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1 CARGA FISICA DE TRABAJO, BASES FISIOLOGICAS Y METODOLOGICAS PARA SU ESTUDIO Juan Carlos Velásquez Valencia. Md, Mg. Medicina del Trabajo, Fisiología del Trabajo Universidad Libre Seccional Pereira Facultad de Enfermería Premio Sociedad Colombiana de Medicina del Trabajo 2005. ISBN958-97837-0-8

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CARGA FISICA DE TRABAJO, BASES FISIOLOGICAS Y METODOLOGICAS PARA SU ESTUDIO

Juan Carlos Velásquez Valencia.

Md, Mg. Medicina del Trabajo, Fisiología del Trabajo

Universidad Libre Seccional Pereira

Facultad de Enfermería

Premio Sociedad Colombiana de Medicina del Trabajo 2005.

ISBN958-97837-0-8

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A Zulay Gabriela, mi esposa y compañera. Por su amor, fortaleza y solidaridad en esta ardua labor A Diana y Juan Camilo, mis hijos.

Mi motivación y esperanza. Para quienes la ciencia y el arte Son y serán sus armas y herramientas A mis padres y hermanos Por su cariño y apoyo.

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Palabras de un obrero a un médico

¡Nosotros sabemos lo que nos enferma! Cuando nos sentimos mal nos enteramos que eres tú el que nos va a curar.

Durante diez años, nos dicen, en hermosas escuelas construidas con dinero del pueblo, aprendiste a curar, y tu ciencia te ha costado una fortuna.

Tienes que saber curar.

¿Sabes curar? En tu consultorio nos arrancan los harapos y tú aplicas el oído a nuestros cuerpos desnudos. Una mirada a los harapos te informaría mejor sobre la causa de nuestra enfermedad. La misma causa desgasta nuestros cuerpos y nuestras ropas.

Dices que el dolor en el hombro proviene de la humedad, de la que también proviene la mancha que hay en la pared de nuestra casa. Dinos entonces: ¿de dónde proviene la humedad?

Exceso de trabajo y falta de comida nos hacen flacos y débiles. Tu receta dice: “Tiene que aumentar de peso.” Es como decirle al junco que no debe mojarse

¿Cuánto tiempo nos dedicas? Es evidente: la alfombra de tu casa cuesta tanto como cinco mil consultas.

Probablemente dirás que eres inocente. La mancha de humedad en la pared de nuestra casa dice lo mismo. Bertolt Brecht

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AGRADECIMIENTOS.

Son muchas las personas que han aportado su trabajo y empeño para que este texto, fruto de muchos años de trabajo, sea por fin realidad. Sin embargo quiero reconocer en aquellos que con su labor desinteresada e incondicional han hecho posible la realización de esta modesta obra.

A mi amigo y colega Leonardo Briceño, por su gran aporte académico; a Pablo Alzate, quien con su mirada crítica contribuyo a la construcción conceptual de este documento; a mi maestra y amiga Maria Elena Reyes, alma y ciencia de la salud ocupacional. Maria Nelsy Muñoz y Olga Patricia Bonilla por su juiciosa lectura y

acertadas reflexiones, a Ana María Gutiérrez por su apoyo incondicional y permanente aliento. A mis alumnos y especialmente a los trabajadores a quienes me debo.

Finalmente quiero agradecer al rector de la Corporación Universidad Libre seccional Pereira, Fernando Cadavid por su inconmensurable apoyo, a quien le manifiesto una profunda admiración y respeto por su disciplina y seriedad académica.

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INTRODUCCIÓN.

Un correcto análisis de los procesos peligrosos y su relación con el proceso de trabajo se hace fundamental para el estudio y la comprensión de la salud y la seguridad en el trabajo. Dichos procesos peligrosos influyen e impactan al ser humano y se constituyen en un carácter específico determinante del proceso salud enfermedad.

Si en el ejercicio de la salud y la seguridad de los trabajadores no se tienen en cuenta las particularidades del proceso de trabajo, no es posible tomar medidas eficaces para la promoción, prevención y protección de éstas. La apariencia del proceso salud-enfermedad y su relación con el trabajo se muestra generalmente como el resultado o el impacto sobre el trabajador debido a la exposición a cierto tipo de actividades o a determinados “factores de riesgo” que generan en él accidentes de trabajo o enfermedades profesionales. Esta visión no permite observar las verdaderas causas de los problemas de la salud de los trabajadores, no analiza las contradicciones del proceso de trabajo y su relación con el trabajador, ya que el mecanismo de estudio se basa fundamentalmente en los eventos finales o terminales de este proceso que no son más que las enfermedades profesionales, las patologías agravadas por el trabajo y los

accidentes laborales. La adecuada comprensión de esta realidad, implica analizar la complejidad de un fenómeno que no es sólo biológico sino también psicológico y principalmente social, materializado en los procesos de trabajo y de consumo. El proceso salud-enfermedad y su relación con el trabajo tiene condicionantes

sociales y naturales, históricamente desarrollados, donde lo social e histórico determinan lo natural. Debe partirse de dicha premisa para entender éstos procesos, por lo tanto se requiere del análisis y desarrollo de conceptos tales como la producción y reproducción de la fuerza de trabajo, ambiente de trabajo y del trabajador, procesos peligrosos, proceso de desgaste, que encierran las contradicciones propias de la salud del trabajador.

El presente texto pretende dar cuenta de estas variables y principalmente mostrar como los aspectos fisiológicos se relacionan y están condicionados por la realidad social, se brindan herramientas teóricas, conceptuales y metodológicas para el estudio de la salud del trabajador desde los factores determinantes, muestra como la particularidad y singularidad de los individuos tiene un peso importante para la toma de decisiones desde lo biológico en aspectos como la organización y división del trabajo, que desde las formas capitalistas de producción apuntan hacia un

trabajador promedio, “modelo”, concepción que este libro cuestiona y pretende aclarar y transformar.

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Capitulo 1 Salud Trabajo Y Sociedad

“El trabajo es cosa buena Es lo mejor de la vida

Pero la vida es perdida Trabajando en campo ajeno

Unos trabajan de trueno Y es para otros la llovida”

Atahualpa Yupanqui

El concepto salud no debe entenderse como un estado (véase definición de la OMS) sino, como un proceso, históricamente determinado, cuyo condicionante básico es el aspecto social. Es un proceso de lucha (entre contrarios: salud y enfermedad) que tiene como escenario lo biológico, lo psíquico y lo social; que se expresan en

lo particular y para contextos históricos muy específicos como momentos (dinámicos y frágiles),1 del proceso vital y social humano.2 La salud y la enfermedad son dos polos contradictorios del proceso de vida humana con sus dos momentos extremos nacer y morir. Este proceso presupone una relación entre los componentes y las funciones internas desarrolladas en el individuo y de este individuo con su entorno. “ He ahí un proceso de ir y venir permanente. Al hablar de salud enfermedad se enfatiza la condición de proceso cambiante, la importancia del reconocimiento y estudio de las dimensiones sociales implicadas. El estado de salud o enfermedad de un trabajador es el resultado de su interacción con los ambientes social y natural que lo rodean”3

Como lo plantea Cortez “Para hablar con propiedad del fenómeno Salud-

Enfermedad, es indispensable demarcar, dimensionar la ocurrencia de los hechos, que pueden ser variaciones a nivel individual o colectivo, que pueden afectar a nivel singular a una comunidad, a nivel particular a una región o a nivel general a todo un país.

Hablar de Salud Pública en términos modernos, es realizar un enfoque de ésta, como instrumento clave de la práctica social; vienen a ser todas las prácticas y

saberes que pone en marcha una sociedad, para conocer su salud y transformarla, no reduciéndose ni a expresiones institucionales, ni mucho menos solo a los servicios asistenciales.

El proceso de la salud enfermedad en el ser humano, no es un fenómeno biológico, es un proceso socio-psico-biológico, integrado y dinámico. ”4

Los aspectos de salud y seguridad en el trabajo no escapan a esta concepción; más aun si se considera el trabajo como la actividad fundamental del hombre, mediante el cual transforma la naturaleza, crea y desarrolla la sociedad. Esta es la base de la historicidad y determinación social del proceso salud enfermedad.

1 Velásquez Juan Carlos, Vigilancia Epidemiológica. Ministerio de Trabajo. 1997

2 Franco Saul. Promoción de la Salud. Corporación Salud y Desarrollo. Bogotá 1997 3 Velásquez Juan Carlos, Velásquez Nestor, Ossa Luis Alberto, Arce Carlos Alberto. La Salud de los

Trabajadores. Cartilla N. 1. Seguro Social. Pereira.1994 4 Pereira Damaris Cortés Se adolece de una Ley General de Salud. El nuevo Diario, Nicaragua. 2000

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El estudio de la salud en el trabajo por lo tanto debe considerar como referentes fundamentales, las leyes que rigen la sociedad, sin perder de vista los componentes biológicos y psíquicos, que integran el denominado componente bio-psico-social del proceso salud enfermedad.5Toda variable biológica o fisiológica, por más extraño

que parezca necesariamente está relacionada y en gran medida determinada por los aspectos sociales e históricos, esto se puede apreciar por ejemplo, en la capacidad que tienen los individuos para realizar un trabajo físico o mental. Está claramente demostrado que la eficiencia de los procesos enzimáticos tienen relación con los estados nutricionales de los individuos y éstos con el lugar que ocupan en la sociedad, lo que determina las posibilidades de conseguir y suplir sus necesidades, entre ellas la alimentación, la vivienda, la educación , etc. Dicho de otra manera, una persona pobre, con bajos ingresos, que vive en un sistema social que no le garantiza el acceso a la educación, a una adecuada alimentación o cuyo salario no le alcanza para suplir las necesidades básicas de nutrientes (proteínas, carbohidratos, grasas, vitaminas entre otros) no tiene la misma capacidad de trabajo físico, que una persona con el mismo nivel de entrenamiento que la anterior, para una actividad específica cualquiera, que tenga una adecuada alimentación. Esto es debido fundamentalmente a la disminución de la eficiencia

en los procesos generadores de energía y restauradores de la fatiga a nivel celular de la primera persona con relación a la segunda. Las carencias agudas y crónicas se reflejan en las funciones fisiológicas. Nuestros sistemas fisiológicos aprenden y se entrenan, las funciones motoras tienen relación directa con la corteza cerebral, es decir, con la conciencia, voluntad y la memoria. Al enfocar el estudio y la intervención del proceso salud – enfermedad en el trabajo, es importante considerar aspectos como la política, la filosofía, la economía, la sociología, la sicología, la higiene, la medicina, la ergonomía y demás disciplinas científicas; integradas en lo que la corriente de medicina social latinoamericana ha conceptualizado como la salud de los trabajadores. Esta se diferencia del concepto tradicional, en que concibe la salud enfermedad como un proceso estrechamente ligado al devenir histórico y social6; no solo entiende y atiende los procesos peligrosos capaces de causar deterioro en la población

trabajadora desde aspectos meramente técnicos y jurídicos del ámbito laboral, sino que, por el contrario, además de ello, amplia su marco de acción al trabajo en todas sus condiciones y dimensiones e incluye el proceso de consumo, donde el trabajador reproduce su fuerza de trabajo. En la reproducción (proceso de consumo) el trabajador se procura las energías gastadas en el proceso de trabajo, reemplaza y recupera los elementos perdidos en el mismo, de allí que un adecuado descanso, la recreación, alimentación, la educación donde adquiere nuevos conocimientos y entrenamiento que afectarán su desempeño laboral y funciones sociales, se conviertan en componentes fundamentales para la vida de los trabajadores. Bajo esta cualidad: salud de los trabadores, se incorporan nuevos conceptos y categorías tales como, procesos peligrosos, cargas laborales, proceso de desgaste

y otros que hacen parte de la denominada epidemiología crítica. Sin embargo se ha señalado y con cierta justeza a esta concepción de no dar cuenta de aspectos específicos y singulares del proceso salud enfermedad, de no explicar suficientemente la relación existente entre procesos biológicos, mentales y sociales. Se requieren propuestas que desde la mirada de la epidemiología critica, desde la óptica de los trabajadores expliquen y permitan transformar procesos peligrosos o promover procesos positivos en los ambientes de trabajo y de consumo. Se hace necesario ligar las llamadas ciencias básicas como la fisiología con la “medicina

5 Laurell Asa Cristina. Para la investigación sobre la salud de los trabajadores 1993 6 Laurell Cristina. La salud en la fábrica, México 1987.

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social” pero no como una unidad mecánica que traslade teorías, métodos y metodologías, sino como una unidad dialéctica, que desarrolle esta relación entendiendo que en la base fisiológica subyace lo social y a su vez que los procesos fisiológicos desarrollados en individuo lo afectan como unidad social. Por

lo tanto el enfoque y usos que se hacen de esta disciplina, dependen de la concepción, punto de vista, método y práctica del investigador o experto.7 Este texto tratará de dar cuenta de procesos fisiológicos que se producen y desarrollan en el trabajador y brindar las herramientas metodológicas para su abordaje, como aspecto central del estudio de la relación salud trabajo, en particular de las posibilidades que tienen los individuos de producir un trabajo físico y mostrar adicionalmente que tales posibilidades no son neutras, que dependen, del salario, de los hábitos, de las posibilidades de suplir las necesidades básicas, todas ellas determinadas por las condiciones sociales y económicas en que se desenvuelven los trabajadores. En el desarrollo de cualquier actividad laboral operan procesos de desgaste en el trabajador y el elemento esencial que lo determina es la relación entre el

trabajador y su actividad laboral. El “desgaste obrero” que ha sido definido por Laurell como la pérdida de capacidad efectiva y/o potencial, biológica y psíquica en el trabajador, es una categoría fundamental ya que explica como se concretan aspectos biológicos síquicos y sociales en el trabajador. Este, permite consignar las transformaciones negativas, originadas por la interacción dinámica de las cargas en los procesos bio-psíquicos humanos. ”Es la combinación entre el desgaste y la producción lo que determina las formas históricas bio-psíquicas humanas”.8 La categoría carga laboral pretende lograr una conceptualización precisa de las condiciones ambientales en lo referente al proceso laboral, busca resaltar la interacción del ambiente de trabajo con el cuerpo del trabajador, pretende estudiar los procesos peligrosos9 que se traducen en desgaste10. Por lo tanto las cargas y entre ella la carga de trabajo físico, solo adquieren

significado pleno en la dinámica global del proceso de trabajo. Es posible destacar las particularidades de cada proceso laboral concreto y extraer las características generales de cargas y desgaste de las distintas etapas y sub etapas del proceso de producción. Así pues los conceptos aquí desarrollados no se circunscriben a las categorías técnicas dominantes si no que amplían su marco, considerando que la salud y la enfermedad están condicionadas básicamente por el desarrollo histórico de la sociedad y como tal debe abordarse. Esta consideración supera el marco conceptual de los riesgos profesionales, entendidos bajo nuestra definición normativa y técnica como los accidentes de trabajo y las enfermedades profesionales, y lo amplía en conceptos como el de ambiente del trabajador, donde es importante retomar aspectos como producción y reproducción de la fuerza de trabajo, útiles para

comprender el proceso de desgaste del trabajador en lo general y en lo particular, para definir el de “riesgo fisiológico”, la fatiga crónica y aguda y, a su vez, para identificar diseñar y desarrollar alternativas de intervención que prevengan y controlen los efectos del trabajo sobre los trabajadores.

7 Breilh Jaime. Epidemilogia. 8 Debates en Medicina Social OPS ALAMES 1991 9 Betancour Oscar. 10 Laurell Cristina. El desgaste Obrero, México 1989

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En el momento de producción, el trabajador se expone a procesos peligrosos, cargas laborales o factores de riesgo que conllevan a fatiga aguda y crónica, procesos de desgaste que se manifiestan como patologías, o molestias, que menoscaban a corto o largo plazo la calidad de vida del trabajador como individuo y

por supuesto , a su clase. Es decir aquellos individuos con idéntica función social. En sistemas económicos sociales como el actual donde la producción se ha especializado y tecnificado en alto grado y el poder se centra en los grandes capitales monopólicos financieros transnacionales, los procesos de trabajo se han complejizado y dividido como nunca antes en la historia del trabajo, a su vez las relaciones de producción son cada vez mas injustas y esclavizantes. El resultado de todo esto ha sido una aguda concentración de la riqueza en unos cuantos países y regiones, en unos pocos conglomerados económicos y financieros y por lo tanto en unas pocas personas , incrementando y agudizando la desigualdad y la pobreza en todo el mundo Múltiples países entre ellos Colombia, viven actualmente situaciones de crisis en sus economías, deterioro de las condiciones laborales y pauperización del salario,

desempleo, desmonte de los regímenes estatales de seguridad social y prestación de los servicios públicos . Este empobrecimiento de la clase trabajadora ha contribuido al deterioro de su calidad de vida con el consiguiente incremento del riesgo de enfermar y aumento de la vulnerabilidad para sufrir deterioro en su salud. Como se expuso anteriormente esta generalidad se ciñe sobre los procesos orgánicos de sistemas, órganos, células, sobre la función, sobre la fisiología del trabajador. Por lo tanto, como insumo para comprender la dinámica expuesta se hace necesario conceptuar acerca de algunos aspectos generales como el trabajo en su concepción más general, el proceso de trabajo, el proceso de desgaste, la producción y reproducción de la fuerza de trabajo, el ambiente de trabajo, el ambiente de consumo y especialmente el ambiente del trabajador.

1.1 El trabajo como categoría social. Antes de la aparición del trabajo, factor fundamental para surgimiento de la sociedad, nuestro planeta contaba con un ambiente natural propio, apto para el surgimiento y evolución de la vida y sus formas. Con el trabajo, el ser humano, moldea la naturaleza e intenta controlarla para ponerla a su servicio, sin embargo, no siempre con éxito. Por lo tanto y como consecuencia de esto crea la relación sociedad – naturaleza y con ella toda la amplia dimensión de lo ambiental, el ambiente social.

El trabajo surge por lo tanto, como una manifestación consciente de intercambio entre el ser humano y la naturaleza. El trabajo es como lo plantea Marx, una actividad básica y exclusiva del ser humano por medio de la cual establece relaciones de transformación conscientes con la naturaleza, relaciones que al mismo tiempo lo transforman a sí mismo. El tipo y profundidad de estas transformaciones han venido cambiando a lo largo de la historia humana hasta llegar, en el momento actual, a niveles muy altos de incidencia y complejidad. Como plantea Kurt: “El trabajo tiene una colocación central en el análisis histórico materialista del proceso de humanización, y también en el análisis de la actividad motora humana, como medio de confrontación del hombre con su medio ambiente.

