Lugar de trabajo, equipo y diseño de herramientas

El diseño del lugar de trabajo, herramientas, equipo y ambiente de trabajo con el fi n de adecuarlos al operador se llama ergonomía. En lugar de dedicar una gran cantidad de espacio a la teoría en la que se basa la psicología, capacidades y limitaciones del ser humano, este capítulo presenta los principios del diseño del trabajo y las listas de verifi cación apropiadas con el fi n de facilitar el uso de dichos principios de diseño. Junto con cada uno de los principios de diseño, se proporciona una breve explicación de su origen o su relación con los seres humanos. Esta técnica ayuda a los analistas de métodos a diseñar el lugar de trabajo, el equipo y las herramientas para cumplir los objetivos simultáneos de 1) lograr una mayor producción y efi ciencia operativas y 2) reducir la cantidad de lesiones que sufren los operadores.

Diseño del trabajo manual - PROBLEMAS

1. ¿Cuál es la carga máxima que puede ser levantada por un brazo rígido estirado de una mujer que pertenece al 50avo percentil? (Para estimar la antropometría utilice la tabla 5.1.) 

2. En el departamento de empacado, un trabajador está parado a la mitad entre un extremo de una banda transportadora y una tarima. La superfi cie de la banda transportadora se encuentra a 40 pulgadas del piso y la parte superior de la tarima a 6 pulgadas. A medida que se mueve la caja hacia el extremo de la banda transportadora, el trabajador gira 90° para levantarla, y después se mueve 180° en la dirección contraria y la coloca sobre la tarima. Cada caja tiene 12 pulgadas de lado y pesa 25 libras. Suponga que el trabajador mueve cinco cajas por minuto en una jornada de 8 horas y una distancia horizontal de 12 pulgadas. Mediante la ecuación de levantamiento del NIOSH, calcule el RWL y el LI. Rediseñe la tarea para mejorarla. ¿Cuáles son los valores del RWL y del LI ahora? 

3. En el problema 2, calcule las fuerzas de compresión en la parte inferior de la espalda que se experimentan en el desempeño de esta tarea mediante el Programa para predecir la resistencia estática 3D de la Universidad de Michigan. 

4. Un hombre que pertenece al 95avo percentil sostiene una carga de 20 libras con su brazo estirado con una abducción de 90°. ¿Cuál es la torsión voluntaria que se necesita en el hombro para poder sostener esta carga? 

5. Un trabajador palea arena a una velocidad de 8 kcal/min. ¿Qué cantidad de descanso necesita durante un turno de 8 horas? ¿Cómo debe distribuirse dicho descanso?

Diseño del trabajo manual - PREGUNTAS

1. ¿Qué componentes estructurales se encuentran en los músculos? ¿Qué relación tienen estos componentes con el desempeño muscular? 

2. Explique los elementos del desempeño de los músculos estáticos y dinámicos mediante la teoría del fi lamento deslizante. 

3. Describa los diferentes tipos de fi bras musculares y relacione sus propiedades con el desempeño muscular. 

4. ¿Por qué un cambio en el número de unidades motoras activas no trae como consecuencia un cambio proporcional en la tensión muscular? 

5. ¿Qué mide el EMG? ¿Cómo se interpreta un EMG? 6. Explique por qué los diseñadores de las estaciones de trabajo deben esforzarse para que los operarios lleven a cabo elementos de trabajo sin levantar los codos.

7. ¿Qué distancia de visión recomendaría usted a un operario que trabaja sentado en una terminal de computadora? 

8. Defi na y proporcione ejemplos de los 17 movimientos fundamentales o therbligs. 

9. ¿Cómo podría eliminarse el movimiento básico “Buscar” del ciclo de trabajo? 

10. ¿Qué movimiento básico generalmente precede a “Alcanzar”? 

11. ¿Cuáles son las tres variables que afectan el tiempo del movimiento básico “Mover”? 

12. ¿Cómo determina el analista cuándo el operario realiza el elemento “Inspeccionar”? 

