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1 Vibraciones y Salud en el Trabajo

Vibraciones y Salud en el Trabajo Autores

Ing. Germán Pichardo Villalón Dr. Mauricio Jiménez Paniagua

México D.F. Agosto de 2007

Síntesis En el presente artículo, se efectúa una revisión de los principios fundamentales para el entendimiento de los efectos a la salud de un agente físico “Vibración”, debido a que su frecuencia pareciera no muy alta en cuanto a efecto o daños a la salud, se percibe como un riesgo laboral sin gran relevancia, sin embargo, en un análisis de la aplicabilidad de la Norma Oficial Mexicana 024 de la Secretaría del Trabajo, encontramos que la baja incidencia en el reporte de efectos, se debe a una inconsistencia en el estudio, evaluación y prevención de las vibraciones en los centros de trabajo, acompañada de la baja aplicablilidad de la propia norma, al considerarse un tema de alta complejidad. En un ejercicio por mejorar la dinámica de detección, evaluación y prevención de este factor de riesgo laboral, se procede a presentar la revisión de los conceptos desde el enfoque técnico de la ingeniería y médico, así como de los efectos biológicos que permitan impulsar una mayor aplicabilidad y desarrollo de los programas de seguridad y salud en el trabajo en personal ocupacionalmente expuesto a vibraciones.


Las vibraciones transmitidas a cuerpo humano de origen laboral. M. en C. Germán Pichardo Villalón. En el contexto de la practica de salud ocupacional, “la vibración implica el movimiento de un objeto sólido y el interés se centra en las frecuencias y la amplitud de las vibraciones, las cuales posiblemente afectan el confort y bienestar de una persona expuesta a ella Las vibraciones se definen como los movimientos oscilatorios de un cuerpo alrededor de un punto de referencia, y el efecto de estas en la salud humana, es un campo de estudio reciente del que no se disponen de datos totalmente concluyentes, de esto entendemos que el estudio de las vibraciones se refiere al análisis de las propiedades que disponen los cuerpos y las características de las fuerzas transmitidas que pueden dar como resultado movimiento oscilatorios de un cuerpo. De esto se desprende que todo cuerpo que tiene masa y elasticidad es capaz de vibrar. Estas Oscilaciones se clasifican en: Por la parte del cuerpo a la que afectan.

• Vibraciones globales (afectan al cuerpo en su totalidad) • Vibraciones parciales (afectan a subsistemas del cuerpo, sistema mano brazo)

Por sus características físicas.

• Vibraciones libres, periódicas, o sinusoidales, cuando no existen fuerzas externas que modifiquen la amplitud de las sucesivas ondas.

• Vibraciones no periódicas (choques). • Vibraciones aleatorias, donde si actúan dichas fuerzas.

Por su origen.

• Vibraciones producidas en procesos de transformación. • Vibraciones generadas por el funcionamiento de la maquinaria los materiales. • Vibraciones debidas a fallos de la maquinaria o los materiales.

Quizá uno de los temas mas controversiales en la higiene del trabajo es el de vibraciones transmitidas al cuerpo humano, debido a que no existen estudios concluyentes que relacionen causa efecto, con cierto grupo de síntomas ambiguos y la exposición a vibraciones, en otras ocasiones por la poca profundidad con que se maneja el tema en campo de la vida diaria y finalmente por la falta de profesionales interesados en las mismas, a lo que se debe aunar la baja demanda de estudios técnicos que enriquezcan el conocimiento respecto de este fenómeno físico. Las vibraciones como fenómeno físico Estrictamente y de manera oficial se describen las vibraciones transmitidas al cuerpo humano de dos maneras: Vibraciones en cuerpo entero: fenómeno físico que se manifiesta por la transmisión de energía mecánica por vía sólida, en el intervalo de frecuencias desde 1 hasta 80 Hz, al cuerpo entero del POE.


