicadores de estrés (fisiológico-bioquímico, conductual o psicofísico) depende de la intensidad, duración y combinación de los factores estresantes, así como de las características, capacidades, habilidades y necesidades individuales de la persona que trabaja.

                            A pesar de las tensiones constantes, los indicadores derivados de los campos de actividad, el rendimiento y la tensión pueden variar con el tiempo (efecto temporal). Tales variaciones temporales deben interpretarse como procesos de adaptación de los sistemas orgánicos. Los efectos positivos provocan una reducción de la tensión/mejora de la actividad o el rendimiento (p. ej., a través del entrenamiento). En el caso negativo, sin embargo, resultarán en un aumento de la tensión/reducción de la actividad o el rendimiento (p. ej., fatiga, monotonía).

                            Los efectos positivos pueden entrar en acción si se mejoran las capacidades y habilidades disponibles en el proceso de trabajo mismo, por ejemplo, cuando se supera ligeramente el umbral de estimulación del entrenamiento. Es probable que aparezcan los efectos negativos si se exceden los llamados límites de resistencia (Rohmert 1984) en el curso del proceso de trabajo. Esta fatiga conduce a una reducción de las funciones fisiológicas y psicológicas, que puede compensarse con la recuperación.

                            Para restaurar el rendimiento original, se necesitan permisos de descanso o al menos períodos con menos estrés (Luczak 1993).

                            Cuando el proceso de adaptación se lleva más allá de los umbrales definidos, el sistema orgánico empleado puede dañarse hasta causar una deficiencia parcial o total de sus funciones. Puede aparecer una reducción irreversible de las funciones cuando el estrés es demasiado alto (daño agudo) o cuando la recuperación es imposible durante más tiempo (daño crónico). Un ejemplo típico de tal daño es la pérdida de audición inducida por ruido.

                            Modelos de fatiga

                            La fatiga puede tener muchos aspectos, dependiendo de la forma y combinación de la tensión, y aún no es posible una definición general de la misma. Los procesos biológicos de la fatiga en general no son medibles de forma directa, por lo que las definiciones se orientan principalmente hacia los síntomas de la fatiga. Estos síntomas de fatiga se pueden dividir, por ejemplo, en las siguientes tres categorías.

                              1. Síntomas fisiológicos: la fatiga se interpreta como una disminución de las funciones de los órganos o de todo el organismo. Produce reacciones fisiológicas, por ejemplo, un aumento de la frecuencia cardíaca o de la actividad muscular eléctrica (Laurig 1970).
                              2. Síntomas conductuales: la fatiga se interpreta principalmente como una disminución de los parámetros de rendimiento. Los ejemplos son errores crecientes al resolver ciertas tareas o una variabilidad creciente de desempeño.
                              3. Síntomas psicofísicos: la fatiga se interpreta como un aumento de la sensación de esfuerzo y deterioro de la sensación, dependiendo de la intensidad, duración y composición de los factores estresantes.

                                   

                                  En el proceso de fatiga, estos tres síntomas pueden desempeñar un papel, pero pueden aparecer en diferentes momentos.

                                  Las reacciones fisiológicas en los sistemas orgánicos, particularmente los involucrados en el trabajo, pueden aparecer primero. Posteriormente, la sensación de esfuerzo puede verse afectada. Los cambios en el rendimiento se manifiestan generalmente en una regularidad de trabajo decreciente o en una cantidad creciente de errores, aunque la media del rendimiento puede no verse afectada aún. Por el contrario, con la motivación adecuada, la persona que trabaja puede incluso tratar de mantener el rendimiento a través de la fuerza de voluntad. El siguiente paso puede ser una clara reducción del rendimiento que termine con un colapso del mismo. Los síntomas fisiológicos pueden conducir a un colapso del organismo, incluyendo cambios en la estructura de la personalidad y agotamiento. El proceso de fatiga se explica en la teoría de la desestabilización sucesiva (Luczak 1983).

                                  La tendencia principal de fatiga y recuperación se muestra en la figura 2.

                                  Figura 2. Tendencia principal de fatiga y recuperación

                                  ERG150F2

                                  Pronóstico de Fatiga y Recuperación

                                  En el campo de la ergonomía existe un especial interés por predecir la fatiga en función de la intensidad, duración y composición de los factores estresantes y determinar el tiempo de recuperación necesario. La Tabla 1 muestra esos diferentes niveles de actividad y períodos de consideración y posibles causas de fatiga y diferentes posibilidades de recuperación.

                                  Tabla 1. Fatiga y recuperación en función de los niveles de actividad

                                  Nivel de actividad

                                  periodo

                                  fatiga de

                                  Recuperación por

                                  Vida laboral

                                  Décadas

                                  sobreesfuerzo para
                                  décadas

                                  Retirement

                                  Fases de la vida laboral.

                                  Años

                                  sobreesfuerzo para
                                  años

                                  Dias Festivos

                                  Secuencias de
                                  turnos de trabajo

                                  meses/semanas

                                  Cambio desfavorable
                                  dietas

                                  Fin de semana, gratis
                                  días

                                  Un turno de trabajo

                                  Un día

                                  Estrés arriba
                                  límites de resistencia

                                  tiempo libre, descanso
                                  períodos

                                  tareas

                                  Horario

                                  Estrés arriba
                                  límites de resistencia

                                  Periodo de descanso

                                  parte de una tarea

                                  Min

                                  Estrés arriba
                                  límites de resistencia

                                  Cambio de estrés
                                  factores importantes

                                   

                                  En el análisis ergonómico del estrés y la fatiga para determinar el tiempo de recuperación necesario, lo más importante es considerar el período de una jornada laboral. Los métodos de tales análisis comienzan con la determinación de los diferentes factores de estrés en función del tiempo (Laurig 1992) (figura 3).

