DIPLOMADO EN ERGONOMIA MODULO Nº2 FISIOLOGIA DEL TRABAJO APLICADA “SELECCIÓN POR CRITERIOS DE APTITUD FÍSICA” ELIAS APUD S., FELIPE MEYER C. Unidad de Ergonomía / Facultad de Ciencias Biológicas / Universidad de Concepción 2 CAPITULO 4. SELECCIÓN POR CRITERIOS DE APTITUD FÍSICA. Elias Apud y Felipe Meyer Unidad de Ergonomía, Facultad de Ciencias Biológicas, Universidad de Concepción. Objetivos del texto: Enfatizar la necesidad de establecer criterios de selección en base a la capacidad de la población. Explicar que aunque existan criterios de selección, es importante definir los límites de fatiga y diseñar métodos de trabajo, que permitan cumplir con las metas de cantidad y calidad requeridas por el trabajo, sin que los trabajadores se fatiguen. 1. Antecedentes generales. La selección de los trabajadores, basada en mediciones objetivas de sus aptitudes físicas y psicológicas, es una necesidad básica para enfrentar el trabajo en forma eficiente y segura. Antes de analizar los criterios para seleccionar a los trabajadores según su aptitud física, es condición obligada que ellos sean sometidos a un examen médico preocupacional, que determine si están clínicamente aptos para el trabajo. Sólo después de contar con este antecedente, tendrá valor efectuar pruebas que determinen la aptitud para efectuar trabajos de altas demandas energéticas. El objetivo de establecer criterios de selección para faenas manuales de alta intensidad, es encontrar trabajadores, que sin fatigarse, puedan cumplir las metas de producción para distintas tareas. Desde este punto de vista, es necesario recordar lo destacado anteriormente, vale decir, que todos los seres humanos, incluso atletas olímpicos del más alto nivel internacional, tienen un límite de DIPLOMADO EN ERGONOMIA / Unidad de Ergonomía / Universidad de Concepción 2 3 tolerancia a la fatiga, por sobre el cual disminuye su eficiencia, dejándolos propensos a sufrir accidentes y a deteriorar la calidad de su trabajo. Es importante destacar que, la selección basada en aspectos psicológicos, que se tratará en el módulo de Psicología, tiene bases muy sólidas. Sin embargo, en trabajos que se requieren criterios fisiológicos, no es común que se realicen pruebas específicas, para discernir si están físicamente aptos. Entonces, cabe la pregunta: ¿Por qué es tan escaso el conocimiento sobre la respuesta humana para trabajos que demandan límites extremos de resistencia física? La razón está en la dificultad para cuantificar la intensidad del esfuerzo en situaciones reales de trabajo. Desde este punto de vista, la investigación aplicada, orientada a innovar tecnológicamente, incorporando la respuesta humana como parte de los procesos de trabajo, tiene distintos grados de dificultad que podrían resumirse como sigue: Investigaciones en situaciones simuladas en laboratorio donde, prácticamente todas las variables, se pueden mantener bajo control experimental. Estudios en terreno, en plantas con estructuras fijas y procesos bien establecidos, que por su repetitividad, permiten una planificación estructurada y controlada en la recopilación de información. Investigaciones en tareas efectuadas al aire libre, como el trabajo forestal y agrícola, donde las condiciones de terreno, ambiente y de los propios árboles, varían dentro de un amplio rango. Aunque en forma laboriosa, existen formas de definir tipos de bosques, condiciones térmicas y tipos de terreno donde verificar la efectividad de alternativas tecnológicas en forma relativamente estándar. DIPLOMADO EN ERGONOMIA / Unidad de Ergonomía / Universidad de Concepción 3 4 Estudios donde prácticamente ninguna variable puede ser controlada por los investigadores. En este caso, se sitúan las emergencias de distinta naturaleza, tales como, por ejemplo, los incendios forestales, cuya intensidad y duración, como asimismo las condiciones meteorológicas, los terrenos, la edad y el tipo de los bosques que se queman, etc., no se pueden definir con antelación. Como no hay descritas muchas experiencias de selección, basadas en criterios fisiológicos, este capítulo lo centraremos en el conocimiento sistemático que se ha generado en el sector forestal, que ha permitido avanzar en el conocimiento de las demandas del trabajo y generar criterios para la selección de trabajadores, lo que ha llevado a un proceso sistemático de certificación de aptitudes, que se realiza por la Unidad de Ergonomía, a solicitud de la Corporación Chilena de la Madera (CORMA). Las actividades forestales son, en su mayoría, físicamente dinámicas. Los trabajadores están expuestos a las inclemencias del clima y el terreno y muchas veces a demandas físicas excesivas por los métodos que utilizan o por las presiones de producción. Ante estas circunstancias, existen dos posibilidades de selección. La primera de ellas, es usar un criterio de "elite física" seleccionando, con pruebas objetivas, trabajadores de alta capacidad. Sin duda que esto es posible, pero surge la pregunta: ¿cómo encontrar estas personas en el contexto de las poblaciones que habitualmente postulan a estos trabajos?. La segunda, más realista, pasa por conocer la capacidad de estos grupos, definir los límites de fatiga para ellos y, sobre esa base, diseñar métodos de trabajo que permitan encontrar trabajadores capaces de cumplir con las metas de cantidad y calidad requeridas por el trabajo, sin fatigarse. DIPLOMADO EN ERGONOMIA / Unidad de Ergonomía / Universidad de Concepción 4 5 2. Capacidad aeróbica como criterio de selección Como se ha señalado antes, la capacidad aeróbica, es el mejor indicador de la aptitud para realizar trabajos dinámicos de larga duración. Esto permite establecer que, el criterio básico para la selección de trabajadores, que ejecutarán faenas pesadas, es elegir a aquellos que tengan capacidades aeróbicas compatibles con las exigencias del trabajo. De hecho, diversos estudios demuestran que la capacidad aeróbica se correlaciona directamente con el rendimiento en faenas manuales. Como ejemplo, mostraremos resultados de dos estudios realizados en la Unidad de Ergonomía, que demuestran la relación directamente proporcional entre ambas variables. Se trata de trabajos de poda y de plantación de árboles. Las coeficientes de correlación entre capacidad aeróbica y rendimiento alcanzaron a r = 0.74 y r = 0.82, respectivamente. En la figura 1, se muestran gráficamente estas asociaciones. Figura 1. Relación entre capacidad aeróbica y rendimiento en trabajos de poda y de plantación. SEGUNDA PODA (r = 0.82) TUBO PLANTADOR (r = 0.74) Plantación (r = 0.74) Poda (r = 0.82) 250 árboles podados/hora 45 plantas/hora 220 190 160 130 100 2 3 4 5 6 40 35 30 25 20 2,0 Capacidad aeróbica (l/min 3,0 4,0 5,0 Capacidad aeróbica(l/min) DIPLOMADO EN ERGONOMIA / Unidad de Ergonomía / Universidad de Concepción 5 6 Si bien existe dispersión, lo que revela la existencia de otros factores, la tendencia es clara en demostrar que los trabajadores de capacidades aeróbicas más altas, prácticamente, duplican el rendimiento alcanzado por los trabajadores de más baja aptitud física. Para reafirmar lo señalado, presentaremos resultados más detallados, de una tarea que demanda esfuerzos extremos, como es la poda de árboles a grandes alturas, que oscilan entre 6 y 8.3 metros. Para acceder a las ramas a podar se utilizan escaladores, efectuándose la poda con sierra manual. En la figura 2 se puede ver una ilustración de esta tarea. Figura 2. metros. Trabajador realizando poda de árboles a una altura de 6 a 8.3 En la tabla 1, se resume el promedio de rendimiento diario, expresado en árboles podados por jornada, para cada uno de los trabajadores que participó en este estudio. En la tabla se destaca también el número de jornadas de evaluación por sujeto. Como se puede observar, el rendimiento alcanzó un promedio de 76 árboles podados por jornada, con un coeficiente de variación de 8.3 %. DIPLOMADO EN ERGONOMIA / Unidad de Ergonomía / Universidad de Concepción 6 7 Tabla 1. Rendimientos individuales y número de jornadas evaluadas en ocho podadores capacitados Trabajadores Jornadas de estudio 1 3 2 3 3 2 4 3 5 3 6 3 7 1 8 2 Promedio (árboles/jornada) Desviación estándar Coeficiente de variación (%) Rendimiento 68.2 72.2 67.4 78.3 79.5 84.2 75.9 82.6 76.0 6.3 8.3 En el estudio de poda alta, se efectuaron seguimientos jornada a jornada, en que se evaluó la dificultad del trabajo, en términos de tamaño de las ramas y de los árboles a podar, las características del terreno y las condiciones climáticas. Además, se registró la edad, características antropométricas, capacidad aeróbica y composición corporal de cada trabajador evaluado. Con estas variables, se procedió a efectuar una regresión paso a paso, detectándose que, de todas las variables consideradas, la capacidad aeróbica era la que mayor incidencia tenía en el rendimiento de estos trabajadores. Se obtuvo la siguiente ecuación: RENDIMIENTO* = 43.38 + 7.71 Capacidad aeróbica (l O2 /min) INDICADORES ESTADISTICOS: R MULTIPLE = 0.91 R CUADRADO = 0.83 ERROR ESTANDAR = 2.78 p < 0.000 *árboles podados por jornada La ecuación anterior revela que, un 83% de la variación en el rendimiento, está explicado por la capacidad aeróbica, lo que indica un alto valor predictivo, que permite estimar los rendimientos que se podrían obtener de acuerdo a la capacidad aeróbica de los podadores, en la forma que se ilustra en la tabla 2. DIPLOMADO EN ERGONOMIA / Unidad de Ergonomía / Universidad de Concepción 7 8 Tabla 2. Rendimiento estimado para una faena de poda alta en trabajadores con distintos niveles de capacidad aeróbica Capacidad aeróbica Rendimiento (litros de O2/min) (árboles podados/jornada) 2.5 62 3.2 68 4.5 78 Como se puede observar en la tabla 2, no todos los trabajadores pueden alcanzar idénticos rendimientos y esto tiene una importancia fundamental para la adaptación ergonómica del trabajo, tema que se discutirá con más detalle, en el capítulo de búsqueda de tecnologías