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El trabajo es una actividad consciente y voluntaria del hombre”11. Según Marx “El trabajo es un proceso entre el hombre y la naturaleza; un proceso en el cual el hombre media, regula y controla su metabolismo con la naturaleza con el fin de apoderarse de los materiales de ella bajo una forma útil para su propia vida. El

trabajo es una actividad orientada a un fin y en el cual el hombre se transforma a sí mismo, transforma su propia naturaleza”12. Uno de sus rasgos esenciales es el de ser una actividad social que existe y se desarrolla dentro de determinadas formas sociales, modos de organizarse la sociedad para producir, determinadas formas de división del trabajo y de propiedad condicionadas históricamente. “De esto resulta que la motricidad del hombre ha surgido y se ha perfeccionado en primer plano dependiendo de las fuerzas productivas y su desarrollo. Pero como el contenido del trabajo forma una unidad inseparable con su carácter, el cual es determinado por las relaciones de producción, es necesario hacer una investigación entre el trabajo y el movimiento (como función motora para la producción) dentro de ese gran marco histórico social.”13 El papel que desempeña la actividad laboral en el desarrollo de la motricidad

humana está determinado por la tecnología respectiva14 y en última instancia por el carácter de la producción. En aproximadamente nueve décimas partes del desarrollo de la humanidad, el trabajo tuvo que ser realizado preponderantemente por medio de la fuerza muscular del ser humano y solo con herramientas relativamente primitivas.15 Por lo tanto es fácil concluir que la exigencia de las funciones motoras eran muy altas. “Engels puso apropiadamente en relieve el papel que jugó la actividad motora en el proceso de humanización al describir los comienzos de la vida del hombre16 Trabajos de investigación recientes han conducido a conocimientos más profundos sobre el desarrollo de la humanidad (ver Herrmann, 1974; Strauss, 1982; Karselevskaja, 1983; Klix, 1985; Cother, 1985). Las ideas de Engels con respecto a la importancia del trabajo, y de ese modo de la motricidad, en el proceso de humanización son totalmente válidas en la actualidad”17

Lother dice con respecto a la obra de Engels: “El nivel de conocimiento que se refleja en esa reflexión filosófica general ya ha sido ampliada enormemente y superada en muchos aspectos. Sin embargo, Engels pudo establecer conocimientos duraderos a partir de las verdades objetivas contenidas en su obra. El estableció sobre todo que: “el trabajo es la primera condición básica de toda vida humana, y en tal grado es quien hizo al hombre”18. Engels identificó al trabajo como el factor decisivo del proceso de humanización y de ese modo reconoció la particularidad cualitativa del mismo en comparación con los procesos evolutivos que llevan al surgimiento de nuevas razas animales. A ello se podría agregar que casi ninguna de las obras más recientes sobre la problemática del proceso de humanización hace mención o destaca el19 aspecto motriz en forma tan clara”.

11 Meinel Kurt, Shnabel Günter. Teoría del Movimiento, Editorial Stadium, Buenos Aires, Argentina.

2004. p 22 12 Marx. C. El Capital Tomo I 13 Meinel Kurt, Shnabel Günter. Teoría del Movimiento, Editorial Stadium 14 ibid. 15 Bernal Jhon D. La Ciencia en la Historia. 1 edici{on. Universidad Nacional Autónoma de México.

1959. 16 Engels. F. El papel del trabajo en la transformación del mono en hombre. 17 Meinel Kurt, Shnabel Günter. Teoría del Movimiento 18 Engels. F. El papel del trabajo en la transformación de mono en hombre. 19 Meinel Kurt, Shnabel Günter. Teoría del Movimiento

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La educación de la mano representó un avance decisivo, sobre todo en el proceso de fabricación y uso de herramientas “Como hemos señalado más arriba, las manos son utilizadas de distinta manera que los pies. Las manos sirven fundamentalmente

para recoger y sostener los alimentos, como lo hacen ya algunos mamíferos inferiores con sus patas delanteras. Ciertos monos se ayudan de las manos para construir nidos en los árboles; algunos, como el chimpancé, llegan a construir tejadillos entre las ramas, para defenderse de las inclemencias del tiempo. La mano les sirve para empuñar garrotes, o para bombardear a éstos con frutos y piedras; cuando se encuentran en la cautividad, realizan con las manos varias operaciones sencillas que copian de los hombres. Pero aquí es precisamente donde se ve cuán grande es la distancia que separa la mano primitiva de los monos, incluso la de los antropoides superiores, de la mano del hombre perfeccionada por el trabajo durante centenares de miles de años. El número y disposición general de los huesos y de los músculos son los mismos en el mono y en el hombre, pero la mano del salvaje más primitivo es capaz de ejecutar centenares de operaciones que no pueden ser realizadas por la mano de ningún mono. Ni una sola mano simiesca ha construido jamás un cuchillo de piedra, por tosco que fuese.

Por eso, continua Engels, las funciones, para que nuestros antepasados fueran adaptando poco a poco sus manos durante muchos miles de años que dura el periodo de transición del mono al hombre, solo pudieron ser, en un principio, funciones sumamente sencillas. Los salvajes más primitivos, incluso aquellos en los que puede presumirse el retorno a un estado más próximo a la animalidad, son muy superiores a aquellos seres del periodo de transición. Antes de que el primer trozo de silex hubiese sido convertido en cuchillo por la mano del hombre debió haber pasado un periodo tan largo, que en comparación con él, el periodo histórico conocido por nosotros resulta insignificante. Pero se había dado ya el paso definitivo: la mano era libre”.20 Con el empleo de las primeras herramientas primitivas hechas de piedra comenzó la reeducación de los órganos motores del ser humano y su adaptación motriz al

uso de las mismas “.... la mano no es solo el órgano del trabajo; es también producto de él: únicamente por el trabajo, por la adaptación a nuevas y nuevas funciones; por la transmisión hereditaria del perfeccionamiento especial así adquirido por los músculos, los ligamentos y, en un periodo más largo por los huesos, y por la aplicación siempre renovada de estas habilidades heredadas a funciones nuevas y cada vez más complejas, ha sido como la mano del hombre, ha alcanzado ese grado de perfección que la ha hecho capaz de dar vida, como por arte de magia, a los cuadros de Rafael, las estatuas de Thorwaldsen y la música de Paganini21.” Como lo plantea Meinel: “La relación elemental entre la actividad laboral como actividad motora (todavía no totalmente consciente al principio) y el desarrollo de cualidades humanas esenciales, inclusive, la conciencia social, y con ello toda la

historia de la humanidad queda fuera de duda”22 El desarrollo de los primeros medios de producción tuvo consecuencias significativas desde varios puntos de vista; el efecto útil del trabajo aumentó permanentemente. Ese aumento contribuyó no solo a asegurar la subsistencia sino que también tuvo que inducir a la primitiva humanidad a seguir perfeccionando sus herramientas y movimientos. “La selección de un objeto natural apropiado para el

20 Engels F. El papel del trabajo en la transformación de mono en hombre. 21 Ibid. 22 Meinel Kurt, Shnabel Günter. Teoría del Movimiento

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trabajo y su adaptación a una herramienta manuable sólo podía hacerse con base en una estimación previa de su utilidad y de sus posibilidades de éxito. Ello hizo necesario que el hombre adquiriera simultáneamente la capacidad de evaluar sus experiencias motrices anteriores y de prever el resultado futuro de sus acciones”23.

Además de la mano, el pie y los miembros inferiores al igual que otros órganos también tuvieron que aprender a desarrollar nuevas y más complejas tareas ”El caminar, trepar correr, saltar con el cuerpo erguido exige un rendimiento mucho mayor para mantener el equilibrio, y una gran elasticidad de las articulaciones de la cadera, la rodilla y el pie. El hombre tuvo que aprender a adaptarse al terreno siempre cambiante y desparejo en forma elástica y motrizmente segura, mediante movimientos dirigidos anticipatorios corriendo y saltando. Con ello estaba estrechamente asociada la educación de los sentidos, en especial la de los sentidos visual y kinestésico, y el desarrollo de la coordinación visiomotora. Con ello se entiende la asociación de sensaciones ópticas y kinestésicas”24 Anenjew hizo una referencia importante al mencionar que con el trabajo se llevó a cabo una especialización de las funciones de las extremidades, la cual condujo a

formaciones sensoriales nuevas muy importantes. Las extremidades superiores se especializaron en las acciones laborales tipo manual y las inferiores en los movimientos de locomoción. A la adopción de la postura erecta del cuerpo refiere Anenjew, “siguió el desarrollo de la sensibilidad estático dinámica y la modificación de la dirección y alcance del campo visual. La regulación de los movimientos manuales de trabajo experimentó un cambio esencial a través de la manipulación instrumental, la cual se encuentra especialmente desarrollada en el hombre. El ojo se convirtió en alumno de la mano perceptora, mediante la coordinación visomotora tan exacta” (1963). Las formas básicas de la motricidad se formaron en la mayoría de los casos dentro del mismo proceso de producción, surgieron de la práctica, de la acción: “El proceso de confrontación multifacético activo con el medio ambiente también surgieron en su estructura espacial-temporal-dinámica las formas básicas de movimiento como

el caminar, correr, saltar, trepar, lanzar, revolear, pegar, el balancear y balancearse, patinar y nadar, el traccionar, empujar y otras, las cuales eran combinadas en diferente forma según el objetivo de la acción motora”25. Al mencionar el surgimiento de tales conductas motoras, se debe decir que ellas no tienen que haber sido de ningún modo esquemas de movimiento preestablecidos, fijos, como reflejos instintivos, que se encontraban a disposición para actuar frente a un estímulo determinado, sino que cada movimiento de trabajo tiene que haber sido aprendido seguramente a través de un proceso de ensayo y error, difícil, prolongado y fatigoso, donde tal como lo expresa Marx, la cabeza aprendía permanentemente de la mano, y la mano de la cabeza. “Esos movimientos tuvieron que haber sido aprendidos y elaborados una y otra vez, siempre de nuevo (hasta nuestros días), si bien con el correr del tiempo el período de aprendizaje se ha ido

acortando considerablemente” (Kurt. 2004) La construcción, perfeccionamiento y uso de las herramientas pudieron llevarse a cabo desde un principio, solo mediante el trabajo colectivo, conjunto de muchos individuos, lo que desarrolló el habla y el lenguaje26. “La cooperación y el empleo de las herramientas tuvieron que conducir a la necesidad imperiosa de entenderse

23 Schnabel, Günter. Motricidad deportiva, pag.24. 24 Anenjew. 1963. 25 Meinel Kurt, Shnabel Günter. Teoría del Movimiento 26 Engels, F. El papel del trabajo en la transformación de mono en hombre

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en intercambiar experiencias entre si. Esa necesidad se apropió de su órgano y condujo a una forma de entendimiento completamente nueva, específicamente humana, con ayuda del habla articulada, lo que representa simultáneamente material del pensamiento”27

La evolución del lenguaje se produce en relación estrecha (simbiosis) con el trabajo y la motricidad humana. El sociólogo polaco Wohl opina que el lenguaje humano puede ser visto como un sistema de señales con palabras, que está acoplado al sistema motor, posibilitando y efectuando la programación y conducción de los movimientos. Con la adquisición del lenguaje quedó sentada la base para la planificación, regulación, y ejecución consciente de las actividades del trabajo, y de un aprendizaje motor consciente “No nos podemos imaginar un proceso de invención, construcción y perfeccionamiento permanente de la herramientas sin un empleo y evaluación constante de experiencias motoras nuevas que eran ganadas en el trabajo colectivo, e intercambiadas y discutidas con la ayuda del lenguaje” 28.

Setschenov (1964) hizo referencia al origen relación y producción del lenguaje con el trabajo con las siguientes palabras: “A la voluntad pueden estar sometidos solo aquellos movimientos que están acompañados por alguna característica clarificadora de la conciencia”. Anochin, (1958) relaciona la producción de herramientas y la adquisición del lenguaje:”La relación del hombre primitivo hacia sus herramientas también se desarrolló mediante la evaluación de la utilidad del efecto logrado. Toda selección de las herramientas, toda elaboración tenía que basarse en esa ley universal; puesto que es claro que sin evaluación de un efecto logrado, el hombre primitivo no hubiera tenido ninguna base para saber en qué sentido tenia que modificar sus herramientas. Lo mismo sucedió cuando el hombre utilizó aparatos más o menos complicados para cultivar el suelo (por ejemplo el arado). Tanto en este caso como en los anteriores tenía que ser juzgado el grado de utilidad de la acción dentro del

conjunto, o sea sobre la base de la aferencia óptica que producía la imagen de la tierra removida. El hombre realizaba determinados movimientos de acuerdo a las características del efecto finalmente logrado, aumentando o disminuyendo la presión sobre el manubrio de su arado”29 Con la adquisición del habla y consiguiente desarrollo del pensamiento, también se produjo un desarrollo de la motricidad humana. “De este modo queda constatada la tesis de Engels, quien decía que el trabajo y el habla fueron los dos estímulos más importantes, bajo cuya influencia se llevó a cabo el proceso de la evolución humana”30

1.2 El Proceso de trabajo El proceso de trabajo o de producción es el conjunto de pasos o de etapas a través del cual se transforman los objetos de trabajo o materias primas en productos, ya sean bienes o servicios.

27 Meinel Kurt, Shnabel Günter. Teoría del Movimiento 28 ibid. 29 Anochin. El sistema de funciones fisiológicas. 1967. 30 Ibid.

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En todo proceso de trabajo concurren objetos y medios de trabajo. El objeto de trabajo es aquello sobre lo que recae el trabajo del ser humano. Los objetos de trabajo pueden suministrarlos directamente la naturaleza, como ocurre por ejemplo, con los árboles que se talan en el bosque o con los minerales que se

extraen del subsuelo. Cuando se les somete previamente a la acción del trabajo, es decir que han sido previamente transformados como los minerales en la industria metalúrgica, el algodón elaborado por la fábrica de hilados o los hilos utilizados en la industria de textiles, los cárnicos en la industria de alimentos, reciben el nombre de materias primas.31 Los Medios de trabajo son todas las cosas de que se sirve el ser humano para actuar sobre los objetos del trabajo y transformarlos. Por ejemplo las máquinas, las herramientas, los edificios en los que se produce, los caminos, los almacenes etc. El grado de desarrollo de los instrumentos de producción indica el poder de la sociedad sobre la naturaleza. Las épocas económicas se distinguen unas de otras no por lo que se produce, sino por el modo como se producen los bienes materiales.32 Los objetos y medios de trabajo forman, en conjunto, los medios de

producción. Para que el proceso de trabajo, el proceso de creación de bienes materiales, se materialice, es necesario que a los medios de producción se incorpore la fuerza de trabajo es decir la energía física y mental de los seres humanos en el desarrollo de la actividad laboral.33 Los medios de producción con que se crean los bienes materiales y los hombres y mujeres que los ponen en acción y conforman las fuerzas productivas. Las fuerzas productivas expresan la relación existente entre la humanidad, los objetos y las fuerzas de la naturaleza para producir los bienes materiales. Sin embargo, en el proceso productivo los hombres y mujeres no sólo actúan sobre la naturaleza, sino que, al mismo tiempo, entran en acción mutua los unos con los otros. Para producir, contraen determinados vínculos y relaciones, y a través de ellos, es como

se relacionan con la naturaleza y se efectúa la producción. Estas relaciones entre los seres humanos para producir constituyen las relaciones de producción.34 Toda producción sea la que fuere, presupone necesariamente una u otra forma de propiedad, es decir, una forma social e históricamente determinada de apropiación de los bienes materiales y en primer lugar, de los medios de producción. La forma de propiedad sobre los medios de producción determina la posición que los hombres y mujeres ocupan dentro del sistema de la producción social, la estructura de clases de la sociedad. Inicialmente, en la sociedad primitiva la relación del hombre con la naturaleza era de dependencia absoluta, pero en la medida que el trabajo y la sociedad evolucionaron la dependencia se hizo cada vez menor hasta su dominación. En la

actualidad los procesos productivos han alcanzado un avanzado desarrollo, esto permite que se produzcan un gran número de productos y servicios, no obstante el acceso a ellos no es uniforme, su distribución no es adecuada, las posibilidades y oportunidades que tienen los más pobres de obtener y disfrutar de los bienes y servicios que garantiza la producción social es muy limitada y en muchos casos ninguna. Este fenómeno se debe a las condiciones inherentes, propias del sistema

31 Manual de Economía Política, Academia de Ciencias de la U.R.S.S. Editorial Grijalbo 1969 32 32 Manual de Economía Política, Academia de Ciencias de la U.R.S.S. Editorial Grijalbo 1969 33 Ibíd. 34 34 Manual de Economía Política, Academia de Ciencias de la U.R.S.S. Editorial Grijalbo 1969

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productivo actual. Miles de hombres se unen para producir colectivamente, pero las riquezas generadas solo son apropiadas y repartidas entre unos pocos. La distribución de la riqueza o producción social, está íntimamente determinado por el sistema de propiedad de los medios de producción y no puede sufrir

transformaciones sustanciales sin que sean a su vez transformadas dichas relaciones de propiedad. En toda actividad productiva las relaciones de producción son la médula, el eje de todo el sistema de relaciones sociales y los diferentes ambientes en los cuales se desenvuelve el trabajador dependerán directamente de estas relaciones. Estas relaciones de producción de igual manera determinan el desarrollo del proceso salud-enfermedad entendido, como se mencionó anteriormente, como la resultante de las condiciones de vida con historicidad, en las que se desenvuelven e interactúan las clases sociales que se generan a partir de las formas como se organiza la sociedad para producir y que consecuentemente dan origen a diferencias en la calidad de vida, en la exposición a riesgos, en la forma de enfermar y morir. La calidad de vida en las formaciones sociales depende de las formas de producción y reproducción social de

cada clase, es decir de aquellos procesos relacionados con los diversos tipos de trabajo y por las maneras de adquirir y disfrutar los bienes y servicios requeridos para satisfacer las necesidades. El desarrollo industrial ha traído consigo nuevas formas de enfermar y de morir, por ejemplo; la producción capitalista trae consigo el incremento de la carga mental y el sufrimiento; en los Estados Unidos el suicido es la quinta causa de mortalidad en niños y la tercera en jovenes; una persona se suicida cada 10 minutos, Japón y los países nórdicos ostentan las cifras mas altas de suicidio en el ámbito mundial, en Colombia mas del 50% de la población sufre de algún trastorno mental siendo el más frecuente la depresión.35 En África infecciones como el SIDA hacen estragos, cerca del 50% de la población del África sub Sahariana está infectada por este virus, a su vez la desnutrición, el

hambre y las infecciones son la principal causa de muerte en Etiopía y Nepal; en Colombia el 40% de la población infantil tiene algún grado de desnutrición.36 1.3 El proceso Salud – Enfermedad en el Trabajo. “Conocer el trabajo con todas sus características, sus formas y manifestaciones y descubrir la íntima conexión entre lo que es el trabajo y lo que es el hombre, es la única manera de penetrar en la comprensión del proceso salud enfermedad en el trabajo.”37

En muchas oportunidades se ignora que cada época histórica y que cada clase social (o sector de la población) se caracteriza por formas particulares de envejecer, enfermar y morir. Abordar el problema de manera integral significa que no se puede dejar de considerar el qué, cuándo, cómo y donde el trabajo influye en proceso salud enfermedad. El proceso productivo lleva inmerso las contradicciones de la sociedad y a este aspecto no escapa el proceso salud enfermedad en el

35 Organización Mundial de la Salud. 2004. 36 Ibid. 37 CINFORO. Modelo pedagógico para la educación de los trabajadores en Salud y Seguridad en el

Trabajo. Ministerio de Trabajo y Seguridad Social. Pereira. 2001.

