2.3 Concepto de Trabajo Pesado y Limites de Tolerancia a La Fatiga

DIPLOMADO EN ERGONOMIA MODULO Nº2

FISIOLOGIA DEL TRABAJO APLICA ”CONCEPTO DE TRABAJO PESADO Y LÍMITES DE TOLERANICA

A LA FATIGA”

ELIAS APUD S., FELIPE MEYER C. Unidad de Ergonomía / Facultad de Ciencias Biológicas / Universidad de Concepción

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CAPÍTULO 3.

CONCEPTO DE TRABAJO PESADO Y LÍMITES DE TOLERANCIA A LA

FATIGA.

Elias Apud y Felipe Meyer

Unidad de Ergonomía, Facultad de Ciencias Biológicas, Universidad de

Concepción.

Objetivos del texto:

Definir el concepto de umbral anaeróbico. Desarrollar el concepto de Carga Cardiovascular

Se ha señalado, que durante el trabajo aeróbico, el aporte de oxígeno a los

músculos es suficiente para obtener la energía por procesos oxidativos. En tales

casos, el ácido láctico no excede los valores de reposo. Si el trabajo se hace más

intenso y los procesos aeróbicos se tornan insuficientes, el organismo obtiene

parte de la energía por vía anaeróbica, con acumulación de ácido láctico y fatiga.

El punto de esfuerzo en el cual se produce este fenómeno, se denomina umbral

anaeróbico. Por lo tanto, desde un punto de vista fisiológico, se considera trabajo

pesado todo aquel que supera el umbral anaeróbico.

Hasta hace algunos años atrás, se tenía escasa información del umbral

anaeróbico de trabajadores, ya que su medición es invasiva y requiere muestras

de sangre seriadas, para determinar el punto de esfuerzo en que el ácido láctico

comienza a acumularse. Esto se ve ilustrado en la figura 1, donde se puede

observar que, en una persona corriendo a velocidades bajo 4.2 metros por

segundo, el ácido láctico no sobrepasa 2 milimoles por litro, mientras que al

superar esta velocidad se produce un quiebre manifiesto, que indica que el umbral

anaeróbico ha sido superado.

DIPLOMADO EN ERGONOMIA / Unidad de Ergonomía / Universidad de Concepción

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Figura 1. Comportamiento del lactato durante una prueba de esfuerzo.

3,4 3,6 3,8 4,0 4,2 4,4 4,6 4,8 5,0

Velocidad de carrera (m/s)

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

7,0

8,0

9,0

10,0

Lac

tato

(m

mo

l/l)

Punto de quiebre

Como el conocer los límites de fatiga es un requisito fundamental para determinar

si un trabajo es pesado o no lo es, diversos investigadores se han abocado al

estudio de técnicas no invasivas para estimar el umbral anaeróbico, entre las

cuáles el umbral ventilatorio, es una de las más aceptadas. Estas técnicas, tienen

su fundamento en que, cuando aumentan las necesidades de energía por

esfuerzo dinámico, se incrementa proporcionalmente el consumo de oxígeno, la

frecuencia cardíaca y la ventilación pulmonar, variable esta última definida como la

cantidad de litros de aire que una persona respira por minuto. Sin embargo, al

superar el umbral anaeróbico, se produce un aumento desproporcionado de la

ventilación pulmonar, en relación al consumo de oxígeno y a la frecuencia

cardíaca, manteniéndose la proporcionalidad sólo entre estas últimas dos

variables.

Para realizar estas pruebas, se utiliza generalmente una plataforma rodante. El

consumo de oxígeno, la frecuencia cardíaca y la ventilación pulmonar se miden en

esfuerzos increméntales, idealmente en forma continua.


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A manera de ejemplo, en la figura 2, se puede ver un trazado obtenido al medir

consumo de oxígeno, frecuencia cardíaca y ventilación pulmonar en un trabajador

durante una prueba de esfuerzo. Como se observa, en los ejercicios iniciales, la

relación es lineal, pero a medida que aumenta la carga de trabajo, llega un punto

en que se produce un quiebre, en que la persona comienza a aumentar en mayor

magnitud el volumen de aire que respira por minuto. En este punto se estima el

umbral anaeróbico, lo que en los gráficos está marcado con una flecha.


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Figura 2. Estimación del umbral anaeróbico a partir del umbral ventilatorio. Como se ilustra, se produce un aumento lineal entre la ventilación pulmonar, y el consumo de oxígeno (a) y la ventilación pulmonar y la frecuencia cardíaca (b), hasta que la ventilación pulmonar comienza a incrementarse en mayor proporción. Este punto corresponde al umbral ventilatorio e indica el consumo de oxígeno o la frecuencia cardíaca por sobre la cual el sujeto comienza a fatigarse

1,41,6

1,82,0

2,22,4

2,62,8

3,03,2

3,43,6

3,8

Consumo de oxígeno (l/min)

40

50

60

70

80

90

100

Ven

tilac

ión

pulm

onar

(l/m

in) a

130 140 150 160 170 180 190

Frecuencia cardíaca (latidospor minuto)

45505560657075808590

Ven

tilac

ión

Pul

mon

ar (

l/m

in)

b


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En nuestro país, se han realizado escasos estudios para determinar el umbral

ventilatorio en trabajadores. Entre ellos, podemos citar la información aportada por

Apud et. al (1999), en una muestra de 33 trabajadores que realizaban actividades

silvícolas y de cosecha forestal. Los resultados se pueden ver en la tabla 1. Como

se observa, el promedio para esta variable se sitúa en 53.8% de la capacidad

aeróbica, equivalente a 1.71 litros de oxígeno por minuto y a un gasto energético

de 8.4 Kilocalorías por minuto.

