Exposición ocupacional

La vibración mecánica que surge de procesos o herramientas motorizados y que ingresa al cuerpo por los dedos o la palma de la mano se denomina vibración transmitida a mano. Sinónimos frecuentes de vibración transmitida por la mano son vibración mano-brazo y vibración local o segmentaria. Los procesos y herramientas motorizados que exponen las manos de los operadores a vibraciones están muy extendidos en varias actividades industriales. La exposición ocupacional a las vibraciones transmitidas a mano surge de las herramientas eléctricas manuales utilizadas en la fabricación (p. ej., herramientas para trabajar metales de percusión, amoladoras y otras herramientas rotativas, llaves de impacto), explotación de canteras, minería y construcción (p. ej., perforadoras de roca, perforadoras de piedra). martillos, martillos picadores, vibrocompactadores), agricultura y silvicultura (p. ej., motosierras, desbrozadoras, descortezadoras) y servicios públicos (p. ej., trituradoras de carreteras y hormigón, martillos perforadores, trituradoras manuales). La exposición a vibraciones transmitidas a mano también puede ocurrir por piezas de trabajo que vibran en las manos del operador, como en el pulido de pedestal, y por controles vibratorios manuales, como en el funcionamiento de cortadoras de césped o en el control de compactadores de caminos que vibran. Se ha informado que el número de personas expuestas a vibraciones transmitidas por la mano en el trabajo supera las 150,000 en los Países Bajos, 0.5 millones en Gran Bretaña y 1.45 millones en los Estados Unidos. La exposición excesiva a vibraciones transmitidas por la mano puede causar trastornos en los vasos sanguíneos, nervios, músculos y huesos y articulaciones de las extremidades superiores. Se ha estimado que entre el 1.7 y el 3.6 % de los trabajadores de los países europeos y de los Estados Unidos están expuestos a vibraciones transmitidas por las manos potencialmente dañinas (ISSA International Section for Research 1989). El término síndrome de vibración mano-brazo (HAV, por sus siglas en inglés) se usa comúnmente para referirse a signos y síntomas asociados con la exposición a vibraciones transmitidas por la mano, que incluyen:

• trastornos vasculares

• trastornos neurológicos periféricos

• trastornos de los huesos y las articulaciones

• trastornos musculares

• otros trastornos (cuerpo entero, sistema nervioso central).

Las actividades de ocio, como andar en motocicleta o usar herramientas vibratorias domésticas, pueden exponer ocasionalmente las manos a vibraciones de gran amplitud, pero solo las exposiciones diarias prolongadas pueden provocar problemas de salud (Griffin 1990).

La relación entre la exposición ocupacional a las vibraciones transmitidas por la mano y los efectos adversos para la salud está lejos de ser simple. La Tabla 1 enumera algunos de los factores más importantes que concurren para causar lesiones en las extremidades superiores de los trabajadores expuestos a vibraciones.

Tabla 1. Algunos factores potencialmente relacionados con los efectos nocivos durante la exposición a vibraciones transmitidas por la mano

Características de vibración

• Magnitud (rms, pico, ponderado/no ponderado)

• Frecuencia (espectros, frecuencias dominantes)

• Dirección (ejes x, y, z)

herramientas o procesos

• Diseño de herramientas (portátiles, fijas)

• Tipo de herramienta (percusión, rotativa, percusión giratoria)

• Estado

• Operación

• Material que se trabaja

Condiciones de exposicion

• Duración (exposiciones diarias, anuales)

• Patrón de exposición (períodos continuos, intermitentes, de descanso)

• Duración acumulada de la exposición

Condiciones ambientales

• Temperatura ambiente

• Flujo de aire

• Humedad

• ruido

• Respuesta dinámica del sistema dedo-mano-brazo

• Impedancia mecánica

• Transmisibilidad de vibraciones

• Energía absorbida

Características individuales

• Método de trabajo (fuerza de agarre, fuerza de empuje, postura mano-brazo, posición del cuerpo)

• Salud

• Formación

• Habilidad

• uso de guantes

• Susceptibilidad individual a las lesiones 

Biodinámica

Se puede suponer que los factores que influyen en la transmisión de la vibración al sistema dedo-mano-brazo juegan un papel relevante en la génesis de la lesión por vibración. La transmisión de la vibración depende tanto de las características físicas de la vibración (magnitud, frecuencia, dirección) como de la respuesta dinámica de la mano (Griffin 1990).

Transmisibilidad e impedancia

Los resultados experimentales indican que el comportamiento mecánico del miembro superior humano es complejo, ya que la impedancia del sistema mano-brazo, es decir, su resistencia a vibrar, muestra variaciones pronunciadas con el cambio en la amplitud, frecuencia y dirección de la vibración, fuerzas aplicadas, y orientación de la mano y el brazo con respecto al eje del estímulo. La impedancia también está influida por la constitución corporal y las diferencias estructurales de las diversas partes del miembro superior (p. ej., la impedancia mecánica de los dedos es mucho menor que la de la palma de la mano). En general, los niveles de vibración más altos, así como los agarres más apretados, dan como resultado una mayor impedancia. Sin embargo, se ha encontrado que el cambio en la impedancia depende en gran medida de la frecuencia y la dirección del estímulo vibratorio y de varias fuentes de variabilidad intra e interindividual. En varios estudios se ha informado una región de resonancia para el sistema dedo-mano-brazo en el rango de frecuencia entre 80 y 300 Hz.