Vibraciones en extremidades superiores: fenómeno físico que se manifiesta por la transmisión de energía mecánica por vía sólida, en el intervalo de frecuencias desde 8 hasta 1600 Hz, a las extremidades superiores del POE. De aquí partimos para explicar estos elementos que están inmersos en las dos definiciones anteriores. El estudio del fenómeno físico comprende el análisis del movimiento oscilatorio, para ello utilicemos un ejemplo simple. Imagine que usted dispone de un péndulo y que aplica una fuerza de movimiento sobre este, el resultado será un desplazamiento en forma de vaivén, al que podemos fácilmente identificar que dispone de una frecuencia o número de oscilaciones en un lapso de tiempo determinado como puede ser un minuto o segundo. La frecuencia referida como ciclos por segundo utiliza la unidad Hertzio. Este movimiento oscilatorio nos permite explicar que cualquier cuerpo puede desarrollarlo a diferentes frecuencias y que en todos los casos si se mantiene la aplicación de una fuerza podemos generar un movimiento oscilatorio continuo, semejante a las vibraciones que puede producir un motor eléctrico en operación. Sin embargo, en los casos que retiramos la fuerza inicial, tendremos como resultante un movimiento en desaceleración continua. Esto significa que uno de los componentes del movimiento oscilatorio es la aceleración es decir la distancia desplazada en la unidad de tiempo, sin embargo, la dirección del movimiento en el caso de un péndulo es simple de presuponer ya que será horizontal en un eje de adelante hacia atrás (eje X) o lateral (eje Y) y en ocasiones podremos tener una combinación de ellas con lo cual es factible que podamos calcular las aceleraciones del péndulo al menos en estos dos planos. Al final y considerando que las fuerzas que generan el movimiento pueden tener variaciones, las aceleraciones nos daría un promedio de todas las interacciones de las fuerzas que ocasionaron el movimiento. De igual forma podemos reproducir este movimiento oscilatorio en un cuerpo, como ocurre en las vibraciones, aunque en este caso debemos recordar que en un sistema espacial se adicionaría las fuerzas que actúan en dirección vertical a las que llamaremos (eje Z). El estudio de las vibraciones en el campo de la higiene, se corresponden a esta detección de frecuencias y aceleraciones y su correlación al tiempo y tipo de exposición que sufre un trabajador. De esta forma el estudio sistematizado de las vibraciones en relación con los efectos al ser humano implica necesariamente hablar de tres conceptos o elementos:

1) Tiempo de Exposición 2) Frecuencia de la vibración en Hz 3) Aceleración en m/s2

Antes de entrar al estudio de estas variables, es conveniente considerar algunos conceptos adicionales, el primero de ellos lo denominaremos Transmisibilidad que corresponde a la cantidad de vibración que pasa de una fuente generadora a otro cuerpo que está en contacto con la fuente, como ejemplo imagine un trabajador que esta operando un trascabo, donde el equipo perse emite una vibración que se transmite al trabajador en los puntos de apoyo de este, el más directo será el asiento, pero la cantidad que recibirá en las diferentes partes del cuerpo será variable y totalmente dependiente de la constitución física de este. De esta forma identificamos un segundo factor a considerar la Impedancia o coeficientes de amortiguamiento, se ubican como la oposición que pone el cuerpo a la transmisión de una vibración, que para el caso del cuerpo humano se traduce un sistema complejo ya que cada órgano y tejido dispone de propiedades que pueden incrementar o disminuir la transmisibilidad de las vibraciones.


La medición de vibraciones se hace con equipos que en sentido estricto son acelerómetros, es decir, que disponen la capacidad de contar con sensores que miden el desplazamiento en tres direcciones o también llamados ejes X, Y y Z ya descritos, a los que se les colocan filtros que buscan igualar la respuesta que tiene el cuerpo humano al paso de las vibraciones. De manera complementaria disponen la capacidad de medir la frecuencia de oscilación en cada uno de los ejes y con ello pueden establecer las características del movimiento vibratorio al que se expone el trabajador. En la siguiente figura se esquematizan estos ejes que además están normados para su medición. En la práctica muchos de esos movimientos son sólo aproximadamente periódicos, debido al efecto de las fuerzas de fricción que disipan la energía del movimiento. Cuando se toman en cuenta esas fuerzas disipativas, se dice que es un movimiento periódico aammoorrttiigguuaaddoo De manera esquemática se puede representar amortiguamiento de los objetos entre ellos cuerpo humano, tal como se presente en el siguiente gráfico.

