Tipografía y diagramación: Virginia Ramírez Moreno Ilustraciones:
Isaac Avila Rodríguez
D.R. © 2005, Universidad de Guadalajara Centro Universitario de Arte, Arquitectura y Diseño Centro de Investigación en Ergonomía
Extremo Norte de la Calzada Independencia s/n., cp 44250 Guadalajara, Jalisco
ISBN 970-27-0759-5
Fondos concurrentes del proyecto de investigación Num. 39996 de conacyt. Se prohíbe la reproducción, el registro o la transmisión parcial o total de esta obra por cualquier sistema de recuperación de información, sea mecánico, fotoquímico, electrónico, magnético, electroóptico, por fotocopia o cualquier otro, existente o por existir, sin el permiso por escrito del titular de los derechos correspondientes. Impreso y hecho en México
Este libro es uno de los productos del Proyecto de Investigación 39996, apoyado por el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (conacyt) y la Universidad de Guadalajara (udg), y realizado por el Centro de Investigaciones en Ergonomía del Departamento de Producción y Desarrollo, de la División de Tecnología y Procesosdel Centro Universitario de Arte, Arquitectura y Diseño.
Agradecimientos
Agradecemos a la Psic. Rosa Amelia Rosales Cinco por su apoyo en la recolección y organización de material bibliográfico para la elabo-ración del presente texo.
Introducción 7 1. Antropometría en el diseño 9 1.1 Introducción 9 1. 2 Usabilidad 10 1.3 Definición de antropometría 11 1.4 Historia de la antropometría 11
1.5 Antropología física y antropometría clásica 13
1.6 Antropometría aplicada al diseño 17
1.7 Necesidad de generar datos antropométricos para el diseño 18
1.8 Antropometría en el diseño de productos 19
1.9 Antropometría en el diseño de espacios habitables y de trabajo 21
1.10 Antropometría en el diseño de ropa 23
2. La variabilidad humana y antropométrica 27
2.1 La variabilidad humana 27
2.2 La variabilidad antropométrica 28
2.3 Tipos de variabilidad humana 29
2.4 Factores que determinan la variabilidad antropométrica 30
2.5 Variabilidad a nivel mundial 33
2.6 La variabilidad antropométrica en la estadística 35
3. Métodos de medición antropométrica 39
3.1 Introducción 39
3.2 Métodos directos 40
3.3 Métodos indirectos 49
3.4 Body measurement system 54
4.2 Tipos de dimensiones 67 4.3 Tipos de definiciones de dimensiones antropométricas 70
4.4 Posturas de medición 74
4.5 Dimensiones en antropometría aplicada al diseño 76
4.6 Dimensiones poco usuales 83
4.7 Predicción de medidas antropométricas a partir de una
dimensión conocida 83
4.8 Dimensiones para el vestido 86
5. Lineamientos generales de adecuaciones antropométricas 93
5.1 Introducción 93
5.2 Adecuación antropométrica: términos y conceptos generales 95
5.3 Tipos de adecuaciones antropométricas 106
5.4 Pasos del proceso de adecuación antropométrica en el
diseño industrial 113
5.5 Conclusión 121
6. Aplicaciones antropométricas al diseño de productos,
espacios habitables y de trabajo 123
6.1 Introducción 123
6.2 Relación dimensión antropométrica/producto/espacio 124
6.3 Estaciones de trabajo 130
6.4 Tipos de estaciones de trabajo 146
6.5 Espacios habitables 153
6.6 Herramientas manuales 158
6.7 Vestido 166
6.8 Conclusión 170
El presente texto tiene la intención de colaborar al desarrollo, difusión y aplicación de la ergonomía en México y otros países de habla his-pana. En el amplio campo de la ergonomía como ciencia aplicada, la antropometría ocupa un lugar importante que, sin embargo, es obvia-do en muchas ocasiones. Uno de los factores que inciden en este sos-layamiento es la poca información que existe al respecto, sobre todo en español. Aun cuando la ergonomía tiene más de cincuenta años de existencia a nivel mundial, en nuestro país su desarrollo ha sido lento en parte debido a esta misma escasez de bibliografía, por lo que consideramos que este trabajo contribuirá en buena medida a abatir esta ausencia.
Dada la importancia de los factores antropométricos en una gran cantidad de estudios ergonómicos, es necesario dilucidar los primeros y elementales conceptos teóricos, técnicos y metodológicos para su correcta comprensión y aplicación.
Así, en el primer capítulo se habla de los conceptos generales de la ergonomía, en donde la antropometría tiene incidencia, así como de la historia de la antropometría, sus definiciones y sus diferentes campos de aplicación.
En el segundo capítulo se revisan los conceptos de variabilidad antropométrica, uno de los conceptos centrales, sus factores determi-nantes y las diferencias somatométricas a nivel mundial.
El capítulo 3 aborda los principales y más difundidos métodos para obtener datos antropométricos en poblaciones reales, incluyen-do una descripción de los modernos sistemas de escaneo digitalizaincluyen-do del cuerpo entero, tecnología de punta utilizada actualmente en los países más desarrollados.
El capítulo 4 representa la parte más técnica de la antropometría, pues incluye la terminología de las dimensiones, la descripción de las
medidas, así como un método estadístico para la predicción de medidas a partir de una dimensión conocida.
En los capítulos 5 y 6 se describen los principales términos y conceptos utilizados en antropometría aplicada al diseño, y el proceso de adecuación antropométrica completo, para terminar con descripciones de la aplicación concreta de los factores antropométricos en los ámbitos de la ergonomía ocupacional y la ergonomía del diseño, incluyendo algunas consideraciones sobre el vestido.
Esperamos que estos materiales sean de utilidad tanto para el profesio-nal del diseño en sus diferentes campos de aplicación como para los cursos de ergonomía que se imparten en las carreras profesionales de ingeniería, diseño y arquitectura.
1.1 Introducción
Desde la segunda mitad del siglo xx, se ha desarrollado una nue-va interdisciplina científica: la ergonomía. La ergonomía tiene como objeto de estudio la actividad humana dentro del complejo de relaciones hombre-objeto-entorno, enfocado a la optimiza-ción de la eficiencia, la salud y la seguridad del trabajador y del usuario.
La ergonomía es la ciencia que estudia cómo las personas interactúan con su ambiente, sus productos y herramientas, los edificios donde trabajan y viven, la información que reciben y la organización de todas esas actividades. Aún más importante, la ergonomía usa la información de estos estudios para mejorar todos los niveles de esta interacción, para mejorar la comodidad y satis-facción de las personas, la seguridad, usabilidad y efectividad de sus herramientas y productos. Sin información sobre las caracte-rísticas y habilidades del ser humano no podríamos esperar que los productos y ambientes que producimos se adapten a los usuarios (Government Consumer Safety Research, 1998).
En uno de sus campos clásicos de investigación y aplicación, se han realizado estudios dirigidos a la obtención de datos antro-pométricos cuya utilización coadyuva a la consecución de los obje-tivos de la ergonomía. Los datos antropométricos son el punto de partida para desarrollar una gran cantidad de productos diseñados para el uso humano.
En este sentido, en el presente capítulo se examina el con-cepto de usabilidad, como uno de los objetivos de las adecuaciones antropométricas en el diseño. Así mismo, se revisará el concep-to de antropometría, su desarrollo histórico, la diferencia entre la
antropometría clásica y la antropometría aplicada al diseño, así como un panorama general de sus aplicaciones en el ámbito del diseño.
1. 2 Usabilidad
Informalmente, los problemas de usabilidad pertenecen a cómo se puede usar un producto más fácilmente, tiene que ver con lo amigable de los pro-ductos. La iso (International Standard Organization) define la usabilidad como “...la efectividad, eficiencia y satisfacción con la cual los usuarios pue-den lograr objetivos específicos en ambientes particulares” (iso dis 9241-11; citado por Jordan, 2001).
La efectividad se refiere al grado con el cual se logra un objetivo o tarea. La eficiencia se refiere a la cantidad de esfuerzo requerida para lograr un objetivo. Mientras menos esfuerzo se requiera, más alta es la eficiencia. El esfuerzo puede medirse en términos de la cantidad y el tipo de acciones necesarias, el tiempo utilizado y del número de errores cometidos.
La satisfacción se refiere al nivel de comodidad que el usuario siente cuando usa un producto y qué tan aceptable es éste para los usuarios como medio para lograr sus objetivos. Es un aspecto más subjetivo de la usabili-dad que los dos anteriores, por lo que es más difícil de medir; sin embargo, no es menos importante que los otros dos.