Las mediciones de la transmisión de vibraciones a través del brazo humano han demostrado que las vibraciones de baja frecuencia (>50 Hz) se transmiten con poca atenuación a lo largo de la mano y el antebrazo. La atenuación en el codo depende de la postura del brazo, ya que la transmisión de vibraciones tiende a disminuir con el aumento del ángulo de flexión en la articulación del codo. Para frecuencias más altas (>50 Hz), la transmisión de vibración disminuye progresivamente al aumentar la frecuencia, y por encima de 150 a 200 Hz, la mayor parte de la energía vibratoria se disipa en los tejidos de la mano y los dedos. De las mediciones de transmisibilidad se ha inferido que en la región de alta frecuencia la vibración puede ser responsable del daño a las estructuras blandas de los dedos y las manos, mientras que la vibración de baja frecuencia de gran amplitud (p. ej., de herramientas de percusión) podría estar asociada con lesiones. a la muñeca, codo y hombro.

Factores que influyen en la dinámica de los dedos y las manos

Se puede suponer que los efectos adversos de la exposición a vibraciones están relacionados con la energía disipada en las extremidades superiores. La absorción de energía depende en gran medida de los factores que afectan el acoplamiento del sistema dedo-mano a la fuente de vibración. Las variaciones en la presión de agarre, la fuerza estática y la postura modifican la respuesta dinámica del dedo, la mano y el brazo y, en consecuencia, la cantidad de energía transmitida y absorbida. Por ejemplo, la presión de agarre tiene una influencia considerable en la absorción de energía y, en general, cuanto mayor sea el agarre de la mano, mayor será la fuerza transmitida al sistema mano-brazo. Los datos de respuesta dinámica pueden proporcionar información relevante para evaluar el potencial de lesión de la vibración de la herramienta y ayudar en el desarrollo de dispositivos antivibración como empuñaduras y guantes.

Efectos agudos

Malestar subjetivo

La vibración es detectada por varios mecanorreceptores de la piel, que se encuentran en los tejidos (epi)dérmicos y subcutáneos de la piel lisa y desnuda (glabra) de los dedos y las manos. Se clasifican en dos categorías, de adaptación lenta y rápida, según su adaptación y sus propiedades de campo receptivo. Los discos de Merkel y las terminaciones de Ruffini se encuentran en las unidades mecanorreceptoras de adaptación lenta, que responden a la presión estática y a los cambios lentos de presión y se excitan a baja frecuencia (<16 Hz). Las unidades de adaptación rápida tienen corpúsculos de Meissner y corpúsculos de Pacini, que responden a cambios rápidos en el estímulo y son responsables de la sensación vibratoria en el rango de frecuencia entre 8 y 400 Hz. La respuesta subjetiva a la vibración transmitida por la mano se ha utilizado en varios estudios para obtener valores de umbral, contornos de sensación equivalente y límites desagradables o de tolerancia para estímulos vibratorios a diferentes frecuencias (Griffin 1990). Los resultados experimentales indican que la sensibilidad humana a la vibración disminuye con el aumento de la frecuencia tanto para los niveles de vibración de comodidad como para los de molestia. La vibración vertical parece causar más incomodidad que la vibración en otras direcciones. También se ha encontrado que la incomodidad subjetiva es una función de la composición espectral de la vibración y la fuerza de agarre ejercida sobre el mango vibratorio.

Interferencia de actividad

La exposición aguda a vibraciones transmitidas por la mano puede provocar un aumento temporal de los umbrales vibrotáctiles debido a una depresión de la excitabilidad de los mecanorreceptores de la piel. La magnitud del cambio de umbral temporal, así como el tiempo de recuperación, está influenciada por varias variables, como las características del estímulo (frecuencia, amplitud, duración), la temperatura, así como la edad del trabajador y la exposición previa a la vibración. La exposición al frío agrava la depresión táctil inducida por la vibración, porque la baja temperatura tiene un efecto vasoconstrictor en la circulación digital y reduce la temperatura de la piel de los dedos. En los trabajadores expuestos a vibraciones que a menudo trabajan en un ambiente frío, los episodios repetidos de deterioro agudo de la sensibilidad táctil pueden provocar una reducción permanente de la percepción sensorial y la pérdida de la destreza de manipulación, lo que, a su vez, puede interferir con la actividad laboral, aumentando el riesgo de Lesiones agudas por accidentes.

Efectos no vasculares

Esquelético

Las lesiones óseas y articulares inducidas por vibraciones son un tema controvertido. Diversos autores consideran que los trastornos óseos y articulares en trabajadores que utilizan herramientas manuales vibratorias no son de carácter específico y similares a los debidos al proceso de envejecimiento y al trabajo manual pesado. Por otro lado, algunos investigadores han informado que los cambios esqueléticos característicos en las manos, las muñecas y los codos pueden resultar de la exposición prolongada a vibraciones transmitidas por las manos. Las primeras investigaciones con rayos X habían revelado una alta prevalencia de vacuolas y quistes óseos en las manos y muñecas de los trabajadores expuestos a vibraciones, pero estudios más recientes no han mostrado un aumento significativo con respecto a los grupos de control formados por trabajadores manuales. Se ha notificado una prevalencia excesiva de osteoartrosis de muñeca y artrosis de codo y osteofitosis en mineros del carbón, trabajadores de la construcción de carreteras y trabajadores de la metalurgia expuestos a golpes y vibraciones de baja frecuencia y gran amplitud de herramientas neumáticas de percusión. Por el contrario, hay poca evidencia de una mayor prevalencia de trastornos óseos y articulares degenerativos en las extremidades superiores de los trabajadores expuestos a vibraciones de frecuencia media o alta provenientes de motosierras o rectificadoras. El gran esfuerzo físico, el agarre contundente y otros factores biomecánicos pueden explicar la mayor incidencia de lesiones esqueléticas que se encuentran en los trabajadores que utilizan herramientas de percusión. El dolor local, la hinchazón y la rigidez y deformidades de las articulaciones pueden estar asociados con hallazgos radiológicos de degeneración ósea y articular. En unos pocos países (incluidos Francia, Alemania e Italia), los trastornos óseos y articulares que se producen en los trabajadores que utilizan herramientas manuales vibratorias se consideran una enfermedad profesional y se indemniza a los trabajadores afectados.