13. Explique la diferencia entre los retrasos evitables y los no evitables. 

14. ¿Cuáles de los 17 therbligs se clasifi can como efi cientes y generalmente no pueden eliminarse del ciclo de trabajo? 

15. ¿Por qué se deben proporcionar ubicaciones fi jas en la estación de trabajo para las herramientas y los materiales? 

16. ¿Cuáles de las cinco clases de movimientos prefi eren los trabajadores industriales? Explique su respuesta. 

17. ¿Por qué es deseable tener los pies trabajando sólo cuando las manos están ocupadas? 

18. En un estudio de movimientos, ¿por qué no es recomendable analizar ambas manos simultáneamente? 

19. ¿Qué factores de la tarea incrementan el índice de difi cultad de una tarea de ramifi cación de Fitts? 20. ¿Qué factores afectan las fuerzas de compresión de la espalda durante un levantamiento? 

21. ¿Qué factores infl uyen sobre la medición de la resistencia muscular isométrica? 

22. ¿Por qué difi eren las capacidades de resistencia psicofísicas, dinámicas y estáticas? 

23. ¿Qué métodos pueden utilizarse para estimar las necesidades de energía de un trabajo? 

24. ¿Qué factores modifi can la energía que se consume en un determinado trabajo? 

25. ¿Cómo varía la capacidad de trabajo en relación con el género y la edad? 26. ¿Qué limita la resistencia en una tarea manual que ocupa todo el cuerpo?

Diseño del trabajo manual - RESUMEN

El capítulo 4 presenta algunos conceptos teóricos de los sistemas fi siológico y músculo-esquelético humanos como una forma de ofrecer una estructura para una mejor comprensión de los principios de la economía de movimientos y del diseño del trabajo. Dichos principios se presentan como un conjunto de reglas que deben utilizarse para rediseñar el trabajo manual de ensamble como parte del estudio de movimientos. Se espera que mediante una mejor comprensión del funcionamiento del cuerpo humano, el analista pueda ver estas reglas como menos arbitrarias. En el capítulo 5 se expondrán estos mismos conceptos para el estudio del diseño del lugar de trabajo, de las herramientas y del equipo.

CINTURONES PARA LA ESPALDA

No se deben pasar por alto las advertencias respecto a los cinturones para la espalda. Aunque es evidente que son utilizados por muchos trabajadores y prescritos automáticamente en algunas compañías, los cinturones para la espalda no representan la panacea defi nitiva y se debe tener precaución al utilizarlos. Los cinturones para la espalda se originaron a partir de estudios antiguos acerca del levantamiento de pesas, que demostraron que en el caso de cargas extremas, los cinturones eliminaban de 15 a 30% de las fuerzas de compresión que afectaban la parte inferior de la espalda, de acuerdo con los valores de los electromiogramas de esa parte del cuerpo (Morris et al., 1961). Sin embargo, dichos estudios se llevaron a cabo en levantadores de pesas entrenados que cargaban mucho más peso en un plano completamente sagital. 

Los trabajadores industriales levantaban cargas mucho más ligeras, lo que les producía un efecto mucho menor. Los giros debidos a músculos desalineados probablemente reduzcan este efecto aún más. Existen también datos anecdóticos del efecto “superhombre” ⎯los trabajadores industriales con cinturones para la espalda seleccionaban cargas más pesadas que los que no los utilizaban⎯ y algunos trabajadores que tenían enfermedades en las coronarias incrementaban la presión sanguínea de 10 a 15 mmHg debido a la compresión abdominal.