Z

Y

X


Uno de los efectos de la frecuencia de oscilación es la percepción que da al ser humano, así se sabe que a mayor frecuencia mayor movimiento, menor frecuencia menor movimiento. La percepción del individuo es inversa, es decir, que a menor frecuencia mayor percepción. Un ejemplo de este principio es el movimiento de un barco, si analizamos la frecuencia es muy baja, sin embargo, una persona percibe perfectamente el movimiento e incluso le induce mareo, por el contrario, un motor de alta velocidad genera un movimiento vibratorio de alta frecuencia y una persona que este recargado en él, puede llegar a ser imperceptible. Es prudente señalar que no existen relaciones de proporcionalidad entre la frecuencia y la aceleración, por lo que las tablas de límites permisibles, están retomadas de los pocos estudios científicos sobre efectos de vibraciones en seres vivos. Por lo que no necesariamente los valores son una condicionante de daños al individuo, ya que como hemos referido el cuerpo humano dispone de diferentes coeficientes de amortiguamiento, que son propios a cada individuo de acuerdo con su constitución física. Esto hace que se disponga de una consideración especial en el estudio de vibraciones en ambientes laborales, cuando se quiere evaluar vibraciones en trabajadores, es necesario identificar la forma en que estas son transmitidas, ya que dependiendo de la fuente, estas vibraciones pueden ser transmitidas al cuerpo entero, o sólo a un segmento, generalmente mano – brazo al entrar en contacto por la manipulación de herramientas que producen vibración o tableros de controles de maquinaria grandes que producen vibraciones. El fenómeno de resonancia En general, siempre que un sistema capaz de oscilar recibe una serie de impulsos de frecuencia igual o casi igual a una de las frecuencias naturales de oscilación del sistema, el sistema se pone en oscilación con una amplitud relativamente grande. Este fenómeno se llama resonancia y se dice que el sistema resuena con los impulsos aplicados. La resonancia es una condición en la cual el movimiento del cuerpo humano (o cualquier otro sistema mecánico) actúa en concierto con la fuerza de vibración generada externamente, dando como resultado la amplificación del movimiento de vibración, en otras palabras, esto significa que ciertas partes del cuerpo vibran mas a ciertas frecuencias que otras. A estas frecuencias resonantes el cuerpo amplifica la vibración y exacerba el problema de exposición. Esta resonancia es considerada al determinar la raíz cuadrática media de la suma de dos o mas frecuencias ya sea estando en fase o en desfase, y es uno de los motivos por los cuales se considera la aceleración una medida confiable para obtener estos promedios de amplitud de onda de las frecuencias inmersas en un aparato vibratorio. Estudio de Vibraciones de Cuerpo Entero Biodinámica Como todas las estructuras mecánicas, el cuerpo humano tiene frecuencias de resonancia a las que se presenta una respuesta mecánica máxima. La explicación de las respuestas humanas a las vibraciones no puede basarse exclusivamente en una sola frecuencia de resonancia. Hay muchas resonancias en el cuerpo y las frecuencias varían de unas personas a otras en estrecha relación con su postura. Describir el modo en que la vibración produce movimiento en el cuerpo suele utilizar dos respuestas mecánicas:


• Transmisibilidad, e • Impedancia.

La transmisibilidad indica qué fracción de la vibración se transmite, por ejemplo, desde el asiento de un vehículo a la cabeza, la cual depende en gran medida de la frecuencia de vibración, el eje de vibración y la postura del cuerpo. La vibración vertical de un asiento causa vibraciones en varios ejes en la cabeza; en el caso del movimiento vertical de la cabeza, la transmisibilidad suele alcanzar su máximo valor en el intervalo de 3 a10 Hz. La impedancia mecánica del cuerpo indica la fuerza que se requiere para que el cuerpo se mueva a cada frecuencia. Aunque la impedancia depende de la masa corporal, la impedancia vertical del cuerpo humano suele presentar resonancia entorno a los 5 Hz. Como ejemplo de un efecto agudo, se puede hablar del “Malestar” que pudiera provocar en una persona sentada la vibración, gracias a su aceleración que por supuesto depende de la frecuencia a la que esta se presenta, la dirección de la vibración, el punto de contacto con el cuerpo y la duración de la exposición a la vibración. En la vibración vertical de personas sentadas, el malestar causado por la vibración a cualquier frecuencia aumenta en proporción a la magnitud de la vibración si se reduce ésta a la mitad, el malestar tenderá a reducirse a la mitad. Puede predecirse el malestar que producirá las vibraciones utilizando ponderaciones en frecuencia adecuadas y describirse mediante una escala semántica de malestar. No existen límites prácticos en cuanto al malestar causado por las vibraciones el malestar tolerable varía de unos ambientes a otros. De hecho en la propia NOM 024 STPS 2001 están publicados límites máximos permisibles que en realidad son límites de confort y no máximos tolerables, esto es un punto importante en la subjetividad del tema. Alteraciones Fisiológicas. Las alteraciones en las funciones fisiológicas se producen cuando los sujetos están expuestos a un ambiente de vibraciones de cuerpo completo en condiciones de laboratorio. Las alteraciones típicas de una “respuesta de sobresalto” (Ej. aumento de la frecuencia cardiaca) se normalizan rápidamente con la exposición continuada, mientras que otras reacciones continúan o se desarrollan de modo gradual. En este último aspecto los efectos pueden depender de todas las características de las vibraciones, incluyendo el eje, la magnitud de la aceleración y la clase de vibración (senoidal o aleatoria), así como de otras variables tales como el ritmo circadiano y las características individuales de cada sujeto. Con frecuencia no es posible relacionar directamente las alteraciones de las funciones fisiológicas en condiciones de campo con las vibraciones, dado que ésta suele actuar conjuntamente con otros factores significativos, como la elevada tensión mental, el ruido y las sustancias tóxicas presentes en un ambiente laboral. Las alteraciones fisiológicas son frecuentemente menos sensibles que las reacciones psicológicas (Ej. el malestar). Si todos los datos disponibles sobre las alteraciones fisiológicas persistentes se resumen respecto a su primera aparición significativa, dependiendo de la magnitud y frecuencia de las vibraciones de cuerpo completo, hay un umbral con un límite inferior entorno a un valor eficaz de 0,7 m/s2 entre 1 y 10 Hz, que aumenta hasta un valor eficaz de 30 m/s2 a 100 Hz. Se han realizado numerosos estudios con animales, pero su relevancia para los humanos es dudosa.