Neurológico

Los trabajadores que manipulan herramientas vibratorias pueden experimentar hormigueo y entumecimiento en los dedos y las manos. Si continúa la exposición a vibraciones, estos síntomas tienden a empeorar y pueden interferir con la capacidad laboral y las actividades de la vida. Los trabajadores expuestos a vibraciones pueden presentar umbrales vibratorios, térmicos y táctiles aumentados en los exámenes clínicos. Se ha sugerido que la exposición continua a vibraciones no solo puede deprimir la excitabilidad de los receptores de la piel, sino que también puede inducir cambios patológicos en los nervios digitales, como edema perineural, seguido de fibrosis y pérdida de fibras nerviosas. Las encuestas epidemiológicas de trabajadores expuestos a vibraciones muestran que la prevalencia de trastornos neurológicos periféricos varía desde un pequeño porcentaje hasta más del 80 por ciento, y que la pérdida sensorial afecta a los usuarios de una amplia gama de tipos de herramientas. Parece que la neuropatía por vibraciones se desarrolla independientemente de otros trastornos inducidos por vibraciones. En el Taller de Estocolmo 86 (1987) se propuso una escala del componente neurológico del síndrome HAV, que consta de tres etapas según los síntomas y los resultados del examen clínico y las pruebas objetivas (tabla 2).

Tabla 2. Etapas neurosensoriales de la escala del Taller de Estocolmo para el síndrome de vibración mano-brazo

Fuente: Taller de Estocolmo 86 1987.

Se requiere un diagnóstico diferencial cuidadoso para distinguir la neuropatía por vibración de las neuropatías por atrapamiento, como el síndrome del túnel carpiano (STC), un trastorno debido a la compresión del nervio mediano cuando pasa a través de un túnel anatómico en la muñeca. El CTS parece ser un trastorno común en algunos grupos ocupacionales que utilizan herramientas vibratorias, como perforadores de rocas, plateros y trabajadores forestales. Se cree que los estresores ergonómicos que actúan sobre la mano y la muñeca (movimientos repetitivos, agarre forzado, posturas incómodas), además de la vibración, pueden causar STC en los trabajadores que manipulan herramientas vibratorias. La electroneuromiografía que mide las velocidades de los nervios sensoriales y motores ha demostrado ser útil para diferenciar el STC de otros trastornos neurológicos.

Muscular

Los trabajadores expuestos a vibraciones pueden quejarse de debilidad muscular y dolor en manos y brazos. En algunas personas, la fatiga muscular puede causar discapacidad. Se ha informado una disminución en la fuerza de agarre de la mano en estudios de seguimiento de leñadores. Se han sugerido lesiones mecánicas directas o daños en los nervios periféricos como posibles factores etiológicos de los síntomas musculares. Se han informado otros trastornos relacionados con el trabajo en trabajadores expuestos a vibraciones, como tendinitis y tenosinovitis en las extremidades superiores, y la contractura de Dupuytren, una enfermedad del tejido fascial de la palma de la mano. Estos trastornos parecen estar relacionados con factores de estrés ergonómico derivados del trabajo manual pesado, y la asociación con la vibración transmitida por la mano no es concluyente.

Trastornos vasculares

El fenómeno de Raynaud

Giovanni Loriga, un médico italiano, informó por primera vez en 1911 que los cortadores de piedra que usaban martillos neumáticos en mármol y bloques de piedra en algunos patios de Roma sufrían ataques de palidez en los dedos, parecidos a la respuesta vasoespástica digital al frío o al estrés emocional descrita por Maurice Raynaud en 1862. Alice Hamilton (1918) hizo observaciones similares entre los cortadores de piedra en los Estados Unidos, y más tarde varios otros investigadores. En la literatura se han utilizado varios sinónimos para describir los trastornos vasculares inducidos por vibraciones: dedo muerto o blanco, fenómeno de Raynaud de origen laboral, enfermedad vasoespástica traumática y, más recientemente, dedo blanco inducido por vibraciones (FVW). Clínicamente, el VWF se caracteriza por episodios de dedos blancos o pálidos causados ​​por el cierre espástico de las arterias digitales. Los ataques generalmente se desencadenan por el frío y duran de 5 a 30 a 40 minutos. Se puede experimentar una pérdida completa de la sensibilidad táctil durante un ataque. En la fase de recuperación, comúnmente acelerada por calor o masaje local, puede aparecer enrojecimiento en los dedos afectados como resultado de un aumento reactivo del flujo sanguíneo en los vasos cutáneos. En los raros casos avanzados, los ataques vasoespásticos digitales severos y repetidos pueden conducir a cambios tróficos (ulceración o gangrena) en la piel de las yemas de los dedos. Para explicar el fenómeno de Raynaud inducido por el frío en trabajadores expuestos a vibraciones, algunos investigadores invocan un reflejo vasoconstrictor simpático central exagerado causado por una exposición prolongada a vibraciones dañinas, mientras que otros tienden a enfatizar el papel de los cambios locales inducidos por vibraciones en los vasos digitales (p. engrosamiento de la pared muscular, daño endotelial, cambios en los receptores funcionales). En el Taller de Estocolmo 86 (1987) (tabla 3) se propuso una escala de grados para la clasificación del VWF. También está disponible un sistema numérico para los síntomas del VWF desarrollado por Griffin y basado en puntajes para el blanqueamiento de diferentes falanges (Griffin 1990). Se utilizan varias pruebas de laboratorio para diagnosticar el VWF de manera objetiva. La mayoría de estas pruebas se basan en la provocación con frío y la medición de la temperatura de la piel de los dedos o el flujo sanguíneo digital y la presión antes y después de enfriar los dedos y las manos.

