Antropometría y biomecánica 1

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31/10/2014

Ing. Julio Alberto Pambabay, MSSO Magister en Ergonomía 2014

Se considera a la antropometría como la ciencia que estudia las medidas del cuerpo humano, con el fin de establecer diferencias entre individuos, grupos, razas, entre las principales variables del estudio. La antropometría es parte del desarrollo del hombre, desde siglo XVIII, ha sido parte del estudio del hombre. A partir de 1940, con la necesidad de datos antropométricos en la industria, específicamente la bélica y la aeronáutica, se consolida y desarrolla de forma como la conocemos actualmente. Esta ciencia dedicada a investigar, recopilar y analizar datos, en especial, dimensiones del cuerpo humano, las cuales varían de acuerdo al género, edad, raza, estrato socioeconómico, permitiendo el diseño de los objetos y espacios determinados por las dimensiones humanas.

Las dimensiones son de dos tipos esenciales: estructurales y funcionales. Estructurales: son las de la cabeza, tronco y extremidades en posiciones estándar. Funcionales o dinámicas incluyen medidas tomadas durante el movimiento realizado por el cuerpo en actividades específicas.

Los estudios antropométricos resultan un importante apoyo para saber la relación de las dimensiones del hombre y el espacio que este necesita para realizar sus actividades En la práctica se deberán tomar en cuenta las características específicas de cada situación, logrando así la optimización en el proyecto a desarrollar.

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La idea de medir las dimensiones geométricas del propio cuerpo humano no es nueva, y el concepto de "canon", como regla de las proporciones de la figura humana se refiere al tipo ideal aceptado por los escultores egipcios y griegos. Famoso es el canon de Policleto, pero quizás el más conocido popularmente sea el Leonardo en el Vituvio.

A fin organizar y diseñar los puestos de trabajo identificando los espacios necesarios para desarrollar una actividad de manera tal que la persona pueda desarrollar su trabajo ejecutando todos los movimientos requeridos por la tarea sin verse expuesta a riesgos derivados de la falta de espacio.

Superficies planas imaginarias que cruzan el cuerpo humano, para ubicar espacialmente y tener una referencia de los segmentos corporales Plano de Franckfurt.- línea imaginaria que pasa por se define como un plano horizontal normalizado que pasa por el punto más alto de la abertura del meato auditivo externo (abertura exterior de la oreja) y el punto más bajo del borde orbital inferior (arista inferior de la órbita ocular), cuando el plano medial de la cabeza se mantiene vertical.

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Aquella que representa la posición anatómica del cuerpo, ejemplo: Estatura, peso, sexo, antecedentes étnicos. Desde el punto de vista antropométrico se requerirá de un estudio minucioso y estadístico para interpretar las variables antropométricas utilizadas. Posición de pie o posición antropométrica: Los talones deben estar unidos y el cuerpo perpendicular al suelo, recostando los glúteos y la espalda a un plano imaginario perpendicular al suelo; los brazos descansando verticalmente a ambos lados del cuerpo con las manos extendidas, con los hombros relajados, sin hundir el pecho y la cabeza de tal forma que pase tangencialmente un plano imaginario por el borde superior del conducto auditivo externo y por el pliegue del parpado inferior del ojo.

Aquella que es producida por las diversas funciones corporales de los segmentos estudiados, por ejemplo: alcance máximo delantero, se referirá a la máxima distancia del brazo estirado formando ángulo de 90° con el tronco y paralelo al plano frontal “Los estudios sobre la incidencia de la baja laboral demuestran que aproximadamente el 60 % de las mismas tienen un origen músculo-esquelético…”

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Instrumental para medir a mano Antropómetro: es un pie de rey gigante, de tamaño proporcional al cuerpo humano. b. Estadiómetro: se utiliza para medir la estatura. c. Cinta métrica convencional y cartabones: son buenos instrumentos y fiables si son bien utilizados cuando se carece de antropómetro. d. Plano vertical: se utiliza como fondo y respaldo del sujeto que permite establecer una referencia en mediciones tanto de pie como sentado. e. Balanza clínica: se utiliza para obtener el peso del sujeto. f. Silla antropométrica: se utiliza para la toma de medidas del sujeto sentado. a.