Normas para medir vibraciones en Cuerpo Entero Aunque no se puede ofrecer ningún límite preciso para prevenir los trastornos causados por las vibraciones de cuerpo completo, las normas definen métodos útiles para cuantificar la intensidad de las vibraciones. La Norma Internacional 2631 (ISO 1974, 1985) definió límites de exposición “establecidos aproximadamente en la mitad del nivel considerado como umbral del dolor (o límite de tolerancia voluntaria) para sujetos humanos sanos”. La Norma Británica 6841 ofrece la siguiente orientación. Valores altos de la dosis de vibración causan malestar intenso, dolor y lesiones. Los valores de la dosis de vibración indican también, de modo general, la intensidad de las exposiciones a las vibraciones que los han producido. Con todo, actualmente no existe una opinión unánime sobre la relación precisa entre valores de dosis de vibración y riesgo de lesión. Es razonable suponer que un aumento de la exposición a las vibraciones irá acompañado de un mayor riesgo de lesión. Con valores altos de la dosis de vibración, puede ser necesario considerar previamente la capacidad física de las personas expuestas y diseñar precauciones de seguridad adecuadas. Se pueden tomar también en consideración la necesidad de revisiones periódicas del estado de salud de las personas habitualmente expuestas. Estudio de Vibraciones en Mano - Brazo La exposición excesiva a las vibraciones transmitidas a las manos puede causar trastornos en los vasos sanguíneos, nervios, músculos, huesos y articulaciones de las extremidades superiores. Se calcula que del 1,7 al 3,6 % de los trabajadores de los países europeos y de Estados Unidos están expuestos a vibraciones transmitidas a las manos potencialmente peligrosas, en México no se tienen datos al respecto. La expresión síndrome de vibraciones mano-brazo (siglas en inglés HAV) se utiliza comúnmente en referencia a los síntomas asociados con exposición a vibraciones transmitidas a las manos, a saber: •Trastornos vasculares; •Trastornos neurológicos periféricos; •Trastornos de los huesos y articulaciones; •Trastornos musculares, Actividades tales como la conducción de motocicletas o el uso de herramientas vibrantes domésticas pueden exponer las manos esporádicamente a vibraciones de gran amplitud, pero solo las largas exposiciones diarias pueden provocar problemas de salud

Evaluación de vibraciones de cuerpo entero. Cortesía de ACRI S.C.


Biodinámica Transmisibilidad e impedancia Los resultados experimentales indican que el comportamiento mecánico de la extremidad superior humana es complejo, dado que la impedancia del sistema de la mano y el brazo, es decir, la resistencia a vibrar presenta marcadas variaciones en función de los cambios de amplitud de vibración, frecuencia y dirección, fuerzas aplicadas y orientación de la mano y el brazo con respecto al eje del estímulo. En la impedancia influye también la constitución corporal y las diferencias estructurales de las diversas partes de la extremidad superior (Ej. la impedancia mecánica de los dedos es muy inferior a la de la palma de la mano).

Evaluación de vibraciones de mano-brazo. Cortesía de ACRI S.C.

En general, a mayores niveles de vibración y a mayores presiones de agarre de la mano, mayor impedancia. Con todo, se ha descubierto que las variaciones de impedancia dependen considerablemente de la frecuencia y dirección del estímulo de la vibración y de las diversas fuentes de variabilidad del sujeto. En varios estudios se ha comunicado la existencia de una región de resonancia para el sistema de los dedos, la mano y el brazo en la gama de frecuencia comprendida entre 80 y 300 Hz. Medidas de la transmisión de vibraciones a través del brazo humano han mostrado que las vibraciones de baja frecuencia (<50 Hz) se transmiten con poca atenuación a lo largo de la mano y el antebrazo. La atenuación en el codo depende de la postura del brazo, dado que la transmisión de vibraciones tiende a disminuir a medida que aumenta el ángulo de flexión en la articulación del codo. A frecuencias altas (>50 Hz), la transmisión de vibraciones disminuye progresivamente a medida que aumenta la frecuencia, y por encima de 150 a 200 Hz la mayor parte de la energía de vibración se disipa en los tejidos de la mano y los dedos. De las medidas de transmisibilidad se infiere que en la región de alta frecuencia, las vibraciones pueden ser responsables de daños a las estructuras blandas de los dedos y manos, mientras que las vibraciones de baja


