Ergonoma y Factores Humanos

Ing. Lope H. Barrero, MSc, ScD Con la colaboracin de Leonardo Quintana, PhD

ERGONOMA

Ergonoma (o Factores Humanos) es la disciplina cientfica que se ocupa del entendimiento de las interacciones entre los humanos y otros elementos de un sistema, y la profesin que aplica la teora, los principios, datos y mtodos a los diseos con el objeto de optimizar el bienestar humano y el desempeo general del sistema.(IEA Executive Working Group, 2000)

1

La ergonoma y los factores humanos utilizan el conocimiento de las habilidades y limitaciones humanas al diseo de sistemas, organizaciones, trabajos, mquinas, herramientas y productos de consumo para un uso eficiente y confortable.Helander (1997)

ERGONOMA: AlcanceModelo de sistemas que interactan (Adaptado de Wilson, 2000)Cooperacin con otros Tiempo y espacio Organizacin (estructura, roles, poltica) Logstica (cadena suministro)

PERSONA

Ambiente fsico

Contexto (social, financiero, poltico)

Interfases (hardware y enlaces de software)

Tarea (cargas, objetivos)

2

ERGONOMA: Especialidades

MICROERGONOMA: Ergonoma fsica Ergonoma cognitiva

MACROERGONOMA o ERGONOMIA ORGANIZACIONAL

ERGONOMA: EspecialidadesERGONOMA FSICA: Orientada a la prevencin de los desrdenes msculo-esquelticos en la interaccin hombremquina, herramienta o carga fsica a travs de la identificacin de los factores de riesgo y desarrollo de estrategias de intervencin efectivas

3

ERGONOMA: EspecialidadesERGONOMA COGNITIVA: Orientada al estudio de las interacciones hombremquina en sistemas de procesamiento de informacin y control de procesos y al diseo de interfases adecuadas a las capacidades y limitaciones cognitivas de los trabajadores

ERGONOMA: EspecialidadesERGONOMA ORGANIZACIONAL O MACROERGONOMA: Promueve el estudio del diseo organizacional, sistemas de trabajo y de los factores psicosociales en el trabajo para optimizar el desempeo personal y la productividad de la organizacin.

4

Desrdenes osteomusculares (MSD), desrdenes de trauma acumulativo (CTD) o lesiones por estrs repetitivo (RSI)Condiciones que involucran los nervios, tendones, msculos y estructuras de soporte del cuerpo. Incluyen enfermedades complejas como dolor de espalda, dolor de cuello y sndrome de tnel del carpo. Se consideran complejas porque factores mltiples como la carga fsica, sicosocial y del individuo, relacionados o no con el trabajo pueden contribuir a su aparicin. Su importancia en la industria es que es altamente prevalente y causa alta discapacidad y ausentismo laboral.

Factores de riesgo fsicos de CTDPosturas no neutrales, estticas Movimientos repetitivos Aplicacin de fuerza excesiva

Fuente: la estoy averiguando

5

Nota sobre los nombres de los movimientosHombro Espalda

Nota sobre los nombres de los movimientosMano/muecaExtensin Extensin Flexin Note que estas son posturas, NO movimientos Desviacin radial de la mueca Desviacin ulnar de la mueca Flexin

Codo

Aduccin

AntebrazoPronacin

Abduccin

Supinacin

http://www.amputee-online.com/amputee/angle_movements.jpg

6

Profesiones y desrdenes osteomusculares

Profesiones y desrdenes osteomusculares (Cont.)

7

Desrdenes osteomusculares asociados a factores de riesgo ergonmicos (Posturas)Tenosinovitis de los flexores y extensores del brazo Sndrome de tnel del carpo, asociado a flexin y extensin de la mano La enfermedad DeQuervain, asociado a la desviacin radial y ulnar de la mano Thoracic outlet syndrome, asociado a trabajos que requieren que el trabajador alcance por encima y/o por detrs del hombro Epicondilitis lateral, que est asociado con la rotacin del brazo Sndrome de tnel cbito que est asociado con la flexin extrema del hombro

Desrdenes osteomusculares asociados a factores de riesgo ergonmicos (Fuerza)Presin de nervios por bordes (por ejemplo, tijeras que rozan los dedos de las manos pueden comprimir los nervios digitales) Presin en la regin palmar de los dedos es una regin para que aparezca (el sndrome del dedo activado, stenosing tenosynovitis crepitans)

8

Proceso de intervencin ergonmica en la industria1.