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contexto laboral. Los obreros, empleados y demás trabajadores no están expuestos a los mismos procesos peligrosos que los patronos, los procesos peligrosos de un proceso productivo son diferentes a los de otro proceso de producción; la resultante: una gran diversidad de perfiles de salud enfermedad, que como se ha

mencionado están determinados en última instancia por las relaciones sociales de producción y por las características y condiciones propias de procesos de trabajo específicos. Esto explica porque las enfermedades sufridas por los trabajadores manuales son diferentes a las sufridas por los trabajadores intelectuales, que los trabajadores del agro sufran patologías específicas y diferentes a las sufridas por los trabajadores del sector industrial y a su vez éstos difieran de las enfermedades de los empleados en el sector servicios. Diferentes procesos laborales conllevan variadas formas de desgaste, por ejemplo en el trabajo agrícola prima el desgaste físico, las lesiones osteomusculares, los accidentes con agroquímicos y objetos corto contundentes; en las minas son más importantes las alteraciones pulmonares, las intoxicaciones y lesiones osteomusculares; en la industria el ruido, las afecciones dermatológicas, las enfermedades por el trauma repetitivo acumulativo son las principales causas de

enfermedad; en el sector de los servicios como el financiero las enfermedades cardiovasculares, la úlcera, las enfermedades psicosomáticas y el estrés son los principales componentes del patrón de desgaste. Como puede verse es el trabajo y la forma como los trabajadores se incorporan a él, quien define gran parte de los perfiles de salud enfermedad en la población laboral.

1.4 Proceso de trabajo y relaciones de producción

Los efectos del trabajo trascienden la jornada laboral, se expresa adicionalmente en otros momentos y espacios de la vida del trabajador. Se dice que el trabajo

transforma al ser humano y su realidad. Sin embargo, para la sociedad en la que nos desenvolvemos no se cumple cabalmente esta afirmación puesto que la teoría y proporcional práctica de la salud no son homogéneas, ya que depende directamente del nivel de desarrollo y de las características de la organización social. El desarrollo actual de la relación trabajo y el proceso salud enfermedad y de los

factores relacionados con éstos como los intereses patronales, las políticas laborales, entre otros, traen consigo un creciente deterioro de las condiciones de salud para la población laboral, que se ve agudizada por la cada vez más pobre intervención en promoción y prevención, disminución de la cobertura y deterioro de la calidad de los servicios de salud al tenor de la privatización. La distribución de los productos y la posibilidad de acceso a ellos determinan relaciones entre los hombres, la inequidad de la distribución de los servicios como la atención en salud,

compra de medicamentos, provisión de alimentos, ropa, vestido, vivienda, muestra que para algunos pocos el acceso es universal y permanente, mientras que para la gran mayoría, la posibilidad y oportunidad no es tan cierta, la cobertura en servicios de salud para la población colombiana disminuyó entre los años 1995 al 2003.

Estos aspectos se manifiestan directa y específicamente en la corporeidad del trabajador, en sus procesos orgánicos, Fisiológicos, bioquímicos, metabólicos, formas específicas, singulares que los hacen más vulnerables, “susceptibles” a ser afectados por procesos laborales, desde los más pesados y agresivos, hasta los

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aparentemente inocuos. Por tal razón cuando se reconoce y califica un “estado” o una “capacidad” fisiológica, esta da cuenta de los factores sociales que la determinan y debe mirarse no como un hecho o dato aislado, sino bajo el contexto en el cual se mueve el trabajador: el trabajo y su núcleo socio cultural.

Un correcto análisis de los procesos peligrosos (factores de riesgo) y su relación con el proceso de trabajo es fundamental para el estudio y la comprensión de la salud y la seguridad en el trabajo. Dichos procesos peligrosos influyen e impactan al ser humano y se constituyen en un carácter específico determinante del proceso salud enfermedad. “Es preciso conocer el trabajo con todas sus características, formas, manifestaciones y descubrir la íntima conexión entre el trabajo y el hombre, única manera de penetrar en la comprensión de la salud y el trabajo”.38 Si en el ejercicio de la salud y la seguridad de los trabajadores y/o de disciplinas especificas como la ergonomía o la fisiología del trabajo, no se tienen en cuenta las particularidades del proceso productivo, no es posible tomar medidas y controles eficaces para la promoción, prevención y protección de la salud en el trabajo.

La apariencia del proceso salud-enfermedad y su relación con el trabajo se muestra generalmente como el impacto (accidentes o enfermedades) que sufre el trabajador al estar expuesto a cierto tipo de actividades o a determinados “factores de riesgo”, los cuales son motivo de estudio, lógicamente para su control. Esta visión no permite observar las verdaderas causas de los problemas de la salud de los trabajadores, no analiza las contradicciones del proceso de trabajo y su impacto sobre el trabajador, se apoya solo en los eventos finales o terminales del proceso salud enfermedad: las enfermedades y los accidentes laborales. La comprensión de esta realidad, implica analizar la complejidad de un fenómeno que no es sólo biológico sino como se ha señalado psicológico y principalmente social. Por lo tanto, la lectura del proceso salud enfermedad en el trabajo requiere de la mirada de la epidemiología crítica y desde esta el abordaje y conexidad con otras

disciplinas, tradicionalmente del ámbito médico hegemónico que reflexionado desde la mirada de la “salud de los trabajadores” debe brindar suficientes elementos para la construcción de referentes, modelos teóricos y nuevas prácticas que guíen la transformación de la realidad salud-enfermedad en el trabajador (a) como individuo y colectivo. 1.5 Producción y Reproducción de la Fuerza de Trabajo, ambiente de trabajo y ambiente del trabajador Cuando el ser humano participa del proceso laboral, lleva consigo todas aquellas

condiciones que rodean su vida, no se despoja de estas al entrar a la fábrica o al ejecutar su labor específica en el puesto de trabajo, sino que, por el contrario, lo influyen notoriamente. Esta concepción permite entender y desarrollar con mayor claridad la teoría y práctica en pro de la salud de los trabajadores.

38 Betancourt, Oscar. La investigación de la salud en el trabajo. Tendencias y perspectivas de las ciencias

en la salud. Cuenca, Ecuador, 1983, CEAS. P. 6

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La vida del trabajador transcurre entre dos grandes escenarios. En el primero el trabajador pone al servicio del trabajo su fuerza física y mental, produce su fuerza de trabajo (actividad cardiaca, respiratoria, endocrina, actividad cerebral, etc.), con

el fin de intervenir en el proceso productivo para generar un bien cualquiera. El trabajador es la fuerza viva, el nervio vital del proceso productivo, ..... “es la capacidad del hombre para trabajar, el conjunto de energías físicas y espirituales del hombre y la mujer, que le permiten producir los bienes materiales. La fuerza de trabajo constituye el elemento activo de la producción, la crea y pone en movimiento”.39 En el proceso de producción la interacción entre la fuerza de trabajo los elementos del proceso y el medio ambiente de trabajo, pueden generar procesos peligrosos que condicionan la aparición de fatiga, lesiones, enfermedades o en muchas oportunidades síntomas y signos que no pueden ser definidos ni enmarcados dentro de un diagnostico médico40 (los mal llamados inespecíficos)41, pero no por eso menos molestos.- Se pueden generar procesos mórbidos, deletéreos como causa y consecuencia de la pérdida de la capacidad de descanso que pueden conducir a una

disminución de los años de vida útiles, de la esperanza de vida, o un deterioro en la calidad de vida de los trabajadores (as). A éstos aspectos de deterioro en la salud del trabajador se le ha definido como proceso de desgaste del trabajador(a)42. Hay una pérdida de capacidad efectiva y potencial física y/o mental en el individuo, que se pueden generalizar para la colectividad laboral, al trabajador(a) como clase. Día tras día estas pérdidas se acumulan disminuyendo física y espiritualmente al trabajador (a), limitando su desempeño en el trabajo y su rol social; paulatinamente se ven menguados, aparecen las enfermedades, el envejecimiento prematuro, sensación persistente de agotamiento, pérdida progresiva del interés, de la capacidad de producción, etc. Se configuran los que se han denominado perfiles de desgaste, que no son más que el reflejo del deterioro continuo de los trabajadores(as) debido a la exposición a procesos peligrosos en el trabajo y a condiciones adversas e inadecuadas de producción y reproducción de su fuerza de trabajo.

Este fenómeno de desgaste se hace evidente cuando las empresas emprenden la búsqueda de trabajadores jóvenes, fuertes, vitales y desprecian mano de obra de más edad, más desgastada, con años de fatiga crónica acumulada, situación que se ha agudizado en la era de la globalización, con consecuencias terribles para millones y millones de niños y niñas, hombres y mujeres que “envejecen” laboralmente y son descartados por la “sociedad de libre mercado”, inclusive a edades tan temprana como los 30 o 35 años. En el trasegar diario el trabajador debe reponer las fuerzas y energías usadas en la producción, y lo hace mediante el descanso, la alimentación, el uso del tiempo libre, la recreación, el deporte, la educación, etc. Es decir debe reproducir su fuerza de trabajo. Es así como los procesos peligrosos derivados del trabajo están

influenciados y potenciados por la capacidad que tenga el trabajador de “recuperar” su fuerza de trabajo. Esto se hace más notorio en los países donde las condiciones de empleo se deterioran de manera progresiva, donde las políticas de educación, deporte, recreación no permiten el adecuado desarrollo individual y

39 Academia de ciencia de la U.R.S.S Manual de economía política, editorial Grijalbo tercera edición

1969. 40 CINFORO. La Salud del Trabajador Bancario. 41 Es claro que éstos signos y síntomas han sido generados por el proceso de trabajo o su ambiente, y por

lo tanto no son tan inespecíficos como parecen. 42 Laurrell. A. Cristina. El desgaste Obrero en Mexico.

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colectivo, donde la familia soporta y aporta la mayoría de energías al trabajador para que tenga la posibilidad de recuperarse y volver a laborar, aquí las condiciones de reproducción de la fuerza de trabajo se hacen muy inadecuadas y lesivas, se suman cargas adicionales a las generadas en el trabajo, lo que daría

como resultante patrones de desgaste muy agresivos, lesivos y deteriorantes. “Las tendencias hacia la tercerización en los países del tercer mundo, no son signos de fortaleza económica sino que evidencia una profunda desarticulación entre los distintos sectores productivos donde los encadenamientos productivos son escasos. La “terciarización” demuestra un marcado desequilibrio y vulnerabilidad del aparato productivo real y, en buena parte, un proceso de exclusión y marginamiento de extensos sectores de la población que no encuentran ocupación productiva. De hecho, buena parte del crecimiento del sector terciario, se da en la economía subterránea, actividades como el tráfico de drogas, contrabando de mercancías, ventas informales, robo, prostitución, usura, etc., contribuyen a incrementar la imagen de “burbuja” y aparente fortaleza, evidenciando la marcada distorsión de la economía. La clase trabajadora sufre el impacto directo en términos de pauperización del salario y empleo”43

Por lo tanto la población trabajadora está y estará expuesta no solo a las condiciones adversas del trabajo, sino a las condiciones deteriorantes que le impone el sistema social. Aquí no solo se afecta el trabajador(a) sino adicionalmente su familia; tales condiciones de deterioro son compartidas y muchas veces asumidas en la totalidad por el núcleo familiar, su esposa (o) e hijos(as), quienes se tienen que sumar a la producción con el fin de aportar al ingreso económico familiar, sin el cual no podrían suplir las necesidades básicas como la alimentación, vestido, techo, servicios básicos, salud y educación entre otras. El impacto que tiene el medio ambiente sobre el trabajador tampoco escapa a esta condición. Existen procesos de trabajo donde las características del medio ambiente de trabajo son agresivas, generadoras y potenciadoras de procesos peligrosos, fenómeno que se repiten en la cotidianidad del trabajador(a), fundamentalmente en

el trabajador(a) de los grandes centros urbanos, donde las condiciones de deterioro del ambiente son cada vez mayores. Al trabajador no se le puede mirar como una realidad fraccionada que se comporta de una forma en el proceso trabajo y de otra en proceso de consumo, por el contrario el trabajador y su ambiente, son una unidad. Si bien es cierto que en muchos casos el proceso de trabajo con todos sus componentes y relaciones incluido el salario es quien determina el rumbo del proceso de salud enfermedad, el consumo y todos aquellos aspectos que rodean la reproducción de la fuerza de trabajo tienen un peso condicionante importante en la realidad salud enfermedad. En conclusión el proceso de trabajo determina formas específicas de reproducción de la fuerza de trabajo, así como ésta condiciona formas específicas en la producción de la fuerza de trabajo.

43 Alzate Pablo. Pereira, 2005.

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Producción y Reproducción de la fuerza de trabajo

AMBIENTE DE

TRABAJO (producción de la

FT)

AMBIENTE DEL PROCESO DE

CONSUMO (reproducción de la

FT)

AMBIENTE DEL TRABAJADOR

La importancia de entender este aspecto radica en que permite un análisis mas profundo y completo del trabajador(a) y su proceso salud enfermedad. Por ejemplo procesos productivos que requieren de demandas energéticas altas, donde la fuerza de trabajo se produce a grandes ritmos y magnitudes, generalmente conllevan la

rápida aparición de fatiga, mas aún si la población trabajadora no está lo suficientemente entrenada o acondicionada para estas tareas. Por lo tanto al final de cada jornada, lo que se espera es que esa fuerza de trabajo se recupere, se reproduzca, de manera tal que al día siguiente pueda por lo menos en las mismas condiciones del día anterior reanudar su ciclo de trabajo. Pero lo que se observa en la práctica es que en la mayoría de los casos los procesos de reproducción son extremadamente exigentes y deteriorantes y el trabajador (a) no alcanza a reunir

los medios suficientes y necesarios para una adecuada recuperación (alimentación, descanso, sueño, recreación, entrenamiento, educación) agravados en adición porque sus hábitos o costumbres (moldeados por la cultura social imperante) le deterioran aun más, léase alimentación inadecuada o de mala calidad en su composición y cantidad, consumo de productos y servicios que le alienan y le menoscaban. En resumen es importante estudiar a la población trabajadora desde la integralidad, con su ambiente, el ambiente del trabajador, como una unidad que

se divide en dos, los aspectos derivados del proceso de trabajo y su ambiente, y los aspectos derivados de los procesos de consumo y su ambiente, los cuales a su vez se influyen y condicionan recíprocamente. Se requiere para los expertos como para los trabajadores, además de un buen acervo de conocimientos técnico científicos, de una postura, de una ideología que explique éstos fenómenos, que permita interpretarlos objetivamente, medirlos,

calificarlos, con el fin de poder establecer conductas tendientes a evitar el desarrollo de procesos mórbidos, en ultima instancia para controlar y prevenir el desgaste del trabajador. 1.6 El estudio de la salud y seguridad en el trabajo

Dada la importancia que tiene el trabajo en la vida de los seres humanos y la sociedad, se hace necesario estudiar las condiciones del trabajo que propician el

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deterioro de la salud del trabajador con el fin de adelantar medidas preventivas que controlen o eliminen las cargas laborales, proceso de desgaste por un lado, y aquellos procesos benéficos para el trabajador con el fin de promoverlos en procura de mejores condiciones de salud y calidad de vida por el otro. Adicionalmente es

preciso ampliar el estudio del procesos salud enfermedad de los trabajadores y trabajadoras a los procesos de consumo, pues como se ha advertido no basta solo con la mirada del proceso de trabajo para la integridad de su caracterización y análisis. Si bien esto es cierto, no lo es menos que un abordaje completo y exhaustivo desde la integralidad se hace bastante difícil y complejo, por lo tanto sigue siendo válido trasladar la mirada al proceso de trabajo, con el fin de profundizar sus aspectos esenciales, teniendo en beneficio de inventario tales resultados, puesto que, no se puede de perder de vista el consumo. En cierta medida el que no se expliquen desde la producción procesos mórbidos no basta para afirmar que el ambiente del trabajador está ajeno, libre de problemas. Existen múltiples herramientas técnicas para el estudio de la salud en el trabajo.

Entre ellas el modelo obrero italiano44 se ha destacado por su gran valor al promover la organización de los trabajadores, retomar la experiencia y participación de los trabajadores como sujetos objetos de la investigación. Elevando el nivel de conciencia y promoviendo una posición activa y de lucha justa por mejores condiciones de calidad de la vida en el trabajo. Sin embargo los análisis presentados por estas metodologías, totalmente válidas, resultan ser muy generales y en cierto modo no profundizan problemas particulares. Desde lo metodológico se requieren herramientas, métodos que complementen y amplíen la explicación de los fenómenos como expresión del proceso salud enfermedad en el trabajo. Con la intención de dar cuenta de esta observación, este documento aborda realidades específicas y singulares de los trabajadores y trabajadoras, desde lo

fisiológico, presentando referentes teóricos que sustenten métodos y metodologías concretas, presentadas y desarrolladas en el mismo texto.

44 Para profundizar al respecto ver la salud del trabajador bancario, CINFORO, 1997.

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Capitulo 2

Fisiología y trabajo, procesos productores de energia. Producción de energia por la célula.