Por último, un estudio longitudinal de los manipuladores del equipaje de una línea aérea (Ridell et al., 1992) concluyó que no había una diferencia signifi cativa en las lesiones en la espalda entre los trabajadores que usaban cinturones y los trabajadores de “control” que no los utilizaban. De manera sorprendente, un grupo más pequeño de trabajadores, que por alguna razón u otra (por ejemplo, incomodidad, calor) dejaron de usar los cinturones pero continuaron con el estudio, tuvieron un mayor número de lesiones. Lo anterior puede atribuirse a la atrofi a de los músculos abdominales, los cuales de manera natural deben proporcionar un cinturón interno para la espalda, pero que se debilitaron debido a la reducción del estrés. Un enfoque muy positivo podría ser estimular a los trabajadores a fortalecer los músculos a través de movimientos abdominales (abdominales modifi cadas), ejercicio de manera regular y reducción de peso corporal. Los cinturones para la espalda deben utilizarse sólo con un entrenamiento adecuado y después de que se haya intentado implantar controles de ingeniería.

LINEAMIENTOS GENERALES: LEVANTAMIENTO MANUAL - Gráfica

LINEAMIENTOS GENERALES: LEVANTAMIENTO MANUAL

A pesar de que ninguna técnica de levantamiento óptimo es apropiada para todos los individuos o condiciones de trabajo, se pueden mencionar algunas pautas que, en general, son apropiadas (vea la fi gura 4.30). En primer lugar, planee el levantamiento luego de evaluar el tamaño y la forma de la carga, y determine si es necesario solicitar ayuda y qué condiciones del lugar de trabajo podrían interferir con el levantamiento. 

En segundo lugar, determine la mejor técnica de levantamiento que utilizará. En general, un levantamiento en cuclillas, con la espalda relativamente erguida y levantando con las rodillas dobladas, representa el más seguro en términos de menores fuerzas de compresión en la espalda. Sin embargo, las cargas voluminosas pueden interferir con las rodillas, por lo que puede ser necesario un levantamiento agachado, en el cual el individuo se inclina y después extiende la espalda. 

En tercer lugar, coloque sus pies separados a ambos lados y de adelante hacia atrás para mantener un buen equilibrio y una postura estable. En cuarto lugar, asegúrese de contar con un buen punto de sujeción de la carga. Estos últimos dos lineamientos son particularmente importantes con el fi n de evitar movimientos con rotación y bruscos, los cuales son exageradamente perjudiciales para la parte inferior de la espalda. En quinto lugar, sujete la carga cerca del cuerpo con el fi n de minimizar el brazo de palanca horizontal que produce la carga y el impulso resultante sobre la parte inferior de la espalda. Evitar las torsiones y los movimientos bruscos es un aspecto muy importante. 

Las primeras producen una orientación asimétrica de los discos, lo cual genera una elevada presión en los discos, mientras que los segundos provocan fuerzas de aceleración adicionales en la espalda. Un método no intuitivo para evitar que los trabajadores se tuerzan consiste en incrementar la distancia de recorrido entre el origen y el destino. 

Ello obligará al trabajador a dar un paso y, al hacerlo, volteará todo el cuerpo en lugar de sólo rotar el tronco. Cargar diferentes pesos en ambos brazos o una carga completa en un brazo sólo generan orientaciones asimétricas similares en los discos y, por lo tanto, deben evitarse. Las Listas de verifi cación de la postura general y Evaluación de la tarea (vea la fi gura 4.31) puede ser de gran utilidad como recordatorio para el analista de los principios básicos del buen diseño de trabajo.

LINEAMIENTOS PARA EL LEVANTAMIENTO MULTITAREAS

Para trabajos que incluyan una gran variedad de tareas de levantamiento, la carga total física/metabólica se incrementa en comparación con la tarea de levantamiento única. Este aumento se refl eja en una disminución del RWL y un incremento del LI, pero existe un procedimiento especial para manejar dichas situaciones. 

El concepto es un índice compuesto de levantamiento (CLI), el cual representa las demandas colectivas del trabajo. 

