DIPLOMADO EN ERGONOMIA MODULO Nº2

DIPLOMADO EN ERGONOMIA
MODULO Nº2
FISIOLOGIA DEL TRABAJO APLICA
”CONCEPTO DE TRABAJO PESADO Y LÍMITES DE TOLERANICA
A LA FATIGA”
ELIAS APUD S., FELIPE MEYER C.
Unidad de Ergonomía / Facultad de Ciencias Biológicas / Universidad de Concepción
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CAPÍTULO 3.
CONCEPTO DE TRABAJO PESADO Y LÍMITES DE TOLERANCIA A LA
FATIGA.
Elias Apud y Felipe Meyer
Unidad de Ergonomía, Facultad de Ciencias Biológicas, Universidad de
Concepción.
Objetivos del texto:
Definir el concepto de umbral anaeróbico.
Desarrollar el concepto de Carga Cardiovascular
Se ha señalado, que durante el trabajo aeróbico, el aporte de oxígeno a los
músculos es suficiente para obtener la energía por procesos oxidativos. En tales
casos, el ácido láctico no excede los valores de reposo. Si el trabajo se hace más
intenso y los procesos aeróbicos se tornan insuficientes, el organismo obtiene
parte de la energía por vía anaeróbica, con acumulación de ácido láctico y fatiga.
El punto de esfuerzo en el cual se produce este fenómeno, se denomina umbral
anaeróbico. Por lo tanto, desde un punto de vista fisiológico, se considera trabajo
pesado todo aquel que supera el umbral anaeróbico.
Hasta hace algunos años atrás, se tenía escasa información del umbral
anaeróbico de trabajadores, ya que su medición es invasiva y requiere muestras
de sangre seriadas, para determinar el punto de esfuerzo en que el ácido láctico
comienza a acumularse. Esto se ve ilustrado en la figura 1, donde se puede
observar que, en
una persona corriendo a velocidades
bajo 4.2 metros por
segundo, el ácido láctico no sobrepasa 2 milimoles por litro, mientras que al
superar esta velocidad se produce un quiebre manifiesto, que indica que el umbral
anaeróbico ha sido superado.
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Figura 1. Comportamiento del lactato durante una prueba de esfuerzo.
10,0
9,0
Lactato (mmol/l)
8,0
7,0
6,0
Punto de quiebre
5,0
4,0
3,0
2,0
1,0
3,4
3,6
3,8
4,0
4,2
4,4
4,6
4,8
5,0
Velocidad de carrera (m/s)
Como el conocer los límites de fatiga es un requisito fundamental para determinar
si un trabajo es pesado o no lo es, diversos investigadores se han abocado al
estudio de técnicas no invasivas para estimar el umbral anaeróbico, entre las
cuáles el umbral ventilatorio, es una de las más aceptadas. Estas técnicas, tienen
su fundamento en que, cuando aumentan las necesidades de energía por
esfuerzo dinámico, se incrementa proporcionalmente el consumo de oxígeno, la
frecuencia cardíaca y la ventilación pulmonar, variable esta última definida como la
cantidad de litros de aire que una persona respira por minuto. Sin embargo, al
superar el umbral anaeróbico, se produce un aumento desproporcionado de la
ventilación pulmonar, en relación al consumo de oxígeno y a la frecuencia
cardíaca, manteniéndose la proporcionalidad sólo entre estas últimas dos
variables.
Para realizar estas pruebas, se utiliza generalmente una plataforma rodante. El
consumo de oxígeno, la frecuencia cardíaca y la ventilación pulmonar se miden en
esfuerzos increméntales, idealmente en forma continua.