frecuencia y gran amplitud (Ej. producida por herramientas de percusión) podrían estar relacionadas con lesiones de muñeca, codo y hombro. Factores que influyen en la dinámica de los dedos y la mano. Cabe suponer que los efectos adversos de la exposición a las vibraciones están relacionados con la energía disipada en las extremidades superiores. La absorción de energía depende en gran medida de factores que afectan al acoplamiento del sistema dedos-mano a la fuente de vibraciones. Variaciones de la presión de agarre, fuerza estática y postura, modifican la respuesta dinámica del dedo, la mano y el brazo y, por consiguiente, la cantidad de energía transmitida y absorbida. Efectos agudos, Malestar subjetivo La vibración es detectada por diversos mecanorreceptores de la piel, situados en los tejidos epidérmicos y subcutáneos de la piel lisa y desnuda de los dedos y manos. Tales receptores se clasifican en dos categorías de adaptación lenta y de adaptación rápida según sus propiedades y su campo receptor. En las unidades mecanorreceptoras de adaptación lenta se encuentran los discos de Merkel y las terminaciones de Ruffini, que responden a la presión estática y a pequeñas variaciones de presión y son excitados a baja frecuencia (<16 Hz). Las unidades de adaptación rápida tienen los corpúsculos de Meissner y de Paciani, que responden a variaciones rápidas de los estímulos y se encargan de producir la sensación de vibración en la gama de frecuencia entre 8 y 400 Hz. La respuesta subjetiva a las vibraciones transmitidas a las manos se ha utilizado en varios estudios para obtener valores umbral, contornos de sensación equivalente y límites de sensación desagradable o de tolerancia a los estímulos vibratorios a diferentes frecuencias (Griffin 1990). Los resultados experimentales indican que la sensibilidad humana a la vibración disminuye a medida que aumenta la frecuencia, tanto en lo que se refiere a los niveles de vibración confortables como molestos. La vibración vertical parece causar mayor malestar que la vibración en otras direcciones. Se ha observado también que el malestar subjetivo está en función de la composición espectral de la vibración y de la fuerza de agarre ejercida sobre la empuñadura que vibra. Normas para evaluar Vibración Mano – Brazo. Varios países han adoptado normas o directrices sobre exposición a vibraciones transmitidas a las manos. La mayoría de ellas están basadas en la Norma Internacional 5349 (ISO 1986). Para medir las vibraciones transmitidas a las manos, esta norma recomienda el empleo de una curva de ponderación de frecuencia que proporcione un valor aproximado de la sensibilidad de la mano a los estímulos de vibración dependiente de la frecuencia. La aceleración de la vibración ponderada en frecuencia (ah,w) se obtiene con un filtro de ponderación adecuado o sumando los valores de aceleración ponderada medidos en bandas de octava y de tercio de octava a lo largo de un sistema de coordenadas ortogonales (xh , yh, zh ). Las medidas de vibración se llevan a cabo para contribuir al desarrollo de nuevas herramientas, comprobar la vibración de las herramientas en el momento de su adquisición, verificar las condiciones de mantenimiento y valorar la exposición humana a la vibración en el lugar de trabajo. El equipo de medida de la vibración consiste


generalmente en un transductor (casi siempre un acelerómetro), un dispositivo amplificador, filtro (filtro de paso de banda y/o red de ponderación en frecuencia) e indicador o registrador de amplitud o nivel. Las medidas de vibración deben realizarse en la empuñadura de la herramienta o en la pieza, cerca de la superficie de las manos, donde la vibración penetra en el cuerpo. Para obtener resultados precisos se requiere una cuidadosa selección de los acelerómetros y métodos apropiados de montaje del acelerómetro en la superficie vibrante. Las vibraciones transmitidas a las manos deben registrarse en las direcciones adecuadas de un sistema de coordenadas ortogonales. La medición se efectúa sobre un rango de frecuencia de 5 a 1,500 Hz como mínimo, y el contenido de frecuencia de aceleración de la vibración en uno o más ejes puede presentarse en bandas de octava con frecuencias centrales de 8 a 1,000 Hz o en bandas de tercio de octava con frecuencias centrales de 6,3 a 1,250 Hz.

Evaluación de vibraciones de cuerpo entero. Foto cortesía de ACRI S.C.

La NOM - 024 – STPS 2001 y su Interpretación En México tenemos tanto para evaluar vibraciones en cuerpo entero como en mano brazo la NOM 024 STPS 2001 que es una recopilación de las normas ISO antes mencionadas para cada caso, la principal dificultad que presenta esta norma es que el equipo que especifica con el cual se hagan estos estudios, debe tener ciertas características técnicas sumamente difíciles de conjuntar en un solo equipo, es decir, precisamente por la necesidad que se tiene de evaluar diferentes aceleraciones en diferentes frecuencias y con filtros de ponderación a respuesta humana, hacen complicado el análisis y por consiguiente se encarece, hoy en día son contados los higienistas profesionales que tienen accesos a estos equipos pero son todavía menos aquellos que realmente comprenden el proceso de la evaluación de vibraciones para cuerpo humano y su interpretación.