apropiadas para trabajos manuales. En base a los antecedentes presentados, el criterio más simple para seleccionar trabajadores, sería decir “busquemos los mejores”. El problema que se presenta en cualquier población es que las aptitudes varían en un rango muy amplio y uno debe preguntarse ¿cuáles y cuántos son los mejores?. La respuesta a esta pregunta es compleja y requiere conocer la población que habitualmente postula a estos trabajos, razón por la cual analizaremos el tema en más detalle. En la tabla 3, se resume el promedio, la desviación estándar y el rango para la capacidad aeróbica de trabajadores forestales chilenos, expresada en litros de oxígeno por minuto, mientras que en la tabla 4, se presentan los mismos indicadores, para la capacidad aeróbica expresada en mililitros de oxígeno por minuto y por kilogramo de peso corporal. DIPLOMADO EN ERGONOMIA / Unidad de Ergonomía / Universidad de Concepción 8 9 Tabla 3. Capacidad aeróbica expresada en litros de oxígeno por minuto en una muestra de 454 trabajadores forestales de distintas edades (Promedios, desviación estándar, máximo y mínimo) Rango N Edad % Promedio DE Máx Mín Del total (l/min) (l/min) (l/min) (l/min) <20 39 9 3.30 0.6 5.00 2.30 20-29 202 44 3.50 0.6 5.20 2.00 30-39 120 26 3.10 0.5 4.70 2.20 40-49 55 12 2.80 0.5 3.90 1.70 >50 38 8 2.40 0.6 4.30 1.50 Total 454 Promedio 3.20 0.6 5.20 1.50 Tabla 4. Capacidad aeróbica expresada en mililitros de oxígeno por minuto y por kilogramo de peso corporal en una muestra de 454 trabajadores forestales de distintas edades Rango N Edad % Promedio DE Máx Mín Del total (l/ml/kg) (l(ml/kg) (l/ml/kg) (l/ml/kg) <20 39 9 53.80 9.2 83.1 36.8 20-29 202 44 53.50 8.8 80.3 32.5 30-39 120 26 47.60 8.9 73.7 28.1 40-49 55 12 41.50 10.9 59 25.8 >50 38 8 35.50 10 56.6 24.1 Total 454 Promedio 49.01 9.56 83.1 24.1 Un aspecto importante de destacar, es que la capacidad aeróbica de los trabajadores forestales es alta como promedio, superior a la de trabajadores industriales e incluso a la de sus colegas de varios países industrializados, que son de mayor tamaño corporal. Esto se debe en gran parte, a que la mayoría de DIPLOMADO EN ERGONOMIA / Unidad de Ergonomía / Universidad de Concepción 9 10 los métodos de trabajo manual empleados en Chile, tienen un marcado efecto de entrenamiento aeróbico. Otro hecho, es que la capacidad aeróbica alcanza los valores promedios más altos en el rango de 20 a 29 años. Luego decrece gradual y progresivamente, notándose una marcada disminución por sobre los 50 años. Este es un hecho importante, que puede explicar el bajo porcentaje de trabajadores en este rango de edad. Con respecto a este último aspecto, hay que señalar que los trabajadores que han realizado trabajo físico toda su vida adulta tienden a mantenerse en ellos y compensan su baja capacidad física con una buena técnica que les permite ahorrar energía, reduciendo así la sobrecarga física y alcanzando buenos rendimientos. Por ello, la edad no debe ser un factor excluyente. No obstante, personas de más de 40 años que nunca han realizado con anterioridad trabajos físicos intensos, no resultan recomendables para iniciar el aprendizaje de actividades manuales pesadas, a menos que sus trabajos anteriores, en otros rubros, les hubiesen demandado esfuerzos sostenidos y que su condición física sea objetivamente evaluada y se sitúe dentro de las recomendaciones que se analizarán más adelante. Antes de decidir límites para la selección, se requiere conocer la distribución de la capacidad aeróbica de esta población. Esto se ilustra en la figura 3. Como se puede verificar, el 50 percentil se ubica en un valor cercano a 3.2 litros de oxígeno por minuto, lo que es similar a la media (tabla 3). Si consideráramos este valor como el límite más bajo de referencia, el 50% de los trabajadores forestales actualmente en funciones, así como un porcentaje equivalente o mayor de los futuros postulantes, quedaría excluido del trabajo, lo que podría generar serias dificultades en las empresas para encontrar trabajadores aptos. Más aún, el promedio observado a nivel nacional, es más bajo que el de los trabajadores forestales, de manera que tampoco sería fácil encontrarlos en otros sectores de nuestra población. DIPLOMADO EN ERGONOMIA / Unidad de Ergonomía / Universidad de Concepción 10 11 Figura. 