En ergonomía el concepto de “adecuación” significa hacer que las caracte- rísticas del producto se adapten de manera armónica a las características del usuario (ver figura 5.1). Así, desde el punto de vista de la anatomía, la forma de un asiento debe considerar las curvas de los muslos, de las nalgas y de la parte posterior de la rodilla (hueco poplíteo). No se trata de que la forma del asiento sea un molde de estas partes anatómicas, sino de que las formas del asiento respeten la anatomía de las partes del usuario con las que van a estar en contacto, incrementando la superficie de contacto, per- mitiendo los movimientos y evitando fricciones.
Figura 5. 1. Propiedades y adecuaciones ergonómicas.
En este sentido, las adecuaciones antropométricas de los objetos y es- pacios son esenciales, pues son la base sobre la cual se pueden lograr las adecuaciones fisiológicas y biomecánicas. Una gran parte de estas adecua- ciones fisiológicas y biomecánicas, e inclusive algunas psicológicas, se lo-
gran mediante la adecuación de las dimensiones de objetos y entornos a las dimensiones de los usuarios a través de las técnicas antropométricas.
Aquí es necesario hacer algunas acotaciones conceptuales. En primer lugar, conviene aclarar que en ergonomía cuando se habla del “usuario” se habla no de una persona o individuo, sino de un grupo eventualmente numeroso de personas quizá de diferentes edades, sexos y condiciones eco- nómicas, dependiendo del objeto o sistema de que se trate. Asi el usuario de un mueble escolar para el nivel educativo básico son los miles de niños de entre los seis y los once años de edad, de ambos sexos, que asisten a las escuelas públicas o privadas de una determinada zona geográfica, y cuyas características antropométricas tienen una amplia variabilidad. Comenzar a considerar las dimensiones antropométricas de los usuarios en la etapa de modelos o prototipos puede ser demasiado tarde. Para que esto no suceda debemos tomar en cuenta la variabilidad antropométrica del usuario desde el principio del proceso de diseño.
En segundo lugar, es necesario considerar que las adecuaciones antro- pométricas en el proceso de diseño ergonómico de un producto o sistema inician con el análisis de los componentes del mismo, que incluyen el perfil del usuario y las actividades que se van a realizar con el o los productos en un entorno determinado, con el fin de lograr ciertos objetivos.
El análisis de las actividades considera las tareas y acciones concretas que los usuarios tendrían que realizar para cumplir con los objetivos del sistema y mostrar los posibles problemas que podrían presentarse durante el uso del mismo, que tendrían efectos negativos tales como malas posturas, errores, actos inseguros, fatiga, sobreesfuerzos, incomodidades, etcétera.
Muchos de estos problemas pueden ser resueltos con una correcta ade- cuación antropométrica, y en este punto hay que aclarar cómo se logra.
Para proceder a la adecuación es necesario partir de los principios ergo- nómicos aplicables a las tareas y actividades que se van a realizar. El primer problema ergonómico al que se enfrenta un diseñador de productos o espa- cios es el referente a las dimensiones del usuario que debe tomar en cuenta para darle las suyas al objeto de su creación. Fundamentalmente, debe con- ciliar las posibilidades que brinden tales dimensiones con las actividades, la satisfacción, la comodidad y la funcionalidad esperadas (Salvendy, 1997).
Algunos autores opinan que es conveniente considerar cuatro tipos de restricciones, las cuales pueden proporcionar lineamientos para la mayoría de los problemas diarios de la antropometría (y por lo tanto de buena parte de la ergonomía); los llaman los cuatro puntos cardinales de las restricciones antropométricas: holguras, alcances, posturas y esfuerzos (Pheasant, 1988). A continuación se exploran estos conceptos y algunos otros que es indis- pensable conocer y manejar en el proceso de adecuación antropométrica.
5.2.1 Holguras
Las holguras son las tolerancias que permiten dar cabida a las diferentes partes del cuerpo, incluyendo en muchas ocasiones el cuerpo completo, movimientos o consideraciones de ropa o equipo especial del usuario.
En el diseño es necesario proporcionar el espacio adecuado para la cabeza, los codos, las piernas, etc. El entorno debe proporcionar el acce- so adecuado y espacio de circulación. Todas estas son consideraciones de holguras que afectarán el establecimiento de la dimensión aceptable en el objeto o espacio (Pheasant, 1996).