Para que los productos diseñados tengan un buen coeficiente de usa-bilidad será necesario, entre otras cosas, tomar en cuenta las características físicas del grupo de usuarios. Ejemplos de características importantes pue-den ser la estatura, el alcance o la fuerza.
Obviamente, el objetivo debe ser diseñar un producto que sea utilizable por una gran proporción del grupo de usuarios. En el caso de los productos en los que las características físicas de los usuarios son importantes, signi-fica colocar los exhibidores a una altura donde la mayoría de las personas puedan verlos o leerlos, colocar los controles donde puedan alcanzarlos y hacer productos lo suficientemente ligeros para que la mayoría pueda le-vantarlos sin riesgos (Jordan, 2001).
1.3 Definición de antropometría
La antropometría es la rama de las ciencias humanas que trata de la medi-ción del cuerpo (Pheasant, 1996). Se puede definir, en términos generales, como la técnica antropológica que mide el cuerpo humano. La medición se puede realizar de hecho en un solo individuo, en un grupo o en una población; el significado o la conclusión que se derive de cada uno de estos planteamientos será lógicamente diferente, sobre todo considerando la in-tención con la que se realiza la evaluación en particular.
Según Roebuck (1995), la antropometría es la ciencia de la medición y el arte de la aplicación que establece la geometría física, las propiedades de la masa y las capacidades de esfuerzo del cuerpo humano. El término se deriva de anthropos, que significa humano, y metrikos, que significa estar relacionado con una medición. El medir a los seres humanos puede ser importante para muchas aplicaciones de la vida diaria como el diseño de mobiliario, automóviles, espacios habitables; del mismo modo, puede ser importante en aspectos especializados como la criminología, la práctica médica y la selección de personal.
1.4 Historia de la antropometría
La antropometría se remonta a épocas remotas. En el siglo I a. C. Vitruvio (figura 1.1), un arquitecto romano, estaba ya interesado por las propor-ciones del cuerpo y por sus implicapropor-ciones metrológicas (Panero y Zelnik, 1983). La idea de que el tamaño físico de una persona se encuentra de algún modo relacionado con su habilidad para funcionar en el mundo es tan antigua que es sorprendente cómo con frecuencia el concepto se ha descuidado actualmente en el pensamiento popular. Aun en los tiempos bíblicos había un reconocimiento de las diferencias de tamaño y constitu-ción, haciéndose evidentes en los relatos de “gigantes” y en comparaciones de tipos de cuerpo, tales como los hermanos Jacob y Esaú. Los artistas de Grecia y Roma estudiaron las dimensiones del cuerpo para desarrollar es-tándares de las proporciones del cuerpo (figura 1.2).
Los griegos obtuvieron de los miembros del cuerpo humano muchas de sus unidades de medición, tales como la pulgada, el palmo, el pie, el codo, etc. (Panero y Zelnik, 1983). Nótese que inclusive los nombres de muchas unidades en uso actualmente se derivan de segmentos del cuerpo. Drillis (1963; citado por Roebuck, Kromer y Thompson, 1975) puntualizó que le pied y le puce en francés, il piede e il pollice en italiano, y peda y pirkst en lengua de Letonia, tuvieron el mismo significado como unidades de medida que foot y thumb tienen en inglés. También hace notar que “duran-te la Edad Media, el thumb-ell ”, era una medida de distancia basada en la extensión de la mano hasta la punta del pulgar (14-18 cm), y fue utilizada en las agarraderas de la espadas, limas y jarros (figuras 1.3 y 1.3a ).
El desarrollo de las armas y armaduras basadas en los principios de la in-geniería militar tienen una historia rastreable y útil que continúa en el presente. La producción de ropa y el desarrollo de alojamientos y medios de transpor-tación son otras importantes líneas heredadas combinadas con los principios de la ingeniería concernientes a las dimensiones humanas. Éstos, desde luego, fueron desarrollados a través de las matemáticas y sus derivados estadísticos, apoyados por la Edad de la Razón y el método científico. La Revolución In-dustrial centró estas actividades en las medidas de los mercados masivos y de la salud por la necesidad de aplicar mediciones al hombre para diseñar artículos para la producción en serie. La noción de “normalidad” en proporción y tama-ño fue gradualmente remplazada con tablas y gráficas estadísticas.
Figura 1.3 Empuñadura de espada medieval.
Figura 1.3a Asa de vaso del medioevo. Figura 1.2 Venus del Milo.
Figura 1.1 Hombre univer-sal de DaVinci, basado en el de Vitrubio.
A partir del periodo 1940-1970 hubo un incremento significativo en la necesidad de obtener datos acerca de las dimensiones del cuerpo humano en muchos campos industriales. La tendencia ha sido particularmente fuerte en la ingeniería del diseño en la industria de la aviación, donde el peso y el tamaño llegan a ser fundamentales en el desempeño y la economía de los aviones. En tanto que el hombre entró a la era espacial, estos factores han llegado a ser aún más críticos (Roebuck, Kromer y Thompson, 1975).
La antropometría es una extensión o ramificación técnica de la antro-pología física. Se concibió hace más de 200 años, fue utilizada tentativa-mente para distinguir razas y grupos étnicos de seres humanos, identificar criminales y ayudar a hacer diagnósticos médicos.
1.5 Antropología física y antropometría clásica
En el mundo occidental, el origen de la antropología física como ciencia comparativa y descriptiva es frecuentemente atribuido a Marco Polo quien, al final del siglo xiii, describió las variaciones de tamaños y conformación de los cuerpos que él vio en sus viajes alrededor del mundo. Linné (1707-1778), Buffon (1707-1788) y White (1728-1813) inauguraron la ciencia que más tarde fue llamada antropometría racial comparativa, mostrando que había diferencias en las proporciones del cuerpo de varias razas huma-nas (Roebuck, Kromer y Thompson, 1975).
Blumenbach (1752-1840) reportó por primera vez datos antropomé-tricos completos disponibles en su tratado On the Natural Differences in Man-kind. Al estadístico Quetelet (1796-1874) se le ha considerandolo como el fundador de la ciencia e inventor del término “antropometría”. Él condujo la primera investigación somatométrica a gran escala.
Humphrey, en 1838, hizo cuidadosas medidas del húmero, radio, fémur y tibia en 25 esqueletos del hombre blanco y del negro. Calculó los índices de cada longitud individual dividida entre la altura del sujeto con el propó-sito de tener números que fueran comparables directamente. El siguiente avance fue la comprensión de que muchos de los huesos largos podían ser medidos en sujetos vivos, obteniendo su punto de terminación por medio de
la palpación. Otros rasgos sobresalientes (pezón, ombligo) fueron también encontrados de valor en el estudio de las proporciones. Broca (1824-1880), fundador de la Escuela de Antropología de París, influyó en el surgimiento de la antropología las influyó a través de su investigación teórica también inventó muchas técnicas de medición y aparatos (figura 1.4 y 1.4a). En 1914, Martin publicó la primera edición de su famoso Lehrbucfh der Anthropologie, el cual permaneció como un libro de texto estándar por algunas décadas.
Los últimos años del siglo xix y los primeros del xx vieron el desa-rrollo de un amplio interés en el estudio detallado de la vida humana y de los restos esqueléticos de los primeros hombres, en los cuales la antropo-metría física jugó un papel importante. Martin (1914) y Hrdlicka (1939) describen el desarrollo y las principales contribuciones con algún detalle. En los Estados Unidos, las actividades de la antropometría arrancaron con la comparación de muchas reliquias de hombres antiguos con dimensiones modernas del cuerpo y por las diferencias antropométricas observadas en-tre los ciudadanos norteamericanos conformadas a partir de una multitud de orígenes nacionales, raciales y étnicos.
En 1912, los Gilbreth inician sus importantes contribuciones al es-tudio científico del movimiento como técnica de manejo para mejorar la eficiencia del trabajo industrial (Barnes, 1979). El reconocimiento del valor del lugar de trabajo, junto con fáciles alcances del operador, condujeron al estudio de las dimensiones espaciales máximas y normales de trabajo.
