Desde el punto de vista de la Ergonomía, el estudio de la carga física de trabajo o trabajo muscular, ya sea estático o dinámico es necesario para evaluar el impacto de las condiciones de trabajo sobre la salud de los trabajadores y así poder tomar las medidas preventivas para evitar los daños derivados del trabajo
Para determinar la carga física de una tarea podemos utilizar diferentes métodos de evalua- ción, como son: los métodos científicos y los métodos analíticos. (ver el capitulo "Métodos de aná- lisis en Ergonomía")
Los métodos científicos son aquellos que utilizan directamente las metodologías de las dife- rentes ciencias básicas de la Ergonomía, como son: las Ciencias de la Salud (Medicina, Fisiología, Psicología, Biomecánica, Antropometría, etc.); la Sociología; las Ciencias Físicas y Químicas; la Ingeniería Industrial; las Matemáticas; Métodos, Organización y Sistemas; etc.
Los métodos analíticos o métodos ergonómicos son aquellos basados en la aplicación de los métodos científicos en grandes poblaciones de trabajadores/as, que tras su extrapolación per- miten evaluar las condiciones de trabajo y el impacto sobre su salud.
La valoración de la carga de trabajo se ha basado tradicionalmente en la medida del gasto ener- gético a través del consumo de oxígeno. El consumo de oxígeno puede medirse mediante aparatos portátiles como los espirómetros, o puede estimarse a partir de los registros de frecuencia cardiaca, que se obtienen con bastante fiabilidad en el lugar de trabajo, por ejemplo, con un "cardiofre- cuencímetro" o con un "Holter". La utilización de la frecuencia cardiaca en la evaluación del con- sumo de oxígeno exige un cálculo individual frente al consumo de oxígeno medido directamente durante un trabajo estándar realizado en un laboratorio de fisiología.
Los registros de frecuencia cardiaca deberán manejarse con ciertas limitaciones, ya que a veces se ven afectados por factores como la forma física, la temperatura ambiente, los factores psicoló- gicos y el tamaño de la masa muscular activa. Así, las medidas de la frecuencia cardiaca pueden conducir a sobrevalorar el consumo de oxígeno, de la misma forma que los valores de consumo de oxígeno pueden dar lugar a una infravaloración de la respuesta fisiológica (frecuencia cardiaca, fre- cuencia respiratoria, tensión arterial, etc.), al reflejar sólo los requerimientos físicos o energéticos.
Un criterio muy utilizado en el estudio de la carga física es la carga de trabajo relativa, que se define como la fracción o porcentaje del consumo de oxígeno del trabajador, medido durante el trabajo, en relación con su consumo de oxigeno máximo medido en el laboratorio. Si sólo se dispusiera de las medidas de la frecuencia cardiaca, se podría hacer un cálculo aproximado de la carga de trabajo relativa, calculando el porcentaje de frecuencia cardiaca desplazada con la denominada fórmula de Karvonen.
Limites %Fc. = (Fc. en el trabajo – Fc. en reposo / Fc. máxima – Fc. en reposo) X 100
El consumo de oxigeno máximo suele medirse en un ergociclómetro o en una cinta sinfín, cuya eficiencia mecánica es elevada (20-25 %). Cuando la masa muscular activa es pequeña o el componente estático es elevado, el consumo de oxigeno máximo y la eficacia mecánica serán menores que en el caso de un ejercicio realizado por grupos de músculos grandes. Cuando las recomendaciones se basen en el consumo de oxígeno, el tipo de prueba para calcular el valor máximo debe aproximarse a la tarea real tanto como sea posible. Este objetivo, sin embargo, es difícil de conseguir.