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A manera de ejemplo, en la figura 2, se puede ver un trazado obtenido al medir
consumo de oxígeno, frecuencia cardíaca y ventilación pulmonar en un trabajador
durante una prueba de esfuerzo. Como se observa, en los ejercicios iniciales, la
relación es lineal, pero a medida que aumenta la carga de trabajo, llega un punto
en que se produce un quiebre, en que la persona comienza a aumentar en mayor
magnitud el volumen de aire que respira por minuto. En este punto se estima el
umbral anaeróbico, lo que en los gráficos está marcado con una flecha.
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Figura 2. Estimación del umbral anaeróbico a partir del umbral ventilatorio.
Como se ilustra, se produce un aumento lineal entre la ventilación pulmonar, y el
consumo de oxígeno (a) y la ventilación pulmonar y la frecuencia cardíaca (b),
hasta que la ventilación pulmonar comienza a incrementarse en mayor proporción.
Este punto corresponde al umbral ventilatorio e indica el consumo de oxígeno o la
frecuencia cardíaca por sobre la cual el sujeto comienza a fatigarse
Ventilación
pulmonar (l/min)
100
a
90
80
70
60
50
40
1,4 1,8 2,2 2,6 3,0 3,4 3,8
1,6 2,0 2,4 2,8 3,2 3,6
Ventilación
Pulmonar ( l/min)
Consumo de oxígeno (l/min)
90
85
80
75
70
65
60
55
50
45
130
b
140
150
160
170
180
190
Frecuencia cardíaca (latidos
por minuto)
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En nuestro país, se han realizado escasos estudios para determinar el umbral
ventilatorio en trabajadores. Entre ellos, podemos citar la información aportada por
Apud et. al (1999), en una muestra de 33 trabajadores que realizaban actividades
silvícolas y de cosecha forestal. Los resultados se pueden ver en la tabla 1. Como
se observa, el promedio para esta variable se sitúa en 53.8% de la capacidad
aeróbica, equivalente a 1.71 litros de oxígeno por minuto y a un gasto energético
de 8.4 Kilocalorías por minuto.
Tabla 1. Umbral anaeróbico expresado en litros de oxígeno por minuto,
kilocalorías por minuto, porcentaje de la capacidad aeróbica y frecuencia
cardíaca equivalente al nivel de umbral anaeróbico
UMBRAL ANAERÓBICO
PROMEDIO
DESVIACION
ESTANDAR
Litros de O2 /minuto
1.71
0.21
Kilocalorías/minuto
8.4
1.03
% Capacidad Aeróbica
53.8
3.9
Frecuencia cardíaca (latidos/min)
123
10.8
Recordemos que estas cifras se refieren a valores promedio de la jornada, por lo
que es importante tener en mente que, estamos hablando del límite más alto para
trabajo sostenido. Esto no significa que, en algunos momentos del día, el trabajo
no pueda exceder estos límites, siempre y cuando, posteriormente, se hagan
pausas para una buena recuperación.
La información presentada coincide con lo reportado en estudios realizados en
otros países. De acuerdo a diversos investigadores, el surgimiento de la
anaerobiosis, ocurre entre el 50 y 60% de la capacidad aeróbica. Sin embargo, por
su relevancia, es importante destacar que esta variable depende también del
entrenamiento, habiéndose observado, en algunos corredores de larga distancia,
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umbrales del orden del 85%. En Chile, según los estudios de Apud, Meyer y
Maureira (2002), los brigadistas de incendios forestales, que constituyen una
“elite” por su buena condición física, alcanzan umbrales promedio de 60% de la
capacidad aeróbica.
Sin embargo, lo cierto es que cuando un trabajador, de una condición física
aceptable, puede regular su ritmo, no supera como promedio de la jornada el 40%
de su capacidad aeróbica. Esto, que ha sido observado en distintos trabajos
evaluados en Chile, coincide con lo observado en otros países. En todo caso, lo
importante para evitar la fatiga, es que si los trabajadores superan el umbral
anaeróbico, lo hagan por tiempos breves, seguidos de pausas, incluso dinámicas,
en el sentido de que ellos pueden seguir haciendo la misma u otra actividad, pero
a un ritmo menor.