“El principal objetivo del fisiólogo del trabajo, el ergónomo o el prevencionista es hacer posible que los trabajadores desarrollen su actividad laboral sin sufrir fatiga y desgaste, de modo tal, que al final de la jornada de trabajo puedan reproducir adecuadamente su fuerza de trabajo”45. Esta concepción, lleva implícita dos grandes variables que desde la perspectiva individual y colectiva no son fáciles de medir y evaluar como la fatiga, (dado el condicionamiento subjetivo que tiene por la percepción en el individuo de la misma), y el desgaste, debido a la complejidad y extensión del concepto 46

En todo caso, queda claro que el propósito sigue siendo por un lado proteger al trabajador de los procesos peligrosos derivados del trabajo47 mediante técnicas de prevención y control; y por el otro, propiciar el desarrollo de las condiciones y potencialidades individuales y colectivas de los trabajadores, mediante técnicas de promoción de la salud. Esto implica que las acciones deben encaminarse al estudio del proceso de trabajo (con todos sus componentes), al trabajador (como individuo y colectivo) y su ambiente. La medición y evaluación de la carga física de trabajo no se exime de esta concepción general y por lo tanto requiere la inclusión de variables inherentes al proceso de trabajo y al trabajador. El propósito es identificar la capacidad de desempeño físico del trabajador y con

base en éstos resultados, evaluar su capacidad con los requerimientos laborales, es decir, medir el trabajador y el trabajo con el fin de comparar las exigencias del segundo (el trabajo) con las posibilidades del primero (el trabajador), para así tomar decisiones que permitan transformar la dualidad proceso de trabajo trabajador. No sobra decir que en la medida en que se ajusten el uno al otro (trabajo al trabador y viceversa) las condiciones de riesgo disminuirán y las potencialidades del trabajador se materializarán e incrementarán, revirtiéndose en el proceso de trabajo, en el producto (bien material o servicio) y calidad de vida para el trabajador. La capacidad de desempeño físico está determinada por factores intrínsecos al trabajador que se derivan específicamente de los procesos productores de energía, para lo cual es fundamental la incorporación, almacenamiento, y distribución de combustible y el consumo de oxígeno. Adicionalmente ésta (la capacidad de

desempeño físico) está condicionada por factores sicológicos (actitud, motivación), factores somáticos (peso, talla, tipo de fibra muscular), entrenamiento, adaptación

45 Velásquez, V, Juan Calos. Fisiología del Trabajo. Universidad Libre. 2005. 46 Laurell, Asa Cristina. Marquez Margarita, “El desgaste obrero” en México. Ediciones Era, definido

como la pérdida de capacidad efectiva y/o potencial biológica y psíquica en el trabajador…. que permite

consignar las transformaciones negativas, originadas por la interacción dinámica de los procesos bio-psíquicos humanos 47 Bentacurt, Oscar, para la enseñanza e investigación de la salud y seguridad en el trabajo. FUNSAD –

OPS. 1999.

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entre otros; por factores externos propios del proceso de trabajo como son el ambiente de trabajo (altura, presión del aire, contaminación ambiental, ruido, ambiente térmico, etc.), la organización y división del trabajo (intensidad, duración, técnica, ritmo, posición, programa de trabajo, tipo de jornada, tipo de contrato,

etc.) y factores externos relacionados con procesos de reproducción de la fuerza de trabajo (descanso, alimentación, vivienda, recreación, educación, etc.).48 2.1 El ATP, la batería de la vida.

Con el fin de precisar la relación entre la fisiología y el trabajo es importante

aclarar algunos conceptos que facilitan la comprensión del proceso de generación de energía en los individuos y en su unidad básica funcional y estructural, la célula, a partir de compuestos energéticos (glucosa, ácidos grasos y proteínas), los cuales deben ser convertidos mediante complejos procesos enzimáticos en ATP (adenosina trifosfato)

Éstos sustratos energéticos descritos, son convertidos en Adenosina trifosfato

conocida también como ATP, esta es la molécula energética de la vida, utilizable por la célula para desarrollar sus diferentes funciones, puesto que la energía que no se almacene en forma de ATP y sus derivados o moléculas similares, no podrá ser usada en el desarrollo de trabajo mecánico, producción de calor o cualquier otra actividad celular.

Hay diferentes formas artificiales de almacenar energía, por ejemplo la energía eléctrica puede almacenarse en baterías, la energía calórico en paneles solares.; las células vivas han desarrollado sus propias alternativas para almacenar energía de una manera similar. Las “baterías” más utilizadas y que se encuentran en mayor proporción en la célula son las moléculas de ATP.

La mayoría de procesos que requieren utilización de energía por parte de la célula

utilizan el ATP como una manera fácil y rápida de obtenerla; al igual que cualquier batería la molécula de ATP se descarga, agota su capacidad energética, convirtiéndose en ADP (adenosina difosfato) y AMP (Adenosina monofosfato) que son formas agotadas o descargadas del ATP, siendo el AMP la forma menos energética de acumulación.

ATP + H2O ADP + PI + energía

ADP + H2O AMP + PPI + energía.

Según Astrand “el ATP es un vehículo intracelular universal de energía química;

ahorra y conserva parte de la energía producida en la degradación de moléculas de combustible y puede transferir su energía por donación de su grupo fosfato terminal de alta energía, a procesos que requieren energía dentro de la célula; procesos biosintéticos, transporte activo de material contra gradientes y contracción muscular. Sin el sistema ATP – ADP ninguna célula podría funcionar ni sobrevivir”.

48 Astrand Per Olof. Fisiología del Trabajo Físico, Editorial Panamericana, tercera edición, 1992.

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El ATP es usado como donante de energía en muchas reacciones anabólicas (de síntesis). El G en este tipo de reacciones es negativo y la reacción se produce espontáneamente. De tal forma que la clave está no en hidrolizar el ATP en ADP y este en AMP sino en la síntesis de esta molécula. Las cargas altamente ionizables de los grupos fosfatos le confieren a la molécula de ATP, las características que la hacen ideal para el almacenamiento energético, ya que al romper cada enlace que une un fosfato se libera gran cantidad de energía (7.3 Kcal/mol). O dicho de otra manera: Para sintetizar ATP a partir de ADP se debe suministrar por lo menos una energía superior a 7,3 Kcal. Las reacciones que, típicamente suministran dicha energía, son la reacciones de oxidación (redox).

La célula muscular tiene una batería con mayor capacidad de acumulación energética que el ATP: la fosfocreatina (PCr), la cual se encuentra en equilibrio con el ATP mediante la siguiente ecuación:

ATP + C ADP + PCr

“La PCr opera como un depósito inmediato de regeneración de ATP pero este depósito de energía también se gasta notablemente rápido (por ejemplo con trabajo muscular extenuante) en cuestiones segundos o minutos”49

2.2 Reacciones Redox

Las reacciones de oxido-reducción (Redox) están asociadas con la transferencia de energía en la célula. Para ello se requieren un aceptor y un dador de electrones, los ejemplos siguientes muestran algunas reacciones de redox, que se desarrollan en la células.

Ejemplos:

49 Astrand. Fisiología del trabajo fisico. Pg 405 seg. Edición. Editorial Panamericana.

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1. Fe++ ---> Fe+++ + e- (ocurre en los citocromos de la cadena respiratoria)

La pérdida de hidrógeno también es una oxidación, ejemplo:

2. ácido succínico ----> ácido fumárico + [2H] (reacción de deshidrogenación que ocurre en el Ciclos de los Ácidos Tricarboxílicos o ciclo de Krebs)

2H = 2 H+ + 2 e-

3. NAD+ (oxi) + 2H+ + 2e- ----> NADH (red) + H+ (ocurre en la glucólisis)

Las reacciones Redox siempre ocurren en pares; cuando una sustancia se oxida, otra se reduce.

Cofactores Redox la importancia del proceso NAD – NADH.

¿Que es el NAD+?

Es una, de un pequeño número de biomoléculas que funcionan como cofactores Redox, (moléculas que facilitan la oxido-reducción) hacen el papel de transportadores de electrones o hidrógenos. Alternativamente se reducen y luego se oxidan. Como la concentración de NAD+ en la célula es pequeña; debe continuamente reciclarse de la forma oxidada a la reducida y viceversa.

Otros cofactores Redox son por ejemplo los presentes en la cadena de fosforilación oxidativa de las mitocondrias (ver adelante).

1. FAD -- transporta 2H 2. Ubiquinona (Coenzima Q) -- transporta 2H 3. Grupo Hemo (en los citocromos) -- transporta un electrón 50

50 Lehninger Albert, Bioenergética, Fondo Educativo Interamericano, pg 185.

NADH

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2.3 El rol del NAD

¿Cómo resuelve la célula el problema de qué hacer con los electrones removidos

por las reacciones de oxidación? El NADH (y el NADP+ ) están presentes en muy pequeñas cantidades. A menos que sean rápidamente oxidados nuevamente a NAD+ (o NADP+), se detendrán las reacciones que los necesiten como coenzimas. La célula debe encontrar un aceptor terminal para "sacarse de encima" los electrones, mejor dicho, alguien le tiene que recibir los electrones al NADH. ¿Cuáles son las opciones?

Fermentación

Esquema básico: usar una molécula orgánica producida durante el proceso metabólico como aceptor de electrones.

El término fermentación, en su definición estricta, se refiere a la obtención de energía en ausencia de oxígeno y generalmente lleva agregado el nombre del producto final de la reacción. Una de las tantas moléculas usadas como aceptor de electrones es el piruvato (o

moléculas derivadas del piruvato como el lactato) que se encuentra disponible luego del proceso de glicólisis. Muchas células lo usan como aceptor terminal, creando productos de desecho que se excretan. Éstos residuos se excretan en enormes cantidades dado que, en razón del bajo rendimiento, son necesarias muchas moléculas de glucosa para producir la energía que necesita la célula, sin embargo éstos residuos todavía contienen energía aprovechable.

Ejemplo:

Fermentación Láctica

Piruvato + NADH -------> ácido láctico + NAD+

Esta reacción se produce en el músculo esquelético humano.

2.4 La Glicólisis

Es el ciclo metabólico más difundido en la naturaleza, también se lo conoce como ciclo de Embden-Meyerhof. Muchos organismos obtienen su energía únicamente por la utilización de este ciclo. El mismo esta "manejado" por 11 enzimas que se encuentran en el citoplasma de la célula pero no en las mitocondrias. Ver diagrama de la glicólisis

El ciclo se puede dividir en tres etapas:

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Fase de preparación (fase de 6-carbonos) A partir de la glucosa se agregan dos grupos fosfatos provenientes del ATP o Fosforilación de la glucosa y la conversión de esta en fructuosa difosforilada. En

este proceso se requiere del aporte de dos moléculas de ATP es decir, hay gasto neto de dos fosfatos (o sea dos uniones de alta energía). Posterior al proceso de fosforilación la molécula de fructuosa fosforilada (fructuosa 1,6 difosfato) se divide en dos moléculas de tres carbonos: el gliceraldehido-3-fosfato y el fosfato de dihidroxiacetona. Fase de oxidación (producción de energía): El gliceraldehido-3-fosfato se oxida, liberando ~ 100 kcal. Usando como agente oxidante el NAD. Parte de la energía producida es transitoriamente guardada como NADH (reducido). Otra parte es usada para agregar un fosfato inorgánico a la molécula de 3 carbonos

para dar origen al ácido 1-3 difosfoglicérico. El resto de la energía se libera como calor. Es de anotar que el fosfato de dihidroxiacetona puede ser convertido en gliceraldehido 3 fosfato generando la posibilidad de duplicar la reacción anteriormente descrita. Fase de "cosecha" de energía: Posteriormente un fosfato del 1-3 difosfogliceraldehido (configurado en un estado de alta energía) es cedido al ADP (adenosina difosfato) para formar ATP. A su vez el fosfogliceraldehido es convertido en fosfoenol piruvato, el cual sufre una reacción similar, formando otro ATP

La formación de ATP sucede por lo tanto, dos veces por cada molécula de tres carbonos. Dado que una glucosa produce dos moléculas de tres carbonos la "cosecha" total, en esta etapa, es de 4 ATP. La molécula de tres carbonos resultante al final de este ciclo es el ácido pirúvico o piruvato. El balance neto de la glicólsis o fosforilación de sustrato es el siguiente: glucosa + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD+---> 2 piruvatos + 2 ATP + 2 (NADH + H+)

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ESQUEMA DE LA GLICOLISIS

Rendimiento de la glicólisis

Si se tiene en cuenta que la energía total que se puede obtener de la glucosa por oxidación aeróbica es de 688 kcal/mol, se puede calcular el rendimiento de la glicólisis. Cada mol de ATP genera aproximadamente 7.3 Kcal. ATP + H2O ---> ADP + Pi G o' = -7,3 Kcal/mol -- muy exergónica

ADP + H2O ---> AMP + Pi G o' = -7,2 Kcal/mol -- muy exergónica

Glucosa

Glucosa-6 fosfato

Fructuosa-6 fosfato

Fructuosa 1, 6 difosfato

FGA FADH

FGA: Fosfogliceraldehido

FDHA: Fosfato de dihidroxicetona

1,3 difosfoglicerato

3 fosfoglicerato

2 fosfoglicerato

Fosfoenolpiruvato

PIRUVATO

ATP

ATP

ATP

ATP

NADHNAD+

Pi

H2O

ADP

ADP

ADP

ADP

La glicólisis comienza con laFosforilzación de la glucosa

Cada una de las etapas del

Recuadro ocurre dos vecesPor cada molécula de Glucosa metabolizada

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29

La energía total acumulada en 2 ATP = 2 x 7.3 = 14.6 kcal/mol Esto es un rendimiento de aproximadamente un 2%, si se tiene en cuenta la

posibilidad de oxidar completamente la glucosa. O sea que del total de energía disponible en una mol de glucosa (688Kcal.) solo 14.6 Kcal. son usadas para producir trabajo. Es decir que el 98% de la energía potencialmente disponible no es usada por la célula. Como se ve la productividad o rendimiento energético de este proceso es muy bajo. La fermentación ofrece algunos problemas además de su bajo rendimiento, uno de ellos el de usar moléculas orgánicas (piruvato o lactato) como aceptores terminales de electrones, las cuales a su vez deben ser eliminadas como “residuo“ al producto resultante con la consiguiente pérdida de la energía potencial de éstos compuestos. Caso típico es el de la fermentación láctica llevada a cabo en el músculo esquelético, donde el lactato es el producto final de la fermentación el cual sirve a su vez de aceptor de los electrones, liberando de éstos a la molécula de NADH,

para que pueda seguir su función de “transportadora” de electrones en el proceso de fosforilación de sustrato. Cuando la producción de lactato se incrementa ostensiblemente, por ejemplo en el desarrollo de trabajos que impliquen reacciones de gran velocidad y fuerza la función contráctil del músculo se ve afectada entre otros aspectos por cambios en el pH celular y sanguíneo, lo que a su vez implicará como se mostrara adelante notables modificaciones adaptativas, metabólicas, hormonales y fundamentalmente cardio-circulatorias y respiratorias.

2.6 Procesos aeróbicos

La segunda opción para producir ATP es usar el oxígeno como aceptor de electrones.

La respiración depende de la disponibilidad de un receptor externo de los electrones, en este caso el oxígeno. A diferencia de la fermentación, donde el aceptor es interno (por ej. piruvato) y es un producto del desdoblamiento de la glucosa, el aceptor estará disponible en tanto exista alimento para oxidar. (el problema es el bajo rendimiento anteriormente mencionado); en los procesos aeróbicos la disponibilidad de oxígeno ( O2 ) es una condición excluyente debido a que el NAD+ no aceptará los H+ si la cantidad de O2 se ha visto superada por la producción de ácido pirúvico y consecuentemente, de hidrogeniones; en ese caso, se formará ácido láctico en

forma inevitable, con las implicaciones consecuentes, como son la alteración del pH, que llevará a que los procesos bioquímicos disminuyan su eficiencia. “El resorte energético fundamental en las células aeróbicas es la respiración, oxidación enzimática de las moléculas de combustible por el oxígeno molecular”51

Los sistemas enzimáticos que catalizan la respiración y la conservación de la energía en forma de ATP son mucho más complejos que la glicólisis. Las enzimas

51 Lehminger Albert. Bioenergética. Fondo Educativo Interamericano. Pg.72 -

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que participan en las reacciones de oxidación en la respiración no se encuentran libres en el citoplasma. “están fijas en disposiciones o ensamblajes geométricamente específicos en las mitocondrias – plantas energéticas – de la celula”52

2.7 Síntesis de ATP mediante el uso del oxígeno. La formación de Acetil CoA Las fuentes energéticas (contenidas en los alimentos) carbohidratos, grasas y aminoácidos, terminan su oxidación mediante una serie cíclica de reacciones conocida como ciclo de Krebs. Pero inicialmente cada uno de éstos nutrientes debe ser preparado para que sea recibido por el ciclo mediante reacciones enzimáticas – preludio enzimático - en las cuales el esqueleto carbonado de las moléculas de nutrientes se descompone en fragmentos de dos átomos de carbono. Es ciclo de Krebs únicamente puede aceptar como combustible el ácido acético, compuesto de dos carbonos; pero este ácido acético en realidad no se encuentra en forma libre,

sino que aparece como derivado de la coenzima A. La coenzima A es un transportador de grupos acetilos (por eso puede “unirse y transportar ácido acético”), del mismo modo que el ATP transporta grupos fosfatos o el NAD transporta electrones. El CoA tiene una estructura que recuerda al ATP y al NAD, porque contiene adenina, ribosa y un puente de pirofosfato; contiene además ácido pantoteico (una vitamina del complejo B). Los ácidos grasos y los aminoácidos también producen acetil CoA como principal producto de transformación. Por lo tanto se puede decir que la mayor parte de los átomos de carbono de carbohidratos, ácidos grasos y proteínas, aparecen en forma de acetil CoA, pudiendo entrar al ciclo de Krebs.

Formación de acetil-CoA (entrada al ciclo)

El piruvato formado en la glicólisis es introducido a la mitocondria donde se produce la Oxidación del piruvato: Piruvato + NAD+ -------> Acetil-CoA (2-C) + CO2 + NADH

El Acetil-CoA puede también producirse a partir de lípidos (por beta oxidación) o del metabolismo de ciertos aminoácidos. Ciclo de Krebs Este ciclo, también conocido como Ciclo de los ácidos tricarboxilicos tiene esencialmente la función de metabolizar el piruvato derivado de la glicólisis, amén de ser un nodo clave del metabolismo general. Las enzimas del ciclo de los ácidos tricarboxílicos (Krebs) están localizadas en la mitocondria. Recuérdese que las enzimas de la glicólisis se encuentran todas en el citoplasma, no en la mitocondria

52 ibid.

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31

El propósito esencial del ciclo es disgregar el grupo acetilo del acetil CoA para producir dos moléculas de CO2. En la primera reacción del ciclo, el grupo acetilo del acetil CoA es transferido por vía enzimática al ácido dicarboxílico de 4 carbonos ácido oxal acético, para formar ácido cítrico , un ácido tricarboxílico de 6 carbonos,

por esta razón el ciclo de Krebs, también es llamado ciclo del ácido cítrico o ciclo de los ácidos tricarboxilicos. En esta reacción se regenera la coenzima A libre, la cual puede unirse y transportar un nuevo grupo acetilo.

En resumen se introduce al ciclo una molécula de dos carbonos en forma de acetil CoA, así como una molécula de ácido oxal acético de cuatro carbonos, a través complejos procesos enzimáticos el ciclo devuelve dos átomos de carbono en forma

tal que se regenera una molécula de ácido oxal acético. Por otra parte en estas reacciones del ciclo, existen cuatro pasos, en cada uno de los cuales se separa un par de átomos de hidrógeno (mediante una deshidrogenasa) y adicionalmente se genera 1 molécula de ATP a partir de la fosforilación de ADP.