3. Porcentaje de frecuencias acumuladas (%) de la capacidad aeróbica (VO2 máx) de 454 trabajadores forestales chilenos 100 Porcentaje (%) 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 1,5 1,8 2,1 2,4 2,7 3 3,3 3,6 3,9 4,1 4,4 4,7 5 5,2 VO 2 máx. (l/min) Otra forma de encarar el problema, es tomar la media, menos una desviación estándar, lo que reduce el límite a 2.6 litros de oxígeno por minuto. Si se observa la figura 3, se puede ver que este valor corresponde al 15 percentil de la población. De manera tal, que con este criterio el 85% de los postulantes a este tipo de trabajo estaría apto. Si además se considera que, la mayor parte de las personas, que se interesan por ingresar por primera vez al sector forestal, son menores de 30 años, es casi seguro que el porcentaje de rechazos por baja capacidad aeróbica será incluso menor. Indudablemente que la pregunta fundamental es si un trabajador con 2.6 litros de capacidad aeróbica puede realizar cualquier trabajo forestal manual. La respuesta es que todo depende de las exigencias de producción que se le pongan. Existe una marcada tendencia a tipificar algunas actividades como más pesadas que otras. Esto es válido para trabajos puntuales. Por ejemplo, voltear árboles con motosierra es más pesado que el trozado con la misma herramienta. Sin DIPLOMADO EN ERGONOMIA / Unidad de Ergonomía / Universidad de Concepción 11 12 embargo, el trabajo debe ser juzgado en el contexto de una jornada normal en que se efectúan actividades principales, secundarias y pausas. Hemos podido observar, después de muchos años de investigación, que los trabajadores, cuando pueden, se regulan ellos mismos. En otras palabras, trátese de cualquier trabajo manual, los trabajadores no superan los umbrales de fatiga, salvo en casos que se les obligue a cumplir con determinados requisitos de producción. Como recomendación, es importante que los ejecutivos, empresarios de servicios y en general todas las personas vinculadas a la producción, mantengan siempre en mente que los seres humanos son diferentes entre sí y que nunca se podrá homologar el rendimiento físico en todos ellos. 3. Composición corporal como criterio de selección para trabajos pesados. Se ha analizado la importancia de la capacidad aeróbica, fundamentando las razones para establecer un límite inferior como criterio de selección. Sin embargo, no es el único indicador y requiere ser complementado con algunos otros aspectos asociados a la composición corporal y al tamaño de los trabajadores. Para explicar mejor estos factores se analizará el peso y la composición corporal de trabajadores forestales chilenos. En la tabla 5, se puede ver el promedio y la desviación estándar para estas variables. Si bien el contenido de masa grasa está indicado porcentualmente, revelando que el promedio se encuentra en niveles que permiten clasificar a la mayoría de los sujetos que integran este grupo como corriente, el peso del cuerpo y el contenido de masa libre de grasa deben juzgarse con relación al tamaño corporal. Por eso, antes de analizar estos aspectos en detalle, conviene revisar la información contenida en la tabla 6, que incluye la talla de este grupo, la masa libre de grasa expresada por metro de estatura y el índice de masa corporal. DIPLOMADO EN ERGONOMIA / Unidad de Ergonomía / Universidad de Concepción 12 13 Tabla 5. Promedio y desviación estándar (DE) para el peso, el porcentaje de masa grasa (MG) y los Kilogramos de masa libre de grasa (MLG) de 591 trabajadores forestales chilenos clasificados por rango de edad. Rango Peso (Kg) Masa Grasa (%) Masa Libre Grasa(kg) Edad Promedio DE Promedio DE Promedio DE <20 62.2 6.5 12.2 3.8 53.7 4.9 20-29 64.2 7.5 13.0 4.1 55.8 5.4 30-39 66.0 7.8 17.3 3.8 54.2 5.5 40-49 67.7 7.8 19.4 4.3 54.3 5.1 >50 65.5 12.8 18.4 5.7 53.0 5.1 <20 a >50 65.12 8.48 15.4 4.2 54.9 5.3 Tabla 6. Estatura, Kilogramos de masa libre de grasa divididos por metro de estatura (MLG/h) e índice de masa corporal (peso real /estatura al cuadrado) (IMC), en una muestra de 591 trabajadores forestales chilenos, clasificados por rango de edad Rango Talla Edad (cm) MLG/h IMC Promedio DE Promedio DE Promedio DE <20 167.5 4.9 32.1 2.8 22.2 2.0 20-29 166.1 5.9 33.5 2.6 23.2 2.6 30-39 165.2 5.9 32.8 2.9 24.2 2.5 40-49 164.7 5.6 33.0 2.7 25.0 2.8 >50 163.3 5.7 32.5 2.5 24.6 3.1 Promedio 165.4 5.6 33.1 2.7 23.7 2.6 Los antecedentes aportados en las tablas 6, revelan que nos encontramos con un grupo de estatura más baja comparado con otros sectores de la población chilena. También, se observa que el peso es adecuado para la estatura, lo que se refleja DIPLOMADO EN ERGONOMIA / Unidad de Ergonomía / Universidad de Concepción 13 14 en el índice de masa corporal. Por su parte, la masa libre de grasa refleja un desarrollo músculo-esquelético adecuado al tamaño corporal. Al igual como se señaló, cuando se presentó la información de capacidad aeróbica, es necesario analizar las curvas de distribución para descartar extremos, cuyas características no aparezcan compatibles con el trabajo forestal. En la figura 4, se puede observar la distribución del porcentaje de grasa corporal en estos trabajadores. Como el trabajo forestal requiere frecuentes desplazamientos en terrenos irregulares, movimientos coordinados, flexibilidad y transporte de pesos, los riesgos son mayores para las personas obesas. Por ello, como criterio de selección, debería considerarse sujetos con menos de 20% de grasa corporal. Si se observa la figura 4, se puede ver que el 80% de los trabajadores forestales, están bajo este límite. Por lo tanto, poner como exigencia que los trabajadores tengan