A manera de información adicional, es interesante señalar que el gasto de energía
equivalente al 40% de la capacidad aeróbica promedio de trabajadores forestales,
se aproxima a 6.0 Kilocalorías por minuto. Para ilustrar al lector sobre niveles de
costo energético de actividades forestales, en la figura 3, se presentan los
resultados de 238 determinaciones de consumo de oxígeno en actividades
forestales, obtenidos en distintos estudios realizados en Chile.
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Figura 3. Costo energético de distintas actividades forestales expresado en
kilocalorías por minuto. (n=238)
rec os tado en el bos que
1,6
s entado
1,7
2,0
de pie
5,6
poda c on s erruc ho
5,7
c am inando
6,0
poda c on es c ala
troz ado c on m otos ierra
6,1
volteo c on m otos ierra
6,2
6,8
arrum ado m anual
6,8
volteo y troz ado
7,0
prom edio general
7,3
des ram e c on hac ha
7,3
des trobando
es trobando
8,6
plantac ión c on pala N .
8,6
plantac ión c on az ahac ha
8,9
roc e c on roz ón
8,9
plantac ión c on az adón
9,2
engavillando
9,3
0 ,0
2 ,0
4 ,0
6 ,0
8 ,0
1 0 ,0
Kcal/minuto
Es muy importante reiterar que, el umbral anaeróbico, representa el nivel promedio
más alto para trabajo sostenido y que no es razonable que los trabajadores
realicen sus actividades justo en ese límite. Por esta razón, para trabajos
prolongados, lo más recomendable es considerar un margen de un 5 a 10 %, vale
decir, se podría esperar que, en promedio, sumando los momentos de trabajo
pesado, trabajos livianos y pausas, la carga promedio no supere el 40 % de la
capacidad aeróbica. De acuerdo a nuestras propias recomendaciones, este es el
criterio que se debiera utilizar para calificar un trabajo como pesado, Apud et. al
(2002).
Desde un punto de vista práctico, es posible determinar cuál es el porcentaje de la
capacidad aeróbica, que un trabajador utiliza como promedio de una jornada. Sin
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embargo, la técnica es muy laboriosa para evaluaciones de rutina, ya que se
requiere realizar un estudio para cuantificar el tiempo para cada actividad que el
trabajador realiza durante la jornada y luego medir el consumo de oxígeno de cada
una de ellas. Por esta razón, para estudios en que se requiere evaluar la jornada
completa, la medición de los latidos cardíacos, representa muy bien la carga sobre
el sistema cardiovascular, resultante de la combinación del trabajo muscular, del
calor y otros factores. Hoy en día, el costo cardíaco relativo, que en Chile
denominamos corrientemente carga cardiovascular, se considera un indicador útil
para cuantificar la intensidad del esfuerzo. Se define como la expresión porcentual
del aumento de la frecuencia cardíaca entre el reposo y el máximo estimado. Se
calcula como sigue:
fC trabajo - fC reposo
% C.C. = ____________________ x 100
fC máxima - fC reposo
donde: % C.C. = porcentaje de carga cardiovascular;
fC = frecuencia cardíaca
Es importante mencionar que, para efectos legales, también se considera que un
trabajo es pesado, cuando en promedio de una jornada de 8 horas supera el 40%
de carga cardiovascular.
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Los valores aproximados de frecuencia cardíaca, equivalentes al 40 % de carga
cardiovascular, para distintas edades, son los siguientes:
Rangos de edad
(años)
20-25
26-29
30-35
36-40
41-45
46-50
Frecuencia cardíaca equivalente
al 40% de carga cardiovascular
(latidos/minuto)
115
112
110
108
106
104
Reiterando lo señalado anteriormente, en muchas actividades el umbral
anaeróbico se supera con creces, a lo menos en algunas etapas del trabajo. No
obstante, también es importante consignar que cuando esto ocurre, por períodos
breves, seguidos de pausas dinámicas o relevos bien dosificados, puede ser
beneficioso, ya que tiene efecto de entrenamiento sobre el sistema transportador
de oxígeno del organismo, contribuyendo a que los trabajadores mantengan o
mejoren su capacidad aeróbica y su umbral anaeróbico, tema que se analizará
más adelante.