Tabla 3. Escala del Taller de Estocolmo para la estadificación del fenómeno de Raynaud inducido por frío en el síndrome de vibración mano-brazo

Fuente: Taller de Estocolmo 86 1987.

Los estudios epidemiológicos han señalado que la prevalencia del VWF es muy amplia, desde menos del 1 al 100 por ciento. Se ha encontrado que el VWF está asociado con el uso de herramientas de percusión para trabajar metales, amoladoras y otras herramientas rotativas, martillos y taladros de percusión utilizados en excavaciones, maquinaria vibratoria utilizada en el bosque y otras herramientas y procesos motorizados. El VWF está reconocido como una enfermedad profesional en muchos países. Desde 1975 a 80 se ha informado una disminución en la incidencia de nuevos casos de VWF entre los trabajadores forestales en Europa y Japón después de la introducción de motosierras antivibración y medidas administrativas que redujeron el tiempo de uso de la sierra. Resultados similares aún no están disponibles para herramientas de otros tipos.

Otros trastornos

Algunos estudios indican que en los trabajadores afectados por VWF la pérdida auditiva es mayor a la esperada en base al envejecimiento y la exposición al ruido por el uso de herramientas vibratorias. Se ha sugerido que los sujetos con VWF pueden tener un riesgo adicional de deficiencia auditiva debido a la vasoconstricción simpática refleja inducida por la vibración de los vasos sanguíneos que irrigan el oído interno. Además de los trastornos periféricos, algunas escuelas de medicina ocupacional rusas y japonesas informaron otros efectos adversos para la salud que involucran el sistema nervioso central y endocrino de los trabajadores expuestos a vibraciones (Griffin 1990). El cuadro clínico, denominado “enfermedad vibratoria”, incluye signos y síntomas relacionados con la disfunción de los centros autónomos del cerebro (p. ej., fatiga persistente, dolor de cabeza, irritabilidad, trastornos del sueño, impotencia, anomalías electroencefalográficas). Estos hallazgos deben interpretarse con cautela y se necesita más trabajo de investigación clínica y epidemiológica cuidadosamente diseñado para confirmar la hipótesis de una asociación entre los trastornos del sistema nervioso central y la exposición a vibraciones transmitidas por la mano.

Estándares

Varios países han adoptado normas o directrices para la exposición a vibraciones transmitidas a mano. La mayoría de ellos se basan en la Norma Internacional 5349 (ISO 1986). Para medir la vibración transmitida por la mano, ISO 5349 recomienda el uso de una curva de ponderación de frecuencia que se aproxima a la sensibilidad dependiente de la frecuencia de la mano a los estímulos de vibración. La aceleración ponderada en frecuencia de la vibración (a_{h, w}) se obtiene con un filtro de ponderación adecuado o mediante la suma de valores ponderados de aceleración medidos en bandas de octava o de tercio de octava a lo largo de un sistema de coordenadas ortogonales (x_h, y_h, z_h), (Figura 1). En la norma ISO 5349, la exposición diaria a la vibración se expresa en términos de aceleración ponderada por frecuencia de energía equivalente durante un período de cuatro horas ((a_{h, w})_{eq (4)} en m/s² rms), de acuerdo con la siguiente ecuación:

(a_{h, w})_{eq (4)}=(T/ 4)^½(a_{h, w})_eq(T)

donde T es el tiempo de exposición diario expresado en horas y (a_{h, w})_eq(T) es la aceleración ponderada en frecuencia de energía equivalente para el tiempo de exposición diario T. La norma proporciona orientación para calcular (a_{h, w})_eq(T) si un día de trabajo típico se caracteriza por varias exposiciones de diferentes magnitudes y duraciones. El anexo A de la norma ISO 5349 (que no forma parte de la norma) propone una relación dosis-efecto entre (a_{h, w})_{eq (4)} y VWF, que se puede aproximar mediante la ecuación:

C=[(a_{h, w})_{eq (4)} T_F/ 95]² x 100

donde C es el percentil de trabajadores expuestos que se espera que muestren VWF (en el rango de 10 a 50%), y T_F es el tiempo de exposición antes del blanqueamiento de los dedos entre los trabajadores afectados (en el rango de 1 a 25 años). El componente dominante de un solo eje de la vibración dirigida a la mano se usa para calcular (a_{h, w})_{eq (4)}, que no debe superar los 50 m/s². De acuerdo con la relación dosis-efecto de ISO, se puede esperar que el VWF ocurra en aproximadamente el 10 % de los trabajadores expuestos a vibraciones diarias a 3 m/s² por diez años.