El CLI es igual al índice de levantamiento de tarea única (STLI) más grande y aumenta de forma incremental por cada tarea subsecuente. El procedimiento multitarea es el siguiente: 

1. Calcule una sola tarea RWL (STRWL) para cada tarea. 

2. Calcule un RWL de frecuencia independiente (FIRWL) para cada tarea haciendo que FM =1. 

3. Calcule una sola tarea LI (STLI) mediante la división de la carga entre el STRWL. 

4. Calcule un LI de frecuencia independiente (FILI) dividiendo la carga entre FIRWL. 

5. Calcule el CLI de todo el trabajo mediante la asignación de un orden a las tareas de acuerdo con la disminución del estrés físico, esto es, el STLI de cada tarea. El CLI es, entonces,

5. El índice combinado de levantamiento es, por lo tanto,

CLI 1.6 1 (1/0.88 1/0.94) 0.67 (1/0.7 1/0.88)

1.60 0.07 0.20 1.90

Este procedimiento se facilita mediante el empleo de la Hoja para el análisis del trabajo multitareas del NIOSH (vea la fi gura 4.29). Sin embargo, una vez que el número de tareas excede de tres o cuatro, se convierte en una labor que consume mucho tiempo el calcular manualmente el CLI. Una gran variedad de programas de software y sitios en Internet se encuentran disponibles en la actualidad para ayudar en este esfuerzo, entre los que se incluye el Design Tools. Desde luego, la mejor solución de todas consiste en evitar el manejo manual de materiales y utilizar dispositivos mecánicos de ayuda o sistemas completamente automatizados (vea el capítulo 3).

Ejemplo - Análisis de NIOSH del levantamiento de un paquete en la cajuela de un automóvil.

Por lo tanto, en el peor de los casos, la mayoría de los individuos sólo podrán levantar de manera segura 16.6 libras, mientras que el paquete de 30 libras crearía un riesgo que casi duplicaría los niveles aceptables. La mayor reducción de la capacidad es la distancia horizontal hasta el destino debido al diseño de la cajuela. Si se reduce la distancia horizontal a 10 pulgadas, el factor H aumentará a 10/10 = 1 y el RWL a 41.5 libras. 

En la mayoría de los autos nuevos estos resultados se han logrado abriendo la parte frontal de la cajuela de tal manera que una vez que la carga ha sido levantada hasta el tope inferior, sólo es necesario realizar un mínimo levantamiento horizontal y empujar la carga hacia adelante. Sin embargo, el caso límite es ahora el origen, el cual puede mejorarse si se mueven los pies y se elimina el giro, lo cual aumenta el RWL a 33.4 libras. Observe que es necesario un análisis de dos etapas si el ocupante levanta la carga desde el piso hasta el tope de la cajuela y después baja el paquete hasta el fondo de la cajuela. Este levantamiento también ha sido mejorado en los modelos más nuevos debido a una disminución de la altura vertical del tope, lo cual también hace que disminuya la distancia de levantamiento.

LINEAMIENTOS DEL NIOSH PARA EL LEVANTAMIENTO DE CARGAS - III

Un acoplamiento razonable es el resultado de interfaces por debajo del diseño óptimo debido a asa o asas de mano menores a lo óptimo. En el caso de contenedores con un diseño óptimo, sin asas o manijas, o con partes sueltas, se puede decir que tiene un buen acoplamiento si la mano no puede envolverse completamente pero se fl exiona sólo 90°. Esta apreciación se aplica típicamente a la mayoría de las cajas industriales para empaque. 

Un acoplamiento pobre es el resultado de contenedores por debajo de lo óptimo sin asas o manijas o con partes sueltas que son voluminosas o difíciles de manejar. Por lo tanto, cualquier contenedor con superfi cies rugosas o resbalosas, orillas puntiagudas, un centro de gravedad asimétrico o contenidos inestables, o uno que requiera guantes es un pobre acoplamiento, por defi nición. 

Para ayudar a clasifi car los acoplamientos, el árbol de decisiones que se muestra en la fi gura 4.27 podría ser de gran utilidad. Los multiplicadores de cada variable actúan como herramientas simples de diseño para el rediseño de trabajo relativamente directo. Por ejemplo, si HM = 0.4, 60% de la capacidad potencial de levantamiento se pierde debido a una gran distancia horizontal. Por lo tanto, la distancia horizontal debe reducirse lo más posible.