Las dimensiones a medir también denominado "variables antropométricas", se obtienen entre puntos singulares, definibles, conforme a una norma internacional (ISAK). Según la naturaleza del intervalo a medir, ya sea rectilínea o curvilínea, se utilizarán distintos tipos de aparatos.

Para medir las dimensiones lineales o transversales del cuerpo se utilizan los antropómetros, varillas graduadas a las que se pueden acoplar reglas especiales para medir diámetros. Los compases y calibres son para medir grosores y espesores, así como distancias entre puntos. La cinta métrica es para medir perímetros. Los goniómetros y flexómetros miden ángulos que forman las articulaciones.

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Donde: P = percentil; X= media; σ= desviación estándar ; Z= grado de confiabilidad

El somatotipo de una persona no es constante a través de toda la vida, ya que una dieta o plan de acondicionamiento físico, puede alterar uno o varios componentes

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Se deben consultar las normas relativas al diseño antropométrico; se recomienda la norma ISO 7250 “ Medidas Básicas del Cuerpo Humano para el diseño Tecnológico”; esta define más de 40 dimensiones corporales

Altura sentado

Distancia vertical desde la superficie del asiento hasta el punto más alto de la cabeza

Altura de ojos

Distancia vertical desde la superficie del asiento hasta el vértice interno del ojo

Altura de hombros

Distancia vertical desde la superficie del asiento hasta el punto más elevado del acromion

Altura de codos

Distancia vertical desde la superficie del asiento hasta el punto oseo más bajo del codo en flexión de 90°

Altura del muslo

Distancia vertical desde el punto de apoyo de los pies hasta el punto más alto del muslo

Longitud de la pierna

Distancia vertical desde la superficie de los pies hasta la fosa poplítea

Longitud Nalga-poplítea

Distancia desde el borde externo de la cabeza del peroné hasta el punto posterior de la nalga

Estatura

Distancia vertical desde el punto de apoyo de los pies hasta el punto más alto de la cabeza

Altura de ojos

Distancia vertical desde el punto de apoyo de los pies hasta el vértice interno de los ojos

Altura de hombros

Distancia vertical desde el punto de apoyo de los pies hasta el punto más alto del acromion

Altura de codos

Distancia vertical desde el punto de apoyo de los pies hasta el punto más bajo del codo flexionado a 90°

Altura de espina ilíaca

Distancia vertical desde el punto de apoyo de los pies hasta la espina ilíaca antero superior

Altura del tercer metacarpiano

Distancia vertical desde el punto de apoyo de los pies hasta la cabeza del tercer metacarpiano

Altura de rodilla

Distancia vertical desde el punto de apoyo de los pies hasta el punto más alto del borde antero-supero-interno de la tibia

Alcance máximo vertical

Distancia vertical desde el punto de apoyo de los pies hasta el eje de la mano empuñada, del MS extendido hacia arriba

Alcance máximo horizontal

Distancia máxima desde el plano vertical de apoyo de la espalda al eje del puño cerrado

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Video

1.- La pantalla tendría que estar a 500 mm de distancia (su brazo) 2.- El cuello requiere estar sobre

los hombros, en posición neutra o no más de 20 ° respecto de la vertical 4.-5.-6.-7 Ángulos rectos de preferencia entre brazo y antebrazo, espalda y asiento, rodillas y pies 8.- 11.- Alturas regulables de pantalla y silla

La colección de datos antropométricos se acostumbra llevar a cabo mediante agrupaciones por género y edad, de tal manera que cada variable se efectuará mediciones para agruparlos en la forma como se muestran en la tabla. Genero / edad

Grupo etáreo 1

Grupo etáreo 2

Grupo etáreo 3

HOMBRES MUJERES

Los valores que corresponden a cada dimensión antropométrica se ordenan para indicar la frecuencia es decir, el número de veces en que ocurren los valores observados.

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A través de los histogramas de frecuencias se hace una representación gráfica de la distribución de los datos antropométricos y se unen los puntos medios de los intervalos por una línea para indicar la tendencia o la forma de distribución o polígono de frecuencia. En este proceso se muestra que a pesar de todas las variaciones que presentan todos los datos antropométricos la distribución se aproxima a la curva normal. Sin embargo, no es simétrica; pueden aparecer distribuciones asimétricas positivas o negativas.

