Ergonomia em SituaErgonomia em Situaçções Extremas: ões Extremas: O Caso MineraO Caso Mineraçção e da Agroão e da Agro--FlorestalFlorestal

ElElíías Apud as Apud Unidad de ErgonomUnidad de Ergonomííaa

Universidad de ConcepciUniversidad de ConcepcióónnChileChile

Breves comentarios para explicar la orientaciBreves comentarios para explicar la orientacióón del curson del curso

Los trabajos realizados en condiciones extremas deben ser diseLos trabajos realizados en condiciones extremas deben ser diseññados ados con una perspectiva multidisciplinariacon una perspectiva multidisciplinaria

En condiciones extremas, como por ejemplo incendios forestales oEn condiciones extremas, como por ejemplo incendios forestales otrabajo en altura geogrtrabajo en altura geográáfica, no podemos modificar el fica, no podemos modificar el ““ambiente de ambiente de trabajotrabajo””. La protecci. La proteccióón de las personas pasa por conocer sus ln de las personas pasa por conocer sus líímites mites para no sobreexponerlos. para no sobreexponerlos.

Por eso, en el contexto de la multidisciplina es importante estPor eso, en el contexto de la multidisciplina es importante establecer ablecer llíímites de carga fisiolmites de carga fisiolóógica que eviten la fatiga.gica que eviten la fatiga.

Es fEs fáácil percibir un cil percibir un trabajador fatigado cuando trabajador fatigado cuando ha superado lha superado líímites mites razonables de carga razonables de carga fisiolfisiolóógica de trabajo.gica de trabajo.

Sin embargo, en Sin embargo, en condiciones extremas es condiciones extremas es muy difmuy difíícil disecil diseññar el ar el trabajo para evitar que los trabajo para evitar que los trabajadores se fatiguen y trabajadores se fatiguen y se expongan a riesgos para se expongan a riesgos para su salud y seguridadsu salud y seguridad

Por este motivo, la FisiologPor este motivo, la Fisiologíía del Trabajo en Ama del Trabajo en Améérica Latina y el rica Latina y el mundo tiene amundo tiene aúún mucho que aportar.n mucho que aportar.

No obstante cada dNo obstante cada díía son menos los centros dedicados al estudio de la a son menos los centros dedicados al estudio de la respuesta fisiolrespuesta fisiolóógica con una perspectiva ergongica con una perspectiva ergonóómicamica

El propEl propóósito de este curso es sito de este curso es analizar, desde el punto de analizar, desde el punto de vista de la fisiologvista de la fisiologíía del a del trabajo:trabajo:

El conocimiento actual El conocimiento actual sobre lsobre líímites de tolerancia mites de tolerancia a la fatiga en trabajos a la fatiga en trabajos extremos.extremos.

Discutir lo mucho que falta Discutir lo mucho que falta por aprenderpor aprender

Con el conocimiento Con el conocimiento actual, actual, ¿¿que podemos que podemos hacer en la prhacer en la prááctica ctica ergonergonóómica para reducir mica para reducir la carga de trabajo? la carga de trabajo?

El curso se desarrollarEl curso se desarrollaráá con el con el siguiente esquemasiguiente esquema

Gasto de energGasto de energíía y carga fisiola y carga fisiolóógica de gica de trabajotrabajo

Aptitud fAptitud fíísica para trabajar en sica para trabajar en condiciones extremascondiciones extremas

Umbral de fatiga en trabajos Umbral de fatiga en trabajos dindináámicos.micos.

Enfoque ergonEnfoque ergonóómico para reducir mico para reducir la carga de trabajo y optimizar la la carga de trabajo y optimizar la productividad en actividades extremasproductividad en actividades extremas

GASTO DE ENERGIACARGA FISICA

APTITUD FISICA

INTENSIDAD DEL ESFUERZO

MEDIDAS PARA REDUCIR LA CARGA FISOLOGICA DE TRABAJO

Y LOGRAR BUENA PRODUCTIVIDAD

TRABAJO PESADOTRABAJO PESADO

GASTO DE ENERGIACARGA FISICA

APTITUD FISICA

INTENSIDAD DEL ESFUERZO

GASTO DE ENERGIAGASTO DE ENERGIA

La La kilocalorkilocalorííaa se define se define comocomo el el calorcalor necesarionecesario paraparaelevarelevar la la temperaturatemperatura de un de un litrolitro de de aguaagua de 14,5de 14,5°° a a 15,515,5°°C. C.

MientrasMientras queque la la kilocalorkilocalorííaa eses unauna unidadunidad de de calorcalor, el , el Joule Joule eses unauna unidadunidad de de energenergííaa. .