una cantidad inferior al 20% de grasa corporal no sería una limitante, ya que el porcentaje de trabajadores forestales obesos es muy bajo, excepto en los operadores de máquinas, en los que existe una tendencia al sobrepeso por exceso de grasa. DIPLOMADO EN ERGONOMIA / Unidad de Ergonomía / Universidad de Concepción 14 15 Porcentaje (%) Figura 4. Porcentaje de frecuencias acumuladas (%) del contenido de masa grasa (%MG) de 591 trabajadores forestales chilenos 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 5 10 15 20 25 30 35 40 Porcentaje Masa Grasa (%) Con respecto al límite inferior de grasa corporal, se señaló antes que una persona se puede calificar como delgada cuando tiene entre 5 y 10 % de grasa. Es posible, que un sujeto bien nutrido, tenga valores aún inferiores, por ejemplo, atletas bien entrenados, pero es más frecuente que personas de nivel socioeconómico bajo, con menos de 5% de grasa sean sujetos con problemas de malnutrición. Si además, por la misma razón, hay una reducción de su masa libre de grasa, la persona enfrentada a trabajos físicos pesados se fatigará rápidamente. En tales casos, lo más recomendable es que dichos sujetos sean sometidos a un examen médico que determine la gravedad de la malnutrición y los efectos clínicos de ésta. Si la persona está clínicamente apta y no ha sufrido un marcado deterioro de su respuesta al esfuerzo, sometida a una recuperación nutricional, podrá perfectamente incorporarse al trabajo. Con respecto al segundo componente de importancia, la masa libre de grasa, en la figura 5, se puede ver la curva de distribución de esta variable expresada en Kilogramos por metro de estatura. Como se señaló en la tabla 6, la media alcanza a 33.1 Kg/m con una desviación estándar de 2.7 Kg/m. Al restar una desviación DIPLOMADO EN ERGONOMIA / Unidad de Ergonomía / Universidad de Concepción 15 16 estándar, nos encontramos con una cifra de 30.4 Kg/m. Si se observa la curva de distribución en la figura 5, se puede ver que este valor corresponde aproximadamente al 15 percentil. Para efectos de selección, esta cifra debería marcar el límite inferior. Sin embargo, esto sería válido sólo para tareas dinámicas como trabajos de plantación, roce, poda y desrame, ya que, por ejemplo, personas que apilan madera y motosierristas, deben cargar o transportar grandes pesos y sería recomendable que ellos tuvieran un desarrollo músculo-esquelético de mayor envergadura. Por ejemplo, los motosierristas, entre herramientas, combustible y equipos de seguridad, transportan hacia el lugar de trabajo hasta 15 Kilogramos de peso y más. Por otra parte, el apilado manual demanda desplazar, arrastrar y en algunos casos, cargar trozos de gran volumen. Un desarrollo músculo-esquelético insuficiente puede, en tales casos, producir accidentes musculares y articulares con serias consecuencias. Por ello, si las condiciones lo permiten, para todas las actividades que demanden cargar pesos, se debe elegir trabajadores con contenidos corporales de masa libre de grasa más altos, por ejemplo, sobre el 50 percentil de esta población. Esto equivale a decir alrededor de 33 kilogramos de masa libre de grasa dividida por estatura. Como una cifra de esta magnitud excluye al 50% de la población forestal, resulta difícil fijar esta exigencia. De manera tal que, para subsanar esta situación, la forma de obviarlo sería mejorar las técnicas de trabajo y evitar mediante la mecanización de las tareas más pesadas, el carguío excesivo de peso. No obstante, en el caso particular de los motosierristas, el criterio debe ser más estricto. De acuerdo a nuestros estudios, se ha podido determinar que la sobrecarga física de los motosierristas es inversamente proporcional al tamaño de su masa libre de grasa, lo que también se relaciona con el rendimiento. En otras palabras, si la masa libre de grasa no refleja un buen desarrollo músculo-esquelético, el trabajador estará expuesto a sufrir fatiga prematura, lo que traerá como consecuencia bajos rendimientos y mayores riesgos de accidentes. DIPLOMADO EN ERGONOMIA / Unidad de Ergonomía / Universidad de Concepción 16 17 Porcentaje (%) Figura 5. Porcentaje de frecuencias acumuladas (%) de la relación kilos de masa libre de grasa dividido por la estatura (MLG/h) de 591 trabajadores forestales 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 21 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 MLG/h (kg/m) DIPLOMADO EN ERGONOMIA / Unidad de Ergonomía / Universidad de Concepción 17 18 4. Estudio de caso: selección e importancia del entrenamiento para la mantención de la aptitud física. A manera de ejemplo de procesos de selección fisiológica, que está llevando a cabo la Unidad de Ergonomía, se puede destacar el caso de los brigadistas de incendios forestales. Durante dos temporadas consecutivas, los años 2000 y 2001, se realizaron estudios que demostraron que, un porcentaje de los brigadistas, no tenía las condiciones físicas requeridas para la actividad