                                  Figura 3. Estrés en función del tiempo

                                  ERG150F4

                                  Los factores de estrés se determinan a partir del contenido específico del trabajo y de las condiciones de trabajo. El contenido del trabajo podría ser la producción de fuerza (p. ej., al manipular cargas), la coordinación de funciones motoras y sensoriales (p. ej., al ensamblar o operar una grúa), la conversión de información en reacción (p. ej., al controlar), las transformaciones de entrada para generar información (p. ej., al programar, traducir) y la producción de información (p. ej., al diseñar, resolver problemas). Las condiciones de trabajo incluyen aspectos físicos (p. ej., ruido, vibraciones, calor), químicos (agentes químicos) y sociales (p. ej., compañeros, trabajo por turnos).

                                  En el caso más sencillo, habrá un único factor de estrés importante, mientras que los demás pueden despreciarse. En esos casos, especialmente cuando los factores de estrés resultan del trabajo muscular, a menudo es posible calcular las asignaciones de descanso necesarias, porque se conocen los conceptos básicos.

                                  Por ejemplo, la cantidad de descanso suficiente en el trabajo muscular estático depende de la fuerza y ​​la duración de la contracción muscular como en una función exponencial unida por multiplicación según la fórmula:

                                  with

                                  RA = Asignación de descanso en porcentaje de t

                                  t = duración de la contracción (período de trabajo) en minutos

                                  T = duración máxima posible de la contracción en minutos

                                  f = la fuerza necesaria para la fuerza estática y

                                  F = fuerza máxima.

                                  La conexión entre la fuerza, el tiempo de retención y las asignaciones de descanso se muestra en la figura 4.

                                  Figura 4. Porcentaje de tolerancias de descanso para varias combinaciones de fuerzas de sujeción y tiempo

                                  ERG150F5

                                  Existen leyes similares para el trabajo muscular dinámico pesado (Rohmert 1962), el trabajo muscular ligero activo (Laurig 1974) o el trabajo muscular industrial diferente (Schmidtke 1971). Más raramente se encuentran leyes comparables para el trabajo no físico, por ejemplo, para la computación (Schmidtke 1965). Laurig (1981) y Luczak (1982) ofrecen una descripción general de los métodos existentes para determinar las asignaciones de descanso para trabajo muscular y no muscular principalmente aislado.

                                   

                                   

                                   

                                   

                                   

                                  Más difícil es la situación en la que existe una combinación de diferentes factores de estrés, como se muestra en la figura 5, que afectan a la persona que trabaja simultáneamente (Laurig 1992).

                                  Figura 5. La combinación de dos factores de estrés    

                                  ERG150F6

                                  La combinación de dos factores de tensión, por ejemplo, puede dar lugar a diferentes reacciones de deformación en función de las leyes de combinación. El efecto combinado de diferentes factores de estrés puede ser indiferente, compensatorio o acumulativo.

                                  En el caso de leyes de combinación indiferentes, los diferentes factores de estrés tienen un efecto sobre diferentes subsistemas del organismo. Cada uno de estos subsistemas puede compensar la tensión sin que la tensión se alimente a un subsistema común. La deformación general depende del factor de tensión más alto y, por lo tanto, no se necesitan leyes de superposición.

                                  Se da un efecto compensatorio cuando la combinación de diferentes factores de estrés conduce a una deformación más baja que cada factor de estrés por separado. La combinación de trabajo muscular y bajas temperaturas puede reducir el esfuerzo general, ya que las bajas temperaturas permiten que el cuerpo pierda el calor producido por el trabajo muscular.

                                  Surge un efecto acumulativo si se superponen varios factores de estrés, es decir, deben pasar por un "cuello de botella" fisiológico. Un ejemplo es la combinación de trabajo muscular y estrés por calor. Ambos factores de estrés afectan el sistema circulatorio como un cuello de botella común con la tensión acumulativa resultante.

                                  Los posibles efectos de combinación entre el trabajo muscular y las condiciones físicas se describen en Bruder (1993) (ver tabla 2).

                                  Tabla 2. Reglas de los efectos de combinación de dos factores de estrés en la deformación

                                   

                                  Frío

                                  Vibración

                                  Iluminación

                                  ruido

                                  Trabajo dinámico pesado

                                  +

                                  0

                                  0

                                  Trabajo muscular ligero activo

                                  +

                                  +

                                  0

                                  0

                                  Trabajo muscular estático

                                  +

                                  +

                                  0

                                  0

                                  0 efecto indiferente; + efecto acumulativo; – efecto compensatorio.

                                  Fuente: Adaptado de Bruder 1993.

                                  Para el caso de la combinación de más de dos factores de estrés, que es la situación normal en la práctica, solo se dispone de conocimientos científicos limitados. Lo mismo se aplica a la combinación sucesiva de factores de estrés (es decir, el efecto de tensión de diferentes factores de estrés que afectan al trabajador sucesivamente). Para tales casos, en la práctica, el tiempo de recuperación necesario se determina midiendo parámetros fisiológicos o psicológicos y utilizándolos como valores integradores.

                                   

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