Es muy importante resaltar que el ácido oxal acético que fue necesario para introducir el combustible en el ciclo, se regenera al final del mismo. El ácido oxal

acético puede ahora reaccionar con una segunda molécula de ácido acético e iniciar un nuevo ciclo, en el que el ácido oxal acético será regenerado y así sucesivamente.

“Una molécula de ácido oxal acético puede ocasionar la oxidación de un número infinito de moléculas de ácido acético a CO2 y H2O, simplemente porque es regenerado por el ciclo en cada vuelta” 53

Balance del Ciclo de los Ácidos Tricarboxílicos:

Al empezar el ciclo tenemos: Acetil-CoA (2-C) + oxalacetato (4-C) + H2O -----> ácido cítrico (6-C, tres grupos ácidos ) Etapas siguientes:

1. Isomerización del citrato a isocitrato (6-C, tres grupos ácidos ) 2. Oxidación -------> alfa-cetoglutárico (5-C) + CO2 + NADH 3. Oxidación -------> succinil-CoA (4-C) + CO2 + NADH

4. Fosforilación a nivel de sustrato succinil-CoA (4-C) + GDP -------> succinato (4-C) + GTP (GTP con ADP se puede interconvertir en ATP)

5. La oxidación del succinato a -------> fumarato (4-C) + FADH2 6. El paso de fumarato a malato y, por una nueva oxidación, a ------->

oxalacetato (4-C) + NADH

En resumen: Acetil-CoA (2-C) + 3 NAD+ + FAD -------> 2 CO2 + 3NADH + FADH2 + ATP La fosforilación oxidativa.

Síntesis de ATP En la Mitocondria.

53 Lehminger Albert. Bioenergética. Fondo Educativo Interamericano

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Los electrones liberados en el ciclo de Krebs, y transportados por el sistema NAD+ y FDA+ si fueran transferidos directamente al oxígeno, generarían una reacción altamente energética

Cis aconiato Isocitrato

cetoglutarato

Succinato

Fumarato

Malato

Oxalacetato

Citrato

Acetil CoA

Piruvato

CO2

CO2

CO2

2H

2H

2H

2H

2H

Ácidos

Grasos

Aminoácidos

NAD FP1 Q b c a a3

FP2

ADP +Pi ADP +Pi ADP +Pi

ATP ATP ATP O2

HO2

Ciclo del ácido Tricarboxílico

O de Krebs

Transporte de electrones a lo largo de la cadena

respiratoria

Fosforilación en la cadena respiratoria

NADH + O2 -------> NAD + H2O Go' = - 52 kcal/mol

Esto produciría directamente la liberación de toda energía almacenada en los mismos en forma de calor. Para que ello no ocurra, los electrones son pasados por

una cadena de transporte donde ceden parcialmente su energía, a transportadores o carries que se encuentran en la Intermembrana mitocondrial. a su vez con el paso de éstos electrones por los transportadores el lado externo de la intermembrana de la mitocondria se carga con protones, este hecho forma un gradiente (gradiente de protones) entre la intermembrana externa cargada positivamente con H+ y la intermembrana interna cargada negativamente con grupos OH -, este gradiente juega un papel muy importante en la síntesis de ATP a nivel mitocondrial. El gradiente de protones se produce como resultado de la entrada de NADH (producido en las reacciones de oxido-reducción) a la cadena transportadora de electrones. Los protones se acumulan en el espacio intermembrana hasta un gradiente de concentración tal que pueden ser utilizados para producir ATP, ya que concentran una gran cantidad de energía.

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Los Protones (indicados por +) fluyen desde la ínter membrana a la matriz mitocondrial a través de los canales que forma una compleja enzima la ATP sintetasa. Este paso de los protones suministra la energía suficiente para que se pueda fosforilar el ADP, sintetizando así una molécula de ATP.

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Cadena de transporte de electrones

El esquema en la parte inferior muestra la intermembrana y la matriz de una mitocondria. Los iones H+ se acumulan en el compartimiento mitocondrial externo (espacio intermembrana). El hidrógeno cedido por el NADH entra a la cadena de transporte: los electrones son transferidos a lo largo de las proteínas de la cadena, y el protón al espacio intermembrana, donde genera un gradiente. Los protones re-entran pasando por el complejo ATP-sintetasa, generando ATP. En resumen:

Los protones son transferidos a través de la membrana, desde la matriz al espacio intermembrana, como resultado del transporte de electrones que se originan cuando el NADH cede un hidrógeno. La continuada producción de esos protones crea un gradiente de protones.

La ATP sintetasa es un gran complejo proteico con canales para protones que permiten la re-entrada de los mismos.

La síntesis de ATP se produce como resultado de la corriente de protones fluyendo a través de la membrana: ADP + Pi ---> ATP

En síntesis, el ciclo de los ácidos tricarboxílicos completa la oxidación del carbono del piruvato a su forma más oxidada (CO2); los electrones originalmente en los

enlaces C-H pasan por los portadores NADH y FADH para ser usados en la respiración. La eficiencia de la respiración llega casi al 40%. de la energía presente inicialmente en la molécula de glucosa, y es conservada en forma de ATP; el resto se libera como calor. Cuando se genera energía a partir de las proteínas y fundamentalmente de los ácidos libres, éstos necesariamente deben ser convertidos en acetilcoA, es decir

solo pueden ser metabolizados energéticamente mediante la respiración. Para el palmitato, el ácido graso más abundante en el cuerpo, se obtendrán 129 ATP cuando este ácido se metabolice a CO2 y H2O : C15H31COOH + 129PI + 129 ADP + 23O2 16 CO2 + 16H2O + 129 ATP

“Cuando el oxígeno suministrado a un músculo se vuelve limitado por ejemplo durante el trabajo físico pesado, el glucógeno contribuye relativamente más a la producción de energía que lo que lo hace la grasa. Esto obviamente da una mejor utilización del oxígeno trasportado al músculo”54 En resumen:

(Glucosa + Oxígeno = Agua + Anhídrido Carbónico + Movimiento y Calor)

54 Astrand. Fisiología del Trabajo físico. Nutrición y desempeño físico. Pág. 409.

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Balance para una molécula de glucosa que se convierte en 2 piruvatos, luego en 2 Acetil-CoA y luego a CO2 en la vía el ciclo de los ácidos tricarboxílicos, con todo el NADH y el FADH convertidos en ATP por la respiración:

1 glucosa + 38 ADP + 38 Pi -------> 6 CO2 + 38 ATP Dos de los NADH son formados en el citoplasma durante la glicólisis son transportados a la matriz mitocondrial, para ser posteriormente oxidado por la cadena transportadora de electrones, tienen que pasar por medio de transporte activo al interior de la mitocondria , Esto "cuesta" 1 ATP por NADH. Por lo tanto el balance final resulta en 36 ATP por glucosa y no 38 ATP. 1 glucosa + 38 ADP + 38 Pi + 2 NADH - 2 Pi -------> 6 CO2 + 36 ATP Este es un esquema simplificado de las numerosas reacciones que ocurren en el organismo para liberar energía durante el trabajo muscular. Sin embargo, destacan dos aspectos que son fundamentales cuando un trabajador está realizando trabajos físicos pesados.

Primero, el "combustible" para el trabajo muscular son los alimentos y éstos deben ingerirse en cantidad suficiente y con una distribución adecuada. Segundo, se necesita oxígeno para transformar la energía química contenida en los

alimentos en energía mecánica y calórica. El aporte de oxígeno depende de la capacidad de los sistemas respiratorio y cardiovascular, para tomar este elemento desde el aire ambiente y transportarlo hasta los músculos. En trabajos físicos suaves o moderados, el oxígeno aportado a los músculos es suficiente para obtener toda la energía en forma aeróbica. Cuando el trabajo se hace más intenso, puede llegar un punto en que el oxígeno disponible sea

insuficiente y parte de la energía deba ser obtenida en forma anaeróbica.

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Como se explicó, el trabajo anaeróbico lleva a la producción de ácido láctico y su acumulación en sangre y tejidos se asocia a fatiga muscular. Por este motivo, la mayoría de los fisiólogos actuales aceptan que el trabajo se debería considerar pesado cuando el metabolismo anaeróbico comienza a contribuir significativamente

en la liberación de energía. Mientras más alta es la participación de los procesos anaeróbicos, más extenuante es la actividad y más corto el período en que el trabajo se puede efectuar sin una pausa. Durante la recuperación, el metabolismo aeróbico se mantiene elevado, básicamente porque la mayor parte del ácido láctico es oxidado. Esta es la razón por la cual, cuando se realiza trabajo anaeróbico, se contrae una deuda de oxígeno, que debe ser pagada durante la recuperación.

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Capitulo 3

Procesos fisiológicos implicados en el desarrollo del trabajo físico

3.1 Estructura y contracción muscular El ejercicio físico es una actividad que desarrollan todos los seres humanos, en distinto grado, durante su existencia. Como fundamento de su conocimiento y significado es necesario precisar los mecanismos fisiológicos que le sirven de base. El mantenimiento de la actividad física es una necesidad absoluta para todos los seres humanos, en quienes el sistema muscular constituye cerca del 50% del peso del organismo. La contracción muscular y su consecuencia más evidente, el movimiento, es una función indispensable para todas las actividades relacionadas con la supervivencia, como se explicó en el primer capítulo. Por lo tanto se hace necesario explicar la función y la estructura muscular que de cuenta de los aspectos relacionados con el

movimiento en general y su relación con el trabajo en particular. El sarcómero es la unidad estructural y funcional de la células musculares, se repite a los largo de las miofibrillas, los elementos contráctiles de la célula. La unión de varias miofibrillas, forman un haz de fibras musculares.

epimisio endomisio

perimisio

Fotografía de un haz de fibras musculares, se aprecia el endomisio o tejido conectivo, el epimisio o tejido conectivo fibroso que rodea el músculo y el perimisio que rodea el haz de fibras55 En cada fibra (o célula) muscular hay muchas miofibrillas. Las miofibrillas están alineadas dentro del sarcómero de modo que puntos con la misma densidad se ubican en el mismo nivel.

55 :// escuela.med.puc.cl/curso histología.fotos

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Cada unidad repetida se denomina sarcómero y está limitado por una estrecha membrana denominada línea Z. En la región media del sarcómero hay una banda oscura, la banda A. Existen otras bandas más delgadas que se pueden ver en la periferia del sarcómero bandas I en el centro de las bandas I se ubica la línea Z. La

región en el centro de la banda A se denomina línea H. (ver foto) La banda A esta conformada por fibras finas o de Actina y fibras gruesas o de Miosina, las cuales están dispuestas a lo largo de la banda e intercaladas

Esquema estructura del sarcómero

La zona H solo posee filamentos gruesos (miosina) y la banda I solo filamentos finos (actina). Los componentes contráctiles básicos de la fibra muscular son ensamblados por

cuatro proteínas: Filamentos gruesos de miosina, Filamentos delgados de actina, Tropomiosina y Troponina Ninguna proteína es contráctil por si misma, se ha visto que la unión de la acto-miosina puede contrarse in Vitro. En el músculo estas proteínas forman un complejo proteico que gracias a su interacción, en la cual participan componentes como el calcio, y mediante complejas reacciones, las cuales requieren de energía en forma de ATP, se produce la relajación y contracción muscular.

En reposo ninguno de los filamentos de miosina está unido a filamentos de actina. Los “bastones” de tropomiosina se ubican hacia el borde del surco de los filamentos delgados, lo cual tiene un Efecto inhibidor. La llegada de un estímulo al terminal nervioso iniciará un influjo de calcio que causa la liberación sincrónica de Acetil colina ACh. En micro segundos la ACh. se une a los receptores musculares generando una apertura de los canales de Sodio y luego la apertura de los canales de Potasio, esto inicia un potencial de acción que se diseminará hacia adentro y a lo largo de la célula muscular

H

AII

ZZ

Filamentos finos

(actina)

Filamentos gruesos

(miosina)

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Placa motora56, se observa la moto neurona y sus terminaciones en el

miosito. La unión neuromuscular es básicamente el conjunto de un axón y una fibra muscular. El axón o terminal nerviosa adopta al final, en la zona de contacto con el músculo, una forma ovalada de unas 32 micras de amplitud. En esta zona final del axón se hallan mitocondrias y otros elementos que participan en la formación y almacenaje del neurotransmisor de la estimulación muscular: la acetilcolina.

Al otro lado de la terminal axónica se encuentra la membrana celular de la fibra muscular. A esta zona se la denomina placa motora. La zona intermedia entre la terminal nerviosa y la placa motora se denomina hendidura sináptica. La forma de la placa motora es la de una depresión con pliegues y se debe a que debe adaptarse a la forma de la terminal nerviosa y por los pliegues consigue aumentar mucho su superficie. La fibra muscular tiene forma alargada y en su interior se encuentran varios núcleos y las estructuras encargadas de la contracción muscular.

La finalidad del impulso axónico (neuronal) es la de conseguir llegar a la fibra muscular y producir la contracción de la misma. Para ello el potencial de acción axónico se convierte en señal química: la liberación de un neurotransmisor a la hendidura sináptica acetilcolina. La acetilcolina liberada en la hendidura llega hasta

la superficie de la placa motora, donde interactúa con unos receptores especiales para este neurotransmisor. La unión acetilcolina-receptor produce una modificación del potencial de acción de membrana hasta conseguir uno que pueda ser transmitido a toda la membrana muscular. Es decir, ocurre una transformación de un impulso químico en un impulso eléctrico.

Para que la unión de la ACh al receptor en la placa motora no se perpetúe, en la hendidura existe una enzima encargada de degradar la acetilcolina: la acetilcolinesterasa. Esta enzima fragmenta la acetilcolina en colina y acetato. Éstos metabolitos son captados por la terminal del axón que los reutiliza para sintetizar acetilcolina de nuevo.

La unión de la acetilcolina al receptor de la placa motora puede darse en dos

lugares que son diferentes en afinidad y que van a definir también la afinidad de determinados agonistas y antagonistas de la acetilcolina. Se necesita que se unan

56 :// escuela.med.puc.cl/curso histología.fotos

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dos moléculas de acetilcolina a los dos sitios del receptor para que el receptor adquiera una forma de canal en su interior y permita el paso de iones que van a permitir la modificación del potencial de acción. El tráfico de iones va a consistir en traslado de cationes sodio y calcio al interior de la célula muscular y de potasio

hacia fuera. El flujo más llamativo desde el punto de vista cuantitativo corresponde al sodio y al potasio. El potasio sigue un gradiente de concentración, mientras que el sodio toma un gradiente de concentración y eléctrico. El resultado es el aumento de la carga positiva en el lado interno de la membrana celular muscular.

La apertura del receptor sigue un fenómeno llamado del "todo o nada". Quiere decir que cuando un número de receptores suficiente está abierto simultáneamente, se

supera el umbral de despolarización de la placa motora y se desencadena el potencial de acción que se propaga al resto de la membrana muscular. Hay aproximadamente 10 veces más iones Na+ en el medio externo que en el interior de la célula, para el K+ es inverso, como la membrana celular es mucho menos permeable al Na+ que al K+, la tendencia del K+ a difundir fuera de la célula es contrarestada por la atracción de los iones proteicos dentro de la célula; para mantener la diferencia de la concentración de iones a través de la membrana celular en reposo debe haber un movimiento forzado de Na+ hacia fuera y de K+ hacia adentro, que virtualmente iguale la difusión en dirección opuesta. Es decir se requiere de un mecanismo energético que realice esta labor, tal es la función de la bomba de sodio – potasio. Los procesos metabólicos aeróbicos aportan energía para mantener una bomba de

ATP sodio-potasio.

BOMBA SODIO POTASIO

El potencial de acción generado mediante el mecanismo anteriormente expuesto se propaga hacia adentro de la célula muscular a lo largo del sistema T.

Exterior Membrana Interior

20 Mv

IonesPotasio

Bomba

Na+ K+

Impulso Metabólico de

La bomba

Difusión

Difusión

Iones sodio

130 mV

K+

Na+

K+

Na+

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Los túbulos T son invaginaciones que hacen parte del retículo sarcoplásmico yy son el principal reservorio de iones calcio en el músculo.

Este hecho (la propagación del potencial de acción hacia los túbulos T) da como

resultado la liberación de iones Ca+ desde las cisternas terminales del retículo sarcoplásmico RTsp, hacia el fluido que rodea las miofibrillas (sarcoplasma) En reposo el sarcoplasma está libre de Ca+, La despolarización de la célula muscular promueve la salida de los iones calcio del retículo sarcoplásmico (sistema de túbulos T) hacia el sarcoplasma, y la unión a la troponina (Troponina C)

SISTEMA ACTINA TROPONINA –TROPOMIOSINA

Mientras el sistema actina – troponina – topomiosina está libre de calcio, la tropomiosina se sitúa cerca al de interacción de la actina con la miosina, lo cual inhibe la contracción muscular. La unión del Ca+ con la troponina origina un cambio en el complejo troponina-tropomiosina-actina, que puede eliminar la inhibición entre la cabeza de miosina y la actina. Las “hebras” de tropomiosina son llevadas de la periferia al centro, permitiendo que así la actina reaccione con la miosina.

TnT

TnC

TnI

Lugar

activo

bloqueado

Lugar

activo

desbloqueado

2 Ca2+

2 Ca2+

Ca2+

Ca2+

Ca2+

Ca2+

ContracciónRelajación

Tropomiosina

Actina

S1

S2

Filamento de actina

Tropomiosina

Troponina

Miosina

ADP + ATP

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La unión del calcio a la molécula de troponina desplaza la tropomiosina liberando el sitio de interacción actina – miosina.

Al quedar libre el sitio de interacción las cabezas de miosina (S1) se mueve hacia el filamento de actina. Los puentes son energizados por ATP-Mg. S1 sufre un cambio conformacional. Los puentes cambian su relación angular con el eje del centro de miosina, este fenómeno ocasiona que los filamentos de actina se muevan (arrastrados) mediante un impulso energético. Se produce por lo tanto un acortamiento de la fibra muscular (contracción),

ATP es hidrolizado ya que la rotación de los puentes requiere energía. Luego el ADP y el fosfato son liberados de la cabeza de miosina

Posteriormente la cabeza de miosina capta nuevamente ATP, que rápidamente disocia la actina de la miosina, se libera Ca+ de la troponina y se transporta hacia el RTsp. Este evento requiere de energía por lo tanto se debe hidrolizar el ATP.

El efecto energético es que la troponina nuevamente cambia su posición en relación con las subunidades de actina, los puentes vuelven a su estado original, produciéndose la relajación o inhibición de la contracción.

En resumen: La contracción muscular está regulada por variaciones en los niveles citosólicos de Ca++, los que afectan las interacciones entre las cabezas de miosina y los filamentos de actina a través de las 2 proteínas accesorias asociadas a actina en el filamento fino: tropomiosina y troponina.