Taylor y los Gilbreth, con orientación hacia la producción, estuvieron involucrados en aplicaciones, más que en el estudio del hombre por el bien del hombre o por curiosidad científica. Muchos estudios sistemáticos de Figura 1.4 Equipo antropométrico de Broca. Figura 1.4a Calibrador de Broca.
las dimensiones del cuerpo humano fueron realizados durante los últimos años del siglo xix y en los primeros del siglo xx con varios propósitos rela-cionados con la producción comercial, los registros médicos y la selección militar (Baxter, 1875; Gould, 1869; Davenport y Love, 1921; citado por Roebuck, Kromer y Thompson, 1975). Sin embargo, es dudoso que los investigadores se consideraran a sí mismos como parte de una nueva disci-plina. Muchos investigadores antropológicos militares han sido devotos de lo que se refiere al establecimiento de efectos de las dimensiones del cuerpo y su constitución en el diseño y uso de equipo militar (Randall, 1948). Es-tos estudios han ayudado eventualmente a la convergencia de disciplinas tales como la psicología, la antropología, la fisiología y la medicina con la ingeniería, una síntesis que posteriormente llegó a ser conocida como ingeniería de los factores humanos en los Estados Unidos, y ergonomía en la mayoría de los demás países. Una rama de este trabajo incluía las dimen-siones del cuerpo, la cual fue llamada antropología física aplicada (Randall, 1948; citado por Roebuck, Kromer y Thompson, 1975). La integración de las disciplinas científicas de la vida para las aplicaciones de ingeniería fue llevada a cabo a través de la centralización de problemas. En adición a tales problemas, como definir las dimensiones de la ropa para las tropas de la Ar-mada, gran número de accidentes en el entrenamiento y las operaciones de aviones hicieron necesario estudiar sus causas básicas. Los psicólogos a los que se les pidió que estudiaran las acciones del hombre bajo el estrés de vuelo encontraron que la complejidad del equipo militar moderno estaba fuera del alcance de las habilidades del hombre para operarlos (Damon y Randall, 1944; citado por Roebuck, Kromer y Thompson, 1975).
Aunque podían utilizarse entrenamientos para conseguir el mayor desempeño del hombre, esta aproximación fue costosa y requería mucho tiempo. Aun con el mejor entrenamiento, había equipos que no podían ser operados con la máxima eficiencia debido a la pobre igualación del control humano con las habilidades perceptuales y con las características con las que la maquinaria había sido diseñada.
Entre otros problemas, se encontró que las cabinas eran demasiado peque-ñas para muchos pilotos, de manera que estorbaban o detenían ciertos movi-mientos del piloto. El estudio de las dimensiones adquirió un renovado interés
cuando se encontró que existían muy pocos datos confiables sobre el tamaño de los pilotos militares para ayudar a resolver estos problemas. Se llamó a an-tropólogos físicos para que midieran a los pilotos y la tripulación de vuelo y así definir criterios de diseño para futuros aviones y criterios de selección para máquinas comunes (Roebuck, Kromer y Thompson, 1975).
Después de la Segunda Guerra Mundial, el énfasis en la adaptación de las máquinas al hombre llegó a ser mayor en agencias tanto comerciales como militares, por lo que continuó el estudio de las dimensiones del cuer-po y los requerimientos del espacio de trabajo con los factores fisiológicos y psicológicos incluidos. Por ejemplo, Hooton examinó 3,867 hombres adul-tos y mujeres en Boston y Chicago en estaciones de trenes para obtener las dimensiones para los asientos de ferrocarriles (Hooton, 1945; citado por (Roebuck, Kromer y Thompson, 1975).
Otros estudios similares y relacionados con ellos fueron continuados en la Escuela Harvard de Salud Pública durante los últimos años de la década de los cuarenta, para mejorar la seguridad en el uso de todo tipo de equipos. Las evaluaciones fueron hechas en camiones de transporte de carga y urbano así como en automóviles, desde el punto de vista de la in-geniería humana, y antropométricamente en particular. Cerca de 300 con-ductores de camiones de transporte de carga y urbanos fueron medidos; en conjunción con estos estudios, se establecieron dimensiones tales como altura del asiento, altura del ojo, alcance del brazo y longitud de la pierna, así como las dimensiones interiores de los vehículos (Damon y McFarland, 1953; Damond, Stoudt y Mc Farland, 1966; citado por Roebuck, Kromer y Thompson, 1975).
Desde los años cuarenta, el flujo de datos antropométricos han llegado a los laboratorios de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos a la Base Wrig-ht-Patterson, cerca de Dayton, Ohio, y el uso de estos datos se ha incre-mentado a todo el campo de la industria de la transportación y la industria aérea. Entre las primeras aportaciones notables de este trabajo están las de Randall, Damon y Benton. Posteriormente, H. T. E. Hertzberg, dirigió estos estudios (Roebuck, Kromer y Thompson, 1975).
1.6 Antropometría aplicada al diseño
Aunque muchos de los trabajos de aplicaciones de ingeniería y diseño usaron técnicas de los primeros antropólogos físicos, han habido muchos cambios en las aproximaciones, los tipos de datos inferidos y los instrumentos especiales para la medición del cuerpo humano con el surgimiento de las necesidades prácticas. En particular, se desarrolló la necesidad distintiva de establecer relaciones espa-ciales en coordenadas tridimensionales como característica de las aplicaciones de la antropometría aplicada al diseño. Es decir, los ingenieros y diseñadores debieron conocer no sólo la longitud de partes del cuerpo sino también dónde se localizan durante la actividad humana. En adición a ello, muchos de los usuarios de los datos antropométricos, tales como diseñadores, ingenieros y especialistas en ergonomía, no fueron entrenados en antropología originalmente sino en campos tales como la física, la ingeniería o el diseño y retomaron algunos co-nocimientos de la antropología y la antropometría clásicas exclusivamente con fines de aplicación al diseño. Parece conveniente, entonces, clasificar su trabajo en otro campo especializado de la antropometría aplicada la cual es llamada aquí como antropometría aplicada al diseño, definida como sigue:
La antropometría aplicada al diseño es el uso de métodos de medición física científica a los sujetos humanos para el desarrollo de estándares de la ingeniería y del diseño y con el propósito de asegurar la comodidad, eficiencia y seguridad de estos productos y espacios habitables y de trabajo para la futura población usuaria.
¿Por qué es diferente la antropometría aplicada al diseño de la antro-pología física clásica? Para contestar esta pregunta es necesario considerar también cuáles son los propósitos de esta última y compararlos con los de la antropología aplicada al diseño, mencionados en la anterior definición.
Los objetos de la antropometría clásica son de acuerdo con Hrdlicka (1939; citado por Roebuck, Kromer y Thompson, 1975).
1. Obtener datos de medidas del cuerpo que describan confiablemente las características del grupo, la raza o la población que se esté estudiando. 2. Publicar los datos en forma tal que puedan ser usadas confiable y
Se observa claramente que los propósitos difieren y, por lo tanto, en la antropometría aplicada al diseño interesan ciertas dimensiones que en la antropometría clásica, no tienen utilidad tales como capacidades de alcan-ce, áreas de trabajo de uso normal y máximo, ángulos de confort, distribu-ciones de peso, volúmenes, diámetros máximos, etcétera.
Recientemente, la antropometría aplicada al diseño se ha vuelto útil en el diseño de espacios habitables, administrativos e industriales y es iden-tificada con el desarrollo de requerimientos para el diseño de ingeniería, la evaluación de vehículos modernos, estaciones de trabajo, equipo y ropa.
1.7 Necesidad de generar datos antropométricos
para el diseño
La función primordial de la antropometría es ofrecer datos, la materia prima, a diferentes profesionales para que logren cometidos particulares cada uno en su campo. Los métodos antropométricos se encuentran entre las herra-mientas básicas de los profesionales en ergonomía, ingeniería y diseño, las cuales sirven para el análisis y desarrollo de requerimientos para el diseño ergonómico. Sus consideraciones incluyen un amplio rango en tallas, pro-porciones, esfuerzos y otros factores que definen físicamente a los humanos. Las capacidades sensoriales y de desempeño humanas están relacionadas en parte con tales características físicas, por eso lo relativo a la antropometría tiene influencia en muchos aspectos de los factores humanos relacionados con la fisiología y la psicología del confort y la percepción. Por ejemplo, la antropometría ayuda a los especialistas en ergonomía a describir la ubicación de los ojos a fin de determinar el campo visual y por lo tanto, identificar las obstrucciones que limitan la visión y causan errores.
La antropometría ayuda, entre otros, aspectos a: 1. Evaluar posturas y distancias para alcanzar controles.