Algunos ejemplos de holguras podrían ser la parte baja de un escrito- rio, donde es necesario el espacio para las piernas (ver figura 5.2). El ancho de un asiento necesita forzosamente una holgura, así como el asa de una maleta, donde los dedos y las manos completas de todas las personas deben
tener cabida. Si nos referimos a espacios para todo el cuerpo, podemos poner como ejemplo una cama, una puerta o un pasillo, en lo que debe to- marse en cuenta el ancho del cuerpo. En el rango más alto de la población la estatura debe ser tomada en cuenta al configurar la cama o determinar la altura del techo.
También las consideraciones de ropa y calzado constituyen holguras cuando se realiza la adecuación antropométrica. Debe tomarse en cuenta toda la vestimenta, elementos tales como cascos, botas, tacones, guantes, así como ropa pesada de invierno, ya que este dato es obtenido con los sujetos descalzos y con ropa ligera, por lo que es necesario compensar esto, por ejemplo, al dimensionar aperturas por donde debe pasar el cuerpo, o bien diferentes alturas de trabajo. Si los datos antropométricos fueron recolecta- dos sin calzado y con ropa ligera, antes de aplicarlos a cualquier diseño será necesario agregar una corrección apropiada para la ropa.
5.2.2 Alcances
Podría considerarse que un alcance es la disponibilidad o facilidad con la cual podemos agarrar, sujetar o asir elementos u objetos en términos de distancia hombre-objeto, aunque también correspondería a la posibilidad de poder visualizar algo por encima de una obstrucción.
Las más de las veces, el criterio al establecer una dimensión que in- volucre un alcance es asegurar que el usuario con el alcance más pequeño sea capaz de llevar a cabo la tarea (de asimiento, manipulación, sujeción, visualización, etc.). Algunos ejemplos de esto pueden encontrarse en el di- seño de controles de automóvil, ubicación de interruptores de luz, alacenas en una cocina, centros de lavado, pasamanos o agarraderas en un autobús, escalones en el mismo autobús, la profundidad de los asientos, etcétera.
En ocasiones, cuando se diseñan estaciones de trabajo o lugares donde el usuario tiene gran actividad con sus manos, es necesario definir lo que se ha denominado zonas de conveniencia o comodidad, las cuales son difíci- les de definir porque el criterio no es absoluto (en el sentido de mínimo o máximo) y depende de la situación, el sujeto y la tarea. Las distintas “áreas de trabajo normales” aparecieron en los años cuarenta del siglo xx, nor-
Figura 5.3 El concepto de zona preferidas de trabajo de manos y pies. Fuente: Kromer, Kroemer y Kroemer-Elbert,1994. malmente en forma de esferas parciales alrededor del codo o del hombro, son ejemplos de contornos de comodidad, basados en el hecho de que el trabajo debe de ser hecho dentro de un fácil alcance (ver figura 5.3), uno sólo tiene qué definir que significa “fácil” (Kromer, Kromer y Kroemer- Elbert, 1994).
En ocasiones puede ser necesario tratar de obtener resultados total- mente opuestos a lo deseado en el párrafo anterior (alcance fácil); en este caso nos referimos a poner fuera del alcance del usuario determinadas par- tes del equipo o sistema por considerarlo una zona de peligro. Para definir la zona de peligro es necesario establecer la determinación de la “distancia segura desde el punto de peligro. El punto de peligro es ese lugar peligroso de un aparato (como la prensa de un molde, un borde cortante o un punto de presión) que se encuentra cerca de una parte del cuerpo del operador (usualmente dedos de la mano o del pie). La distancia segura es la distancia en línea recta entre el punto de peligro y una barrera (un muro, una barrera de seguridad, el cercamiento de una entrada), para que el cuerpo del ope- rador no pueda ir hacia el peligro.
Por último, hay que considerar que las mediciones antropométricas funcionales, como los alcances, son tomadas usualmente en posturas es- tandarizadas y no se toma en cuenta el estiramiento o la rotación para au- mentar el alcance. Aunque la mayoría de las dimensiones estáticas pueden aumentar por estiramientos o inclinaciones ocasionales, hay que considerar que si esto se vuelve una característica permanente de los espacios de tra- bajo, se producirá estrés físico en el usuario.
5.2.3 Postura
La postura se refiere a la manera como se sostiene el cuerpo en el espacio. La postura en el trabajo se define como la posición del cuerpo que una per- sona adopta cuando desempeña una actividad (Karhu y col., 1981). Existe relación entre una buena y postura y la salud. La buena postura es aquella en la que se alinea el sistema musculoesquelético y todas sus articulacio- nes se encuentran en posición neutral y balanceada. La posición neutral es cuando se produce la menor cantidad de estrés y/o gasto de energía para mantenerla. En la postura anatómica la cabeza y la espina se encuentran balanceadas en relación con la línea de gravedad. Sin embargo, es necesa- rio aclarar que aun teniendo buena postura, ésta puede ser estresante si se mantiene por un tiempo largo. Así mismo, una postura peligrosa puede sentirse cómoda si sólo se mantiene por un tiempo breve.