En el músculo en reposo la miosina no puede asociarse a la actina debido a que los sitios de unión para las cabezas de miosina en las actina, están bloqueados por la tropomiosina. Al aumentar las concentraciones citosólicas de Ca++, la subunidad TnC de la troponina une Ca++, produciéndose un cambio conformacional de la

ADP

ATP

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molécula de troponina y el desplazamiento de la molécula de tropomiosina hacia la parte más profunda de la hendidura de la hélice de actina. Como consecuencia los sitios, en la actina, capaces de interactuar con las cabezas

de la miosina quedan libres.

Las variaciones en las concentraciones citosólicas de Calcio se producen en respuesta a los estímulos nerviosos que inducen la contracción muscular y que actúan desencadenando la liberación de Ca++ desde el retículo sarcoplásmico hacia el citosol.

Al inicio del ciclo, la cabeza de la miosina, se encuentra estrechamente unida al filamento de actina (estado I). La unión de ATP a la cabeza de la miosina, reduce la afinidad de la cabeza de la miosina por la actina (estado II). La hidrólisis parcial del ATP (durante la cual ADP y fosfato (Pi) permanecen unidos a la miosina), activa la cabeza de la miosina, la que experimenta un cambio conformacional y se desplaza respecto del filamento fino (estado III). La miosina activada contacta a una molécula de actina y se une a ella produciéndose la liberación de Pi (estado IV).

Una vez unida la actina, la cabeza de la miosina experimenta un nuevo cambio conformacional que se traduce en un desplazamiento del filamento fino y en la liberación de ADP (estado V). De esta manera, cada cabeza de miosina se desplaza hacia el extremo (+) del filamento fino adyacente. Mientras la concentración de Ca++ sea alta y exista ATP disponible, los ciclos de formación de puentes actina-miosina continúan y el sarcómero continúa contrayéndose.

3.2 Contracción isométrica e isotónica

Se dice que una contracción muscular es isométrica cuando la longitud del músculo no se acorta durante la contracción; es isotónica cuando el músculo se acorta, pero la tensión del mismo permanece constante. La contracción isométrica aparentemente “no requiere” deslizamiento de miofibrillas, unas a lo largo de las otras. Aunque en realidad no existe tal contracción isométrica propiamente dicha puesto que siempre se realiza alguna modificación, por muy pequeña que sea en la estructura miobifrilar muscular. Bajo

- - - ++++ - - - - - - - - - - - - - - - - -

Ca2+

troponina tropomiosina

miosina

actina

Ca+2 Ca+2

Ca+2 Ca+2

Contracción isométrica e isotónica

Potencial de

acción

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esta condición lo cierto es que no existe desplazamiento articular, y al no haberlo no se realiza trabajo como categoría física: Trabajo es Fuerza por distancia, no obstante de producirse un consumo energético por la célula en función de la contracción sostenida lo cual induce cambios que implican modificaciones a nivel

cardiorrespiratorio. Las contracciones isotónicas siempre desplazan una carga, la cual debe tener en cuenta el fenómeno de la inercia, incluyendo la ejecución de un trabajo externo. Cuando una persona está de pie pone en función sus cuadriceps para mantener fijas las rodillas y rígidas las piernas (contracción isométrica). Cuando una persona levanta un peso con sus bíceps, desplaza la carga desde un posición inicial hasta otra, aquí se realiza una contracción isotónica. Cada músculo del cuerpo está compuesto por dos tipos de fibras: lentas y rápidas, que a su vez facilitan el trabajo muscular de tipo isométrico (estático) o isotónico

(dinámico). cada una de ellas tiene sus propias características Fibras lentas (rojas) o tipo I:

- Fibras musculares más pequeñas que las de tipo II o blancas. - Están inervadas por fibras nerviosas más pequeñas. - Sistema vascular más amplio, para que las fibras cuenten con cantidad extra

de oxígeno. - Gran cantidad de mitocondrias, debido a niveles elevados del metabolismo

oxidativo. - Contienen grandes cantidades de mioglobina, almacena oxígeno para las

mitocondrias. - Baja actividad de la ATPasa y menor número de enzimas glucolíticas

- La velocidad de la respuesta es menor que las fibras musculares tipo II. - Están implicadas en el trabajo dinámico de tipo oxígeno dependiente

Fibras rápidas (blancas) o tipo II:

- Fibras mucho más grandes que las de tipo I, necesarias para una contracción muy potente.

- Motoneurona grande, con mayor extensión de la placa terminal, con el fin de lograr una mayor y más rápida excitación (despolarización) de la célula muscular

- Retículo sarcoplásmico extenso, para una liberación adecuada y rápida de

calcio. - Grandes cantidades de enzimas glucolíticas, para la producción rápida de

energía. - Riego sanguíneo menos amplio, porque el metabolismo oxidativo es menos

importante. - Importante actividad de la ATPasa muscular, que degrada de manera rápida

el ATP en respuesta a la exigencia energética de la contracción muscular - Menos mitocondrias, también porque el metabolismo oxidativo tiene poca

importancia.

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Las fibras tipo II están adaptadas para contracciones rápidas y poderosas como por ej. levantamiento de objetos pesados de manera rápida; las fibras tipo I para actividad muscular continua y prolongada como por ej. Cortar caña con machete.

Alta Alta Baja Actividad ATPasa

Baja Media Alta Actividad enz. Mitocondrial

Alta Alta Baja Actividad enz. glucogenolitica

Bajo Mediano Alto Contenido de mioglobina

Baja Mediana Alta Densidad Capilar

Baja Mediana Alta Resistencia

Alta Alta Baja Velocidad contráctil

Alta Alta Baja Descarga

Grande Grande Pequeña Motoneurona

Fibra de sacudida

rápida Tipo II

a b

Fibra

sacudida

Lenta

Tipo I

PROPIEDAD

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Capitulo 4 El trabajo físico como proceso fisiológico

Podemos considerar al trabajo físico como un estrés impuesto al organismo, por el

cual este responde con una serie de procesos internos que buscan la adaptación y cuyo resultado será el desarrollo de la actividad normal, de lo contrario concurrirán la sobrecarga, la fatiga, el distrés y el desgaste según sea la magnitud, tiempo e intensidad de la carga aplicada. La sobrecarga se produce cuando la magnitud de la carga sobrepasa la capacidad de respuesta de los procesos adaptativos del organismo. 3.1 Procesos de adaptación Fisiológica al Trabajo Físico: En el desarrollo del trabajo físico se producen dos tipos de Adaptaciones: Procesos de adaptación aguda: tienen lugar en el transcurso del trabajo físico, en el momento que se produce la fuerza de trabajo.

Procesos de adaptación crónica: es la que se manifiesta por los cambios estructurales y funcionales fruto de las interacciones de los procesos fisiológicos (cuando el ejercicio/carga de trabajo es repetida y continua), por ej. aumento del número de mitocondrias musculares, aumento de la capacidad y fuerza de contracción cardiaca, incremento del consumo máximo de oxígeno (VO2), disminución de la frecuencia cardiaca, incremento de la capacidad oxidativa del músculo, etc. No todas las cargas de trabajo producen efectos crónicos sobre el organismo, puesto que se requiere que las variables fisiológicas adquieran un determinado “nivel de exigencia” al cual responden los diferentes sistemas involucrados, generando transformaciones funcionales y anatómicas. Éstos procesos ocurren en la producción y reproducción de la fuerza de trabajo. Una de las razones por las cuales se debe tener control sobre las exigencias del trabajo es porque muchos trabajadores(as) no están “fisiológicamente” entrenados

para realizar actividades que demandan altas cargas de trabajo dinámico y estático. El entrenamiento de la función cardiorrespiratoria, implica llevar las variables fisiológicas como la frecuencia cardiaca, presión arterial, frecuencia respiratoria, respuesta hormonal, a niveles límites o por encima de ellos, de modo que, si esto ocurriese en el trabajo, el trabajador(a) solo podría realizar la labor por muy poco tiempo, algunos minutos, con la aparición subsiguiente de fatiga. El proceso laboral requiere de continuidad y exposición al trabajo físico por varias horas de la jornada de trabajo, durante varios días a la semana, por muchos años, por lo tanto no se podría llevar al trabajador a tales niveles de exigencia puesto que el riesgo de fatiga, de lesión, de enfermedad y de desgaste sería muy alto y permanente. Por lo tanto es necesario e importante estudiar y precisar los cambios que ocurren

en el organismo como respuesta a la exigencia física del trabajo: Durante el esfuerzo en el desarrollo de un trabajo físico están presentes las siguientes fases: 1- Fase de entrada o inicio del trabajo físico 2- Fase de estabilización 3- Fase de fatiga (no siempre está presente) 4- Fase de recuperación

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Fase de inicio

Es un estado funcional que tiene lugar desde el paso del estado de reposo al de actividad. Se dice que es heterocrónica, porque no todas las funciones mecánicas comienzan simultáneamente (Ej. presión arterial, volumen minuto, transporte de O2, etc.) En esta fase predominan los procesos anaerobios, porque no hay correspondencia entre la oferta y la demanda de oxígeno debido a un ajuste cardio circulatorio inadecuado. Inicialmente el trabajo muscular se da con base en las reservas energéticas de ATP y fosfocreatina de la célula muscular, esta vía a pesar de ser muy energética se agota rápidamente puesto que las exigencias energéticas musculares pueden aumentar hasta en 1000 veces dependiendo de la intensidad y tipo de la carga; debe por lo tanto recurrirse a mecanismos energéticos que puedan producir ATP de forma rápida y en mayor cantidad, tal es el caso de la glucólisis, que como se señalo en el capítulo sobre metabolismo energético, produce ATP a expensas de la

glucosa. El inconveniente de esta vía es su bajo rendimiento y la producción de lactato, lo cual obliga al sistema cardiovascular a modificar su respuesta en función de lograr el equilibrio fisiológico. Esta fase se caracteriza por un rápido incremento de la frecuencia cardiaca y respiratoria secundaria a los cambios anteriormente descritos. Fase de estabilización. Después de la fase de entrada y antes de la fase de estabilización, se produce un estado de "Punto Muerto", donde la capacidad de trabajo disminuye sensiblemente debido a la transición y ajuste entre los procesos anaeróbicos (no oxígeno dependientes) y aeróbicos (oxígeno dependientes) . En muchas actividades laborales, el “punto muerto” no es percibido, fundamentalmente por la baja

intensidad de la carga de trabajo. A continuación y como respuesta adaptativa viene el llamado "Segundo aliento", que es donde comienza la fase de estabilización o estado de equilibrio, que es predominantemente aeróbico. Los mecanismos aeróbicos asumen la responsabilidad de la producción energética para la contracción muscular, siendo esta vía mucho más eficiente en la producción de ATP. En individuos muy entrenados la eficiencia energética de esta vía resulta ser hasta del 40%, en el promedio de los trabajadores solo alcanza el 18%. Cuando las demandas energéticas de la actividad sobrepasan la capacidad para producir energía por la vía aeróbica se produce la fase de fatiga, por agotamiento de las reservas, deficiencia en el transporte y uso del oxígeno y/o acumulación del ácido láctico. Al disminuir la carga de trabajo parte del lactato acumulado puede ser

reprocesado convirtiéndose en piruvato, el cual tiene la posibilidad de ser oxidado en el ciclo de Krebs, mejorando la eficiencia del sistema. Cuando el individuo se encuentra en el "Punto Muerto", que ocurre durante los primeros minutos del trabajo físico, la carga parece muy agotadora. Puede experimentarse disnea (sensación de falta de aire), pero la dificultad finalmente cede; se experimenta el "Segundo aliento". Los factores que provocan esta dificultad pueden ser debidos a una acumulación de metabolitos en los músculos activados y en la sangre los que a su vez sirven de alarmas que provocan respuestas locales y sistémicas que buscan entre otros aspectos mejorar el transporte y la captación de oxígeno.

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Durante el comienzo de un ejercicio/trabajo pesado, se presenta hipoventilación debido al hecho de que hay una demora en la regulación química y mecánica de la respiración (falta de adecuación longitud/tensión en los músculos intercostales).

Cuando se produce el "Segundo aliento", la respiración se ajusta a los requerimientos. Parece que los músculos respiratorios son forzados a trabajar anaerobiamente durante las fases iniciales del trabajo físico pesado o intenso, si hay una demora en la redistribución de sangre. Entonces se puede producir un dolor punzante en el costado. Probablemente sea resultado de hipoxia en el diafragma el cual cede y desaparece a medida que la irrigación de los músculos mejora. Un desencadenante alternativo de este dolor puede ser un estímulo de origen mecánico de receptores del dolor en la región abdominal. Antes se creía que el dolor era causado por un vaciamiento de los depósitos de sangre en el bazo y la contracción que ocurría en el mismo. En el ser humano el bazo no tiene tal función de depósito. Aun más, personas a quienes se le ha extirpado el bazo (esplenectomizados) pueden experimentar el dolor. La fase de estabilización que implica la entrada de mecanismos aeróbicos y la

consecuente producción de energía por esta vía como la principal, permiten que el trabajo pueda ser desarrollado de manera continua y por tiempos relativamente largos (horas), siempre y cuando se tenga un adecuado aporte de oxígeno, de alimentos o reservas energéticas. Éstos aspectos son críticos para la vía aeróbica puesto que si las demandas de energía superan las de provisión de oxígeno, se “bloquea” la vía oxidativa (aeróbica), derivándose la producción de energía a la vía anaeróbica. Es importante señalar que a medida que se alcanza la mayor eficiencia de la vía oxidativa (aeróbica) también los niveles de producción de ácido láctico se hacen crecientes, llegándose a producir un cambio significativo en la producción de lactato al alcanzarse el máximo rendimiento en la utilización del oxígeno (capacidad aeróbica máxima). Existe un nivel o “punto” que se conoce como umbral aeróbico-anaeróbico, o umbral de lactato a partir del cual la producción de energía a

expensas de los mecanismos anaeróbicos, vía glicólisis se incrementan, como consecuencia el lactato en sangre se aumenta. Algunos autores han señalado que el umbral anaeróbico se encuentra entre los 2,5 y los 4 mM de lactato, a partir de aquí la concentración de lactato aumenta considerablemente en sangre. Para individuos no entrenados, como el caso de la mayoría de nuestros trabajadores57 el umbral anaeróbico se encuentra cercano al 50% de la capacidad o potencia aeróbica máxima VO2 max. Mientras que para deportistas entrenados en resistencia puede estar en el orden del 85% de la VO2 max.58 Fase de recuperación La fase de recuperación es la que tiene comienzo una vez terminada la carga de

trabajo físico. En esta fase hay una disminución paulatina de la captación de O2, con un componente rápido que representa el costo de energía necesaria para formar el ATP y la Fosfocreatina gastados y saturar la mioglobina muscular. Luego hay un componente lento relacionado principalmente con la resíntesis de glucógeno consumido, eliminar el aumento de la temperatura residual y las catecolaminas remanentes. Este período coincide con el aumento del nivel de insulina y de glucagón en sangre, por lo que la captación de glucosa por el músculo en recuperación es de 3 o 4 veces la de reposo.

57 Velásquez Juan Carlos, Caracterización de capacidad física de trabajo en trabajadores colombianos 58 Astrand Fisiología del trabajo Físico.. Tercera edición

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Al inicio y durante el desarrollo de una actividad física, como respuesta a un trabajo físico externo impuesto al organismo se desarrollan y modifican una serie de procesos internos, que buscan una respuesta adaptativa. Tales procesos pueden

ser clasificados así: Procesos Metabólicos. Procesos Circulatorios. Procesos Cardíacos. Procesos Respiratorios. Otros Procesos fisiológicos . 3.2 Procesos metabólicos Sistemas metabólicos musculares

Como se documentó anteriormente, el ATP es la única fuente directa de energía para la contracción muscular. Durante el trabajo físico máximo, el músculo esquelético utiliza hasta 1 x 10-3 Moles de ATP/gramo de músculo/minuto. Esta velocidad de consumo de ATP es de 100 a 1000 veces superior al consumo de ATP del músculo en reposo, que solo posee 5 x 10-6 mol/gramo de ATP acumulados en sus reservas, por consiguiente muy rápidamente habrá depleción de las reservas ATP (en menos de 1 seg). Por fortuna existen mecanismos para la generación de ATP de considerable capacidad y rapidez.59 Los sistemas metabólicos musculares son: a) Reserva de ATP acumulados intracelularmente b) Conversión de las reservas de alta energía de la forma de fosfocreatina a ATP c) Generación de ATP mediante glucólisis anaeróbica

d) Respiración o metabolismo oxidativo del acetil-CoA (glucosa, ácidos grasos libres, aminoácidos)

Con el comienzo del trabajo de intensidad moderada a intensa, la transferencia de fosfato y la glucólisis anaeróbica representan las fuentes iniciales de combustible para reponer el ATP consumido. Los niveles de glucógeno y fosfocreatina descienden rápidamente y aumenta la concentración de lactato en la célula. La preferencia inicial de estas vías metabólicas, está relacionado en parte con la velocidad de las reacciones para la producción de ATP (ver producción de energía en la célula). El metabolismo oxidativo es mucho más lento y además necesita una mayor captación de sustrato y O2, los cuales requieren un incremento del flujo sanguíneo. Una vez alcanzado este estado, la generación de ATP puede atribuirse casi por completo a la captación de O2 y sustratos de la sangre.

Tanto en reposo como en ejercicio, el músculo esquelético utiliza ácidos grasos libres (AGL) como una de las principales fuentes de combustible para el metabolismo aeróbico. Para el músculo esquelético de cualquier capacidad aeróbica, el transporte de O2 y sustratos (principalmente AGL) limita el nivel de rendimiento del trabajo submáximo de duración apreciable.

59 Rhodal. Fisiología del Trabajo Físico, Editorial Panamericana, tercera edición, 1992.

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En el músculo en reposo el cociente respiratorio (CR=VCO2 /VO2) se acerca a 0,7 (normal en el organismo en reposo = 0,82), lo cual indica una dependencia casi total de la oxidación de AGL. La captación de glucosa representa menos del 10% del consumo total de O2 por el músculo

C ON SU M O D E SU STR A TOS EN ER GER GETIC OS EN FU N C ION D EL T IEM PO Y D EL

TR A B A JO

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 40 90 180 240

T iem po en m inutos

Pro

po

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a

O TRO S

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G LUCO SA

Durante la fase inicial de la carga física intensa el glucógeno muscular constituye la principal fuente de energía consumida. El índice de glucogenólisis muscular es más elevado durante los primeros 5 a 10 minutos. Si el trabajo intenso continúa los sustratos llevados por la sangre se convierten en fuentes cada vez más importante de energía. Entre los 10 a 40 minutos aumenta de 7 a 20 veces la captación de glucosa, representando el 30 al 40% del consumo de O2 total, equiparada a la proporcionada por los AGL. Si el trabajo físico continúa más de 40 minutos, la utilización de glucosa alcanza su pico máximo entre los 90 y 180 minutos, declinando luego, aumentando progresivamente la utilización de AGL, que a las 4 horas, alcanza aproximadamente

el 60%. El aumento de la utilización de la glucosa está asociado con un aumento de la excreción de alanina del músculo, que es proporcional a la intensidad del ejercicio efectuado. Si se prolonga el ejercicio pueden ser importantes combustibles energéticos los aminoácidos de cadena ramificada (leucina, isoleucina y valina) que son excretados por el hígado y captados por el músculo, donde se obtienen de 32 a 42 moles de ATP por cada mol de aminoácidos. En conclusión: durante ejercicios prolongados la utilización de combustibles está caracterizada por una secuencia trifásica, en la cual predomina como sustrato principal para brindar productos de energía el glucógeno muscular, la glucosa sanguínea y los AGL sucesivamente.