Equipos de Medición de Vibraciones. Foto cortesía de ACRI S.C.


La NOM 024 STPS 2001 exige evaluar la aceleración en tercios de octavos de banda, que para cuerpo entero las frecuencias de interés son desde 1 Hz. hasta 80 Hz. Y para sistema mano – brazo únicamente exige evaluar la aceleración. Las siguientes gráficas son los límites máximos permisibles que marca la norma con respecto al tiempo de exposición, es decir, al tener la aceleración y la frecuencia, se hace un cruzamiento con estas tablas y se determina si el trabajador se encuentra expuesto o no, lo que pocos profesionales saben es que estos criterios son de confort y no de daño a la salud. Cuerpo entero

GRAFICA 1

LIMITES DE ACELERACION LONGITUDINAL (az) COMO FUNCION DE LA FRECUENCIA Y DEL TIEMPO DE EXPOSICION

GRAFICA 2 LIMITES DE ACELERACION TRANSVERSAL (ax, ay) COMO FUNCION DE LA FRECUENCIA Y DEL TIEMPO DE EXPOSICION


Mano Brazo Esta es la tabla que marca el límite máximo permisible

LIMITES MAXIMOS DE EXPOSICION EN MANOS A VIBRACIONES EN DIRECCIONES Xh , Yh , Zh. Valores cuadráticos medios dominantes de la componente de las aceleraciones de frecuencia ponderada que no deben excederse (*).

Tiempo total de exposición diaria a vibraciones, en

horas.

ak, en m/s2

De 4 a 8 hasta 4

De 2 a 4 hasta 6

De 1 a 2 hasta 8

Menor de 1 hasta 12

(*) Nota: Comúnmente, uno de los ejes de vibración domina sobre los dos restantes. Si uno o más ejes de vibración sobrepasan la exposición total diaria, se han sobrepasado los valores de los límites máximos de exposición. Efectos de la Vibración en la Salud de los Trabajadores Dr. Mauricio Jiménez Paniagua Las respuestas humanas a las vibraciones dependen de la duración total a la exposición a las vibraciones. Si las características de la vibración no varían en el tiempo, el valor eficaz de la vibración proporciona una medida adecuada de su magnitud promedio. Si varían las características de la vibración, la vibración promedio medida dependerá del período durante el que se mida. Las vibraciones de cuerpo completo se dan principalmente en los trabajadores que se dedican al transporte, sin embargo también pueden estar presentes en algunos procesos industriales. La exposición más común suele darse en vehículos de tipo todo terreno en especial maquinaria agrícola y camiones industriales. El cuerpo tiene frecuencias de resonancia a las que presenta una respuesta mecánica máxima. Hay muchas resonancias en el cuerpo y estas varían entre los individuos y de acuerdo a la postura que se adopte. Entre los efectos agudos se encuentra el malestar ocasionado por la aceleración que depende de la frecuencia de la vibración, el punto de contacto y la duración. Las vibraciones verticales (eje z); que son las que enfrentan las personas que trabajan sentadas o paradas en una superficie vibratoria, el malestar a cualquier frecuencia aumenta en proporción a la magnitud de la vibración. La vibración puede alterar la actividad del trabajador en si misma ya que altera o deteriora la adquisición de información, la salida de información (ya sea afectando la capacidad de concentración del trabajador o deteriorando sus capacidades motoras o coordinación).