Identificacin de riesgos Valoracin/evaluacin de riesgos Diseo de alternativas de solucin Implementacin Medicin de impacto

2.

3.

4.

5.

Proceso de valoracin de riesgos fsicos ergonmicos en la industria1.

Identificacin de la herramienta de valoracin apropiadaCosto Grado de precisin requerida Logstica de la aplicacin y tiempo(ms sobre esto ms adelante)

2.

Valoracin Anlisis de datos e interpretacin de resultados

3.

9

Mtodos de evaluacin de factores fsicos ergonmicosMtodos de evaluacin de dosis interna biomarkersPor ejemplo ver: Kuiper JI, 1998; Spine 23(6): 657-663 Saxton JM, 2000; Occupational Medicine 50(2):121-130

Mtodos de evaluacin de factores externos

Evaluacin de factores externos*Medicin directaHAL OWAS PATHM. biomecnicos

ObservacionalesJSI PEOApreApreciacin de expresin facial

NIOSHPsicofsicos Fisiolgicos

ndices

Factor de riesgo: Combinado: Fuerza: Repeticin: Postura

RULA,

REBA

OCRA

Auto-reporte

*Solamente se presentan algunos mtodos comnmente usados

10

Evaluacin de factores externosHAL: Hand Activitity Level ACGIH (Lakto y colegas, 1997) JSI: Job Strain Index (Moore and Garg, 1995) NIOSH: NIOSH lifting equation 1991 (Putz-Anderson and Waters, 1991) OWAS: Ovako Working Posture Analysis System (Karhu y colegas, 1977) RULA: Rapid Upper-Limb Assessment (McAtamney y Corlett, 1993) REBA: Rapid Entire Body Assessment (Hignett y McAtamney, 2000) OCRA: Occupational Repetitive Action (Colombini, 1998) Escala de Borg (Borg, 1998) PEO: Portable ergonomic observation (Fransson-Hall, 1995) PATH: Posture, Activity, Tools and Handling (Buchholz, 1996)

Comparacin de mtodosAutoAuto-reporte Mtodos basados en observacin Medidas directas

Costo Capacidad Versatilidad Generalidad Exactitud

Tomada y adaptada de Winkel y Mathiassen, 1994. Ergonomics, Vol. 37, No. 6: 979-988

11

Comparacin detallada de mtodosExposicin MtodoApreciacin de un experto

Magnitud

Duracin

Frec.

Auto-reporte

Condicin de trabajo

Observacin en el sitio Observacin con video Medicin directa en el trabajo Simulacin en el laboratorio Apreciacin de un experto

Auto-reporte

Actual mtodo de trabajo

Observacin en el sitio Observacin con video Medicin directa en el trabajo Simulacin en el laboratorio

+ + + -/+ ++ -+ + + + -/+ ++

-/+ -/+ ++ + + --/+ -/+ ++ ++ -/+ +

-/+ -/+ -/+ + + --/+ -/+ -/+ ++ -/+ +

++: Muy exacto y aplicable; +: Exacto y aplicable; +/-: Mas o menos exacto y aplicable solamente en parte; -: Inexacto y/o aplicable solamente en parte; --: Mtodo muy inexacto y no aplicable

Comparacin detallada de mtodos (contina)Exposicin MtodoApreciacin de un experto

Magnitud

Duracin

Frec.

Auto-reporte

Postura

Observacin en el sitio Observacin con video Medicin directa en el trabajo Simulacin en el laboratorio Apreciacin de un experto

Auto-reporte

Movimiento

Observacin en el sitio Observacin con video Medicin directa en el trabajo Simulacin en el laboratorio Apreciacin de un experto

Auto-reporte

Fuerza aplicada

Observacin en el sitio Observacin con video Medicin directa en el trabajo Simulacin en el laboratorio

-/+ + + + ++ --/+ ++ ++ -/+ -++ ++

-/+ ++ ++ ++ + -/+ + ++ + -/+ -/+ + + ++ ++

-/+ ++ ++ + -/+ ++ ++ + -/+ -/+ -/+ + + +

Tomada y adaptada de Van Der Beek y Frings-Dressen, 1998. Occupational and Environmental Med, Vol. 55, 291-299

