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).