Según Astrand (1960) la carga de trabajo relativa no debería superar el 50% durante una jor- nada laboral de 8 horas. En sus experimentos, al 50 % de la carga de trabajo, disminuye el peso corporal, la frecuencia cardiaca no alcanza un estado de uniformidad y la incomodidad subje- tiva aumenta a lo largo del día. Astrand recomienda un límite del 50 % de la carga de trabajo relativa, tanto para hombres como para mujeres. Algunos estudios más recientes han mostrado que el nivel de la carga de trabajo relativa aceptable es inferior al 50%. La mayoría de los auto- res recomiendan que sea de un 30-35 % para toda la jornada laboral.
Puede ocurrir que en un trabajo de levantamiento de pesos los niveles de la carga de trabajo relativa sean aceptables, pero si se manipula en condiciones ergonómicas desfavorables (postu- ras inadecuadas, cargas alejadas del cuerpo, trabajos repetitivos, suelos resbaladizos, etc.) pue- den ocasionar lesiones osteomusculares. A pesar de sus limitaciones, el cálculo de la carga de trabajo relativa se ha utilizado frecuentemente para valorar la carga física en distintos trabajos. En resumen, para la determinación de la carga física de una tarea se pueden utilizar básica- mente tres tipos de métodos:
• Consumo de energía por medio de la observación de la actividad desarrollada por un trabajador determinado. Existen varios métodos para determinar el gasto energético, que se basan en la consulta de tablas o en la medida de algún parámetro fisiológico, como la frecuencia cardiaca.
• Estudio del impacto sobre la salud de los trabajadores, a través de métodos analíticos, como: el método LEST; el método PERFIL DEL PUESTO: el método NIOSH; el método IBV; y el método OWAS. Todos estos métodos son de fácil aplicación, puesto que no necesitan de importantes inversiones y pueden ser aplicados directamente por los técnicos de prevención.
• Consumo de oxígeno de un trabajador durante su actividad laboral, debido a la exis- tencia de una relación casi lineal entre el volumen de aire respirado y el consumo meta- bólico. El consumo de 1 litro de oxígeno corresponde a 4,85 Kcal. A pesar de su gran precisión, pues todas las personas consumen aproximadamente la misma cantidad de oxígeno para los mismos niveles energéticos, este método suele utilizarse poco, debido a que constituye una prueba de laboratorio.
EVALUACIÓN DE LA CARGA FÍSICA EN EL TRABAJO DINÁMICO
La manipulación manual de cargas contempla tareas como levantar, transportar, empujar o tirar de diversas cargas externas. La mayoría de las investigaciones realizadas en este campo se han centrado en las alteraciones de la región dorso-lumbar, derivadas de las tareas de levanta- miento de pesos, especialmente desde el punto de vista biomecánico. Se recomienda un nivel de carga de trabajo relativa del 21-35 % para las labores de levantamiento de cargas.
Las recomendaciones basadas en la frecuencia cardiaca están en función de la frecuencia car- diaca en reposo. Los valores absolutos para hombres y mujeres son de 90 a 115 latidos por minuto durante la manipulación continua de materiales. Estos valores son aproximadamente los mismos que los recomendados para el aumento de la frecuencia cardiaca por encima de los niveles de reposo, es decir de 30 a 35 latidos por minuto. Sin embargo, como ya hemos dicho antes, los datos relativos a la frecuencia cardiaca deberían tratarse con cuidado, ya que también están condicionados por otros factores distintos del trabajo muscular.
Las recomendaciones para determinar una carga de trabajo aceptable durante la manipula- ción manual de cargas, basadas en los análisis biomecánicos, abarcan diversos factores como el peso de la carga, la frecuencia de la manipulación, la altura a la que hay que levantar la carga, la distancia de la carga al cuerpo y las características físicas de la persona.
En un estudio de campo realizado en el año 1990 por Louhevara y cols., observaron que los hombres sanos podían manejar paquetes postales con pesos comprendidos entre cuatro y cinco kilos, durante una jornada entera, sin mostrar signos de fatiga, ni objetiva ni subjetiva. La mayoría de los movimientos los realizaban por debajo del nivel del hombro, la frecuencia media de manipulación era inferior a ocho paquetes por minuto y el número total de paquetes movi- lizados no alcanzaba los 1.500 por turno de trabajo. La frecuencia cardíaca media de los traba- jadores fue de 101 latidos por minuto y su consumo medio de oxígeno de 1,0 litros/min, lo que correspondía al 31 % de la carga de trabajo relativa en relación con el máximo alcanzado en la bicicleta.