NIOSH también ideó un índice de levantamiento (LI) para ofrecer un valor estimado del nivel de

riesgo al levantar una determinada carga, donde los valores que excedan de 1.0 se consideren inseguros.

También, el LI es de utilidad para asignar prioridades para el rediseño ergonómico.

LI peso de la carga/RWL

En términos de controlar el riesgo, el NIOSH recomienda los controles de ingeniería, cambios físicos o un rediseño del trabajo y del lugar de trabajo en lugar de los controles administrativos que consistan de la selección y entrenamiento especializados de los trabajadores. Los cambios más comunes incluyen evitar ubicaciones muy altas o muy bajas, utilizar montacargas y mesas de elevación, el

empleo de asas o contenedores especiales para manejar cargas y la reducción de la distancia horizontal para acortar las superfi cies de trabajo y colocar las cargas en las cercanías del cuerpo.

LINEAMIENTOS DEL NIOSH PARA EL LEVANTAMIENTO DE CARGAS - II

Estos multiplicadores varían desde un valor mínimo de 0 para posturas extremas a uno máximo de 1 para una posición o condición ideal. La tabla 4.7 proporciona los multiplicadores de frecuencia para tres duraciones de trabajo diferentes y para frecuencias que varían desde 0.2/min hasta 15/min. La duración del trabajo se divide en tres categorías:

1. Corta duración. Una hora o menos seguida de un tiempo de recuperación igual a 1.2 veces el tiempo de trabajo. (Por lo tanto, a pesar de que un individuo trabaje tres periodos de 1 hora, siempre y cuando estos periodos de trabajo estén mezclados con periodos de recuperación de 1.2 horas, el trabajo total aún se considerará de corta duración.) 2. Duración moderada. Entre 1 y 2 horas de trabajo, seguidas de un periodo de recuperación de al menos 0.3 veces el tiempo de trabajo. 3. Larga duración. Cualquier periodo mayor a 2 horas pero menor a 8 horas. El multiplicador de acoplamiento depende de la naturaleza de la interfaz mano-a-objeto. 

En general, una buena interfaz o sujeción reducirá las fuerzas de sujeción que se requieren e incrementa el peso de levantamiento aceptable. Por otro lado, una pobre interfaz requiere grandes fuerzas de sujeción y reduce el peso aceptable. En los lineamientos revisados del NIOSH se utilizan tres clases de acoplamientos: bueno, razonable y pobre. Un buen acoplamiento se obtiene si el contenedor tiene un diseño óptimo, tales como cajas y cajones con asas bien defi nidas o asas de mano. 

También debe tener una textura plana no resbalosa y no mayor a 16 pulgadas (40 cm) en la dirección horizontal, y no mayor a 12 pulgadas (30 cm) de altura. Un asa óptima es cilíndrica con una superfi cie plana no resbalosa de 0.75 a 1.5 pulgadas (1.9 a 3.8 cm) de diámetro, mayor a 4.5 pulgadas (11.3 cm) de largo y con 2 pulgadas (5 cm) de margen de espacio. En el caso de partes fl ojas u objetos irregulares que no se encuentran en contenedores, un buen acoplamiento podría consistir en una sujeción confortable en la cual la mano pudiera envolverse alrededor del objeto sin grandes movimientos de las muñecas (típicamente, partes pequeñas en una sujeción de fuerza).

LINEAMIENTOS DEL NIOSH PARA EL LEVANTAMIENTO DE CARGAS - I

Con la fi nalidad de reconocer e intentar controlar el creciente problema de las lesiones en la espalda relacionadas con el trabajo, el Instituto Nacional para la Salud y Seguridad Ocupacional (NIOSH) publicó los que comúnmente se conocen como lineamientos para el levantamiento de cargas del NIOSH (Waters et al., 1994). Aunque éstos son sólo lineamientos, la OSHA los utiliza de manera extensa en sus inspecciones de los lugares de trabajo y publicará citas con base en ellos mediante la Cláusula del trabajo general. 