Tabla 1. Umbral anaeróbico expresado en litros de oxígeno por minuto, kilocalorías por minuto, porcentaje de la capacidad aeróbica y frecuencia cardíaca equivalente al nivel de umbral anaeróbico

UMBRAL ANAERÓBICO PROMEDIO DESVIACION

ESTANDAR

Litros de O2 /minuto 1.71 0.21

Kilocalorías/minuto 8.4 1.03

% Capacidad Aeróbica 53.8 3.9

Frecuencia cardíaca (latidos/min) 123 10.8

Recordemos que estas cifras se refieren a valores promedio de la jornada, por lo

que es importante tener en mente que, estamos hablando del límite más alto para

trabajo sostenido. Esto no significa que, en algunos momentos del día, el trabajo

no pueda exceder estos límites, siempre y cuando, posteriormente, se hagan

pausas para una buena recuperación.

La información presentada coincide con lo reportado en estudios realizados en

otros países. De acuerdo a diversos investigadores, el surgimiento de la

anaerobiosis, ocurre entre el 50 y 60% de la capacidad aeróbica. Sin embargo, por

su relevancia, es importante destacar que esta variable depende también del

entrenamiento, habiéndose observado, en algunos corredores de larga distancia,


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umbrales del orden del 85%. En Chile, según los estudios de Apud, Meyer y

Maureira (2002), los brigadistas de incendios forestales, que constituyen una

“elite” por su buena condición física, alcanzan umbrales promedio de 60% de la

capacidad aeróbica.

Sin embargo, lo cierto es que cuando un trabajador, de una condición física

aceptable, puede regular su ritmo, no supera como promedio de la jornada el 40%

de su capacidad aeróbica. Esto, que ha sido observado en distintos trabajos

evaluados en Chile, coincide con lo observado en otros países. En todo caso, lo

importante para evitar la fatiga, es que si los trabajadores superan el umbral

anaeróbico, lo hagan por tiempos breves, seguidos de pausas, incluso dinámicas,

en el sentido de que ellos pueden seguir haciendo la misma u otra actividad, pero

a un ritmo menor.

A manera de información adicional, es interesante señalar que el gasto de energía

equivalente al 40% de la capacidad aeróbica promedio de trabajadores forestales,

se aproxima a 6.0 Kilocalorías por minuto. Para ilustrar al lector sobre niveles de

costo energético de actividades forestales, en la figura 3, se presentan los

resultados de 238 determinaciones de consumo de oxígeno en actividades

forestales, obtenidos en distintos estudios realizados en Chile.


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Figura 3. Costo energético de distintas actividades forestales expresado en kilocalorías por minuto. (n=238)

9,3

9,2

8,9

8,9

8,6

8,6

7,3

7,3

7,0

6,8

6,8

6,2

6,1

6,0

5,7

5,6

2,0

1,7

1,6

0,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0

engavillando

plantac ión c on az adón

roc e c on roz ón

plantac ión c on az ahac ha

plantac ión c on pala N.

es trobando

des trobando

des ram e c on hac ha

prom edio general

volteo y troz ado

arrum ado m anual

volteo c on m otos ierra

troz ado c on m otos ierra

poda c on es c ala

c am inando

poda c on s erruc ho

de pie

s entado

rec os tado en el bos que

Kcal/minuto

Es muy importante reiterar que, el umbral anaeróbico, representa el nivel promedio

más alto para trabajo sostenido y que no es razonable que los trabajadores

realicen sus actividades justo en ese límite. Por esta razón, para trabajos

prolongados, lo más recomendable es considerar un margen de un 5 a 10 %, vale

decir, se podría esperar que, en promedio, sumando los momentos de trabajo

pesado, trabajos livianos y pausas, la carga promedio no supere el 40 % de la

capacidad aeróbica. De acuerdo a nuestras propias recomendaciones, este es el

criterio que se debiera utilizar para calificar un trabajo como pesado, Apud et. al

(2002).