El Joule se define El Joule se define comocomo la la cantidadcantidad de de energenergííaanecesarianecesaria parapara mover un peso de 1 mover un peso de 1 kilogramokilogramo, a , a unaunadistanciadistancia de 1 metro, con 1 de 1 metro, con 1 newtonnewton (N) de (N) de fuerzafuerza. .

En En nutricinutricióónn se se usausa el el kilojoulekilojoule (1000 j). El (1000 j). El equivalenteequivalente de de unauna kcal kcal eses 4,184 4,184 kjkj..

METABOLISMO BASALMETABOLISMO BASALEs la Es la energenergííaa mmíínimanima requeridarequerida porpor el el organismoorganismo parapara mantenersemantenerse vivo en vivo en reposoreposo absolutoabsoluto y a y a temperaturatemperaturaconstanteconstante. .

Para Para medirmedir el el metabolismometabolismo basal, la basal, la persona persona tienetiene queque estarestar en en reposoreposo ffíísicosicoy y pspsííquicoquico, en , en ayunasayunas de 12 de 12 horashoras y a y a unauna temperaturatemperatura ambienteambiente de 20 de 20 ºº..

EL METABOLISMO BASAL (MB) EL METABOLISMO BASAL (MB) VARVARÍÍA DE UNA PERSONA A OTRAA DE UNA PERSONA A OTRA

Los factores mLos factores máás importantes son:s importantes son:

el peso,el peso,el sexo,el sexo,la edad la edad el estado de salud. el estado de salud. la composicila composicióón corporal n corporal

En tEn téérminos generales, las personas de mayor tamarminos generales, las personas de mayor tamañño con o con mmáás cantidad de ms cantidad de múúsculos y sculos y óórganos mrganos máás grandes, s grandes, tienen un MB mayor que las de menor tamatienen un MB mayor que las de menor tamañño. o.

Las personas de edad tienden a tener un MB mLas personas de edad tienden a tener un MB máás bajo que s bajo que cuando eran jcuando eran jóóvenes, y las mujeres un MB menor que los venes, y las mujeres un MB menor que los varones, incluso sobre la base de kilogramo de peso varones, incluso sobre la base de kilogramo de peso corporal. corporal.

Sin embargo existen excepciones a estas generalidades.Sin embargo existen excepciones a estas generalidades.

Cualquier actividad requiere energCualquier actividad requiere energíía por sobre el a por sobre el

metabolismo basalmetabolismo basal .. Un Un calculocalculo muymuy gruesogrueso del del gastogasto energenergééticotico diariodiario se se

obtieneobtiene multiplicandomultiplicando el el gastogasto basal basal porpor loslos siguientessiguientes factoresfactores. .. .

Actividad Hombres Mujeres

Sedentarias 1.2 1.2

Livianas 1.55 1.55

Moderadas 1.8 1.64

Intensas 2.1 1.82

EstimaciEstimacióón del gasto de energn del gasto de energíía diarioa diario

HombreFactorMB

70 kg20 añosMB=1858 Kcal

70 kg50 añosMB=1654 Kcal

MujerFactor

60 kg20 añosMB=1425 Kcal

60 kg50 añosMB=1309 Kcal

Sedentario1.2

2230 Kcal 1985 Kcal Sedentaria 1.2

1710 Kcal 1571 Kcal

Liviano1.55

2879 Kcal 2563 Kcal Liviano1.55

2208 Kcal 1571 Kcal

Moderado1.80

3334 Kcal 2977 Kcal Moderado1.64

2337 Kcal 2147 Kcal

Intenso2.1

3902 Kcal 3473 Kcal Intenso1.82

2593 Kcal 2382 Kcal

EstimaciEstimacióón del gasto de energn del gasto de energíía de a de actividades laborales y extra laboralesactividades laborales y extra laborales

Existen tablas con valores estExisten tablas con valores estáándar, pero ndar, pero ssóólo dan valores aproximados y estlo dan valores aproximados y estáán n sujetas a error. sujetas a error.

Estas tablas por lo general presentan Estas tablas por lo general presentan valores de gasto energvalores de gasto energéético de actividades tico de actividades expresado en expresado en KcalKcal//minmin o en o en KcalKcal/hora/hora

Gasto de energía en trabajadores forestales chilenos expresados en kilocalorías por minuto

EJEMPLOS DE ACTIVIDADES FÍSICAS

Subir escaleras a toda velocidad o atletismo de alta competición

1000TMB x 15Muy pesada

Correr a 12 km/h, jugar al fútbol o al rugby, escalar.