2. Especificar holguras para separar el cuerpo de peligros como los equi-pos que se encuentran a su alrededor.
La antropometría también está relacionada con cantidades relativas a los análisis biomecánicos de fuerzas y torques que se presentan durante el manejo manual de materiales, la ubicación y/o ajuste del operador en un vehículo, la comodidad de la distribución de los elementos dentro del siste-ma y en general el desempeño husiste-mano. La antropometría puede ayudar en el diseño de herramientas y manerales que puedan ser tomados y operados fácilmente. También puede ayudar a los diseñadores de ropa a producir ves-timentas con mejor ajuste, a la vez que facilita a los compradores de ropa a los encargados de los cuarteles militares a decidir la talla y cantidad de las prendas que se van a comprar (Roebuck, 1995).
En suma, la antropometría es el componente mayor o distintivo de que hubo una buena práctica ergonómica en la configuración de un siste-ma total. Por lo tanto, cuando se diseñan objetos y ambientes para el uso del ser humano, las dimensiones y características de los usuarios deben ser adecuadamente consideradas para el logro de una confortable, segu-ra y satisfactoria combinación entre el artefacto y el usuario. Pasegu-ra logsegu-rar esta armonía es necesario identificar las características de la población de usuarios y registrar las dimensiones físicas. Esto se consigue a través de la investigación antropométrica, la cual busca obtener datos de las dimensio-nes del cuerpo humano de determinadas poblaciodimensio-nes para caracterizar sus peculiaridades dimensionales.
A continuación se mostrará un esbozo de la aplicación de la antro-pometría en estos campos del diseño. En el capítulo se profundizará con mayor detalle en estos temas.
1.8 Antropometría en el diseño de productos
En cualquier entorno donde se desarrolle una actividad humana están pre-sentes sillas, mesas, otros muebles, herramientas, otros objetos y ayudas que el hombre tiene que utilizar. Las ayudas incluyen objetos clasificables como objetos manuales, tales como los controles de operación manual, por ejemplo: disparadores, botones de presión, interruptores rotatorios y otros dispositivos operados o sujetados por la mano como picaportes, palancas,
volantes, perillas, etc. Un grupo paralelo a éste comprende dispositivos manejados por el pie: controles operados por el pie, pedales, soportes o descansos del pie, ciertas herramientas y peldaños. Un tercer grupo incluye dispositivos de comunicaciones como auriculares (teléfono), micrófonos, audífonos y varios instrumentos ópticos binoculares, microscopios y otros. Otro grupo incluye objetos relacionados con áreas especiales del cuerpo, específicas o combinando varias partes del cuerpo: cinturones, correas, ar-neses (aparejos), fundas, paquetes de contención o de carga, herramientas de servicio, manejo de instrumentos de aumento de potencia y otros mu-chos, bastante numerosos como para especificarlos. El éxito de la tarea dependerá en gran medida del grado en que estos objetos o “ayudas” se adecuen a las personas que los utilizarán, empezando por su adecuación antropométrica. (véase tabla 1.1).
Tabla 1.1 Aplicaciones de la ingeniería antropométrica en productos de consumo
(adaptada de Roebuck, Kroemer y Thomson, 1975).
Clase de dispositivo Aplicación antropométrica
Aspiradoras Lugar y medida del control, medida de la agarradera. Equipo de
comunicación
Dimensión del botón o la perilla y de la agarradera, esfuerzo de torsión, distancia del oído a la boca, dimensión y confi-guraciones de la cabeza.
Estufas, lavadoras y secadoras de ropa
Forma y medida de la agarradera, de las perillas de control y botones de presión (también relacionados con los principios de diseño del espacio de trabajo).
Tostadores Asa para el dedo, botón de presión, forma, tamaño y fuerza de la agarradera.
Máquinas de coser Tamaño y forma de las perillas, agarraderas y holguras de la mano (también relacionadoa con los principios de diseño del espacio de trabajo); pedales.
Dispositivos auriculares Dimensiones del oído y factores de forma. Refrigeradores y
congeladores
Forma y tamaño de la agarradera, tamaño de las perillas de con-trol y fuerza de torque, forma del picaporte, tamaños y resistencia (algunas aplicaciones del diseño de espacios de trabajo).
Cámaras y proyectores
Tamaño de las perillas vs. fuerza de torque, dimensiones de las yemas de los dedos, tamaños y resistencias, localizaciones y orientaciones de controles para un fácil manejo, localiza-ción del control de enfoque y otros ópticos en relalocaliza-ción al espacio de la nariz.
Batidores y
mezcladores Tamaño de las perillas vs. fuerza de torque, controles de bo-tón de presión, agarraderas y picaportes.
1.9 Antropometría en el diseño de espacios
habitables y de trabajo
Es difícil separar completamente la antropometría aplicada al diseño de objetos de la aplicada a espacios habitables y de trabajo, pues comparten los principios esbozados en líneas anteriores de manera general. Por otro lado, cuando se diseñan espacios, ya sean habitables o de trabajo, se considera el mobiliario o la maquinaria que se integrará al espacio, por lo que, también se deben analizar las adecuaciones antropométricas de estos mobiliarios, equipos o maquinarias. Por ejemplo, en un estudio de los aspectos antro-pométricos del diseño de estaciones de trabajo Pheasant (1987; citado por Botha y Bridger, 1998) examinó el diseño de equipo para hospital, las ca-mas y el esfuerzo para levantarlas. Las enfermeras pasaban gran parte del tiempo agachadas, inclinándose sobre una superficie de trabajo demasiado baja, o inclinándose hacia adelante para salvar obstáculos; esta adopción de posturas inadecuadas produce fatiga, incomodidad y hasta lesiones. Así mismo, estas mismas posturas se observaron cuando realizaban tareas en las camas del hospital, tales como levantar y sujetar a los pacientes, cambiar-los e insertar cánulas. Como se puede observar, las posturas inadecuadas estaban determinadas en gran medida por las dimensiones de las camas, superficies o el acomodo de los mismos, de manera que se involucra aquí también el diseño de estos productos.
Otros estudios de espacios de trabajo han prestado cada vez mayor aten-ción a los efectos adversos causados por el uso continuo de pantallas de computadora, tales como cansancio visual, dolor de espalda, dolor de cuello, fatiga de brazos, etc. (Smith, Stammerjohn, Cohen y Lalich, 1980; Springer, 1980; Bronson, 1980; Eisen, 1980; citado por Miller y Sutter, 1983) y han
encontrado hallazgos significativos en cuanto a que estos problemas pueden ser el resultado de muchos otros factores, además de las pantallas mismas, tales como un asiento inadecuado del operador, tanto en su forma como en su dimensionamiento, alturas de pantalla y teclado inadecuadas, etc. (figura 1.5)
Figura 1.5 Alturas ideales de teclado y pantalla.
Además del mobiliario y los objetos que se utilizan en el desarrollo de las actividades humanas, es necesario considerar el espacio mismo donde se colocan y realizar aplicaciones antropométricas para determinar las hol-guras adecuadas para pasillos, filas, etc. Específicamente, habría que consi-derar (Grandjean, 1973):
1. Espacio para las extremidades cuando el individuo está de pie o
sentado. Este es un requerimiento anatómico y funcional del cuerpo
humano, y comprende el radio de acción de los brazos, la espalda y las piernas (figura 1.6).
2. Espacio requerido por el cuerpo humano al operar el equipo. Los ejemplos incluyen el uso de instalaciones tales como estufas, baños y retretes, utilizando controles, presionando botones y poniendo las co-sas dentro y fuera de espacios de almacenamiento como armarios y lugares similares. El espacio de trabajo, que es el espacio del suelo que debe mantenerse libre para estar de pie mientras se usa un mobiliario o equipo particular, es el espacio del suelo necesario para sentarse y ponerse de pie, para usar un horno, el espacio alrededor de una cama, Figura 1.5a Alturas inadecuadas de teclado y pantalla.
para abrir y cerrar un armario o para usar una cubeta del lavado u otro equipo sanitario (figura 1.7).
3. El espacio de circulación en los cuartos y corredores. Éste se basa
en los estudios de movimientos del tránsito y del análisis del uso de corredores y pasajes (figura 1.8)
4. Los movimientos de las personas en las viviendas. Los estudios
utili-zados en este renglón son los relativos a las demandas que se originan en cada cuarto que incluye el análisis de flujos y recorridos (figura 1.9)
1.10 Antropometría en el diseño de ropa
La adecuación antropométrica en el diseño de ropa es muy deficiente aun en países desarrollados. Es esta un área de aplicación que se ha desarrollado de manera desigual, en comparación con el diseño de productos o de espa-cios de trabajo, en los que se ha llevado a cabo mucha investigación para el establecimiento de lineamientos de diseño ergonómico.
