Listas de verificación, métodos y modelos matemáticos para evaluación ergonómica de ambientes de trabajo-Tercera parte

M.C. ENRIQUE DE LA VEGA BUSTILLOS

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE HERMOSILLO

MODELOS MATEMATICOS

 Fuerza de Compresión de Disco en L5/S1 (FCD)

El modelo biomecánico presentado por Chaffin y Anderson (1984) puede ser usado únicamente para determinar la fuerza de compresión en el disco L5/S1 durante una tarea de levantamiento, pero no predice la fuerza durante un levantamiento con giro o inclinación.

El disco L5/S1 (unión lumbosacral) es el punto de cálculo para la fuerza de compresión del disco, debido a que es el disco más estresado durante el levantamiento. NIOSH (1994) indica que la compresión en L5/S1 que exceden los 250 Kgs. ha demostrado que inciden en las lesiones de la parte baja de la espalda, esta fuerza de compresión ejercida en los discos de la parte baja de la espalda es una función de la longitud y peso de los miembros superiores, los ángulos verticales del tronco y los miembros superiores y el peso del objeto levantado

Es posible hacer una figura estática para aproximar las posturas del cuerpo durante el levantamiento. Los ángulos apropiados se pueden determinar a partir de esta figura, la estatura y peso del trabajador, el peso del objeto, y los ángulos del cuerpo se introducen en la fórmula del modelo para determinar la fuerza de compresión del disco. Este es un modelo estático que es muy útil cuando se pretende evaluar un levantamiento esporádico durante el turno normal de trabajo.

Gasto Metabólico de Energía

Los trabajos de MMM requieren actividades físicas tales como levantar/bajar una caja, empujar/jalar un carro, o cargar un objeto. En un proceso llamado metabolismo, el cuerpo convierte la comida y utiliza el oxígeno para dar a los músculos la energía química necesaria para producir movimiento. Cuando la actividad física se incrementa, la demanda muscular de esa energía química también se incrementa y el cuerpo responde incrementando el ritmo cardiaco y respiratorio, cuando no se alcanzan los requerimientos musculares (el gasto metabólico de energía excede la capacidad corporal de producir energía: esta capacidad es llamada Máximo Poder Aeróbico), se produce la fatiga física y se puede desarrollar un accidente cardiovascular. La fatiga física compromete la precisión, productividad y seguridad del trabajador.

Hay diferentes métodos directos e indirectos para determinar la demanda metabólica de un trabajo. Bridger (1995) dice que la medición directa del consumo de oxígeno mide la cantidad de oxígeno consumido mientras el trabajador ejecuta un trabajo, este volumen es convertido a unidades de energía por un factor de escalamiento, lo cual constituye un método más preciso y confiable, sin embargo, requiere conocimientos y equipo técnico especiales. También necesita ser aplicado a un grupo de diferentes trabajadores ejecutando el mismo trabajo a fin de desarrollar información grupal del gasto metabólico de energía.

Bernard (1991) indica que el método de tablas estándar para aproximar la demanda metabólica se utiliza de diferentes formas, una de las cuales involucra comparar el trabajo que se está evaluando a una lista de trabajos industriales estándar que tienen su correspondiente gasto metabólico de energía para una persona de sexo/edad específicos ejecutando este trabajo. Con algunas modificaciones, el gasto metabólico del trabajo que se está evaluando se asume que es similar al de la tabla. Este método es rápido y fácil; sin embargo, no es muy preciso debido a la relevancia y calidad de los datos de las tablas.

Bridger (1995) indica se utilizan varios métodos para la predicción de variables fisiológicas y que es conocido que el ritmo cardiaco se incrementa cuando se incrementa la carga de trabajo y el consumo de oxígeno y que además el ritmo cardiaco puede ser ligado a una señal que integra el estrés total del cuerpo y puede ser usado como un índice de la carga fisiológica del trabajo, pero el máximo consumo de oxígeno varía entre individuos, por lo que dos personas pueden tener el mismo ritmo cardiaco pero diferentes niveles de consumo de oxígeno. Así, el ritmo cardiaco no puede ser usado para estimar efectivamente los requerimientos energéticos de un trabajo, además, la medición de la variable fisiológica requiere equipo especial y un buen entendimiento de la fisiología humana para una aplicación más o menos precisa.

Guía de Levantamiento NIOSH 1991

Las lesiones de la espalda atribuidas a actividades de levantamiento manual de objetos continua siendo una de los principales intereses de la medicina preventiva, laboral y de la ergonomía. A pesar de los esfuerzos en el control, incluyendo programas dirigidos a los trabajadores y métodos de trabajo, las lesiones de la espalda continúan siendo un porcentaje considerable del sufrimiento humano y de los costos económicos.

En 1981 The National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH, 1981) reportó que al menos el 25% de todas las lesiones, aproximadamente 12 millones de días perdidos y 1, 000 millones de dólares en costos de compensaciones, se podían atribuir a actividades relacionadas con el MMM. En ese mismo año, NIOSH reconoció el creciente problema de las lesiones en la espalda relacionadas con el trabajo, y publicó la “Guía de Prácticas de Trabajo para Levantamiento Manual” (NIOSH, 1981). Esta guía contenía un sumario de la literatura relacionada con el levantamiento hasta 1981; procedimientos analíticos y una ecuación de levantamiento para calcular un peso recomendado para tareas de levantamiento simétricas especificadas a dos manos; y una propuesta para controlar el peligro de lesiones en la espalda para levantamientos manuales. La propuesta de control se asociaba a un Limite de Acción (LA), un término resultante que denotaba el peso recomendado derivado de la ecuación de levantamiento.

En 1985 NIOSH convocó a un comité de expertos que revisaron la literatura existente de levantamiento manual, incluyendo la NIOSH WPG 1981. Basados en los resultados de la revisión de la literatura, la comisión recomendó criterios para definir la capacidad de levantamiento, los cuales usó para formular la ecuación revisada de levantamiento que fue públicamente presentada en 1991.

NIOSH (1994) reconoce que aunque la ecuación revisada de levantamiento no ha sido completamente validada, los límites de peso recomendados derivados de la ecuación revisada son consistentes con, o menores que, aquellos generalmente reportados en la literatura. Además, la aplicación correcta de la ecuación revisada es más adecuada para proteger la salud de los trabajadores en una amplia variedad de tareas de levantamiento que otros métodos que se basan en un solo factor o criterio.

A diferencia de las guías de levantamiento de 1981, las nuevas guías requieren de muchos más cálculos, haciendo esencial un programa para computadora que realice todos estos cálculos. Bajo la nueva guía, un análisis de un solo trabajador que realice 15 subtareas de levantamiento manual puede requerir cerca de 300 cálculos manuales y 60 búsquedas en tablas. Multiplicando esto por 100 empleados se verá que es virtualmente una tarea casi imposible de hacer a mano.

La ecuación revisada de levantamiento para calcular el limite recomendado de peso (LRP) está basada en un modelo multiplicativo que da una ponderación a seis variables de levantamiento. Las ponderaciones son expresadas como coeficientes que sirven para decrementar la constante de peso, que representa el peso máximo recomendado para ser levantado en condiciones ideales.

Este modelo matemático es muy útil si se evalúa la carga biomecánica de un trabajador que hace levantamientos repetitivos y simétricos durante su jornada.

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