12

Breve descripcin, uso e interpretacin de algunos mtodos

Escala de Borg CR-100 nothing at all 0.5 extremely weak (just noticeable) 1 very weak 2 weak (light) 3 moderate 4 somewhat strong 5 strong (heavy) 6 7 Very strong 8 9 10 Extremely strong (almost maximal) 11 - or higher the individuals maximum

13

Mtodos psicofsicosComnmente usados para evaluacin de tareas que involucran manejo manual de materialesTablas de Snook y Ciriello Tablas de Quintana para Colombianos

Mtodos fisiolgicosApropiados para la medicin del consumo energtico de una tarea; en general pueden usarse:Estimaciones basados en actividades (tablas) Estimaciones basados en actividades detalladas (tablas) Estimaciones basadas en medicin directa de frecuencia cardiaca (se recomiendan solamente para tareas intensas) Estimaciones basadas en mediciones directas de consumo de oxgeno (expirometra)

14

Mtodo NIOSHUsado para evaluacin de tareas que involucran manejo manual de materiales Levantamiento de cargas Involucra criterios psicofsicos, fisiolgicos y biomecnicos El nivel de estrs asociado con una tarea de levantamiento de cargas est dado por el ndice de levantamiento (LI, lifting index):LI = Peso levantado en la operacin Peso recomendado (RWL)

RWL, recommended weight limit: El peso de la carga que casi todos los trabajadores saludables pueden levantar durante 8 horas sin que se incremente su riesgo de desarrollar dolor de espalda

Mtodo NIOSH - continaMultiplicador de acople Multiplicador de frecuencia Multiplicador de ngulo de asimetra

Multiplicador Constante de horizontal carga Multiplicador 23 Kg vertical (inicio/ terminacin del levantamiento)

Multiplicador de distancia de viaje vertical

15

Mtodo NIOSHTodas las distancias (H, V, D) en centmetros Si H63 cm, entonces HM=0 Si V>175 cm, VM=0 Si D135 entonces AM=0 ,

Mtodo NIOSH contina

16

Mtodo NIOSH contina

Mtodo NIOSH15 minutos representativos de muestreoLevantamientos continuos por 1 hora o menos con descansos de al menos 1.2 veces el tiempo continuo de levantamiento Levantamientos continuos de 1-2 horas con descansos de 0.3 al menos 0,3 veces el tiempo continuo de levantamiento descansos mnimos de refrigerios y almuerzo

17

Mtodo NIOSH multiplicador de acople

Mtodo NIOSH multiplicador de acople (Contina)Ver definiciones detalladas de container, mango y agarre ptimo en las guas

18

Mtodo NIOSH Limitaciones de la ecuacinAplica solo para tareas de levantamiento Asume que aparte de la tarea en cuestin, no hay otras tareas manuales adicionales (que excedan ms del 10% del tiempo de trabajo total), especialmente si estas requieren alto consumo energtico (como por ejemplo llevar cargas (excepto por 1 o 2 pasos), o sostener cargas (excepto por unos pocos segundos)). Es vlida solo en ambientes de 19 a 26 y de 35 a 50% de C humedad relativa

Mtodo NIOSH Limitaciones de la ecuacin (contina)Aplica solo si es levantamiento con dos manos, y con cargas que no son inestables No es vlida para levantamientos cuando se est sentado o de rodillas La ecuacin asume que hay un coeficiente de rozamiento entre el zapato y el piso de al menos 0.4, preferiblemente 0.5 No aplica para movimientos muy rpidos (ms de 30 pulgadas por segundo)

19

20

Ejemplo 1:

Ejemplo 1 (continua):

21

Mtodo HAL- ACGIHEs un mtodo que se enfoca en la evaluacin de la mano, mueca y antebrazo Es apropiado para tareas altamente repetitivas (como trabajar en una lnea de ensamblaje o tecleando computador) realizadas por 4 horas o ms en el da Se basa en estudios epidemiolgicos, psicofisiolgicos y biomecnicos. El mtodo incorpora la frecuencia con la que se requiere que la mano haga ejerza fuerza y el ciclo de la tarea (patrn de trabajo/descanso)

Mtodo HAL- ACGIH (contina)Se evala el Hand Activity Level de 0 a 10 De manera subjetiva, hechas por un observador entrenado