En el caso de México, es bien sabido que las tallas de ropa que se ofrecen en los establecimientos de venta al por menor sirven al público consumidor de manera deficiente. Aunque no se cuenta con estudios sobre la satisfacción del consumidor de ropa llevados a cabo en México, existen estudios en países desarrollados que indican que existe un problema similar al de nuestro país de insatisfacción con las tallas. Estudios realizados por la Universidad de Carolina del Norte en Greensboro, por otro lado, por Kurt Salmon Asociados (un consultor de ropa y textiles) indicaron que alrededor del 50% de la población norteamericana no está satisfecha con el tamaño de las prendas de los estantes. Los sistemas de tallas que se usan en la mayoría de las compañías de ropa en estadounidenses datan de 1950 ante la carencia de mejor información.
En el caso de México, ya que no ha habido un estudio de tallas, lo más probable es que además de utilizar datos muy antiguos, se utilicen datos extranjeros, que no corresponden a la antropometría del mexicano. Las compañías textiles usan datos de venta para obtener retroalimentación sobre cuáles tallas están vendiendo y en qué proporción; pero los datos de
Figura 1.6a Espacios más adecuados evitan malas posturas.
Figura 1.7 Espacio adecuado para pies y brazos.
Figura 1.9 Descripción de flujos en una cocina. Figura 1.6 Espacios de almacenamiento que ocasionan posturas inadecuadas.
Figura 1.8 Dejar espacio suficiente para dos personas. 1. Alacena (platos) 1a. Pretil 1b. Alacena (baterías) 2. Estufa 3. Alacena (plásticos) 4. Alacena (cristales) 5. Zona de trabajo 6. Tarja 7. Área de basura 8. Varios 9. Ollas 10. Zona para comer 11. Alacena de despensa 12. Refrigerador 13. Garrafón
venta nunca registran las pérdidas en ventas debidas al deficiente ajuste de la ropa a la variabilidad antropométrica. No sólo el consumo público es po-bremente abastecido por esto, sino que el minorista y el fabricante pierden considerables volúmenes de ventas. Inevitablemente la gente se ve forzada a hacer arreglos a la ropa, lo que significa un costo, tiempo y esfuerzo ex-tra, que no todo mundo está dispuesto a pagar, perder o hacer, por lo que algunos simplemente usan la ropa de tamaño inadecuado. El panorama general, por lo tanto, muestra ineficiencia de la industria, pérdidas de opor-tunidades de negocios y frustración entre los consumidores como resultado de la falta de tallas actuales y distribución de datos acerca de éstas entre la población de México. ¿Por qué ocurre esto? En el mundo de hoy, en que se cuenta con tecnología informática que permite que cualquier persona pueda encontrar datos ilimitados en un buscador de la Web, ¿por qué la industria del vestir no puede servir mejor al consumidor? El punto es que nunca se ha hecho un estudio concienzudo de la talla y las proporciones de la población civil de México. Históricamente, en México, casi todos los estudios antropométricos han sido hechos para evaluar crecimiento y de-sarrollo por antropólogos físicos (Ramos Galván, 1975; Faulhaber, 1976), siguiendo con algunos estudios antropométricos con un enfoque de ergo-nomía para el diseño industrial muy focalizados (Chen, Sánchez y Parga, 1999; Prado, Ávila, y González, 2001; Ávila, Prado y González, 2001).
Por lo anterior, la necesidad de contar con estos datos sigue vigente en el campo de la ergonomía en México y muchas otras partes del mundo. De esta manera, la estrecha relación de la ropa con la forma del cuerpo re-presenta un reto actual para la ergonomía. La determinación de la mayoría de las figuras básicas de los patrones requiere una multitud de decisiones dimensionales, y de la forma corporal en relación con el tipo de ropa que se va a diseñar.
Los datos antropométricos pueden ser usados para determinar el nú-mero mínimo de las diferentes tallas (y dimensiones de cada talla) que se ajustarían a todos los usuarios. La producción en masa o grandes lotes ha-cen surgir economías de escala en el diseño de productos a través de la re-ducción en herramental y paros de prore-ducción. Usualmente la prore-ducción en masa obtiene beneficios económicos y demuestra por qué es importante
determinar el número mínimo de tallas que debe tener un producto para que la mayoría de los usuarios lo pueda utilizar. A escala industrial, el reto es tomar decisiones dimensionales colectivas tan amplias como se pueda para cubrir el espectro de variación anatómica del mercado objetivo.
El proceso de desarrollo social está cambiando debido al desarrollo de tecnología de cómputo especializada que puede ser usada para ayudar en la medición corporal, el ánalisis antropométrico de datos, hacer bosquejos de patrones de ropa y el diseño y la manufactura de ropa. En tanto que la tecnología pueda facilitar la realización de estudios antropométricos a gran escala y el desarrollo de patrones mejor adecuados, así como la estanda-rización de tallas para la producción en masa, esto podría conducir a una mayor satisfacción del usuario, así como traer beneficios también para el fabricante o proveedor.
Así mismo, el uso de las nuevas tecnologías ha propiciado la expan-sión de la producción de ropa personalizada que proporciona una mayor exactitud y un medio efectivo de costo-beneficio. Por ejemplo, en Estados Unidos e Inglaterra, la tienda Brook Brothers confecciona trajes y camisas para caballero a la medida. También Levis de Estados Unidos ha ofrecido este servicio a sus clientes.
Como se pudo observar en este capítulo, la estructura y función del cuerpo humano ocupa un lugar trascendente en el diseño de sistemas hom-bre-objeto-entorno, aunque este aspecto frecuentemente ha sido relegado por diseñadores y arquitectos. Los datos antropométricos deben utilizarse cuidadosamente, de manera que la adecuación antropométrica permita es-tablecer con precisión los requerimientos de diseño. En particular, el di-señador debe enfocarse en predecir las consecuencias de algún error en la adecuación antropométrica. La separación entre los barrotes de una cuna puede tener efectos mortales si permite que un infante introduzca su ca-beza entre ellos. Algunos efectos no son tan dramáticos, pero sí ocasionan incomodidad, fatiga y baja de productividad, o desórdenes traumáticos acumulativos, traduciéndose todo lo anterior en grandes pérdidas econó-micas.
En el capítulo anterior se revisó la relación de la antropometría con el diseño y por qué se requiere tener datos antropométricos para llevar a cabo adecuaciones de este tipo. En este capítulo se presenta informa-ción correspondiente a la variabilidad antropométrica y la importan-cia de contar con datos reales de los diferentes grupos poblacionales.
2.1 La variabilidad humana
A diferencia de los entes inanimados, en los que se puede encon-trar cierta uniformidad en sus estructuras, contenidos y compor-tamientos, el ser humano, así como otras especies biológicas, se distingue por su variabilidad.
Un compuesto químico tiene un punto de disolución y un coeficiente de conductividad bastante estable en todos los lugares donde se encuentre. Los metales, plásticos y textiles pueden igual-mente ser descritos en términos de propiedades relativaigual-mente fijas, con un comportamiento específico en condiciones externas dadas tales como calor, presión, vibración, estrés mecánico, etcétera.
El hombre, por el contrario, es totalmente variado. Si tomamos, por ejemplo, una muestra de individuos del mismo sexo, misma edad, misma raza y misma condición socioeconómica y observamos sus características físicas, nos encontraremos con una variedad de formas, tamaños, proporciones, colores de piel, tipos de cabello, etc., tan amplia como amplia puede ser la propia muestra.
Estas variaciones son producto de la evolución biológica y sociocul-tural del hombre, y tienen funciones muy particulares en esos mismos ni-veles de organización, que garantizan la continuidad de nuestra especie.