La observación clave es el límite de peso recomendado (RWL), el cual se basa en el concepto de peso óptimo, con ajustes de varios factores relacionados con las variables de la tarea. El RWL representa la carga que puede ser manejada por la mayoría de los trabajadores: 

1. La fuerza de compresión de 770 lb (350 kg) en el disco L5/S1, generada por el RWL, puede ser tolerada por la mayoría de los trabajadores jóvenes y saludables. 

2. Más de 75% de las mujeres y más de 99% de los hombres tienen la sufi ciente fuerza para levantar la carga que se describe en el RWL. 

3. Los consumos de energía máximos resultantes de 4.7 kcal/min (18.8 Btu/min) no deben exceder los límites recomendados. Una vez que se ha excedido el RWL, los índices de lesiones músculo-esqueléticas y los grados de severidad aumentan de manera considerable. La ecuación del RWL se basa en la carga máxima que puede ser manejada en una postura ideal. A medida que la postura se desvía de la ideal, los ajustes de varios factores de la tarea, en forma de multiplicadores, disminuyen la carga aceptable.

FUERZAS DE COMPRESIÓN EN LA PARTE INFERIOR DE LA ESPALDA - IV

Figura 4.26

Efecto del peso de la carga y la

distancia horizontal entre el centro

de gravedad de la carga y el disco

L5/S1 en la fuerza de compresión

que se predijo en el disco L5/S1.

(Fuente: Adaptado del NIOSH,

1981, fi guras 3.4 y 3.5.)

FUERZAS DE COMPRESIÓN EN LA PARTE INFERIOR DE LA ESPALDA - III

Una analogía cruda pero de gran utilidad (fi gura 4.25) considera el diagrama de cuerpo libre del disco L5/S1 (en el cual se produce la mayor parte de la fl exión del tronco y el herniado de discos) y modela los componentes como una palanca de primera clase, donde el centro del disco actúa como un fulcro. La carga que actúa a través de un brazo de impulso determinado por la distancia desde el centro de las manos hasta el centro del disco genera un impulso en el sentido de las manecillas del reloj, mientras que el músculo espinal erector se modela como una fuerza que actúa hacia abajo a través de un brazo de impulso muy pequeño [aproximadamente de 2 pulgadas (5 cm)], lo que genera un impulso en sentido opuesto al de las manecillas del reloj apenas sufi ciente para mantener el equilibrio. Por lo tanto, los dos impulsos deben ser iguales para permitir el cálculo de la fuerza interna del músculo espinal erector:

Observe que esta simple analogía no toma en cuenta la falta de alineación de los discos, los pesos de los segmentos del cuerpo y otros factores y, probablemente, falla al predecir las extremadamente elevadas fuerzas de compresión que por lo general se ejercen en el área inferior de la espalda. En la fi gura 4.26 se presentan valores más precisos para diferentes cargas y distancias horizontales. Debido a la variación individual considerable en los niveles de fuerza que dan como resultado la aparición de lesiones en los discos, Waters (1994) recomendó que una fuerza de compresión de 770 libras (350 kg) se considerará un umbral peligroso. 

Los cálculos a mano de dichas fuerzas de compresión a través del modelado biomecánico representa una inversión de tiempo signifi cativamente elevada y ha llevado al desarrollo de varios modelos biomecánicos computarizados, el más conocido de los cuales es el Programa de predicción de esfuerzo estático en 3D. Observe que a pesar de que el herniado de los discos puede representar la lesión más severa de la parte inferior de la espalda, existen otros problemas, tales como las lesiones del tejido blando que conforma los ligamentos, músculos y tendones. Probablemente, estas lesiones son más comunes y dan como resultado el dolor de espalda que la mayoría de la gente asocia con el trabajo manual. 