22

Mtodo HAL- ACGIH (contina)Se evala el Hand Activity Level de 0 a 10 De manera objetiva% del tiempo de ciclo de trabajo, en que la fuerza aplicada es mayor al 5% de la mxima Esfuerzos por segundo

Mtodo HAL- ACGIH (contina)Se evala el la fuerza pico requerida por la tarea (normalizada de 0 a 10, donde 10 es la mxima fortaleza de la poblacin objeto de estudio) Se puede estimar usando la evaluacin de un observador entrenado O usando una escala de Borg O usando instrumentacin como un dinammetro o electromiografa

23

Mtodo HAL- ACGIH (contina)Por ltimo se cruza el valor de fuerza pico y de actividad de la mano para saber si se est por encima del nivel de accin (controles generales recomendados) o del mximo recomendado

Nivel mximo permitido

Nivel de accin

Mtodo HAL- ACGIH - Ejemplo

24

Mtodo RULAMtodo observacional de Filtro Evala principalmente carga esttica postural; pero tambin evala repeticiones y aplicacin de fuerza Se debe primero definir el esquema de muestreo para asegurar representatividad con respecto al objetivo planteado. Para una operacin o actividad especfica, se debe evaluar la postura ms sostenida en el ciclo de dicha operacin o actividad, o la ms extrema

Mtodo RULA - Ejemplo

25

JSIMtodo para la evaluacin de las extremidades superiores Usa la intensidad del esfuerzo, duracin del esfuerzo, esfuerzos por minuto, postura de la mano/mueca, velocidad del trabajo y duracin de la tarea por da

JSI intensidad del esfuerzoCriterio de calificacin Suave Algo fuerte Fuerte % de la fortaleza mxima 7

26

JSI (contina)Duracin del esfuerzo

Duracin del esfuerzo en segundos % duracin del esfuerzo = Tiempo observado en segundos

x 100

Esfuerzos por minuto

# de esfuerzos Esfuerzos por minuto = Tiempo observado en minutos

JSI postura de la mano-muecaCriterio de calific. Muy bien Buena Aceptable Mala Extens. de la mueca 0 - 10 11 25 26 40 41 55 Flexin de la mueca 0 - 5 6 15 16 30 31 50 Desviac. ulnar 0 - 10 11 15 16 20 21 25 Postura percibida

Perfectamente neutral Aprox. neutral No neutral Notablemen te no neutral Cerca al extremo

Muy mala

> 60

> 50

> 25

27

JSI velocidad del trabajoCriterio de calificacin Muy despacio Despacio Aceptable Rpido Muy rpido % del tiempo esperado 115 % Velocidad percibida Paso extremadamente relajado Tomndose su tiempo Velocidad normal de movimiento Apurado pero capaz de mantener el paso Apurado y a penas (o no puede) mantener el paso

JSI estimacin del JSICalificacin Intensidad del esfuerzo (IE) Suave (1) Algo fuerte (3) Fuerte (6) Duracin del esfuerzo (DE) Esfuerzos por minuto (EM) Postura de la mano/mueca (PMM) Muy buena (1) Buena (1) Aceptable (1.5) Mala (2) Muy mala (3) Velocidad del Duracin por trabajo (VT) da (DD)

1 2 3 4 5

< 10% (0.5) < 4 (0.5) 10 29 % (1) 30 49 % (1.5) 4 8 (1) 9 14 (1.5) 15 19 (2) >= 20 (3)

Muy despacio (1) Despacio (1)

= 8 (1.5)

Muy fuerte 50 79% (9) (2) Cercano al mximo (13) 80 100% (3)

JSI = IE x DE x EM x PMM x VT x DD

28

JSI ejemploIE Informacin recogida DE EM 12 PMM Aceptable VT Aceptable DD 4-8 Algo 60% fuerte

Calificacin Multiplicador

2 3

4 2

3 1.5

3 1.5

3 1

4 1

JSI = IE x DE x EM x HWP x SW x DD JSI = 3.0 x 2.0 x 1.5 x 1.5 x 1.0 x 1.0 = 13.5

JSI interpretacinEvaluaciones preliminares de esta herramienta ha revelados que trabajos asociados con desordenes de la extremidad distal superior presentan JSI con calificaciones superiores a 5. Trabajos con calificaciones menores o iguales a 3 son probablemente seguros. Trabajos con calificaciones iguales o superiores 7 son probablemente riesgosos. Esta metodologa no considera estrs localizado debido a compresin mecnica.

29