2.2 La variabilidad antropométrica
Así pues, es ampliamente reconocido que las personas de todo el mundo difieren en tamaño y forma. Se ha sugerido que las variaciones en estatura han sido hasta cerca de 40 centímetros entre la media de estatura de los grupos de adultos más altos y los más bajos del mundo (Government Con-sumer Safety Research, 1998). Puesto que es obvio que las personas varían en tamaño, forma y fuerza, habilidades físicas y psicológicas y en preferen-cias personales, es importante determinar exactamente qué tanto varían las personas y cómo podría diseñarse para la mayoría de ellas; del mismo modo, si es necesario excluir a algunas de ellas, con qué criterios o pará-metros de diseño lo haríamos. El uso de máquinas, espacios y bienes que no se adaptan a los usuarios, en términos del tamaño de su cuerpo, no sólo causa incomodidad y fatiga, sino que además es responsable de muchos accidentes industriales, domésticos, incapacidades, enfermedades, retrasos e ineficiencia. En los países en desarrollo, la falta de datos confiables del tamaño del cuerpo y la escasa importancia que se da a los principios de la ergonomía son las razones básicas del por qué las máquinas o los productos en general no son manufacturados o adaptados correctamente a las dimen-siones antropométricas de los usuarios reales. Sin embargo, se han reali-zado diversos estudios con el fin de tener el conocimiento sobre la varia-bilidad antropométrica dentro de un contexto determinado. Por ejemplo, Mebarki y Davies (1990) reportan un estudio antropométrico en mujeres de Argelia, la medición fue realizada como parte de un estudio completo y fue escogida por su reelevancia para el diseño de muebles y los lugares de trabajo domésticos; Huang y You (1994) describen los resultados de in-vestigación sobre medidas antropométricas de mujeres en Taiwán, para su uso en el diseño de pantimedias; Ray, Ghosh y Atreya (1995) realizaron un estudio antropométrico en India con niños de tres a cinco años, incluyendo 81 diferentes dimensiones; Kothiyal y Tettey (2000) reportan un estudio antropométrico en ancianos de Australia, de 22 dimensiones corporales relevantes para el diseño de instalaciones para la vida, equipo y espacios de trabajo para las personas ancianas; Kayis y Ozok realizaron un estudio antropométrico en niños escolares de Turquía. En el caso de México, se
han realizado los siguientes estudios: uno en la ciudad de México, en 974 conductores de autotransporte (Sánchez Monroy, s.f.); otro realizada en la frontera México-Estados Unidos a 110 mujeres trabajadoras de maquila-doras (Chen, Sánchez, y Parga, 1999), y uno llevado a cabo en 4,758 niños escolares en la Zona Metropolitana de Guadalajara, Jalisco (Prado, Ávila y González, 2001). Así mismo, investigadores de Chile, Colombia y Cuba cuentan con un acervo de datos antropométricos limitado. Recientemente fue publicado el libro Dimensiones antropométricas de población latinoame-ricana (Ávila, Prado y González, 2001) que agrupa en un solo volumen la principal información disponible en América Latina (figura 2.1).
Figura 2.1 Variabilidad antropométrica en adultos de la ciudad de Guadalajara.
2.3 Tipos de variabilidad humana
Existen dos tipos de variabilidad humana:
La variabilidad interna: representada por las variaciones que se dan al
interior de un mismo grupo poblacional.
La variabilidad externa: representada por las variaciones entre diversos grupos
2.4 Factores que determinan la variabilidad antropométrica
La variabilidad antropométrica de una población está determinada princi-palmente por los siguientes factores:
2.4.1 La herencia genética
Los diferentes grupos de la especie humana que se desarrollaron y evolu-cionaron en diferentes zonas geográficas del planeta durante su proceso de adaptación a las cambiantes condiciones ambientales, desarrollaron también diferentes características físicas que les permitían enfrentar las condiciones adversas de su medio ambiente. Así, por ejemplo, los nilotas, habitantes de las márgenes del río Nilo, desarrollaron una gran estatura, escasa adiposi-dad, pigmento oscuro en la piel y gran capacidad de sudoración, como ele-mentos que les permitieron soportar las intensas radiaciones solares de esas latitudes. En cambio, los esquimales tuvieron que desarrollar la capacidad de acumular más grasa bajo la piel como una medida de protección ante las extremadamente bajas temperaturas árticas. En esto coinciden Crognier (1981) Froment y Hiernaux (1984; citados por Abeysekera y Shahnavaz 1989) al mencionar entre los factores de la variabilidad antropométrica los climáticos.
Al extenderse las poblaciones de diversas partes del planeta y mezclar-se entre sí, las características desarrolladas son transmitidas genéticamente aunque ya no sean funcionales a los nuevos ambientes. Esto se debe a que el período de tiempo transcurrido desde que los traslados masivos fueron posi-bles es insignificante comparado con el lapso de la adaptación al medio que determinó las diferencias.
2.4.2 Género
Las diferencias en tamaño del cuerpo y proporciones existen principal-mente entre los sexos durante la vida adulta. La estructura y composición esquelética y muscular del sexo masculino es diferente de la del sexo fe-menino, debido a los diferentes roles que juegan en la reproducción
bioló-gica. Aunque generalmente se acepta que el hombre supera a la mujer en dimensiones lineales, no siempre es el caso. Como rasgo característico, las estaturas de los hombres en general son mayores que las de las mujeres; en cambio, las anchuras de caderas y la flexibilidad articulatoria son mayores en las mujeres.
Por lo tanto, cuando se diseñan productos y entornos que dan cabida y acomodo a poblaciónes de ambos sexos, los datos antropométricos que se van a utilizar deben examinarse cuidadosamente antes de usarse en forma automática el percentil 5 de mujeres y el 95 de hombres, como frecuen-temente se sugiere en el diseño de productos para adultos. Sin embargo, hay ejemplos en los que esto no ocurre, como se mencionó líneas arriba; la anchura de cadera es mayor en la mujer que en el hombre, lo mismo vale para la profundidad de pecho.
2.4.3 La edad
Las dimensiones del cuerpo humano no son estáticas, durante la vida del individuo se van presentando modificaciones que van desde el incesante incremento de estatura y longitud de los miembros del cuerpo durante el desarrollo (de 0 a 24 años de edad) hasta el incremento de las anchuras pasando los 24 años, y el pequeño descenso de la estatura luego de los 50 años de edad.
2.4.4 Las condiciones socioeconómicas
Las diferencias antropométricas no son debidas sólo a diferencias genéti-cas, sino también a las diferencias en condiciones socioeconómicas dentro del mismo país. Esto es particularmente cierto en países en desarrollo, pero aún en países desarrollados existen diferencias antropométricas regionales. Debido al importante papel que juegan la alimentación, las actividades físicas, el cuidado de las enfermedades y los hábitos higiénicos, todos ellos fuertemente determinados por factores económicos y educativos, se han encontrado diferencias significativas entre grupos poblacionales de dife-rentes niveles económicos y educativos (Adultdata, 1998).
Con el propósito de que un estudio antropométrico sea realmente re-presentativo de una población, deberá contar con todas las variables racia-les, étnicas, demográficas y socioeconómicas que existen en esa población. Otros factores determinantes menos directos pero que en algunas oca-siones pudieran ser críticos son:
2.4.5 La ocupación
Los puestos de trabajo mantenidos por períodos más o menos largos pue-den afectar algunas dimensiones humanas; por ejemplo, los conductores de autobús tienden a engordar, mientras que los investigadores científicos tienden a adelgazar. También la selección o la autoselección influyen en las diferencias entre ocupaciones (Hiernaux y Hartono, 1980; citados por Abeysekera y Shahnavaz, 1989).
2.4.6 Las generaciones
Los cambios generacionales en el tamaño del cuerpo y la tasa de creci-miento han ocurrido en la mayoría de los países industrializados durante el último siglo y han sido bien documentados. El aumento en la estatura adulta aún continúa en muchos países, aunque ha variado; en Noruega y Suecia se ha visto un cambio de 0.3 cm/década, y de 3 cm/década, en la República Checa, después de los años ochenta (Government Consumer Safety Research, 1998). El promedio generacional de aumento de estatura en Europa y Norteamérica ha sido de alrededor de 1 cm por década (Go-vernment Consumer Safety Research, 1998). En el Reino Unido, la media de estatura masculina aumentó en 17 mm y la media de estatura femenina en 12 mm de 1981 a 1995. Estos cambios pueden considerarse como indi-cadores de los cambios en el estado nutricional, higiénico y de salud de una población. Es importante, por lo tanto, considerar la fecha de recolección de los datos antropométricos y ver si ha habido algún cambio generacional en relación con la estatura u otra medición antropométrica.
Como se pudo observar en la información anterior, las estaturas de los datos provenientes de investigaciones de más de diez años atrás tienden
a ser más bajas que las de los datos sobre poblaciones similares hechas en la actualidad; esto se debe al incremento de las posibilidades de mejor ali-mentación, educación, asistencia médica y hábitos físicos en comparación con épocas pasadas (Abeysekera y Shahnavaz, 1989).