En el área central de la curva se encuentran tres medidas de tendencia central: la moda, la mediana y la media aritmética. Cuando se han organizado los datos de la forma como se le ha señalado, se pueden hacer agrupaciones parciales, en cuartiles - quien divide la serie de valores en cuatro partes iguales - deciles - que dividen la serie en diez valores iguales - o percentiles que dividen la serie de valores en cien partes iguales

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Principio del diseño para el promedio.- las dimensiones antropométricas también el promedio generalmente es un engaño. Principio del diseño para individuos extremos.- diseñar para un mismo grupo, deberíamos preocuparnos de los individuos más pequeños o los más altos a fin de tener en cuenta sus requerimientos especiales. Principio del diseño para un intervalo ajustable.-cuando está destinado a un grupo de personas, es el idóneo, porque cada operario ajusta el objeto a su medida, a sus necesidades, aunque es el más caro por los mecanismos de ajuste.

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Alrededor de la media se puede encontrar la dispersión de los datos observados o medidos; a esta dispersión se le llama desviación estándar - s -. Entre los valores +1s y -1s, se delimita un área de 68, 2688%; entre los valores +2s y -2s se delimita un área de 95, 46%; entre los valores +3s y -3s se delimita un área de 99, 73%. Cuando se habla de 90% de la población, se interpreta que se esta refiriendo a una agrupación entre el percentil 5 y 95; así se trabaja en el 95%, se trata de una agrupación entre los percentiles 2,5 y 97, 5 y así sucesivamente.

No existe el individuo del percentil 40, 50 o 90, No existe el hombre medio.

El espacio de trabajo queda definido "el volumen asignado a una o varias personas, en el sistema de trabajo para cumplir la tarea“. Las demandas de la tarea y el espacio disponible deben ajustarse a las capacidades humanas. Por eso, el diseño del puesto de trabajo debe realizarse según los datos obtenidos en las investigaciones realizadas sobre el propio hombre

La biomecánica se define como el estudio metodológico y sistémico de la acción que ejerce la física y en especial la mecánica sobre el cuerpo humano. Examinar las fuerzas y los momentos que se producen en los distintos segmentos del cuerpo y en los puntos de unión, así como también la racionalidad del hombre con su medio ambiente laboral respecto del movimiento, con la actividad muscular y con las fuerzas que actúan sobre el cuerpo humano y desde el cuerpo humano hacia el puesto de trabajo

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En biomecánica podemos según la magnitud de la fuerza clasificaremos en: Producir discorfort Producir dolor Producir lesión

La relación de la mecánica dentro de la física clásica y las posturas en el desarrollo de las actividades laborales las podemos interpretar bajo los siguientes aspectos: Estática: Las fuerzas sin considerar movimientos posturas. Cinética: Con movimiento sin considerar fuerzas movimientos Dinámica: La fuerza considerando movimientos y masas inercias.

En biomédica ocupacional analizará la tarea o actividad laboral, bajo los preceptos de productividad, pero también el análisis y prevención de las futuras molestias y no en pocos casos el dolor o la lesión del trabajador.

Los movimientos del cuerpo pueden diferenciarse claramente de acuerdo con el miembro que esta involucrado, con la dirección o cantidad de músculos que intervienen en la contracción o en la relajación. Es importante tener en cuenta los ángulos formados por las articulaciones y los miembros, que permiten conocer la comodidad con que se realiza el movimiento o según el caso el esfuerzo. Cada vez que hay un movimiento, existirá un músculo contrayéndose o relajándose, su forma y tamaño determinan la capacidad para hacer fuerza y de excitación por medio de sus unidades motoras, con sus inervaciones hacia las fibras musculares esqueléticas.

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La forma general que adopta el cuerpo durante un tiempo determinado al ejecutar una tarea. El enfoque postural de la biomecánica hará referencia sobre la postura inadecuada de trabajo o lo que es mas real la suma de sucesivas posturas inadecuadas. El sistema osteomuscular actúan de manera constante fuerzas que garantizan el equilibrio en todas sus dimensiones es vital importancia conocer como actúan dichas fuerzas para poder hacer diseños de puestos de trabajo que consideren todos los aspectos físicos

Fuente: Manual Mapfre

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