La postura se mantiene mediante músculos. Para mantener el equilibrio, los músculos deben ejercer fuerzas iguales y opuestas. La postura adecuada requiere menos demanda de energía, y el costo de ésta depende de la cantidad de actividad muscular involucrada en la tarea. También hay que considerar que la postura no produzca estrés articulatorio que pueda ocasionar daño o lesión, o que no produzca presión en ciertas partes del cuerpo. Cuando ocurre esto último, puede producir isquemia. Un principio importante en la postura es que el diseño no permita que el usuario sufra isquemia. La isquemia es la reducción u obstrucción de la circulación sanguínea; cuando se produce una compresión en alguna parte del cuerpo por donde pasan arterias y vasos sanguíneos, se reduce el volumen de sangre que pasa por allí, lo cual ocasiona a su vez una reducción del oxígeno que sirve para eliminar ciertas sustancias responsables de la sensación de fatiga. Asimismo, la compresión ocasiona al- teraciones en la conducción de impulsos nerviosos, y estos dos factores juntos son los responsables de efectos como el entumecimiento de las piernas y la sensación de hormigueo y calambres, propios de la incomodidad.
¿Porqué es importante hacer consideraciones de postura al tratar el tema de las adecuaciones antropométricas? Porque la forma en la que se relaciona el usuario con la estación de trabajo tiene efecto en la determi- nación de la postura.
Así mismo, deberá considerarse la naturaleza del trabajo que se esté realizando para determinar las dimensiones. Por ejemplo, la mayor parte del trabajo debe hacerse a la altura del codo, pero si el trabajo es de pre- cisión o pesado debe también hacerse un ajuste hacia arriba o hacia abajo, respectivamente. De esta manera, si la altura de la superficie de trabajo es demasiado baja, el usuario tendrá que flexionar la espalda para realizar la tarea. Si es muy alta, el usuario tendrá que elevar los brazos y los hombros al llevar a cabo su trabajo. Ambos casos son igualmente indeseables, ya que pueden producir incomodidad, dolor y lesiones musculoesqueléticas en espalda, cuello y hombros.
Otros elementos importantes que se deben considerar son las dimen- siones de cualquiera de las herramientas o productos que se utilizan en la tarea, los cuales pueden afectar también la dimensión surgida de la elección de datos antropométricos hecha. Por ejemplo, la altura de una mesa de ensamble debe ser inferior en proporción a lo voluminoso del producto que se arma.
Las principales partes del cuerpo afectadas por determinadas posturas se pueden apreciar en la tabla 5.1 reportada por Van Wely (1970; citado por Helander, 1997). Aunque se reconoce que esta tabla representa una ex- cesiva simplificación, puesto que es difícil caracterizar el trabajo en térmi- nos de una sola postura, da una idea de los problemas que puede ocasionar determinada postura.
Tabla 5.1. Posturas de trabajo y parte del cuerpo en el que ocasionan dolor
Postura Parte del cuerpo
De pie Pies, espalda baja
Sentado sin apoyo inferior en la espalda Espalda baja
Sentado sin apoyo en la espalda Parte central de la espalda Sentado sin apoyapiés Rodillas, piernas, espalda baja Sentado con los codos en una
Brazos sin apoyabrazos y con
alcance de brazos Hombros, brazos
Cuello flexionado Cuello
Tronco flexionado hacia adelante Espalda baja, espalda central Articulación en posición extrema Articulaciones involucradas
Por último, para definir la postura es necesario manejar algunos términos. El plano sagital es el plano vertical que pasa a través del cuerpo en dirección anteroposterior, dividiendo el cuerpo en dos mitades simétricas a la derecha y a la izquierda. El plano transversal es un plano que divide el cuerpo en un segmento superior y otro inferior (ver figura 5.4). A partir de la posición ana- tómica pueden definirse los movimientos de extensión, flexión, abducción y aducción. A continuación se presenta un listado de términos relacionados con el párrafo precedente (Kromer, 2001; y Selan, 1994).
1. Abducción. Movimiento hacia fuera a partir de la línea media del
cuerpo. Por ejemplo, la abducción del hombro se refiere al movimiento del codo hacia fuera del cuerpo, lo que resulta en un incremento del ángulo de la articulación del hombro (ver figura 5.5).
2. Aducción. Opuesto a abducción.
3. Anterior. En frente de, hacia el frente del cuerpo.
Figura 5.4 Planos anatómicos de referencia para definir posturas. Adaptado de Khalily col., 1993.