La valoración del esfuerzo percibido y el registro de la presión sanguínea mediante equipos portátiles son también formas adecuadas de valorar el esfuerzo y la tensión en la manipulación manual de cargas. También puede emplearse la electromiografía para valorar las tensiones loca- les, por ejemplo, en los músculos del brazo y de la espalda.
EVALUACIÓN DE LA CARGA FÍSICA EN EL TRABAJO MUSCULAR ESTÁTICO
El trabajo muscular estático es el que se requiere principalmente para el mantenimiento de las posturas de trabajo. La duración de la contracción estática depende exponencialmente de la fuerza relativa de la contracción. Esto significa, por ejemplo, que cuando la contracción está- tica requiere un 20 % de la fuerza máxima de contracción, la duración de la contracción será de cinco a siete minutos, y cuando la fuerza de contracción es del 50 %, el tiempo de duración de la contracción será de aproximadamente un minuto.
Algunos estudios anteriores indicaban que no se producía fatiga cuando la fuerza de con- tracción se situaba por debajo del 15% de la fuerza máxima de contracción. Sin embargo, estu- dios más recientes han demostrado que la fuerza de contracción aceptable es específica para un músculo o grupo de músculos determinados y equivale a un 2-5% de la fuerza estática máxima del músculo. Los límites de estas fuerzas son, sin embargo, difíciles de utilizar en situaciones prácticas porque requieren un registro electromiográfico.
El ergónomo dispone de pocos métodos para cuantificar la tensión producida por el trabajo estático. Algunos métodos analíticos, como el OWAS, permiten analizar la proporción de las posturas desfavorables, es decir, posturas que se desvían de las posiciones fisiológicas normales de las principales articulaciones. La medida de la presión sanguínea y la valoración del esfuerzo percibido pueden resultar útiles, pero en este caso la frecuencia cardiaca no es tan determi- nante.
EVALUACIÓN DE LA CARGA FÍSICA EN EL TRABAJO MUSCULAR REPETITIVO
El trabajo repetitivo realizado con grupos musculares pequeños es similar al trabajo muscu- lar estático, desde el punto de vista de las respuestas circulatorias y metabólicas. Según Laurig (1974) en el trabajo repetitivo, los músculos se contraen más de 30 veces por minuto. Cuando
la fuerza relativa de la contracción supera el 10 % de la fuerza máxima, la duración de la con- tracción y la fuerza muscular empiezan a disminuir. Sin embargo, existe una variación indivi- dual muy grande en cuanto al tiempo de duración de la contracción. Por ejemplo, el tiempo de duración varía entre 2 y 50 minutos cuando el músculo se contrae entre 90 y 110 contra- ciones/minuto para una fuerza relativa de contracción entre el 10 y el 20%
Resulta difícil establecer criterios definitivos para el trabajo repetitivo, porque incluso un nivel de trabajo muy ligero como, por ejemplo, el uso del ratón de un ordenador, puede pro- vocar aumentos de la tensión intramuscular, lo que puede conducir a veces a la inflamación de las fibras musculares, a la aparición de dolor y a la disminución de la fuerza muscular. Un tra- bajo estático y repetitivo de los músculos puede provocar fatiga y reducir la capacidad de tra- bajo a niveles muy bajos de fuerza relativa. Por lo tanto, la intervención del ergónomo deberá tener como objetivo la reducción del número de movimientos repetitivos y de contracciones estáticas tanto como sea posible. Aparte de los métodos científicos existen muy pocos métodos de estudio para valorar la tensión ocasionada por el trabajo repetitivo.