Figura 1. Sistema de coordenadas basicéntrico para la medición de vibraciones transmitidas a mano

Para minimizar el riesgo de efectos adversos para la salud inducidos por vibraciones, otros comités u organizaciones han propuesto niveles de acción y valores límite de umbral (TLV) para la exposición a vibraciones. La Conferencia Estadounidense de Higienistas Industriales Gubernamentales (ACGIH) ha publicado los TLV para vibraciones transmitidas a mano medidas de acuerdo con el procedimiento de ponderación de frecuencia ISO (Conferencia Estadounidense de Higienistas Industriales Gubernamentales 1992), (tabla 4). Según ACGIH, los TLV propuestos se refieren a la exposición a vibraciones a las que “casi todos los trabajadores pueden estar expuestos repetidamente sin pasar de la Etapa 1 del Sistema de clasificación de VWF en talleres de Estocolmo”. Más recientemente, los niveles de exposición a las vibraciones transmitidas a mano han sido presentados por la Comisión de las Comunidades Europeas dentro de una propuesta de Directiva para la protección de los trabajadores frente a los riesgos derivados de los agentes físicos (Consejo de la Unión Europea 1994), (tabla 5 ). En la Directiva propuesta, la cantidad utilizada para la evaluación del riesgo de vibración se expresa en términos de una aceleración ponderada en frecuencia de energía equivalente de ocho horas, A(8)=(T/ 8)^½ (a_{h, w})_eq(T), utilizando la suma vectorial de aceleraciones ponderadas determinadas en coordenadas ortogonales a_suma=(a_{x, alto, ancho}²+a_{y, h, w}²+a_z,h,w²)^½ en el mango de la herramienta que vibra o en la pieza de trabajo. Los métodos de medición y evaluación de la exposición a vibraciones informados en la Directiva se derivan básicamente del Estándar Británico (BS) 6842 (BSI 1987a). El estándar BS, sin embargo, no recomienda límites de exposición, pero proporciona un apéndice informativo sobre el estado del conocimiento de la relación dosis-efecto para la vibración transmitida a mano. Las magnitudes de aceleración ponderadas en frecuencia estimadas susceptibles de causar VWF en el 10% de los trabajadores expuestos a vibraciones según la norma BS se reportan en la tabla 6.

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Tabla 4. Valores límite de umbral para vibraciones transmitidas a mano

* 1 gramo = 9.81 .

Fuente: Según la Conferencia Estadounidense de Higienistas Industriales Gubernamentales 1992.

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Tabla 5. Propuesta del Consejo de la Unión Europea para una Directiva del Consejo sobre agentes físicos: Anexo II A. Vibraciones transmitidas a mano (1994)

* A(8) = 8 h de aceleración ponderada en frecuencia de energía equivalente.

** Información, formación, medidas técnicas, vigilancia sanitaria.

*** Medidas apropiadas para la protección de la salud y la seguridad.

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Tabla 6. Magnitudes de aceleración de vibraciones ponderadas en frecuencia ( rms) que puede esperarse que produzca palidez en los dedos en el 10 % de las personas expuestas*

* Con una exposición de corta duración, las magnitudes son altas y los trastornos vasculares pueden no ser el primer síntoma adverso que se desarrolle.

Fuente: Según British Standard 6842. 1987, BSI 1987a.

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Medición y Evaluación de la Exposición

Las mediciones de vibración se realizan para brindar asistencia en el desarrollo de nuevas herramientas, verificar la vibración de las herramientas en el momento de la compra, verificar las condiciones de mantenimiento y evaluar la exposición humana a la vibración en el lugar de trabajo. El equipo de medición de vibraciones generalmente consta de un transductor (generalmente un acelerómetro), un dispositivo amplificador, un filtro (filtro de paso de banda y/o red de ponderación de frecuencia) y un indicador o registrador de amplitud o nivel. Las mediciones de vibración deben realizarse en el mango de la herramienta o en la pieza de trabajo cerca de la superficie de la(s) mano(s) donde la vibración ingresa al cuerpo. Se requiere una selección cuidadosa de los acelerómetros (por ejemplo, tipo, masa, sensibilidad) y métodos apropiados para montar el acelerómetro en la superficie vibratoria para obtener resultados precisos. La vibración transmitida a la mano debe medirse e informarse en las direcciones apropiadas de un sistema de coordenadas ortogonales (figura 1). La medición debe realizarse en un rango de frecuencia de al menos 5 a 1,500 Hz, y el contenido de frecuencia de aceleración de la vibración en uno o más ejes puede presentarse en bandas de octava con frecuencias centrales de 8 a 1,000 Hz o en bandas de tercio de octava con frecuencias centrales de 6.3 a 1,250 Hz. La aceleración también puede expresarse como aceleración ponderada en frecuencia utilizando una red de ponderación que cumpla con las características especificadas en ISO 5349 o BS 6842. Las mediciones en el lugar de trabajo muestran que pueden ocurrir diferentes magnitudes de vibración y espectros de frecuencia en herramientas del mismo tipo o cuando la misma herramienta se opera de manera diferente. La figura 2 informa el valor medio y el rango de distribución de las aceleraciones ponderadas medidas en el eje dominante de las herramientas motorizadas utilizadas en la silvicultura y la industria (ISSA International Section for Research 1989). En varias normas, la exposición a vibraciones transmitidas a mano se evalúa en términos de aceleración ponderada de frecuencia equivalente a energía de cuatro u ocho horas calculada mediante las ecuaciones anteriores. El método para obtener la aceleración de energía equivalente supone que el tiempo de exposición diario necesario para producir efectos adversos para la salud es inversamente proporcional al cuadrado de la aceleración ponderada en frecuencia (por ejemplo, si la magnitud de la vibración se reduce a la mitad, el tiempo de exposición puede aumentar en un factor de cuatro). Esta dependencia del tiempo se considera razonable para fines de estandarización y es conveniente para la instrumentación, pero debe señalarse que no está totalmente corroborada por datos epidemiológicos (Griffin 1990).