Figura 5.5 Abducción del hombro. Transversal Sagital Coronal 180 90 75 Neutral
4. Coronal. Igual que frontal.
5. Distal. Lejos del centro del cuerpo, opuesto al proximal. 6. Dorsal. Hacia la parte de atrás o espina, opuesto a ventral.
7. Extensión. Movimiento de una articulación que aumenta el ángulo de
una articulación. La figura 5.6 muestra la extensión de la muñeca.
8. Flexión. Movimiento de una articulación que reduce el ángulo de una
articulación (ver figura 5.7).
9. Frontal. Es un plano que corta el cuerpo en sentido antero posterior,
igual que coronal.
10. Inferior. Abajo, hacia el fondo, opuesto a superior.
11. Medial. Es un plano que corta el cuerpo en mitades izquierda y dere-
cha, lo mismo que medsagital.
12. Lateral. Hacia el lado, hacia fuera del medio.
13. Posterior. Atrás, hacia la espada del cuerpo, opuesto a anterior. 14. Proximal. Hacia el centro del cuerpo, opuesto a distal.
15. Sagital. Paralelo a medial (ocasionalmente usado como medial). 16. Superficial. Sobre o cerca de la superficie del cuerpo.
17. Superior. Arriba, hacia la cima, opuesto a inferior.
18. Transversal. En un plano que corta el cuerpo en secciones superior e
inferior.
19. Ventral: Hacia el abdomen (ocasionalmente usado como anterior).
Figura 5.6 Extensión de la muñeca. Figura 5.7 Flexión de la muñeca 80˚
5.2.4 Esfuerzos
Tanto las dimensiones como los esfuerzos de un trabajador son perfecta- mente medibles y deben ser tomados en cuenta al diseñar las actividades que impliquen el control o la manipulación de equipo o piezas de ensam- ble. Las medidas de fuerza dependen de la postura adoptada para desem- peñar la tarea, motivación y capacidad de los sujetos durante la medición. La postura también puede depender de las dimensiones del puesto de tra- bajo o producto con el que se trabaja. Si la fuerza es medida en una postura estandarizada, los resultados pueden ser más bajos que los que se pueden lograr en ambientes reales. Por ejemplo, la fuerza de empujar medida con un brazo en postura estática será mucho menor que si se usan los dos bra- zos y el peso del cuerpo (Pheasant, 1996).
Buena parte de las situaciones en que sea necesario discernir la magni- tud de determinado esfuerzo puede guiarse el criterio simplemente asegu- rando que el más débil sea capaz de hacer tal actividad .
Las consideraciones concretas de determinadas posturas y sus efectos en el organismo y en la aplicación de fuerza se tratarán en el siguiente capítulo.
5.2.5 Psicoantropometría
No sólo los aspectos físicos son importantes en las adecuaciones antropo- métricas, también es necesario considerar los aspectos psicológicos de los espacios en relación con los diversos espacios personales necesarios para los diferentes objetivos de la conducta humana. Los individuos perciben sus relaciones con otros en términos de la distancia entre ellos mismos y los que las personas pueden ver. De acuerdo con Hall (1966) citado por Cassi- dy (1997) y Woodson (1981), se pueden considerar tres categorías:
1. Distancia íntima. El área que rodea inmediatamente al cuerpo del
individuo. Esta área es la más privada e inviolable de los individuos.
2. Espacio personal. Es el de las conversaciones con los buenos amigos,
dependiendo del grado de amistad.
Los límites de estos espacios varían por la influencia de muchos facto- res: las otras personas con las que se interactúa, por ejemplo si un extraño invade nuestro espacio personal nos sentimos molestos y asustados; la di- rección del acercamiento, es decir, la distancia no es igual en todas direc- ciones, es mayor hacia delante y detrás del cuerpo y menor en los costados; el contacto visual también influye en la distancia preferida; la edad y el sexo de las personas que interactúan, así como su aspecto; los prejuicios, la cooperación o la competencia, y el estatus relativo también influyen; por último, las necesidades y los deseos de la persona en cuestión también in- fluyen, por ejemplo si requiere conversar privadamente en voz baja, si desea interactuar íntimamente con el amado, si desea evitar el contacto físico con otra persona, si quiere ser un observador pero no participar activamente, etcétera.
La invasión del espacio personal parece ser estresante, como lo han indicado mediciones objetivas de estrés psicológico tales como la respuesta galvánica de la piel. Sin embargo, el grado de estrés depende del contexto; la invasión del espacio personal en una biblioteca, por ejemplo, es mucho más estresante que en un autobús o elevador atestado.