Con frecuencia no es posible relacionar directamente las alteraciones de las funciones fisiológicas en condiciones de campo con las vibraciones, dado que ésta suele actuar conjuntamente con otros factores significativos, como la elevada tensión mental y el ruido. Las vibraciones de cuerpo completo producen un movimiento artificial pasivo del cuerpo humano, condición que difiere esencialmente de las vibraciones autoinducidas por la locomoción. La ausencia de control de información durante las vibraciones de cuerpo completo es la alteración más clara de la función fisiológica normal del sistema neuromuscular. Estas vibraciones junto con la aceleración transitoria que ocasiona, genera una aceleración electromiográfica de los músculos superficiales de la espalda en el trabajador sentado, esto ocasiona una contracción tónica. A pesar de que esta actividad es débil, el efecto que tiene en la fatiga comparado con aquel que se presenta sin el efecto agregado de las vibraciones es significativo y afecta el rendimiento laboral. Los reflejos de los tendones pueden disminuir o desaparecer temporalmente durante la exposición a las vibraciones de cuerpo completo a frecuencias superiores a 10 Hz. La función vestibular se altera principalmente en las exposiciones a frecuencias muy bajas o próximas a la resonancia de cuerpo completo. Estudios sugieren que las vibraciones tienen un pequeño efecto sinérgico sobre la audición. Como tendencia, se observa que altas intensidades de vibraciones de cuerpo completo a 4 o 5 Hz se asociaban a mayores desplazamientos temporales del umbral (siglas en inglés TTS) adicionales. No hubo ninguna relación evidente entre los TTS adicionales y el tiempo de exposición, sin embargo si hay relación con la frecuencia de las vibraciones. Los TTS adicionales parecían aumentar al aplicar dosis mayores de vibraciones de cuerpo completo. Las vibraciones verticales y horizontales impulsivas evocan potenciales cerebrales. También se han detectado alteraciones de la función del sistema nervioso central humano al utilizar potenciales cerebrales evocados por el sistema auditivo. Otros factores que influyen en los efectos neurológicos potencialmente ocasionados por las vibraciones son: factores ambientales (p. ej., el ruido), la dificultad de la tarea y el estado interno del sujeto. En exposiciones crónicas el efecto nocivo más grave y más frecuente son las alteraciones en la columna vertebral (sobre todo se incrementan las molestias lumbares en comparación con los trabajadores no expuestos). Existe cierta controversia sobre hasta que punto dichos riesgos laborales se deben más bien a una mala postura más que a la exposición a vibraciones continuas. Bongers y Boshuizen (1990) encontraron más casos de molestias lumbares en conductores de vehículos terrestres y en pilotos de helicópteros que en trabajadores de referencia comparables. Esto es significativo y debe tomarse en cuenta como riesgo laboral ya que si produce un aumento en el número de pensiones por discapacidad y de bajas laborales relacionadas a trastornos de discos intervertebrales entre operadores de grúas y conductores de tractores. No hay relaciones exactas entre exposición y efecto, no existe un límite de seguridad establecido. Muchos años de exposición por debajo o cerca del límite de exposición contemplado en la versión actual de la Norma Internacional 2631 (ISO 1985) no excluyen el riesgo. El ruido, la elevada tensión mental y el trabajo por turnos son ejemplos de factores concomitantes importantes que se sabe están relacionados con trastornos de la salud. La exposición de larga duración a vibraciones de cuerpo completo a baja frecuencia al parecer se manifiesta inicialmente en forma de trastornos vegetativo-vasculares periféricos y cerebrales de carácter funcional inespecífico.


Las vibraciones intensas a frecuencias superiores a 40 Hz puede causar daños y alteraciones del sistema nervioso central. Se han comunicado datos contradictorios sobre los efectos de la vibración de cuerpo completo a frecuencias inferiores a 20 Hz. Solo en algunos estudios se ha encontrado un aumento de molestias inespecíficas, tales como dolor de cabeza y aumento de la irritabilidad. Algunos de los resultados de estudios realizados en trabajadores con exposiciones crónicas a vibraciones en particular de cuerpo completo sugieren una menor excitabilidad vestibular y una mayor incidencia de otras alteraciones como el vértigo; estos datos no son tan precisos en vibraciones transmitidas a las manos. Sin embargo estas relaciones no son precisas aun y no se sabe la intensidad del impacto real que tienen sobre estos sistemas. En algunos estudios, se ha observado un aumento adicional de los desplazamientos permanentes del umbral (PTS) de audición tras una exposición combinada de larga duración a las vibraciones de cuerpo completo y al ruido. Se han detectado también otro tipo de riesgos importantes de salud como son: trastornos de la circulación periférica (entre los que se incluyen Raynaud, venas varicosas y hemorroides), cardiopatía isquémica e hipertensión y alteraciones neurovasculares. De igual forma entre trabajadores expuestos a vibraciones existe una alta prevalencia de enfermedades gastrointestinales y si bien esta puede ser una causal también puede no ser la causa más importante. Se cree que el aumento del riesgo de aborto, alteraciones menstruales y anomalías posicionales (p.ej desprendimiento de útero) puede estar relacionado con la exposición de larga duración a las vibraciones.

Las vibraciones transmitidas a las manos son un riesgo laboral muy común. Se calcula que del 1,7 al 3,6 % de los trabajadores de los países europeos y de Estados Unidos están expuestos a vibraciones transmitidas a las manos potencialmente peligrosa (AISSA Sección Internacional de Investigación 1989). La expresión síndrome de vibraciones mano-brazo (HAV) se utiliza comúnmente en referencia a los síntomas asociados con exposición a vibraciones transmitidas a las manos:

• Trastornos vasculares; • Trastornos neurológicos periféricos; • Trastornos de los huesos y articulaciones; • Trastornos musculares, • Otros trastornos (todo el cuerpo, sistema nervioso central).