455TMB x 7Intensa

Caminar a 6 km/h, jardinería, bicicleta a 18 km/h, tenis, baile, etc.

325TMB x 5Moderada

Caminar en terreno plano a 4-5 km/h, trabajar en un taller, jugar al golf, camareras, etc.

163TMB x 2,5Ligera

Sentado o de pie (hablar por telefono, tocar un instrumento, navegar por Internet, etc.)

98TMB x 1,5Muy ligera

Durante el sueño, tendido (temperatura agradable)

65TMB x 1Reposo

Ejemplos de actividades físicasKcal./hora (hombre

tipo)

Coeficiente de

variación

Tipo de actividad

Gasto de energGasto de energíía (a (KcalKcal/hora)/hora)Actividad Kcal/hora

Reposo 70 Sentado descansando 100 Digitando 140 Caminando (4.2 Km/h) 200 Ciclismo (9 Km/h plano) 300 Caminando 3% pendiente 350 Trotar (9 km/h) 570

GASTO DE ENERGIA DIARIOGASTO DE ENERGIA DIARIO

ACTIVIDAD GASTO DE ENERGIA (Kcal/24 horas)

Reposo 1.200-1.700

Trabajos de oficina 2.000-3.000

Trabajos industrial 3.000-4.000

Construcción, agricultura, forestal

4.000-5.000

¿¿Que valor de referencia tomamos?Que valor de referencia tomamos?Actividad n Promedio

Kcal/min MínimoKcal/min

MáximoKcal/min

Desrame con hacha

33 6.9 5,6 8,2

Volteo con motosierra

11 7.0 5,8 8,3

Apilado manual de trozos

29 7,1 5,9 8,3

Simulacro de incendios

12 7,2 5,5 8,7

Plantaciones

27 8,5 7,0 10,0

Si un trabajador desrama con Si un trabajador desrama con hacha durante tres horas:hacha durante tres horas:

Desrame con hacha

Kcal/min Kcal/3 horas

Mínimo 5,6 1008 Promedio 6,9 1242 Máximo 8,2 1476

¡ Hay una diferencia de 468 Kcal entre el mínimo y el máximo y esto puede tener una fuerte en la alimentación y en el rendimiento!

Por eso es importante Por eso es importante evaluar el gasto de energevaluar el gasto de energíía a ya que provee informaciya que provee informacióón n

sobre la carga fisiolsobre la carga fisiolóógica de gica de trabajo y sobre los trabajo y sobre los

requerimientos energrequerimientos energééticos ticos para llevarlo a cabopara llevarlo a cabo

Gasto de energGasto de energíía: a: CalorimetrCalorimetríía directaa directa

Para este propPara este propóósito se sito se emplea una cemplea una cáámara aislada mara aislada donde el sujeto puede donde el sujeto puede descansar o realizar descansar o realizar ejercicio.ejercicio.Se inyecta aire humidificado Se inyecta aire humidificado constantemente mientras constantemente mientras que el COque el CO2 2 se absorbe con se absorbe con productos quproductos quíímicos.micos.El calor producido es El calor producido es captado por una corriente captado por una corriente de agua frde agua fríía que fluye a que fluye constantemente a travconstantemente a travéés de s de un serpentun serpentíín.n.La diferencia de La diferencia de temperatura entre el agua temperatura entre el agua que entra y sale de la que entra y sale de la ccáámara refleja la mara refleja la producciproduccióón de calorn de calor

CALORIMETRIA INDIRECTACALORIMETRIA INDIRECTA

EL GASTO DE ENERGIA SE PUEDE EL GASTO DE ENERGIA SE PUEDE ESTIMAR MIDIENDO EL CONSUMO DE ESTIMAR MIDIENDO EL CONSUMO DE OXIGENOOXIGENO

UN LITRO DE OXIGENO CONSUMIDO UN LITRO DE OXIGENO CONSUMIDO POR EL ORGANISMO EQUIVALE A UN POR EL ORGANISMO EQUIVALE A UN GASTO DE ENERGIA GASTO DE ENERGIA CERCANOCERCANO A CINCO A CINCO KILOCALORIASKILOCALORIAS

PROCESOS AEROBICOSPROCESOS AEROBICOS

PROCESOS ANAEROBICOSPROCESOS ANAEROBICOS

C 6H 12 O6 ----------> 2 C3 H 6 O3 + Energía (Glucosa ----------> Acido láctico + trabajo físico y calor)