Figura 2. Valores medios y rango de distribución de la aceleración rms ponderada en frecuencia en el eje dominante medida en el(los) mango(s) de algunas herramientas eléctricas utilizadas en la silvicultura y la industria

Prevención

La prevención de lesiones o trastornos causados ​​por vibraciones transmitidas por la mano requiere la implementación de procedimientos administrativos, técnicos y médicos (ISO 1986; BSI 1987a). También se debe dar el asesoramiento adecuado a los fabricantes y usuarios de herramientas vibratorias. Las medidas administrativas deben incluir información y capacitación adecuadas para instruir a los operadores de maquinaria vibratoria para que adopten prácticas de trabajo seguras y correctas. Dado que se cree que la exposición continua a la vibración aumenta el riesgo de vibración, los horarios de trabajo deben organizarse para incluir períodos de descanso. Las medidas técnicas deben incluir la elección de herramientas con la vibración más baja y con un diseño ergonómico apropiado. De acuerdo con la Directiva de la CE para la seguridad de la maquinaria (Consejo de las Comunidades Europeas 1989), el fabricante debe hacer público si la aceleración ponderada en frecuencia de la vibración transmitida a mano supera los 2.5 m/s², según lo determinen los códigos de prueba adecuados, como se indica en la norma internacional ISO 8662/1 y sus documentos complementarios para herramientas específicas (ISO 1988). Las condiciones de mantenimiento de la herramienta deben verificarse cuidadosamente mediante mediciones periódicas de vibración. Se deben realizar exámenes médicos previos al empleo y exámenes clínicos posteriores a intervalos regulares en los trabajadores expuestos a vibraciones. Los objetivos de la vigilancia médica son informar al trabajador sobre el riesgo potencial asociado con la exposición a vibraciones, evaluar el estado de salud y diagnosticar trastornos inducidos por vibraciones en una etapa temprana. En el primer examen de detección, se debe prestar especial atención a cualquier condición que pueda verse agravada por la exposición a vibraciones (p. ej., tendencia constitucional a los dedos blancos, algunas formas de fenómeno de Raynaud secundario, lesiones anteriores en las extremidades superiores, trastornos neurológicos). Se debe decidir evitar o reducir la exposición a vibraciones del trabajador afectado después de considerar tanto la gravedad de los síntomas como las características de todo el proceso de trabajo. Se debe aconsejar al trabajador que use ropa adecuada para mantener todo el cuerpo caliente y que evite o minimice el consumo de tabaco y algunas drogas que pueden afectar la circulación periférica. Los guantes pueden ser útiles para proteger los dedos y las manos de traumatismos y mantenerlos calientes. Los llamados guantes antivibración pueden proporcionar cierto aislamiento de los componentes de vibración de alta frecuencia que surgen de algunas herramientas.

Atrás

El mareo por movimiento, o cinetosis, no es una condición patológica, sino una respuesta normal a ciertos estímulos de movimiento con los que el individuo no está familiarizado y, por lo tanto, no está adaptado; sólo aquellos sin un aparato vestibular funcional del oído interno son verdaderamente inmunes.

Movimientos que producen enfermedad

Hay muchos tipos diferentes de movimientos provocativos que inducen el síndrome de cinetosis. La mayoría están asociados con ayudas a la locomoción, en particular, barcos, aerodeslizadores, aviones, automóviles y trenes; con menos frecuencia, elefantes y camellos. Las aceleraciones complejas generadas por los juegos de feria, como los columpios, los tiovivos, las montañas rusas, etc., pueden ser muy provocativas. Además, muchos astronautas/cosmonautas sufren de cinetosis (mareo por movimiento espacial) cuando hacen movimientos de cabeza por primera vez en el entorno de fuerza anormal (ingravidez) del vuelo orbital. El síndrome de cinetosis también se produce por ciertos estímulos visuales en movimiento, sin ningún movimiento físico del observador; la visualización del mundo visual externo de simuladores de base fija (enfermedad del simulador) o una proyección en pantalla grande de escenas tomadas desde un vehículo en movimiento (enfermedad Cinerama o IMAX) son ejemplos.

Etiología

La característica esencial de los estímulos que inducen el mareo por movimiento es que generan información discordante de los sistemas sensoriales que proporcionan al cerebro información sobre la orientación espacial y el movimiento del cuerpo. La característica principal de esta discordia es un desajuste entre las señales proporcionadas, principalmente, por los ojos y el oído interno, y las que el sistema nervioso central “espera” recibir y correlacionar.

Se pueden identificar varias categorías de desajuste. El más importante es el desajuste de las señales del aparato vestibular (laberinto) del oído interno, en el que los canales semicirculares (los receptores especializados de las aceleraciones angulares) y los órganos otolitos (los receptores especializados de las aceleraciones de traslación) no proporcionan información concordante. Por ejemplo, cuando se realiza un movimiento de cabeza en un automóvil o avión que está girando, tanto los canales semicirculares como los otolitos se estimulan de manera atípica y brindan información errónea e incompatible, información que difiere sustancialmente de la generada por el mismo movimiento de cabeza. en un entorno estable de gravedad 1-G. Del mismo modo, las aceleraciones lineales de baja frecuencia (por debajo de 0.5 Hz), como las que ocurren a bordo de un barco en mares agitados o en un avión durante el vuelo a través de aire turbulento, también generan señales vestibulares contradictorias y, por lo tanto, son una causa importante de cinetosis.

El desajuste de la información visual y vestibular también puede ser un factor contribuyente importante. El ocupante de un vehículo en movimiento que no puede ver hacia afuera tiene más probabilidades de sufrir mareos que uno que tiene una buena referencia visual externa. El pasajero debajo de la cubierta o en la cabina de un avión percibe el movimiento del vehículo por señales vestibulares, pero recibe información visual solo de su movimiento relativo dentro del vehículo. La ausencia de una señal "esperada" y concordante en una modalidad sensorial particular también se considera la característica esencial de la cinetosis inducida visualmente, porque las señales visuales de movimiento no van acompañadas de las señales vestibulares que el individuo "espera" que ocurran cuando sujeto al movimiento indicado por la pantalla visual.