En el caso de las vibraciones transmitidas a través de las manos al ser un segmento más localizado el que se encuentra expuesto a diferencia de las de cuerpo completo el malestar después de cierto tiempo de operación y la alteración de la actividad son mayores. Las alteraciones neurológicas tienden a ser más trastornos táctiles o de la percepción así como parestesias. Se ha sugerido que la exposición continua reduce la excitabilidad de los receptores de la piel ante dichos estímulos. Puede haber también neuropatías por compresión siendo el síndrome del túnel del carpo la más común sin embargo no se sabe que porcentaje de este padecimiento es causado por la postura requerida para la adecuada manipulación de la herramienta y cual es causado por la exposición a vibraciones. Otros trastornos comunes son los dolores musculares y el fenómeno de Raynaud. La pérdida de audición es mayor de lo esperado en función del envejecimiento y de la exposición al ruido por el uso de herramientas vibrantes. Se ha sugerido que los sujetos con exposición prolongada y alteraciones vasculares (principalmente Raynaud) pueden presentar un riesgo adicional de deterioro auditivo debido a vasoconstricción simpática refleja, inducida por vibración, de los vasos sanguíneos que irrigan el oído interno.


La exposición a vibraciones sobre todo cuando ésta es de manera crónica trae consigo muchos riesgos de salud importantes para el trabajador. Es necesario realizar más investigaciones al respecto ya que no se conoce a ciencia cierta el umbral de seguridad o el mecanismo fisiopatológico por el cual se producen algunas de las alteraciones que estadísticamente se han reportado como más comunes entre aquellos trabajadores expuestos a vibraciones que los que no lo están. Medidas de Prevención Ing. Germán Pichardo Villalón Aún cuando existen dudas importantes sobre los efectos de las vibraciones, es un hecho que existen problemas de salud relacionados con ellas, por lo que en el diseño de programas de prevención dirigidos a personal ocupacionalmente expuesto debemos considerar los siguientes: Prevención en exposiciones de cuerpo entero. Cuando sea posible se dará preferencia a la reducción de las vibraciones en la fuente. Considerando la necesidad de reducir las ondulaciones del terreno o la velocidad de desplazamiento de los vehículos. Para el caso de maquinaria fija es importante observar el medio de transmisión de la vibración, es decir, tipo de suelos, tipo de estructuras, sistemas absorbedores posibles en la base de la máquina, entre otros. Hoy en día hay una variedad de materiales interesantes que actúan sobre el amortiguamiento de frecuencias y aceleración, otros métodos para reducir la transmisión de vibraciones a los operarios exigen comprender las características del entorno de las vibraciones y la ruta de transmisión de las vibraciones al cuerpo. Prevención en exposiciones de Mano – Brazo. La prevención de lesiones o trastornos causados por vibraciones transmitidas a las manos exige la implantación de procedimientos técnicos, médicos y administrativos (ISO 1986; BSI 1987a) los que permitan el asesoramiento adecuado a los fabricantes y usuarios de herramientas vibrantes. Las medidas administrativas deben incluir una información y formación adecuadas para enseñar a los operarios que trabajan con maquinaria vibrante a adoptar métodos de trabajo correctos y seguros. Dado que se cree que la exposición continua a las vibraciones aumenta el riesgo por vibración, los horarios de trabajo deben establecerse con la inclusión de períodos de descanso. Las medidas técnicas incluyen la elección de herramientas con la mínima vibración y con un diseño ergonómico apropiado. Se debe efectuar reconocimientos médicos previos a la realización del trabajo y exámenes clínicos periódicos de los trabajadores expuestos a vibraciones, los objetivos de la vigilancia médica son informar al trabajador del riesgo potencial asociado con la exposición a las vibraciones, evaluar el estado de salud y diagnosticar precozmente los trastornos inducidos por las vibraciones. En el primer reconocimiento debería prestarse especial atención a cualquier proceso que pueda agravarse por exposición a las vibraciones (Ej. tendencia constitucional a enfermedad del dedo blanco, algunas formas del fenómeno de Raynaud, daños anteriores en los miembros superiores, trastornos neurológicos). El trabajador debe ser informado sobre el uso de ropa adecuada para mantener caliente todo el cuerpo y evitar o minimizar el consumo de tabaco y el uso de algunos fármacos que pueden afectar la circulación periférica. Los


guantes pueden ser útiles para proteger los dedos y las manos de traumatismos y para mantenerlos calientes. Los llamados guantes antivibración pueden proporcionar algo de aislamiento frente a las componentes de alta frecuencia de la vibración producida por algunas herramientas. Como podemos observar la mancuerna médico – ingeniero se hace vital para poder atacar de raíz este tipo de problemas, ojalá las herencias de nuestros antecesores de esta división entre la parte médica y la parte ingeniería que durante muchos años se dio, ya haya quedado atrás y quede resuelta para bien de los trabajadores mexicanos y los problemas tengan una solución interdisciplinaria. Bibliografía:

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