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Resumen:
El umbral anaeróbico es el punto de esfuerzo en el cual el organismo
obtiene parte de la energía por vía anaeróbica, con acumulación de ácido
láctico y fatiga.
De acuerdo a diversos investigadores, el surgimiento de la anaerobiosis,
ocurre entre el 50 y 60% de la capacidad aeróbica. Sin embargo, por su
relevancia, es importante destacar que esta variable depende también del
entrenamiento.
La suma de trabajos pesados, trabajos livianos y pausas durante la
jornada, vale decir la carga fisiológica promedio, no debería superar el
40 % de la capacidad aeróbica. Para efectos prácticos, se considera que
un trabajo es pesado, cuando en promedio de una jornada supera dicho
valor. Esto no significa que, en algunos momentos del día, el trabajo no
pueda exceder estos límites, siempre y cuando, posteriormente, se hagan
pausas para una buena recuperación.
Hoy en día, el costo cardíaco relativo, que en Chile denominamos
corrientemente carga cardiovascular, se considera un indicador útil para
cuantificar la intensidad del esfuerzo. Se define como la expresión
porcentual del aumento de la frecuencia cardiaca entre el reposo y el
máximo estimado
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Preguntas y ejercicios:
1). Un trabajo dinámico efectuado durante una jornada es pesado cuando:
a)
b)
c)
d)
e)
supera el umbral anaeróbico
cuando supera la capacidad aeróbica
cuando el gasto de energía excede 5 kilocalorías
todas son verdaderas
todas son falsas
2) Señale si es verdadero (V) o falso (F) lo que se enumera con letras después
de cada enunciado.
a) la capacidad aeróbica del trabajador es menor a 10 mililitros de oxígeno por
kilogramo de peso corporal.
b) el umbral anaeróbico del trabajador coincide con su capacidad aeróbica.
c) en promedio de la jornada la carga cardio-vascular supera el 40%.
d) al final de la jornada el trabajador presenta síntomas de fatiga por
acumulación de ácido láctico.
e) el trabajo requiere que la persona dedique más del 80 % a su actividad
principal.
3) Ud. evalúa la carga cardiovascular de un trabajador de 35 años y usando el
método de las 10 pulsaciones, cuenta 10 latidos en 4 segundos para el trabajo,
mientras que en reposo cuenta 10 latidos en 8 segundos. Calcule: (8 puntos)
Latidos por minuto en reposo
Latidos por minuto en el trabajo
% Carga Cardiovascular en el trabajo
¿Es trabajo pesado? 1= Si; 2 = No
Las preguntas y la resolución del problema se comentaran en el Chat
correspondiente a analizar este tema
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Bibliografía

Apud, E, Gutiérrez, M., Lagos, S., Maureira, F., Meyer, F. y Espinoza, J.,
1999, “Manual de Ergonomía Forestal”. Eds. Científicos: E. Apud y S. Valdés.
Ed.; Valverde, Concepción. Este libro se incorporó también en la página WEB
del Laboratorio de Ergonomía (http:/www.udec.cl/ergo-conce) , (493 páginas).

Apud, E., Meyer, F. y Maureira, F., 2002, “Ergonomia en el combate de
incendios forestales” Ed.:Valverde, Concepción, Chile , , Págs 1-310

Apud, E., Gutiérrez, M., Maureira, F., Lagos, S., Meyer, F. y Chiang, M.T.,
2002, “Guía para la evaluación de trabajos pesados” Ed.: Trama,
Concepción, Págs 1-268
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