Nosotros hemos encontrado también diferencias entre estudios antropo-métricos hechos en población mexicana con 10 y 20 años de diferencia, en donde pudimos observar un aumento notable de peso, e incluso que el sobre-peso hace que algunos datos actuales distorsionen la distribución de la curva normal.
2.5 Variabilidad a nivel mundial
Abeysekera y Shahnavaz (1989) realizaron un estudio en el que comparan datos antropométricos de diversos países del mundo para describir esta variabilidad. A continuación presentamos algunas de estas comparaciones.
2.5.1 Estatura
Los valores de estatura de los grupos de diferentes países muestran que la gente más alta vive en Norteamérica, el continente europeo y Escandina-via, la gente de tamaño medio vive en África y Medio Oriente y la gente más baja vive en Latinoamérica, el sureste y parte mas oriental de Asia. Las diferencias en el tamaño del cuerpo que existen entre la población de los países industrializados y los países en vías de desarrollo es grande.
2.5.2 Medidas sedentes
La altura de las personas sentadas muestra una tendencia similar a la de la estatura, a excepción de que los japoneses ocupan una posición más alta en la posición sentada que los suecos, italianos, iraníes, tunecinos y sudafrica-nos (quienes son más altos que los japoneses en estatura). Esto es debido a que los troncos de los cuerpos de los japoneses son más largos que sus extremidades. El análisis indicó claramente que aun en las medidas en
po-sición sedente existen amplias variaciones entre los países industrializados y los que están en vías de desarrollo.
2.5.3 Proporciones del cuerpo
Como se demostró con el ejemplo de los japoneses, es importante conocer la diversidad en las proporciones del cuerpo entre las diferentes poblacio-nes. Tanner et al. (1982; citado por Abeysekera y Shahnavaz,1989) estudió las proporciones del cuerpo en niños y adultos japoneses, haciendo com-paraciones con los británicos y japoneses americanos. Ellos encontraron que los japoneses ahora tienen una proporción del tronco y las piernas muy similar a la de estos europeos. Este no era el caso hace 20 años.
Tomando la estatura, la altura sedente y las proporciones del cuerpo en conjunto, se observaron similitudes entre los grupos de países analizados. Por lo tanto, tomando estas dimensiones básicas, la población mundial puede ser convenientemente dividida en seis grupos étnicos principales, los cuales serían: caucásicos, arios, negroides, mongoloides, latinoamericanos y arios asiáticos/dravidianos.
2.5.4 Dimensiones de las manos
Las dimensiones de las manos se han vuelto cruciales tanto para el diseño de maquinaria como para el diseño de herramientas manuales y otros artículos en los cuales la destreza manual es importante. Abeysekera y Shahnavaz (1989) compararon las dimensiones de las manos de las mujeres de diferentes grupos étnicos a partir de estudios previos. Al comparar los datos de personas de países industrializados con las personas de países en vías de industrialización las dimensiones de la mano parecen tener diferentes patrones que las estatu-ras y altuestatu-ras sedentes. Mientestatu-ras que las mujeres de los países industrializados tienen generalmente manos más largas, también las tienen las negroides de los países en vías de industrialización; ellas hasta tienen manos más largas que las europeas o las caucásicas (Davies et al., 1980; Courtney, 1984; citado por Abeysekera y Shahnavaz, 1989). Las mujeres de la parte más oriental de Asia, el Medio Oriente y el sur de Asia parecen tener las manos más pequeñas.
2.5.5 Dimensiones de la cabeza
En el uso de ropa personal de protección, tanto el equipo de la cabeza, la protección de los ojos, la protección de los oídos y los respiradores la medida de la cabeza y de la cara son importantes. Un estudio antropomé-trico de la cabeza llevado a cabo en una muestra al azar de personas de Sri Lanka que vivían en Inglaterra (Abeysekera y Shahnavaz, 1987a; citado por Abeysekera y Shahnavaz, 1989) en comparación con las dimensiones equivalentes de los británicos (Hobbs, 1973; citado por Abeysekera y Sh-ahnavaz, 1989) reveló diferencias significativas en esta parte del cuerpo humano. Los resultados indican que en 12 de 17 medidas, la diferencia de medias fue significativa.
Por lo anterior, se puede afirmar que es necesario llevar a cabo estudios antropométricos focalizados en diferentes regiones que consideren los de-terminantes de la variabilidad en la recolección de los datos para poder di-señar ergonómicamente, de acuerdo con las características de los usuarios.
2.6 La variabilidad antropométrica en la estadística
Debido a lo antes explicado, un grupo de usuarios presenta una variabilidad antropométrica que es necesario conocer con precisión para poder realizar las adecuaciones dimensionales de máquinas, herramientas, mobiliario y estaciones de trabajo que utilizarán la mayor parte de ellos.
Calculando los límites de la variabilidad humana debemos ser capaces de poner límites al rango de las funciones físicas y psicológicas de las per-sonas. Sin embargo, es imposible medir a todos, de manera que el rango de variabilidad de un atributo humano usualmente se predice por medio de la medición de una selección aleatoria de personas representativas del grupo para el que intentamos diseñar (población blanco). Dependiendo del tama-ño de la muestra y del tamatama-ño de la población blanco, puede especificarse la exactitud de las predicciones. La mayoría de los estudios de mediciones an-tropométricas usan muestras suficientemente grandes como para predecir la variabilidad de las dimensiones con precisión aceptable. Las mediciones no
antropométricas, como la fuerza, se recolectan frecuentemente como parte de una escala pequeña y algunas veces utilizan muestras pequeñas. Los lími-tes de confianza pueden calcularse con base en el tamaño de la muestra.
Suponiendo que la muestra de personas medidas es verdaderamente representativa de la población blanco, los datos recolectados pueden usarse para calcular el rango o variabilidad del atributo y los límites dentro de los cuales podríamos esperar cualquier porcentaje particular de la población. Si medimos a una muestra representativa de una población para recolectar información sobre estatura, por ejemplo alumnos de preparatoria del sexo masculino, y graficamos la frecuencia con que ella ocurre, los resultados podrían verse como se muestra en la figura 2.1.
Esta gráfica muestra lo que en estadística se conoce como la curva esta-dística de distribución normal, que nos indica cuáles son los datos mayores, menores y en promedio de un grupo de mediciones, y el porcentaje de per-sonas ubicadas en cada segmento de la curva (percentiles).
La desviación estándar o típica es el indicador del grado de dispersión que más se emplea y la estimación más confiable de la variabilidad de la población. Es un tipo de promedio de todas las desviaciones respecto de la media (Guilford y Frutcher, 1978). Su fórmula es la siguiente:
õ = ∑ (x-x2)
N
Figura 2.1 Gráfica de distribución normal.
1550 1601 1700 1830 1900 P.5 P.50 P.95 80 60 40 20 0 Sujetos Estatura en mm.
La cual significa que la desviación estándar es igual a la raíz cuadrada de la suma de los cuadrados de las desviaciones de cada dato con respecto a la media dividida entre la cantidad total de datos. Frecuentemente, una ade-cuación antropométrica debe considerar que las dimensiones críticas del puesto de trabajo u objeto del diseño se adapten al 90% de la población que lo usará, esto es, el puesto u objeto debe poder ser usado, manipulado, ope-rado, por personas altas y bajas, gruesas y delgadas, livianas y pesadas. Para ello es necesario basarse en los datos antropométricos de la población a la que pertenecen. En realidad se analizan los percentiles de cada dimensión por separado y esto no garantiza que el 90% de la población considerada sea incluida debido a que las personas no se ubican en el mismo percentil en todas sus dimensiones.
La variabilidad antropométrica de un grupo poblacional generalmente se representa por medio de curvas estadísticas o tabulaciones de los datos obtenidos de éste. En estas tablas encontraremos los valores de las personas de menores dimensiones (percentil 5) y de las personas de mayores dimen-siones (percentil 95). Si por razones prácticas y económicas se decide que las personas menores sean representadas por el percentil 5 y las mayores por el percentil 95, entre esos extremos se encontraría el 90% de la pobla-ción.