Regulación de la glicemia en el trabajo físico En el trabajo de corta duración de liviana a moderada intensidad, la concentración de glucosa en sangre prácticamente no se modifica con relación a la glicemia en

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reposo. Si es intenso puede observarse una elevación leve de la glicemia (20 a 30 mg/dl)

N IVELES D E GLU C OSA PLA SM A TIC OS EN FU N C ION D EL T IEM PO A C TIVID A D

M OD ER A D A

40

50

60

70

80

90

100

0 40 80 120 160 200 240

Trabajo físico en m inu tos

Gli

cem

ia m

g/d

l

En el trabajo físico prolongado (más de 90 minutos) la glicemia desciende entre10 a

40 mg/dl El hígado representa el único sitio de producción y liberación de glucosa al torrente sanguíneo y debe tratar de equilibrar el consumo de glucosa por parte del músculo. En reposo el índice de producción de glucosa hepática es de 150 mg/min., del cual el 75% es glucogenólisis (a partir de glucógeno) y el resto es gluconeogénesis (a

partir de lactato, piruvato y glicerol y/o aminoácidos: alanina principalmente). En el ejercicio de corta duración el aumento de liberación de glucosa hepática es a expensas de la glucogenólisis. A medida que el ejercicio se prolonga hay mayor dependencia de la captación del precursor gluconeogénico para mantener la producción de glucosa hepática.

G LUCO G E NO LIS IS HE P ATICA, S US TRATO S

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

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reposo 40 240

TIE M P O

mm

ol /m

G lucogenolsis

Am inoacidos

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P iruvato

Lactato

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La respuesta hormonal al ejercicio se caracteriza por descenso de insulina y aumento de glucagón. Además aumentan la somatotrofina, adrenalina,

noradrenalina y cortisol. La importancia fisiológica de la alteración del medio hormonal en el ejercicio se relaciona más con el estímulo de producción hepática de glucosa que con el aumento de utilización de ésta.

CO M P O RTAM IE NTO DE L G LUCAG O N P LAS M ATICO E N FUNCIO N DE L

T IE M P O Y TRABAJO

0

50

100

150

200

250

300

350

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450

Resposo 40 80 120 160 200 240

Trabajo fisico en m inutos

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cag

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l

INS ULINA P LAS M ATICA E N FUNCIO N DE L T IE M P O DE TRABAJO

3

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7

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11

13

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Reposo 40 80 120 160 200 240

Trabajo físico en m inu tos

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lin

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ml

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Recuperación posterior al ejercicio a) Metabolismo de la glucosa

El efecto inmediato del metabolismo de la glucosa en fase de recuperación es el de iniciar la reposición de las reservas de glucógeno en el músculo y en el hígado. En período de recuperación temprana hay una rápida elevación de insulina que disminuye la liberación de glucosa hepática hasta niveles basales. El glucagón se mantiene elevado y contribuye al aumento de la captación hepática de precursores gluconeogénicos, principalmente lactato y piruvato y en menor grado alanina. El músculo mantiene la captación de glucosa 3 a 4 veces por encima de los niveles basales. A las 12 - 14 hrs. posteriores al trabajo intenso las reservas de glucógeno muscular aumentan el 50% o más, aún en ausencia de ingesta alimentaria. Esto se explica por la acelerada gluconeogénesis hepática y su liberación posterior al torrente sanguíneo.

b) Catabolismo y anabolismo proteico Durante el trabajo físico intenso o muy intenso existe catabolismo proteico para obtener sustratos para la gluconeogénesis. Finalizado el estado de contracción muscular se produce un aumento de la respuesta anabólica, y si se repiten las sesiones de ejercicio el efecto a largo plazo se manifiesta con una hipertrofia muscular. 3.3 Procesos circulatorios

Durante el trabajo físico el mayor requerimiento de O2 por los músculos que se contraen es satisfecho por un aumento del aporte sanguíneo. Esto es posible porque el corazón bombea más sangre por minuto y porque ocurren adaptaciones circulatorias, que desvían gran parte del torrente sanguíneo desde tejidos menos activos hacia los músculos. Estas adaptaciones circulatorias no se circunscriben solamente a los músculos esqueléticos porque adicionalmente se aumenta el requerimiento de O2 del corazón y porque se debe evitar que se desvíe sangre desde el cerebro hacia los músculos, es decir que disminuya el flujo cerebral. El flujo sanguíneo a través de los pulmones debe aumentar en la misma proporción que el flujo en la circulación sistémica, pero sin que la velocidad se acelere tanto

como para dificultar el adecuado intercambio gaseoso. Éstos grandes cambios adaptativos de la circulación obedecen a la interacción de factores nerviosos, mecánicos y químicos. Presión sanguínea arterial Uno de los importantes ajustes durante el ejercicio es el aumento de la presión sanguínea arterial (PA), la cual provee la fuerza conducente para incrementar el flujo sanguíneo a través de los músculos. Al mismo tiempo la PA excesivamente

Niv

ele

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a

ejercicio

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alta durante el reposo puede reducir seriamente la tolerancia de un individuo al ejercicio. El costo de energía, es decir la captación de oxígeno del corazón está relacionada

con la tensión que este debe desarrollar y el tiempo durante el cual se mantiene esta tensión. Por lo tanto, un aumento del tamaño del corazón aumenta la carga que se ejerce sobre él. Es importante tener en cuenta que el músculo cardíaco sigue la misma ley que el músculo esquelético: Su capacidad para producir tensión aumenta con la longitud de la miofibrilla. La máxima fuerza activa desarrollada por el músculo cardíaco se logra con una longitud de sarcómero 2,2 micras (Astrand 1992) pero disminuye rápidamente con longitudes de sarcómero menores y cuando se estira más allá de su longitud óptima. (Razón 1 :1,2) ver gráfica:

LONGITUD DEL MUSCULO

F

U

E

R

Z

A

D

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C

O

N

T

R

A

C

C

I

O

N

RELACION LONGITUD DEL MUSCULO

FUERZA DE CONTRACCION

LONGITUD OPTIMA

De modo que un aumento del tamaño del corazón y por ende del cardiomiocito p.ej. la inducida por el entrenamiento aeróbico, mejora la capacidad de producción

del fuerza por el músculo cardíaco. A su vez este aspecto mejora el llenado de fin de diástole, que sumado a una mayor capacidad contráctil (fuerza de contracción muscular) incrementan el volumen sistólico. El aumento del volumen sistólico (VS) del corazón hace que se expulse mayor volumen de sangre hacia la aorta durante la sístole. Si la resistencia periférica (RP) de las arteriolas permanece constante, la distensión de las arterias debe aumentar para dar cabida a esa masa de sangre, y la presión sistólica se eleva a un nivel mayor antes de que el flujo de salida pueda equilibrar el flujo de entrada. La presión arterial en la aorta se mantiene por la sinergia de los siguientes factores:

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a. Aumento del volumen minuto b. Aumento de la resistencia periférica c. Elasticidad de las arterias principales d. Aumento relativo de la viscosidad de la sangre

e. Aumento relativo de la volemia La presión diastólica se incrementa en menor grado, porque la mayor distensión sistólica de los vasos ocasiona una retracción diastólica más rápida y, en consecuencia, la presión puede caer hasta alcanzar casi el nivel diastólico normal. El aumento de la frecuencia cardiaca (FC) eleva fundamentalmente la presión diastólica, al reducir el tiempo disponible para la caída de la presión en la diástole. Si la elevación de la presión arterial (PA) por vasoconstricción generalizada, como respuesta a la estimulación simpática (por estimulación de receptores adrenérgicos) se asocia con vaso dilatación localizada en un órgano aislado, p. Ej. En músculo estriado (por estimulación de receptores 2 adrenérgicos), se

producen condiciones ideales para que se incremente el flujo sanguíneo a través de dicho órgano, en este caso el músculo esquelético. La PA también es afectada por la postura corporal; al pasar una persona del decúbito a posición parada se produce caída momentánea de la presión a consecuencia del menor retorno venoso. Esto activa el reflejo del seno carotídeo, el cual origina una pronta vasoconstricción de los vasos esplácnicos, con elevación consecutiva de la PA que asegura el flujo al cerebro. Esta compensación generalmente sobrepasa la marca anterior, y la PA es comúnmente entre 10 y 15 mmHg más alta que en posición decúbito. También la FC aumenta con el cambio de la postura. La elevación mínima, o la ausencia de elevación de la FC, y el aumento moderado en la PA al adoptar posición erecta, son interpretados como signos de ajuste

circulatorio adecuado. Control del flujo sanguíneo en los órganos La adecuación del flujo sanguíneo a las necesidades metabólicas de los tejidos comprende dos procesos distintos, aunque relacionados: dilatación de las arteriolas en los tejidos activos y constricción compensatoria de arteriolas en tejidos menos activos (piel y órganos abdominales). El corazón y el cerebro, en cambio requieren una rica provisión de sangre en todo momento y por eso no participan en la vasoconstricción compensatoria del trabajo físico, aunque el volumen de flujo se mantiene con el aumento de la carga de trabajo físico, la proporción del flujo disminuye en relación con el volumen minuto circulante.

Cuando es necesario, el flujo sanguíneo a través de los tejidos puede elevarse aún más por incremento del volumen minuto (VM). El calibre de los vasos es regulado por factores nerviosos, mecánicos y químicos. Control del flujo sanguíneo a través de los músculos esqueléticos Factores nerviosos: En reposo los vasos musculares tienen cierto grado de vasoconstricción, (tono vasomotor) que persiste al eliminar la inervación vasomotora.

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Los músculos esqueléticos reciben fibras vasomotoras exclusivamente de la división simpática del sistema nervioso autónomo (SNA) de dos tipos:

Adrenérgicas: vasoconstrictoras, receptores con débil acción sobre el músculo esquelético Colinérgicas: vasodilatadoras. Los vasos musculares presentan además receptores 2, que producen vasodilatación. Factores mecánicos: Compresiones extrínsecas producidas por los músculos en contracción. La actividad de contracción y relajación del músculo estriado cumple la función de

“bombeo” del fluido sanguíneo que se encuentra en los capilares y vasos sanguíneos, lo que facilita el retorno venoso, es importante comentar que se requiere un adecuado sistema valvular sobre todo en sistema venoso de miembros inferiores para que la eficacia de este bombeo surta el efecto deseado. Por el contrario, el trabajo estático , donde la contracción muscular es sostenida, puede llegar a niveles tales que colapsa el sistema venoso, impidiendo el retorno venoso, esto a su vez disminuye el llenado diastólico lo que contribuye a la disminución del volumen sistólico; compensatoriamente se genera un aumento importante de la frecuencia cardiaca. A su vez este fenómeno (de contracción sostenida a nivel muscular) incrementa la resistencia vascular periférica con el consecuente aumento de la tensión arterial. En resumen la constricción principalmente pasiva de las venas o vasos de

capacitancia, la acción de bomba de los músculos en ejercicio y los movimientos respiratorios forzados ayuda al retorno venoso hacia el corazón causando un aumento de la precarga. Dado que el corazón escapa de la influencia vagal y los impulsos simpáticos, pueden aumentar la fuerza de contracción muscular, el corazón gana capacidad para hacerse cargo del mayor flujo de sangre y si es necesario bombea contra una resistencia elevada (post carga). Factores químicos: Muchas pruebas indican que la vasodilatación en el músculo esquelético se debe a la acción directa de modificaciones químicas locales sobre los vasos sanguíneos,

éstos agentes serían: Falta de O2 (hipoxia tisular) Mayores concentraciones de CO2 y ácido láctico Liberación de potasio intracelular, histamina y compuestos de adenina provenientes de la desintegración del ATP

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En la figura que se muestra a continuación se esquematizan los cambios principales del fluido intersticial durante la contracción de las células musculares. Cuando el músculo está inactivo las arteriolas están contraídas, la concentración de metabolitos y CO2 en el líquido intersticial es baja y se usa poco O2. Cuando los

músculos se vuelven activos:

Glucosa

Mit

CO

Ácido láctico

ATP

ADP

P

P

i

i

Adenosina

Energía

Energía

Energía

AMPP

i

contráctiles

Elementos

Célula muscular

MC

O

P

2

i

K+

H+

2

22

K+

ACTIVOEN REPOSO

Adenosina

y nucleótidos

de adenina

Espacio intersticial

Arteriola

Vasoconstricción Vasodilatación

Figura Nº 6

CO CO 2

Na+

O

H+

1) la despolarización de la membrana celular (MC) aumenta la concentración de K+ en el espacio extracelular; 2) la regeneración de adenosin trifosfato (ATP) por las mitocondrias (Mit) aumenta la producción de CO2, el cual difunde hacia el espacio extracelular; 3) la producción anaerobia de ATP en el citoplasma da como resultado la formación de ácido láctico, el cual difunde lentamente fuera de la célula; 4) la mayor cantidad de ácido láctico y CO2 causa un aumento en la concentración de H+ en el fluido extracelular y por ende una disminución del pH; 5) la hidrólisis del ATP a difosfato (ADP) y monofosfato (AMP) y adenosina, con liberación de fosfato inorgánico (Pi), aumenta la concentración de adenosina y nucleótidos de adenina en el espacio extracelular; 6) la osmolaridad del fluido extracelular aumenta. Cada uno

de éstos cambios puede causar la relajación de las células de músculo liso contraído y es probable que su combinación sea responsable del ajuste sanguíneo a las necesidades metabólicas de los tejidos. (Las letras más grandes indican mayores concentraciones y osmolaridad) Vasoconstricción compensadora durante la actividad física Durante el ejercicio o trabajo con cargas altas, junto con la dilatación de los vasos en los músculos, hay vasoconstricción en órganos abdominales. El flujo sanguíneo

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disminuye por debajo de los niveles en reposo, por ej. en riñón el Flujo Sanguíneo Renal disminuye entre el 50 al 80%. En reposo los riñones reciben aproximadamente el 25% del volumen minuto. No hay impulsos tónicos desde el sistema nervioso central SNC hacia los vasos sanguíneos renales, pero la

estimulación eléctrica de los nervios renales causa una intensa constricción de los vasos renales con cambios asociados al flujo sanguíneo (hasta 250 ml/min) y la excreción de agua y electrolitos (pappenheimer 1960) La carga física de trabajo, los cambios posturales y el estrés circulatorio pueden causar profundas modificaciones de la función renal, mediada a través de efectos hemodinámicos de los nervios renales. Los cambios en la función cardiaca y en la circulación, desde el momento en que comienza la carga física o incluso antes se inician en el cerebro por encima de los centros bulbares probablemente en la corteza cerebral y el diencéfalo. Esta orden central que recluta a las unidades motoras también estimula los circuitos bulbares y espinales que provocan respuestas cardiovasculares al trabajo físico. (Astrand 1992). Una vasoconstricción máxima de los vasos sanguíneos esplácnicos y renales pueden redistribuir hasta 2,2 L/min hacia los músculos activados, esto podría aumentar la

captación de O2 en aproximadamente 0,5 L/min sin ningún aumento adicional del volumen minuto60. El flujo sanguíneo humano está inversamente relacionado con la FC en una amplia variedad de estrés (aproximadamente una reducción de 0,6% en el flujo por cada latido cardiaco Astrand 1992). Los vasos de la piel se contraen inicialmente, pero si el trabajo continúa se dilatan para eliminar el calor excesivo que se produce en la contracción muscular. Además se pierde líquido por sudor con la consiguiente deshidratación y con ello, aumento del hematocrito. El resultado final es una derivación de sangre desde los órganos abdominales hacia los músculos activos, corazón, piel y un pequeño cambio en el flujo sanguíneo de otras regiones del cuerpo. Este mecanismo derivador, junto con el aumento del VM, elevan el flujo sanguíneo en los músculos en actividad hasta 20 veces más, por lo

que el consumo de O2 se puede incrementar de 0,16 ml de O2 por cada 100 gramos de músculo por minuto en reposo hasta 12 ml de O2 en ejercicio,61es decir 75 veces más. En la figura se muestra como las arteriolas y capilares están dispuestos en circuitos acoplados en paralelo entre las arterias (arriba) y las venas. El volumen minuto puede aumentar 5 veces cuando se pasa de un ejercicio común a uno extenuante. Las cantidades indican la distribución relativa de la sangre hacia los diversos órganos en reposo (escala inferior) y durante el ejercicio (escala superior). Durante el ejercicio la sangre circulante es desviada primariamente hacia los músculos. El área de los cuadrados negros es aproximadamente proporcional al volumen minuto del flujo sanguíneo. No se incluye una estimación del flujo

sanguíneo del 5 a 10 % hacia los tejidos adiposos en reposo, aproximadamente un 1 % durante un trabajo pesado.