Signos y síntomas

Al exponerse a un movimiento provocativo, los signos y síntomas del mareo por movimiento se desarrollan en una secuencia definida, dependiendo la escala de tiempo de la intensidad de los estímulos del movimiento y la susceptibilidad del individuo. Sin embargo, existen diferencias considerables entre los individuos no solo en la susceptibilidad, sino también en el orden en que se desarrollan signos y síntomas particulares, o si se experimentan en absoluto. Por lo general, el síntoma más temprano es el malestar epigástrico ("conciencia del estómago"); esto va seguido de náuseas, palidez y sudoración, y es probable que vaya acompañado de una sensación de calor corporal, aumento de la salivación y eructos (eructos). Estos síntomas comúnmente se desarrollan con relativa lentitud, pero con la exposición continua al movimiento, hay un rápido deterioro del bienestar, las náuseas aumentan en severidad y culminan en vómitos o arcadas. El vómito puede brindar alivio, pero es probable que sea de corta duración a menos que cese el movimiento.

Hay otras características más variables del síndrome de cinetosis. La alteración del ritmo respiratorio con suspiros y bostezos puede ser un síntoma temprano y puede ocurrir hiperventilación, particularmente en aquellos que están ansiosos por la causa o consecuencia de su discapacidad. Se informa dolor de cabeza, tinnitus y mareos, mientras que en aquellos con malestar severo, la apatía y la depresión no son infrecuentes, y pueden ser de tal gravedad que se descuide la seguridad personal y la supervivencia. Una sensación de letargo y somnolencia puede ser dominante después del cese del movimiento provocador, y estos pueden ser los únicos síntomas en situaciones en las que la adaptación al movimiento desconocido se produce sin malestar.

Adaptación

Con la exposición continua o repetida a un movimiento provocador particular, la mayoría de las personas muestran una disminución en la gravedad de los síntomas; por lo general, después de tres o cuatro días de exposición continua (como a bordo de un barco o en un vehículo espacial) se han adaptado al movimiento y pueden llevar a cabo sus funciones normales sin discapacidad. En términos del modelo de "desajuste", esta adaptación o habituación representa el establecimiento de un nuevo conjunto de "expectativas" en el sistema nervioso central. Sin embargo, al regresar a un entorno familiar, estos ya no serán apropiados y los síntomas del mareo por movimiento pueden reaparecer. (mal de embarque) hasta que se produzca la readaptación. Los individuos difieren considerablemente en la velocidad a la que se adaptan, la forma en que conservan la adaptación y el grado en que pueden generalizar la adaptación protectora de un entorno de movimiento a otro. Desafortunadamente, una pequeña proporción de la población (probablemente alrededor del 5%) no se adapta, o se adapta tan lentamente que continúa experimentando síntomas durante todo el período de exposición al movimiento provocador.

Incidencia

La incidencia de la enfermedad en un entorno de movimiento particular se rige por una serie de factores, en particular:

• las características físicas del movimiento (su intensidad, frecuencia y dirección de acción)

• la duración de la exposición

• la susceptibilidad intrínseca del individuo

• la tarea que se realiza

• otros factores ambientales (p. ej., olor).

No es sorprendente que la aparición de enfermedades varíe ampliamente en diferentes entornos de movimiento. Por ejemplo: casi todos los ocupantes de balsas salvavidas en mares agitados vomitarán; El 60 % de los estudiantes de las tripulaciones aéreas sufren mareos en algún momento durante el entrenamiento, que en el 15 % es lo suficientemente grave como para interferir con el entrenamiento; por el contrario, menos del 0.5% de los pasajeros de aviones de transporte civil se ven afectados, aunque la incidencia es mayor en pequeños aviones de cercanías que vuelan a baja altura en aire turbulento.

Los estudios de laboratorio y de campo han demostrado que para el movimiento oscilatorio de traslación vertical (apropiadamente llamado tirón), la oscilación a una frecuencia de alrededor de 0.2 Hz es la más provocativa (figura 1). Para una intensidad dada (aceleración máxima) de oscilación, la incidencia de enfermedad cae muy rápidamente con un aumento en la frecuencia por encima de 0.2 Hz; el movimiento a 1 Hz es menos de una décima parte de la provocación que a 0.2 Hz. Asimismo, para el movimiento a frecuencias inferiores a 0.2 Hz, aunque la relación entre incidencia y frecuencia no está bien definida por falta de datos experimentales; ciertamente, un entorno 1-G estable, de frecuencia cero, no es provocativo.

Figura 1. Incidencia del mareo por movimiento en función de la frecuencia de la onda y la aceleración durante 2 horas de exposición al movimiento sinusoidal vertical

Relaciones establecidas entre la incidencia de síntomas de cinetosis y la frecuencia, magnitud y duración del mareo (z-eje) han llevado al desarrollo de fórmulas simples que pueden usarse para predecir la incidencia cuando se conocen los parámetros físicos del movimiento. El concepto, incorporado en la norma británica 6841 (BSI 1987b) y en el borrador de la norma internacional ISO 2631-1, es que la incidencia de los síntomas es proporcional al valor de la dosis de cinetosis (MSDV_z). El MSDV_z (en m/s^1.5) se define:

MSDV_z=(a²t)^½

donde a es el valor de la raíz cuadrada media (rms) de la aceleración ponderada en frecuencia (en m/s²) determinado por integración lineal sobre la duración, t (en segundos), de exposición al movimiento.

La ponderación de frecuencia que se aplicará a la aceleración del estímulo es un filtro que tiene una frecuencia central y unas características de atenuación similares a las que se muestran en la figura 1. La función de ponderación se define con precisión en las normas.