Dicho dolor, a pesar de ser muy molesto, posiblemente se elimine con varios días de descanso moderado. En la actualidad, los médicos recomiendan una actividad diaria moderada para acelerar la recuperación, en lugar de permanecer en absoluto descanso. Además, los investigadores han incorporado los componentes de tejido blando en modelos de la espalda cada vez más complejos.

FUERZAS DE COMPRESIÓN EN LA PARTE INFERIOR DE LA ESPALDA - II

Algunas de las fi bras encerradas pueden deshilacharse o la placa terminal de cartílago puede experimentar microfracturas y liberar algo del material gelatinoso, lo cual reduce las presiones internas y permite que el centro comience a secarse. Proporcionalmente, los espacios entre los discos se hacen más angostos, lo que permite que los huesos vertebrales se junten y, eventualmente, se toquen entre sí y provoquen irritación y dolor. Aún peor, las raíces de los nervios inciden y generan dolor y lesiones sensoriales y motoras. 

A medida que las fi bras pierden su integridad, los huesos vertebrales se pueden desplazar y provocar una presión dispareja en los discos y aún más dolor. En casos más catastrófi cos, llamados hernia discal, o de una forma más familiar, resbalamiento de discos, las protecciones de las fi bras pueden llegar a romperse, lo que permite que grandes cantidades de sustancia gelatinosa se extruya e incida todavía más sobre las raíces de los nervios (fi gura 4.24c). Las causas de los problemas en la parte inferior de la espalda no son siempre fáciles de identifi car. De la misma forma que con la mayoría de las enfermedades ocupacionales, están en juego factores de trabajo e individuales. En estos últimos se puede incluir la predisposición genética hacia tejidos conectivos más débiles, discos y ligamentos así como las condiciones del estilo de vida personal como, por ejemplo, el consumo de tabaco y la obesidad, circunstancias sobre las cuales el ingeniero industrial tiene muy poco control. Los cambios sólo pueden afectar los factores del trabajo. 

A pesar de que los datos epidemiológicos se confunden muy fácilmente con los efectos de la sobrevivencia de la población o los mecanismos compensatorios individuales, se puede demostrar estadísticamente que el trabajo pesado genera un incremento de las lesiones en la parte inferior de la espalda. El trabajo pesado incluye más que sólo levantamientos frecuentes de cargas pesadas; también incluye la conservación de posturas estáticas del tronco doblado hacia adelante por periodos prolongados. También son factores contribuyentes los largos periodos de inmovilidad aun sentados, así como la vibración de todo el cuerpo. 

Por lo tanto, los científi cos han asociado la formación de altas presiones sobre los discos con las fallas eventuales en los discos y han optado por los cálculos biomecánicos o los de las fuerzas de compresión en los discos a partir de las mediciones de presión intradiscales directas o intraabdominales, ninguna de las cuales es de interés práctico para la industria.

FUERZAS DE COMPRESIÓN EN LA PARTE INFERIOR DE LA ESPALDA - I

La espina dorsal o columna vertebral de un adulto está formada por 25 huesos independientes ensamblados (vértebras) en forma de S que se dividen en cuatro regiones principales: 7 vértebras cervicales en el cuello, 12 vértebras torácicas en la espalda superior, 5 vértebras lumbares en la espalda inferior y el sacro en el área pélvica (fi gura 4.23). Los huesos tienen un cuerpo aproximadamente cilíndrico, varias protuberancias óseas que emanan de la parte trasera, las cuales sirven para fi jar los músculos de la espalda, el espinal erector. En el centro de cada vértebra existe una abertura que contiene y protege la médula espinal a medida que ésta viaja desde el cerebro hacia el fi nal de la columna vertebral (fi gura 4.24). En varios puntos del camino, las raíces del nervio espinal se separan de la médula espinal y pasan entre los huesos vertebrales hacia las extremidades, el corazón, los órganos y otras partes del cuerpo. 