Desde un punto de vista práctico, es posible determinar cuál es el porcentaje de la

capacidad aeróbica, que un trabajador utiliza como promedio de una jornada. Sin


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embargo, la técnica es muy laboriosa para evaluaciones de rutina, ya que se

requiere realizar un estudio para cuantificar el tiempo para cada actividad que el

trabajador realiza durante la jornada y luego medir el consumo de oxígeno de cada

una de ellas. Por esta razón, para estudios en que se requiere evaluar la jornada

completa, la medición de los latidos cardíacos, representa muy bien la carga sobre

el sistema cardiovascular, resultante de la combinación del trabajo muscular, del

calor y otros factores. Hoy en día, el costo cardíaco relativo, que en Chile

denominamos corrientemente carga cardiovascular, se considera un indicador útil

para cuantificar la intensidad del esfuerzo. Se define como la expresión porcentual

del aumento de la frecuencia cardíaca entre el reposo y el máximo estimado. Se

calcula como sigue:

fC trabajo - fC reposo

% C.C. = ____________________ x 100

fC máxima - fC reposo

donde: % C.C. = porcentaje de carga cardiovascular;

fC = frecuencia cardíaca

Es importante mencionar que, para efectos legales, también se considera que un

trabajo es pesado, cuando en promedio de una jornada de 8 horas supera el 40%

de carga cardiovascular.


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Los valores aproximados de frecuencia cardíaca, equivalentes al 40 % de carga

cardiovascular, para distintas edades, son los siguientes:

Rangos de edad(años)

Frecuencia cardíaca equivalenteal 40% de carga cardiovascular

(latidos/minuto)20-25 11526-29 11230-35 11036-40 10841-45 10646-50 104

Reiterando lo señalado anteriormente, en muchas actividades el umbral

anaeróbico se supera con creces, a lo menos en algunas etapas del trabajo. No

obstante, también es importante consignar que cuando esto ocurre, por períodos

breves, seguidos de pausas dinámicas o relevos bien dosificados, puede ser

beneficioso, ya que tiene efecto de entrenamiento sobre el sistema transportador

de oxígeno del organismo, contribuyendo a que los trabajadores mantengan o

mejoren su capacidad aeróbica y su umbral anaeróbico, tema que se analizará

más adelante.


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Resumen: El umbral anaeróbico es el punto de esfuerzo en el cual el organismo obtiene parte de la energía por vía anaeróbica, con acumulación de ácido láctico y fatiga. De acuerdo a diversos investigadores, el surgimiento de la anaerobiosis, ocurre entre el 50 y 60% de la capacidad aeróbica. Sin embargo, por su relevancia, es importante destacar que esta variable depende también del entrenamiento. La suma de trabajos pesados, trabajos livianos y pausas durante la jornada, vale decir la carga fisiológica promedio, no debería superar el 40 % de la capacidad aeróbica. Para efectos prácticos, se considera que un trabajo es pesado, cuando en promedio de una jornada supera dicho valor. Esto no significa que, en algunos momentos del día, el trabajo no pueda exceder estos límites, siempre y cuando, posteriormente, se hagan pausas para una buena recuperación. Hoy en día, el costo cardíaco relativo, que en Chile denominamos corrientemente carga cardiovascular, se considera un indicador útil para cuantificar la intensidad del esfuerzo. Se define como la expresión porcentual del aumento de la frecuencia cardiaca entre el reposo y el máximo estimado


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Preguntas y ejercicios: 1). Un trabajo dinámico efectuado durante una jornada es pesado cuando: a) supera el umbral anaeróbico b) cuando supera la capacidad aeróbica c) cuando el gasto de energía excede 5 kilocalorías d) todas son verdaderas e) todas son falsas 2) Señale si es verdadero (V) o falso (F) lo que se enumera con letras después de cada enunciado. a) la capacidad aeróbica del trabajador es menor a 10 mililitros de oxígeno por

kilogramo de peso corporal. b) el umbral anaeróbico del trabajador coincide con su capacidad aeróbica. c) en promedio de la jornada la carga cardio-vascular supera el 40%. d) al final de la jornada el trabajador presenta síntomas de fatiga por

acumulación de ácido láctico. e) el trabajo requiere que la persona dedique más del 80 % a su actividad

principal. 3) Ud. evalúa la carga cardiovascular de un trabajador de 35 años y usando el método de las 10 pulsaciones, cuenta 10 latidos en 4 segundos para el trabajo, mientras que en reposo cuenta 10 latidos en 8 segundos. Calcule: (8 puntos) Latidos por minuto en reposo Latidos por minuto en el trabajo % Carga Cardiovascular en el trabajo ¿Es trabajo pesado? 1= Si; 2 = No Las preguntas y la resolución del problema se comentaran en el Chat correspondiente a analizar este tema


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Bibliografía Apud, E, Gutiérrez, M., Lagos, S., Maureira, F., Meyer, F. y Espinoza, J.,

1999, “Manual de Ergonomía Forestal”. Eds. Científicos: E. Apud y S. Valdés. Ed.; Valverde, Concepción. Este libro se incorporó también en la página WEB del Laboratorio de Ergonomía (http:/www.udec.cl/ergo-conce) , (493 páginas).

Apud, E., Meyer, F. y Maureira, F., 2002, “Ergonomia en el combate de incendios forestales” Ed.:Valverde, Concepción, Chile , , Págs 1-310

Apud, E., Gutiérrez, M., Maureira, F., Lagos, S., Meyer, F. y Chiang, M.T., 2002, “Guía para la evaluación de trabajos pesados” Ed.: Trama, Concepción, Págs 1-268

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