que despliegan. Como resultado, estos brigadistas eran ineficientes y tenían que exigirse a niveles de riesgo para cumplir con sus tareas, llegando al agotamiento mucho antes que sus compañeros de mejor condición. Esto se pudo verificar en incendios, donde se observó que los trabajadores de capacidades aeróbicas más altas y con mayor contenido de masa libre de grasa, tenían cargas cardiovasculares más bajas. En la figura 6 se puede ver una separación de los combatientes por niveles de capacidad aeróbica; bajo 3 l/min, que se puede considerar fuera de los rangos recomendables para esta tarea, de 3 a 4 l/min, intervalo en que se encuentran la mayoría de los brigadistas y sobre 4 l/min, que son personas de excelente capacidad aeróbica. Como se puede observar en la figura 6, los trabajadores en el nivel más bajo realizaban su trabajo con los promedios de carga cardiovascular más altos. En el otro extremo, se observa que los brigadistas de muy buena condición física, con capacidades sobre 4 l/min, hacían su trabajo en las líneas con la carga cardiovascular más baja. DIPLOMADO EN ERGONOMIA / Unidad de Ergonomía / Universidad de Concepción 18 19 Figura 6. Porcentaje de carga cardiovascular en incendios en trabajadores de baja capacidad aeróbica (<3 l/min), capacidad en el rango en que se encuentran la mayoría de los brigadistas (3 A 4 l/min) y trabajadores de capacidad aeróbica alta (< 4 l/min) 63 64 62 % Carga cardiovascular promedio en incendios 62 62 60 % Carga Cardiovascular 61 58 60 56 54 59 52 58 58 50 57 48 46 56 55 55 44 42 54 40 <3 3a4 <4 Capacidad aeróbica (l/min) Por otra parte, si a lo anterior se asocia la composición corporal de los brigadistas, en la figura 7, se puede observar que los trabajadores que más se cansaban eran aquellos con baja capacidad aeróbica y menor contenido de masa libre de grasa y los que mejor resistían el trabajo, con cargas cardiovasculares promedio de 55 %, eran los que tienen una masa libre de grasa de mayor tamaño y una mejor capacidad aeróbica. En el sentido opuesto, lo mismo es válido para la cantidad de grasa corporal, vale decir, aquellos sujetos con tendencia a la obesidad resistían en más mala forma el trabajo, que aquellos con grasa en rangos aceptables, que presentaban menores cargas cardiovasculares. Por lo DIPLOMADO EN ERGONOMIA / Unidad de Ergonomía / Universidad de Concepción 19 20 general, esto es un “castigo” que el organismo le impone a aquellos trabajadores con mucha grasa y pobre desarrollo músculo esquelético, ya que su capacidad de generación de energía se ve mermada por el exceso de grasa que deben transportar en todos sus desplazamientos. Figura 7. Porcentaje de carga cardiovascular y promedio de masa libre de grasa en trabajadores de baja capacidad aeróbica (<3 l/min), capacidad en el rango en que se encuentran la mayoría de los brigadistas (3 A 4 l/min) y trabajadores de capacidad aeróbica alta (< 4 l/min) 84 % carga cardiovascular en incendios Kilogramos de masa libre de grasa 82 80 % Carga caiovascular Kg masa libre de grasa 78 76 74 64 64 62 62 60 60 59 58 58 56 55 54 52 50 >3 3a4 <4 Rangos capacidad aeróbica (l/min) Como se mencionó, es muy importante señalar que ninguno de estos índices puede considerarse en forma aislada. Tanto la composición corporal, como la capacidad aeróbica, son modificables con entrenamiento y buena alimentación. Lo importante es cuantificarlos, ya que en ninguna de las empresas estudiadas se hacían evaluaciones de composición corporal, salvo el uso de indicadores peso/estatura que, como se planteó anteriormente, pueden tener muchos sesgos, particularmente si para estos efectos no se usan instrumentos adecuados. DIPLOMADO EN ERGONOMIA / Unidad de Ergonomía / Universidad de Concepción 20 21 Para ilustrar como se pueden modificar estos índices en cortos períodos, en la temporada 2000-2001, se hicieron controles justo al inicio y tres meses después de que las brigadas habían iniciado el trabajo. Al mismo tiempo, se separaron los trabajadores por empresas que tenían programas de actividad física controlados y aquellas en que el combate de incendios era el único medio posible para mejorar la capacidad. Esa temporada fue la de más baja ocurrencia de incendios en los últimos 30 años. En la figura 8, se puede observar los cambios de capacidad aeróbica al inicio y a mediados de la temporada, obtenidos de brigadistas de distintas cuadrillas de cada una de las cinco empresas participantes. El mismo indicador, expresado en mililitros por kilogramo de peso corporal, se ilustra en la figura 9. Figura 8. Capacidad aeróbica (l/min) en brigadistas forestales de distintas empresas a comienzos y a mediado de temporada. 4 Capacidad aeróbica (l/min) 3.9 3.8 3.7 3.6 3.5 3.4 3.3 control1 3.2 control2 3.1 4 2 5 1 3 EMPRESA DIPLOMADO EN ERGONOMIA / Unidad de Ergonomía / Universidad de Concepción 21 22 Figura 9. Capacidad aeróbica (ml/min/kg) en brigadistas forestales de distintas empresas a comienzos y a mediado de temporada. 