La escala percentil está dividida en 100 unidades. Si una persona tiene asignado un valor percentil de 95, ello significa que en una muestra típica de 100, superaría a otras 95 en esa dimensión. Otra persona con un valor percentil de 50 está por encima de las 50 personas inferiores entre 100 o sea que está por encima del 50% de los casos de la distribución. Retomando el ejemplo de la curva de la estatura (figura 2.1), la gráfica es simétrica a partir del punto medio, y este punto divide el área a la mitad de manera que el 50% de la población es más baja que este valor y el otro 50% más alta. Esto es el llamado valor del percentil 50. En el caso de la estatura, el percentil 50 es también equivalente en forma muy aproximada al promedio o media. Cuando esto ocurre, la gráfica tiene una distribución normal o de campana de Gauss y la estatura se dice que se distribuye normalmente. Cuando una variable se distribuye normal-mente, es fácil predecir los límites del rango de cada variable, o calcular
un rango con el cual se especifique el porcentaje de las personas que tendrán un valor determinado. A continuación se presentan las fórmulas para obtener los percentiles 5 y 95, los cuales son los más usuales en las adecuaciones ergonómicas.
Percentil 5 = x - [(1.65) (õ)] Percentil 95 = x + [(1.65) (õ)]
Donde:
x = media de los datos õ = desviación estándar
3.1 Introducción
En el inicio del siglo xx, la antropometría había llegado a ser una rama importante de la antropología, expresada en un incremento de la literatura muy rápido y extenso. Sin embargo, los investi-gadores usaban diferentes métodos y medidas. Como resultado de ello, las comparaciones entre los resultados se dificultaban. Las medición del cráneo fue el primer intento de estandarización como un resultado del Congreso Internacional de Antropólogos efectuado en Mónaco en abril de 1906. Las mediciones de 38 di-mensiones del cráneo y 19 de la cabeza en sujetos vivos llegaron a ser los estándares seguidos por los antropólogos en todos lados. Una segunda estandarización de mediciones sobre el cuerpo en individuos vivos (excepto la cabeza) aplicado principalmente en el esqueleto, resultó a partir del Congreso Internacional de 1912 que tuvo lugar en Génova. Martin hizo un gran esfuerzo por uni-ficar estas técnicas de medición. Sin embargo, con el desarrollo de necesidades más prácticas, la necesidad de datos más claramente definidos y estandarizados (comparables) llegó a ser clara sólo en años recientes (Hertzber, 1968; Garrett y Kennedy, 1971; citado por Roebuck, Kromer y Thompson, 1975).
Actualmente los métodos de medición directos establecidos por Hertzberg siguen vigentes aunque estamos en el inicio de una nueva era en los métodos de medición, al perfeccionarse los métodos indi-rectos a través del uso de medios digitales y computarizados.
Los métodos de medición antropométricas se clasifican en dos: la medición directa y la indirecta, dependiendo de que el equipo de medición está en contacto con el cuerpo humano o no (Lee, Oh, Song y Lee, 1992).
En el presente capítulo se profundizará en estos métodos con la finali-dad de caracterizar cada uno de ellos e identificar las ventajas y desventajas de los mismos, así como las perspectivas futuras en la investigación antro-pométrica.
3.2 Métodos directos
La antropometría tradicional es un método de medición directa. Los procedimientos tradicionales para realizar las mediciones se basan en de-terminar las alturas, profundidades y anchos de las diferentes partes del cuerpo humano a partir de puntos anatómicos establecidos y determina-dos inicialmente por los antropólogos, teniendo en cuenta la biomecánica del movimiento humano. Para realizar estas mediciones hay que tener en cuenta una serie de principios teóricos y prácticos, para conformar lo que se denomina técnica antropométrica.
La técnica antropométrica de óptima calidad tiene numerosos requisitos que van desde el dominio que tenga el antropometrista de ésta hasta la cali-dad de los instrumentos, las características del local de mediciones, el diseño del modelo de recogida de datos, etc. Son múltiples los factores que inter-vienen y todos deben ser atendidos adecuadamente para lograr resultados de calidad, confiables y verdaderos. Las mediciones tradicionales requieren algún conocimiento de anatomía, especialmente la localización, los nombres y las formas de los huesos y músculos, así como de la comprensión sobre cómo leer las escalas de medición, medir pesos y el manejo de instrumentos (Martínez Fuentes, 1997). Para algunas tecnologías de punta es necesario conocer principios de electrónica, láser, fotografía y sistemas de video.
La mayoría de los estudios antropométricos representan muestras en un punto en el tiempo (encuesta de sección transversal); raramente son es-tudios en los que se utilizan individuos a quienes se les siga la pista con una serie de mediciones conforme envejecen (encuesta longitudinal). También existen muchos cambios significativos en las proporciones de diferentes grupos raciales o étnicos, encuestados en diferentes tiempos, que pueden afectar los promedios de las proporciones del cuerpo. Esos factores deben
ser tomados en cuenta no únicamente cuando se deciden los procedimientos de muestreo sino también cuando se evalúan la precisión y el significado de los datos antropométricos. Esto es especialmente importante si considera-mos la categoría de edad debido a los cambios relativamente rápidos que ocurren durante la juventud o la edad extrema.
De este modo, aconsejamos considerar siempre los siguientes aspectos: (Martínez Fuentes, op. at.)
1. Los instrumentos deben ser de buena calidad. En las etapas de medi-ción serán atendidos diariamente, de modo que se mantengan limpios y correctamente calibrados.
2. Las mediciones deben realizarse y expresarse en unidades del sistema métrico decimal.
3. Seleccione con objetividad las medidas que vaya a realizar, incluyendo sólo aquellas que realmente van a ayudarle a cumplir sus propósitos. Cuando se diseña una batería antropométrica excesiva no solamente obtendrá datos que posiblemente irán al descanso eterno en una gave-ta, sino que estará haciendo trabajar innecesariamente a la persona que realiza las mediciones.
4. Existen numerosos manuales de antropometría. Después de seleccio-nar las medidas que va a realizar, determine el procedimiento técnico que va a seguir en cada una y manténgalo sin variación. Éste compren-de instrumentos, lado compren-del cuerpo (en medidas pares), compren-determinación y marcaje de los puntos antropométricos, sesión del día en que se efec-tuarán las medidas (preferiblemente en las mañanas), procedimiento de la medición, llenado de las cédulas, etcétera.
5. Nunca olvide en sus planes que el medidor es una persona, no una máquina, que puede cometer errores en su trabajo. Organícelo todo de modo que lo haga con la calidad que usted exige pero que trabaje alegre y con esmero, sin rutina ni monotonía y en un ambiente agradable. 6. Considere siempre cuántas personas realizarán las mediciones y el
nú-mero de individuos que serán medidos en cada jornada. El mínimo aconsejable de antropometristas en un equipo es de dos, de modo que mientras uno realiza la medición el otro registra el dato en la cédula.
Ambos, lógicamente, estarán entrenados para medir, lo cual permite que alternen sus funciones de medidor-anotador.
7. Evidentemente lo más satisfactorio es tener un equipo integrado por varios medidores-anotadores y que cada pareja se especialice en un grupo determinado de medidas (así se contribuye a la calidad del resul-tado muy positivamente porque se reducen los movimientos del técni-co, evita los cambios de instrumentos, etcétera).
8. Trate de realizar las mediciones en locales donde exista buena ilumi-nación, bajo nivel de ruido, ventilación adecuada, amplitud, muebles apropiados y absoluta privacidad (pues la persona que se mide debe estar preferiblemente en ropa interior, pero como esto se logra en un rango de edades muy limitado, se indica que estén siempre con la ropa muy ligera y en cantidad mínima). No deben estar presentes en el local de mediciones personas ajenas a las que serán medidas.
9. El sujeto que es objeto de medición tiene todo el derecho a ser trata-do correcta y amablemente, con cortesía. Evite comentarios, risas, etc., que el sujeto objeto de medición pueda pensar que estén dirigidas a él. Póngase en su lugar.
10. No olvide los controles de calidad. Cuando se les da el uso y la inter-pretación adecuada son generalmente útiles. Ellos nos muestran los errores cuyas fuentes principales son: mal estado de los instrumentos, inobservancia del procedimiento técnico, lectura errónea, anotación errónea, características microambientales del local, cansancio del me-didor (número excesivo de individuos que medir, muchas medidas que realizar por individuo, diversidad de instrumentos, local, etc.), estado de salud del medidor, disposición y colaboración del sujeto que se va a medir, etcétera.
3.2.1 Criterios considerados en la selección de las dimensiones corporales
Como se apuntó anteriormente, el principal objetivo de este tipo de es-tudios es la obtención de datos sobre las dimensiones corporales de los diferentes sectores de la población blanco, de manera que puedan ser apli-cados a situaciones problemáticas en ergonomía. De aquí pues, que los