O2

CONSUMO DE OXIGENO

. VE (% O2AI -% 02AE) VO2 = 100 Donde: . VO2 = Consumo de oxígeno (litros por minuto) VE = Ventilación pulmonar (litros por minuto) % O2 AI = Porcentaje de oxígeno en aire inspirado % O2 AE = Porcentaje de oxígeno en aire espirado

EXPRESION DE LOS VOLUMENES GASEOSOSEXPRESION DE LOS VOLUMENES GASEOSOS

En FisiologEn Fisiologíía, habitualmente los a, habitualmente los volvolúúmenes gaseosos se expresan en menes gaseosos se expresan en alguna de las siguientes condiciones:alguna de las siguientes condiciones:

ATPS ( en la condiciATPS ( en la condicióón de temperatura y n de temperatura y presipresióón en que se midin en que se midióó))

BTPS ( 37BTPS ( 37ºº C y 760 C y 760 mmHgmmHg, seco), seco)

STPD (0STPD (0ººCC y 760 y 760 mmHgmmHg, seco), seco)

CONVERSION DE UN CONVERSION DE UN VOLUMEN ATPS A STPDVOLUMEN ATPS A STPD

PB mmHg TEMPERATURA (º C) 15 20 25 30

710 0.87 0.85 0.82 0.80 720 0.88 0.86 0.84 0.81 730 0.89 0.87 0.85 0.82 740 0.91 0.88 0.86 0.84 750 0.92 0.90 0.87 0.85 760 0.93 0.91 0.88 0.86 770 0.94 0.92 0.90 0.87

EJEMPLO CALCULO VOEJEMPLO CALCULO VO22

TRABAJO: ACARREAR LADRILLOS EN TRABAJO: ACARREAR LADRILLOS EN CARRETILLACARRETILLA

Tiempo de evaluaciTiempo de evaluacióón = 2 minutosn = 2 minutosVolumen aire respirado = 80 litrosVolumen aire respirado = 80 litros% O% O2 2 aire espirado = 15%aire espirado = 15%Temperatura = 20 Temperatura = 20 ººCCPbPb = 740 = 740 mmmm HgHg

ComposiciComposicióón del Aire Atmosfn del Aire Atmosfééricorico

• Nitrógeno (N2) 79 %• Oxígeno (O2) 20.93 %• Anhídrido Carbónico (CO2) 0.0003 %• Otros 0.0004 %

Calculo ventilaciCalculo ventilacióón pulmonarn pulmonar

VolumenVolumenVVE E = x Factor STPD= x Factor STPD

TiempoTiempo

80 80 VVE E = x 0.88 = 35.2 l/= x 0.88 = 35.2 l/minmin STPDSTPD

22

CCáálculo VOlculo VO2 2 y gasto energy gasto energííaa

VOVO2 = 2 = VVE E (% O(% O22 AI AI --% 0% 022 AE)AE)100100

VOVO2 =2 = 35.2 (21 35.2 (21 -- 15) = 2.1 l O15) = 2.1 l O2/2/ minmin STPDSTPD100 100

Gasto EnergGasto Energíía = 2.1 x 5 = 10.5 a = 2.1 x 5 = 10.5 KcalKcal//minmin

MEDICIMEDICIÓÓN DEL CONSUMO DE OXIGENO N DEL CONSUMO DE OXIGENO METODO DEL SACO DE DOUGLASMETODO DEL SACO DE DOUGLAS

El método aún se usa en laboratorios pero al evaluar trabajos realeses incómodo y puede alterar el ritmo normal de trabajo

RESPIROMETRO DE KOGRANYI Y MICHAELIS:RESPIROMETRO DE KOGRANYI Y MICHAELIS: El saco es reemplazado por un equipo que tiene incorporado un El saco es reemplazado por un equipo que tiene incorporado un

medidor de volumen que dirige una pequemedidor de volumen que dirige una pequeñña porcia porcióón a una bolsita de n a una bolsita de goma desde donde se analiza el oxgoma desde donde se analiza el oxíígeno en el aire espirado geno en el aire espirado

OXYLOG II:OXYLOG II:Los equipos de Los equipos de úúltima generaciltima generacióón son livianos y miden n son livianos y miden directamente el consumo de oxdirectamente el consumo de oxíígeno y la ventilacigeno y la ventilacióón pulmonar n pulmonar

minuto a minutominuto a minuto

VO2000VO2000 Pesa 740 gramos y Pesa 740 gramos y permite control a permite control a

distanciadistancia

El uso de mEl uso de mááscaras o vscaras o váálvulas lvulas respiratorias dificulta la medicirespiratorias dificulta la medicióón de n de

VOVO2 2