56 Capacidad aeróbica (ml/kg/min) 55 54 53 52 51 50 49 Control1 48 Control2 47 4 2 5 1 3 EMPRESA Como se puede observar en las figuras, las empresas 4, 2 y 5 inician su trabajo con los valores más bajos de capacidad aeróbica. De ellas, sólo la empresa 2, al igual que la 1 y la 3, hacen preparación física. Si se observa los resultados de mediados de temporada, los aumentos de capacidad aeróbica son notorios en las empresas que hacen preparación física. Si bien el aumento es mayor en la empresa 2 que en la 1 y la 3, esto se debe a mejores procesos de selección en las últimas dos empresas, que inician la temporada con una población de mucho mejor condición física. Como se puede ver en la figura 9, en las dos empresas que no hacían preparación física sistemática, los brigadistas incluso bajaron su capacidad aeróbica por kilogramo de peso de peso corporal, aún cuando el peso aumentó dentro de márgenes razonables. Los resultados son claros en indicar, que las empresas 1 y 3, tienen buenos criterios de selección y preparación física. Por su parte, la empresa 2, parte de un nivel significativamente más bajo que aumenta con el avance de la temporada, debido a la preparación física. Por último, lo ocurrido con las empresas 4 y 5 fortalece la necesidad de realizar programas de entrenamiento que permitan a sus combatientes alcanzar buenos niveles de respuesta al esfuerzo. DIPLOMADO EN ERGONOMIA / Unidad de Ergonomía / Universidad de Concepción 22 23 A raíz de los resultados del estudio, dos empresas solicitaron a la Unidad de Ergonomía de la Universidad de Concepción, la selección de sus brigadas para la temporada 2000-2001. Una de ellas tenía programas de actividad física controlados, mientras que la otra no los incluía. Los resultados para la capacidad aeróbica al inicio y a finales de temporada se resumen en la figura 10. En ella se puede ver, que el valor inicial de capacidad aeróbica de las brigadas seleccionadas, en la empresa que no tenía programas de entrenamiento, es bastante alto, ya que alcanza 3.84 litros de oxígeno por minuto, valor muy superior al promedio para esta variable, analizado a lo largo de este texto. Comparativamente, al inicio de la temporada esta brigada era superior en su respuesta al esfuerzo, que la cuadrilla de la otra empresa en que se aplicó el mismo proceso de selección. Sin embargo, si uno observa los resultados de la segunda evaluación, a finales de temporada, se puede ver que los trabajadores sin entrenamiento, disminuyeron su capacidad aeróbica en 10.5% como promedio, mientras que los brigadistas de la empresa que hacía preparación física, la aumentaron en un 6.1%, revirtiéndose la situación. Por otra parte, en la figura 11, se puede ver que, en la brigada que no tenía preparación física, su contenido corporal de masa grasa aumenta desde un promedio de 14.7%, que califica al grupo como corriente, a 17.4% que indicaría sobrepeso por exceso de grasa. En la empresa que hacía preparación física, el porcentaje medio de masa grasa se reduce de 15% a 13.7%. Ambos valores califican a este grupo como corriente. DIPLOMADO EN ERGONOMIA / Unidad de Ergonomía / Universidad de Concepción 23 24 Figura 10. Capacidad aeróbica (l/min) a comienzos y fines de temporada en brigadistas de dos empresas forestales que hacían selección de personal, pero sólo una de ellas tenía programas de entrenamiento físico controlados. 5,0 Capacidad aeróbica (l/min) inicio temporada Capacidad aeróbica (l/min) final temporada Capacidad aeróbica (l/min) 4,5 4,0 3,84 3,63 3,44 3,5 3,42 3,0 2,5 2,0 Empresa sin entrenamiento Empresa con entrenamiento Figura 11. Temporada 2001-2002. % de masa grasa a comienzos y fines de temporada en brigadistas de dos empresas forestales que hacían selección de personal, pero sólo una de ellas tenía programas de entrenamiento físico controlados. 24,0 22,0 % Masa grasa inicio temporada % Masa grasa final temporada % Masa Grasa 20,0 17,4 18,0 16,0 14,7 15,0 13,7 14,0 12,0 10,0 8,0 6,0 Empresa sin entrenamiento Empresa con entrenamiento DIPLOMADO EN ERGONOMIA / Unidad de Ergonomía / Universidad de Concepción 24 25 El aumento de la grasa corporal, resultó en una disminución aún mayor de la capacidad aeróbica expresada en mililitros de oxígeno por kilogramo de peso corporal, en el grupo que no hacía preparación física. Por el contrario, en los trabajadores que se comparan, hubo también un aumento en este caso, que los deja en ventaja frente a cualquier actividad que requiera desplazamiento del peso del cuerpo, como es la construcción de líneas de fuego. Esto se puede ver en la figura 12. Figura 12. Capacidad aeróbica, expresada en mililitros de oxígeno por kilogramo de peso corporal a comienzos y fines de temporada, en brigadistas de dos empresas forestales, que hacían selección de personal, pero sólo una de ellas tenía programas de entrenamiento físico controlados. 