Los huesos vertebrales están separados por medio de tejido blando, los discos intervertebrales, que sirven de articulaciones y permiten un amplio rango de movimiento de la espina, a pesar de que la mayor parte de la fl exión del tronco ocurre en las dos articulaciones inferiores, la que está en la frontera entre la vértebra lumbar inferior y el sacro (llamado disco L5/S1, pues la numeración de las vértebras va de arriba hacia abajo por región), y la siguiente hacia arriba (disco L4/L5). Los discos también actúan como colchones entre los huesos vertebrales y, junto con la espina en forma de S, ayudan a proteger la cabeza y el cerebro de los impactos trepidantes que se producen al caminar, correr y saltar. Los discos están formados por un centro conformado por una sustancia similar a un gel rodeado por una capa de fi bra con la forma de cebolla, separada del hueso mediante una placa terminal de cartílago. Existe un constante movimiento de fl uido entre el centro de gel y el tejido circundante, el que depende de la presión en el disco. 

En consecuencia, la longitud de la columna vertebral (medida por el cambio de la estatura total) puede variar en una magnitud de ½ a 1 pulgada (1.3 a 2.5 cm) a lo largo de un día de trabajo y, a veces, se utiliza como una medida independiente de la carga de trabajo física de un individuo. (Como nota de interés, en el espacio, los astronautas, una vez libres de los efectos de la gravedad, pueden medir hasta 2 pulgadas más de sus estaturas normales.) Desafortunadamente, debido a los efectos combinados de la edad y a la realización de trabajo manual pesado (ambos efectos son difíciles de separar), con el tiempo los discos pueden debilitarse.

LINEAMENTOS DEL RITMO CARDIACO - I

Desafortunadamente, en un ambiente de trabajo industrial, medir el consumo de oxígeno y calcular el gasto de energía son procesos costosos y tediosos. El equipo cuesta varios miles de dólares e interfi ere con el desempeño de las labores del trabajador. Una medición indirecta alternativa del gasto de energía es el nivel del ritmo cardiaco. En razón de que el corazón bombea la sangre que transporta oxígeno a los músculos que trabajan, a medida que el gasto de energía que se requiere es mayor, más elevado será el ritmo cardiaco correspondiente (fi gura 4.21). 

La instrumentación necesaria para medir el ritmo cardiaco es poco costoso (menos de 100 dólares en el caso de una pantalla visual, hasta varios cientos en el de una interfaz para PC) y relativamente no intrusivo (lo utilizan regularmente los atletas para supervisar su desempeño).
Por otro lado, el analista debe ser cuidadoso, ya que la medición del ritmo cardiaco es más adecuada para el trabajo dinámico que exige a los músculos grandes del cuerpo a niveles no muy elevados (40% del máximo) y puede variar considerablemente entre individuos en función de sus niveles de condición física y edad. Además, el ritmo cardiaco puede confundirse con otras fuentes de estrés como el calor, la humedad, los niveles emocionales y el estrés mental.

Limitar estas infl uencias externas da como resultado un mejor cálculo de la carga física de trabajo. Sin embargo, si el parámetro que se desea medir es el estrés total del trabajador durante el desempeño de su tarea, puede que esto no sea necesario.

Varios investigadores alemanes (citados en Grandjean, 1988) han propuesto una metodología para interpretar el ritmo cardiaco. El ritmo cardiaco promedio durante el trabajo se compara con el ritmo cardiaco de descanso antes del trabajo, a la vez que se propone un valor de 40 latidos/min como un incremento aceptable. Este incremento corresponde a los límites de consumo de energía recomendados. El incremento promedio del ritmo cardiaco por incremento de consumo de energía en el caso del trabajo dinámico (es decir, la pendiente de la fi gura 4.21) es de 10 latidos/min por 1 kcal/min. Por lo tanto, una carga de trabajo de 5.33 kcal/min (4 kcal/min por arriba del nivel de descanso de 1.33 kcal/min) produce un incremento de 40 latidos/min en el ritmo cardiaco, el cual es el límite para una carga de trabajo aceptable. Este valor es muy cercano al índice de recuperación del ritmo cardiaco que presentó Brouha (1967).