El porcentaje de una población adulta no adaptada (P) que tienen probabilidad de vomitar viene dado por:

P =¹/₃ MSDV_z

Además, el MSDV_z también se puede utilizar para predecir el nivel de malestar. En una escala de cuatro puntos de cero (me sentí bien) a tres (me sentí absolutamente terrible) una "calificación de enfermedad" (I) es dado por:

I =0.02MSDV_z

Dadas las grandes diferencias entre individuos en su susceptibilidad al mareo por movimiento, la relación entre MSDV_z y la ocurrencia de vómitos en experimentos de laboratorio y en pruebas de mar (figura 2) es aceptable. Cabe señalar que las fórmulas se desarrollaron a partir de los datos adquiridos en exposiciones que duran desde aproximadamente 20 minutos hasta seis horas con vómitos que ocurren en hasta el 70% de las personas (en su mayoría sentadas) expuestas a movimientos verticales.

Figura 2. Relación entre incidencia de vómitos y dosis de estímulo (MSDV₂), calculado por el procedimiento descrito en el texto. Datos de experimentos de laboratorio que giran en torno a la oscilación vertical (x) y pruebas de mar (+)

El conocimiento sobre la eficacia de la oscilación traslacional que actúa en otros ejes del cuerpo y en una dirección diferente a la vertical es fragmentario. Existe alguna evidencia de experimentos de laboratorio en pequeños grupos de sujetos de que la oscilación traslacional en un plano horizontal es más provocativa, por un factor de aproximadamente dos, que la misma intensidad y frecuencia de oscilación vertical para sujetos sentados, pero es menos provocativa, también por un factor de dos, cuando el sujeto está en decúbito supino y el estímulo actúa en sentido longitudinal (z) eje del cuerpo Por lo tanto, la aplicación de fórmulas y características de ponderación incorporadas en los estándares para la predicción de la incidencia de enfermedades debe hacerse con precaución y con la debida atención a las limitaciones mencionadas anteriormente.

La considerable variabilidad entre individuos en su respuesta al movimiento provocador es una característica importante de la cinetosis. Las diferencias en la susceptibilidad pueden, en parte, estar relacionadas con factores constitucionales. Los bebés muy por debajo de los dos años rara vez se ven afectados, pero con la maduración, la susceptibilidad aumenta rápidamente para alcanzar un pico entre los cuatro y los diez años. A partir de entonces, la susceptibilidad cae progresivamente, por lo que es menos probable que los ancianos se vean afectados, pero no son inmunes. En cualquier grupo de edad, las mujeres son más sensibles que los hombres, y los datos de incidencia sugieren una relación de aproximadamente 1.7:1. También se ha demostrado que ciertas dimensiones de la personalidad, como el neuroticismo, la introversión y el estilo de percepción, están correlacionadas, aunque débilmente, con la susceptibilidad. El mareo por movimiento también puede ser una respuesta condicionada y una manifestación de ansiedad fóbica.

Medidas preventivas

Están disponibles procedimientos que minimizan el estímulo provocador o aumentan la tolerancia. Estos pueden prevenir la enfermedad en una proporción de la población, pero ninguno, aparte de la retirada del entorno de movimiento, es 100% efectivo. En el diseño de un vehículo, es beneficiosa la atención a los factores que elevan la frecuencia y reducen la magnitud de las oscilaciones (ver figura 1) experimentadas por los ocupantes durante la operación normal. La provisión de soporte para la cabeza y sujeción del cuerpo para minimizar los movimientos innecesarios de la cabeza es ventajosa, y se facilita aún más si el ocupante puede adoptar una posición reclinada o supina. La enfermedad es menor si al ocupante se le puede dar una vista del horizonte; para aquellos privados de una referencia visual externa, cerrar los ojos reduce el conflicto visual/vestibular. La participación en una tarea, particularmente el control del vehículo, también es útil. Estas medidas pueden ser de beneficio inmediato, pero a largo plazo el desarrollo de la adaptación protectora es de gran valor. Esto se logra mediante la exposición continua y repetida al entorno de movimiento, aunque puede facilitarse mediante ejercicios en el suelo en los que se generan estímulos provocativos al hacer movimientos de cabeza mientras se gira sobre una mesa giratoria (terapia de desensibilización).

Existen varios fármacos que aumentan la tolerancia, aunque todos tienen efectos secundarios (en particular, la sedación), por lo que no deben ser tomados por quienes tienen el control principal de un vehículo o cuando es obligatorio un rendimiento óptimo. Para la profilaxis a corto plazo (menos de cuatro horas), se recomiendan 0.3 a 0.6 mg de bromhidrato de hioscina (escopolamina); los antihistamínicos de acción más prolongada son el clorhidrato de prometazina (25 mg), el clorhidrato de meclozina (50 mg), el dimenhidrinato (50 mg) y la cinarizina (30 mg). La combinación de hioscina o prometazina con 25 mg de sulfato de efedrina aumenta la potencia profiláctica con cierta reducción de los efectos secundarios. Se puede lograr una profilaxis de hasta 48 horas con un parche de escopolamina, que permite que el fármaco se absorba lentamente a través de la piel a un ritmo controlado. Las concentraciones efectivas del fármaco en el organismo no se alcanzan hasta seis a ocho horas después de la aplicación del parche, por lo que se debe prever la necesidad de este tipo de terapia.

Tratamiento

Aquellos que sufren de mareo por movimiento con vómitos deben, cuando sea factible, ser colocados en una posición donde el estímulo del movimiento se minimice y recibir un fármaco contra el mareo por movimiento, preferiblemente prometazina por inyección. Si los vómitos son prolongados y repetidos, puede ser necesaria la reposición intravenosa de líquidos y electrolitos.

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