70 Capcidad aeróbica (ml/min/kg) 65 capacidad aeróbica inicio temporada (ml/min/kg) Capacidad aeróbica fin de temporada 60 55,3 55 50 52,2 48,3 49,3 45 40 35 30 Empresa sin entrenamiento Empresa con entrenamiento DIPLOMADO EN ERGONOMIA / Unidad de Ergonomía / Universidad de Concepción 25 26 5. Procedimientos e interpretación de las evaluaciones de aptitud física. Lo analizado hasta ahora revela que los índices básicos para una buena selección son: edad, peso, estatura, porcentaje de masa grasa, kilogramos de masa libre de grasa y capacidad aeróbica. Frente a estos indicadores, hay varias consideraciones que deben tenerse en cuenta, en relación con la interpretación de los resultados. En primer lugar, es necesario señalar que existen otros criterios de aptitud física. Por ello, lo propuesto es el reflejo de la experiencia de quienes elaboraron este texto, que han demostrado la efectividad de los indicadores recomendados en diversas investigaciones acerca de carga física y rendimiento, que se discutirán en el capítulo de tecnología apropiada para trabajos manuales. Las variables recomendadas no son invasivas, como para implicar el rechazo de los trabajadores, se pueden obtener con una precisión razonable, en un tiempo prudencial y a un costo compatible con un proceso de selección. Otro aspecto de primordial importancia es que los indicadores sugeridos no pueden considerarse en forma aislada y rígida. Todos aportan información y deben ser analizados en conjunto. Por ello, las evaluaciones deben ser hechas por especialistas, que estén capacitados para analizar los resultados y que comprendan la flexibilidad que se requiere cuando se interpreta información referente a parámetros fisiológicos y anatómicos. Esta afirmación, se debe a que hemos podido observar en algunos casos, que la aptitud física se estima empleando métodos de dudosa validez. Tales pruebas, a menudo muy indirectas, tienen un alto porcentaje de error. Por ello, cuando además no se aplican bajo condiciones debidamente controladas, su error de estimación puede superar el 50 %, lo que puede ser altamente perjudicial para las poblaciones que postulan a estos trabajos. DIPLOMADO EN ERGONOMIA / Unidad de Ergonomía / Universidad de Concepción 26 27 Por último, como se demostró con el estudio de caso de los brigadistas forestales, la aptitud física es una variable dinámica y, por lo tanto, no sólo es importante la selección, sino que también los criterios que se apliquen posteriormente, para mantenerla y, en lo posible, mejorarla. Resumen: La selección de los trabajadores, basada en mediciones objetivas de sus aptitudes físicas y psicológicas, es una necesidad básica para enfrentar el trabajo en forma eficiente y segura. Independiente de lo anterior hay que conocer la capacidad de estos grupos, definir los límites de fatiga para ellos y, sobre esa base, diseñar métodos de trabajo que permitan encontrar trabajadores capaces de cumplir con las metas de cantidad y calidad requeridas por el trabajo, sin fatigarse. La tendencia es clara en demostrar que los trabajadores de capacidades aeróbicas más altas, tienen mejor rendimiento que trabajadores de baja aptitud física. Se debe destacar que la mayoría de los métodos de trabajo manual empleados en Chile, tienen un marcado efecto de entrenamiento aeróbico. No solo es importante tener un bajo porcentaje de grasa, sino que también se recomienda que la masa libre de grasa, sea la adecuada ya que un desarrollo músculo-esquelético insuficiente puede, producir accidentes musculares y articulares con serias consecuencias. Es muy importante señalar que ni la composición corporal ni la capacidad aeróbica pueden considerarse en forma aislada, ya que ambas son modificables con entrenamiento y buena alimentación DIPLOMADO EN ERGONOMIA / Unidad de Ergonomía / Universidad de Concepción 27 28 Preguntas: Señale si es verdadero (V) o falso (F) lo que se enuncia a continuación, justifique los falsos: 1. En promedio, la capacidad aeróbica aumenta con la edad, llegando a su nivel más alto a los 45 años 2. Todos los individuos de igual edad tienen la misma frecuencia cardiaca máxima lo que minimiza el error de la estimación de capacidad aeróbica cuando se usa el método de extrapolación 3. Los brigadistas forestales chilenos tienen umbrales anaeróbicos cercanos al 90% de su capacidad aeróbica 4. Estudios realizados en trabajadores forestales chilenos demuestran que existe asociación entre capacidad aeróbica y rendimiento laboral 5. A los trabajadores jóvenes, entre 18 y 25 años, se les puede exigir a todos el mismo rendimiento laboral 6. Las exigencias de producción en faenas manuales deben ponerse de acuerdo a los rendimientos que alcanzan las personas que se sitúan en el 95 percentil de capacidad aeróbica 7. En brigadistas de incendios forestales carece de importancia el entrenamiento físico porque su trabajo es de alta demanda de energía Las preguntas y la resolución del problema se comentaran en el Chat correspondiente a analizar este tema DIPLOMADO EN ERGONOMIA / Unidad de Ergonomía / Universidad de Concepción 28