60 Astrand Per Olof. Fisiología del Trabajo Físico, Editorial Panamericana, tercera edición, 1992.

61 Ibid

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Flujo sanguíneo en los músculos activos En reposo, los músculos esqueléticos constituyen el 40% del peso corporal y reciben solamente el 15% del VM. Sus arteriolas están contraídas por el tono

intrínseco de su músculo liso, además de su inervación vasoconstrictora simpática. Gran parte de los capilares musculares se encuentran cerrados (se abren y se cierran alternadamente respondiendo a la actividad rítmica de los esfínteres precapilares). En reposo 1 de cada 30 capilares está activo, con el aumento de la carga de trabajo físico el número de capilares activos se incrementa posibilitando mayor flujo, es importante considerar que los

cambios en la presión arterial (incremento) posibilitan una adecuada irrigación de los “nuevos” vasos activos, el resultado es un efectivo aumento de flujo sanguíneo en los músculos activos por el

trabajo. Los cambios circulatorios en el ejercicio se los puede dividir en dos etapas: 1ª Etapa: Al comenzar el ejercicio la FC y el VM cardíaco empiezan a aumentar, y las arteriolas de los músculos esqueléticos se dilatan por impulsos vasodilatadores colinérgicos del sistema nervioso simpático. Al mismo tiempo, el flujo sanguíneo de los órganos abdominales y de la piel se reduce por acción de las fibras

vasoconstrictoras simpáticas adrenérgicas. La sangre se desvía hacia los músculos, pero sin tener en cuenta la distinción entre los músculos que habrán de entrar en actividad o no. Después de 10 minutos la actividad vasodilatadora simpática cesa. En los músculos activos los vasos permanecen abiertos en proporción con la tasa metabólica, pero en los músculos en reposo las arteriolas se contraen por actividad ahora dominante de las fibras vasoconstrictoras simpáticas 2ª Etapa: En los músculos en actividad hay aumento de la temperatura local y eliminación de productos metabólicos y otros agentes químicos, que ejercen acción directa sobre las arteriolas y contribuyen a su dilatación, aumentan selectivamente el flujo sanguíneo en los músculos activos. Simultáneamente se contraen las

arteriolas de los músculos inactivos por desaparición de la influencia simpática vasodilatadora y reaparición de la constricción intrínseca normal. El VM en reposo es de 5 litros y en un trabajo físico extremadamente pesado puede elevarse a 20 litros. El músculo esquelético recibe en reposo 0,8 litros del VM, y alrededor de 16 litros en un trabajo físico pesado, por lo que el aumento total del flujo sanguíneo es de 20 veces. El suministro de O2 es más elevado todavía (75 veces mayor) debido a que se extrae una fracción de O2 mayor. Se ha documentado que una inhibición adrenérgica refleja inducida del tono vascular

T raba jo in tensiv o

Volumen minuto c a rd í ac o, 25 litros min .

R eposo

Volumen minuto c a rd í ac o, 5 litros min .

Figura Nº 7

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60

en la micro circulación mejora la nutrición tisular por facilitación de la difusión e intercambio capilar.62 Cuanto más pesada es la carga física de trabajo o el ejercicio y más alta la

temperatura ambiental, más marcada es la vasodilatación secundaría en la piel. Indirectamente, hay impulsos de fibras simpáticas al centro regulador de la temperatura a nivel del hipotálamo. Estas fibras nerviosas como respuesta a órdenes del hipotálamo estimulan las glándulas sudoríparas para la producción de sudor por intermedio de la acetilcolina, pero las glándulas también aportan una enzima que actúa sobre las proteínas en el líquido tisular y se forma una sustancia con efecto vasodilatador idéntica a la bradiquinina o relacionada con ella.63 Flujo sanguíneo a través del corazón, pulmones y cerebro durante el trabajo físico La actividad funcional cardiaca aumenta notablemente por lo que el flujo sanguíneo coronario debe incrementarse proporcionalmente. El flujo sanguíneo pulmonar debe

ser paralelo al retorno venoso (RV) y la velocidad del flujo sanguíneo no debe incrementarse indebidamente para que la hematosis sea razonablemente completa, es decir, que si la velocidad del flujo arterial se hace muy rápida, el intercambio de oxígeno por difusión se vería disminuido. El requerimiento de O2 del cerebro varía poco al pasar del reposo al ejercicio, pero debe ser adecuado en todo momento. Las arteriolas del corazón, cerebro y pulmones no participan en la vasoconstricción compensadora. En el corazón y cerebro, el principal factor determinante del flujo sanguíneo es el nivel de la PA. Además, los vasos coronarios se dilatan por disminución del tono vasoconstrictor y en menor medida por los metabolitos ácidos. Solamente disminuye el flujo coronario en la breve fase isométrica de la sístole por

compresión de los vasos. En reposo, el flujo sanguíneo coronario durante la sístole es de menos del 20% del flujo sanguíneo total por ciclo cardíaco. Durante el trabajo con una carga de trabajo creciente (pesado o intensa) tiene lugar hasta el 40% de flujo sanguíneo coronario total. El flujo coronario aumenta después del comienzo del trabajo físico. La deficiencia de oxígeno tiene un fuerte efecto vasodilatador sobre las arteriolas coronarias. Otro factor desencadenante de la vaso dilatación puede ser el aumento del nucleósido de adenosina. Parte del AMP, producto de la hidrólisis de ATP y ADP, es catalizado enzimáticamente a adenosina que puede salir del miosito cardíaco, y por difusión llega hasta las arteriolas induciendo vasodilatación. Otros factores como el CO2 producido durante el metabolismo aeróbico, o el aumento de K+ que induce taquicardia y vaso dilatación. Como refiere Astrand “En individuos sanos hay una buena compatibilidad entre el flujo sanguíneo coronario y los requerimientos metabólicos cardíacos. Hay mucha evidencia en cuanto a que la adenosina actúa como transmisor vasodilatador metabólico local entre las células cardiacas y las células de los músculos lisos

62 Lundvall y col. 1982 63 Barcroft 1960

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61

vasculares coronarios. También hay una observación interesante de que el flujo sanguíneo total por ciclo cardíaco no cambia mucho en la transición de reposo al ejercicio (trabajo físico). En otras palabras, la frecuencia cardiaca se correlaciona bien con el flujo sanguíneo cardíaco”64

A diferencia de la contracción cardiaca con aumento de la postcarga (trabajos que requieran levantar cargas pesadas) el trabajo dinámico mejora el flujo sanguíneo por incremento del retorno venoso, lo que posibilita un mejor riego coronario en el segundo tipo de trabajo con relación al primero. Este aspecto tiene relevancia importante para el desarrollo de actividades laborales que impliquen el manejo carga física alta, dinámica o estática puesto que, cualquier alteración del lumen vascular coronario, p.ej. depósitos de ateromas o arteriosclerosis, impedirían una adecuada vasodilatación secundaría a la exigencia de la carga, con una consiguiente disminución relativa y absoluta del flujo coronario, lo que podría llevar a una isquemia en caso de una exigencia importante. El flujo sanguíneo pulmonar aumenta pero sin elevación de la PA pulmonar, esto se debe a una disminución de la resistencia del circuito menor post-apertura pasiva de

los capilares que estaban parcial o totalmente cerrados. Modificación de la Presión Arterial durante el trabajo. Durante la transición del reposo al trabajo se puede producir un descenso momentáneo de la PA, que dura pocos segundos debido a la vasodilatación generalizada inicial en los músculos. A este le sigue el aumento paulatino de la PA, que llega al máximo en el primer minuto; este valor es proporcional a la intensidad del trabajo. En lo sucesivo, mientras el trabajo continúe invariable, la presión suele descender con lentitud. Durante el trabajo moderado, se observa un descenso de la FC, debido a una adaptación más eficiente de la circulación muscular.

Durante el trabajo intenso, otro factor más contribuye al descenso paulatino de la presión, sería la reducción de la resistencia arterial periférica, RP, que resulta de la vasodilatación a nivel de la piel. Al cesar el ejercicio la PA disminuye bruscamente, y llega a un valor mínimo en 5 a 10 seg., pero luego vuelve a ascender. La caída inicial se atribuyó a la estasis sanguínea en los vasos dilatados de la musculatura, además de la supresión del efecto de bombeo de los músculos actuantes; la recuperación parcial secundaria se debe a vasoconstricción refleja. 3.4 Procesos cardíacos

En los períodos de reposo, los músculos almacenan sustancias energéticas en cantidades suficientes como para iniciar y mantener el ejercicio hasta que se puedan movilizar las reservas, pero no tienen capacidad de almacenar O2, por lo que el aumento de las necesidades de O2 debe ser satisfecho de dos maneras:

1. Incremento del flujo sanguíneo para los músculos activos desviando sangre desde zonas menos activas y aumentando el Volumen Minuto o gasto cardiaco (VM)

64 Astrand Fisiología del Trabajo Físico. Tercera edición. Panamericana Editorial médica. Pp 115.

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62

2. Incrementando la extracción de O2 de la sangre

Se considera que el aumento del VM es la más importante de las respuestas

adaptativas para incrementar la entrega de O2 a los músculos en actividad siendo el factor que suele establecer el límite superior de la capacidad para el trabajo físico. Gasto Cardíaco (GC) o Volumen Minuto (VM)

El Gasto Cardiaco mide la cantidad de sangre que es capaz de bombear el corazón

en un minuto, es decir refleja la capacidad funcional del sistema cardiovascular.

El gasto cardiaco está dado por el volumen sistólico y la frecuencia cardiaca. El VS se define como la cantidad de sangre que es capaz de eyectar el corazón desde el ventrículo izquierdo hacia la arteria aorta en una contracción, y la frecuencia cardiaca, es el número de ciclos cardiacos o contracciones que es capaz de producir el corazón en un minuto. Un ciclo cardiaco equivale a una sístole y una

diástole. Regulación del Volumen Sistólico VS Durante el trabajo físico, el mayor VS podría obedecer al lleno más completo del ventrículo, al vaciado más efectivo o a ambas causas.

Los factores que afectan el volumen sistólico son:

1. El retorno venoso 2. La distensibilidad de los ventrículos 3. La fuerza de contracción del ventrículo. 4. La relación existente entre la fuerza de contracción del ventrículo y la

presión en la arteria aorta. Los mismos hechos que ocurren cuando el músculo esquelético se contrae y se relaja ocurren en el músculo cardiaco. Hay hallazgos que sugieren que las catecolaminas pueden aumentar la velocidad de liberación de calcio y también la velocidad con la que el Ca+ es removido de la troponina. Además puede haber un aumento del calcio disponible para su aporte a las proteínas contráctiles en las

contracciones subsiguientes. El AMPc parece estar implicado como mediador. Tales mecanismos pueden explicar los efectos que se sabe son producidos por las catecolaminas: aumento de la velocidad de aumento de la tensión, aumento de la contractilidad y frecuencia cardiaca.65 Starling encontró en sus estudios que el volumen diastólico del corazón era menor en reposo pero aumentaba durante el ejercicio, cuando el retorno venoso aumentaba y se elevaba la presión arterial podía mantenerse el mismo volumen a fin de sístole el cual dependía de la potencia del músculo cardíaco. La persona bien entrenada se caracteriza por un pequeño volumen residual de sangre en el corazón después de la sístole en reposo, así como durante el ejercicio. El efecto neto es un aumento sustancial del volumen sistólico VS durante el trabajo físico.66 El mayor VS no solo obedece al mayor llenado ventricular, sino fundamentalmente

al vaciado más completo. Esto requiere un incremento de la fuerza de contracción

65 Tada y col 1978 Astrand 1992 66 Lehman. Astrand 1992

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63

(efecto inotrópico positivo) que depende de los impulsos nerviosos aceleradores del simpático y por las aminas simpáticas que transporta la sangre al corazón.

Retorno venoso (RV) Una persona en posición erecta, en ausencia de mecanismos compensadores y por efecto de la gravedad su sangre se estancaría en los miembros inferiores. Esto no ocurre porque existen mecanismos eficientes que compensan y evitan este fenómeno, ellos son: Vasoconstricción refleja de las venas de las piernas: En reposo el sistema venoso contiene aproximadamente un 65 a 70% del volumen sanguíneo total. Por constricción de las vénulas y venas, cerca de la mitad de ese volumen de sangre puede ser movilizado hacia el corazón. “La actividad vasomotora de los músculos esqueléticos, el mayor depósito de fluido intersticial del cuerpo, es especialmente efectivo como una herramienta para un control reflejo

de la volemia” (Astrand 1992) Acción de masaje de los músculos esqueléticos (bomba muscular): Cuando la masa muscular que rodea las venas se contrae, estas se colapsan y su contenido es expulsado hacia afuera, y por la presencia de las válvulas venosas, que impiden el retroceso del flujo sanguíneo, la columna sanguínea asciende hacia el corazón. Cuando los músculos se relajan la vena se llena nuevamente. De esta manera actúan los músculos como una "bomba impelente". Este es más efectivo con movimientos rápidos y rítmicos (cortar caña, talar, palear, picar, etc.) y menos efectivo en contracciones estáticas y sostenidas de los músculos (levantamiento de cargas, posturas prolongadas durante mucho tiempo).

Movimientos respiratorios: Durante la inspiración disminuye la presión en la cavidad torácica y aumenta la presión en el abdomen; estas presiones también se ejercen sobre las paredes de las venas, por lo que hay aspiración de sangre, progresando esta hacia el corazón. Durante la espiración los efectos de la presión se invierten, se vacían las venas torácicas en el corazón derecho y permite el llenado de las venas abdominales. El gradiente de presión hacia la aurícula derecha está amentado por la presión intratorácica negativa. En reposo esta presión es de aproximadamente 5 mm de Hg menos que la presión barométrica ambiente porque el tejido elástico de los

pulmones se expande hasta el tamaño de la cavidad torácica y el retroceso del tejido ejerce una tensión sobre los vasos de paredes delgadas dentro del tórax. (Astrand 1992). La inspiración aumenta la fuerza que estira los pulmones y la sangre es aspirada hacia el tórax. Al mismo tiempo, las venas abdominales son comprimidas a medida que el diafragma se contrae. El efecto obtenido es que mayor volumen de sangre es “exprimido” hacia la cavidad torácica y la aurícula derecha. Por lo tanto las variaciones de las presiones intratorácicas e intra abdominales con la respiración aumentan significativamente el retorno venoso debido a que el flujo hacia atrás en las venas (retrógrado) se ve obstaculizado por la resistencia vascular capilar y las válvulas venosas.

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64

Durante el trabajo pesado o intenso, esta influencia es mayor debido a la profundidad y frecuencia de los movimientos respiratorios. Este mecanismo no se presenta en los trabajos de "esfuerzo sostenido"

(levantamiento de cargas) donde la presión torácica aumenta tanto como la abdominal y donde el aumento de la postcarga es mayor. “Hay evidencias de que la acción ventricular contribuye al consiguiente llenado del ventrículo ejerciendo una fuerza de succión de la aurícula. Un aumento de la presión de llenado en el corazón puede estimular los receptores de estiramiento de las aurículas y en forma refleja mejora su sístole.”67 En resumen como plantea Astrand “El retorno venoso está determinado por el balance entre la presión de llenado y la distensibilidad del corazón, o sea, la presión intraventricular menos la presión intratorácica. El llenado aumenta por:

1. La variación de las presiones intratorácicas e intraabdominales durante el ciclo respiratorio

2. El efecto de la bomba muscular durante el movimiento de los músculos al

realizar un trabajo dinámico 3. Una constricción de los vasos postcapilares

Un volumen sistólico dado puede ser eyectado con un mínimo de acortamiento cardíaco si la contracción comienza con un volumen mayor, en este aspecto el retorno venoso y el llenado de fin de diástole cumplen un papel importante. Además si se trata de un corazón fisiológicamente dilatado, p. Ej. Como resultado de entrenamiento con trabajo físico aeróbico, este aspecto se favorece más. Las pérdidas de energía en forma de fricción y tensión desarrolladas dentro de la pared cardiaca también son mínimas en un corazón dilatado. Dentro de ciertos límites, la fibra muscular estirada puede proporcionar una tensión mayor que una fibra no estirada, tal como sucede con el músculo estriado68.

La pérdida de energía es mayor cuando la contracción ocurre rápidamente, o sea con una frecuencia cardiaca más alta, o dicho de otra forma en la medida que se incrementa la frecuencia cardiaca la eficiencia cardiaca disminuye puesto que la energía perdida en la contracción es mayor.

67 Astrand. Fisiología del Trabajo Físico tercera edición Editorial Panamericana. Pp 140.

68 Es decir que la fuerza ejercida por un músculo depende de la longitud muscular inicial. La

longitud del sarcómero, es crucial en este aspecto. La fuerza isométrica es máxima cuando

la longitud inicial del músculo en el momento de la actividad está aproximadamente 20% por encima de la longitud del equilibrio. Una longitud relativa de 1,2 : 1; Es cero cuando el músculo se elonga a aproximadamente el doble de su longitud de reposo. Un estiramiento más allá de la longitud de reposo disminuye la distancia de superposición de los filamentos. Se ha visto que hay desventajas mecánicas a la mayor distancia debida entre los filamentos de

actina y miosina a medida que el músculo se acorta. (ver gráfica)

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65

Cuanto mayor es el volumen del corazón, más alta es la tensión de las fibras

miocárdicas necesarias para mantener una presión intraventricular dada. La energía necesaria para una contracción dada tiene una relación estrecha con la tensión que debe desarrollarse al producirse la misma. El individuo con una alta capacidad para el transporte de oxígeno debido a dotes naturales y/o al entrenamiento se caracteriza por un gran volumen sistólico y una frecuencia cardiaca lenta. La alta

frecuencia cardiaca por el contrario se asocia con una baja eficiencia mecánica del corazón para el desarrollo de un trabajo determinado.

En los individuos no entrenados solo se produce un pequeño aumento del volumen sistólico en la transición entre el reposo y el ejercicio. En ellos, el mayor aumento del gasto cardiaco se produce por un aumento de la frecuencia cardiaca (FC). En los atletas de resistencia entrenados, tanto la FC. como el volumen sistólico aumentan para incrementar el gasto cardiaco. Si dos individuos sanos realizan la misma actividad laboral, tendrá mayor eficiencia cardiaca aquel que el crecimiento de la frecuencia cardiaca sea menor, es decir estará más entrenado para realizar dicha labor. Debe tenerse presente que a una frecuencia cardiaca máxima dada el corazón que tiene la capacidad para proporcionar el mayor volumen sistólico puede lograr el mayor gasto cardiaco. Una condición es un buen llenado diastólico, lo cual inevitablemente lleva a la desventaja de la mayor tensión necesaria para producir

la presión. Hay dos tipos de hipertrofia cardíaca: un tipo fisiológico que se acompaña de un estado contráctil normal o aumentado, en el cual la velocidad máxima a la cual la miosina hidroliza ATP y la velocidad pico de acortamiento muscular son normales o están elevadas. Hay una hipertrofia patológica en cuyo caso la velocidad de actividad del ATPasa de miosina y la velocidad de acortamiento muscular están reducidas.69 Frecuencia cardiaca (FC) La FC normal oscila entre 60 y 100 latidos/min., es 5 a 10 latidos/min. mayor en

las mujeres que en los hombres. El promedio durante el reposo es de 78 en los hombres y 84 en las mujeres.70 Se dice que hay tendencia a que la FC sea más baja en sujetos que tienen buena aptitud física que en los no entrenados. Un indicador de entrenamiento o de aptitud para realizar un trabajo por dos individuos es la respuesta de la frecuencia cardiaca a la actividad. Aquel que presente un incremento menor de la frecuencia cardiaca será mas apto para desarrollar la tarea.

69 Wicman– Coffelt y col. 1979 70 Rodhal 1979

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66

Durante la realización de trabajo físico existe un aumento evidente de la FC, esto depende de la velocidad, intensidad y duración del trabajo, el contenido emocional, la temperatura ambiente y humedad, y la aptitud física del sujeto entre otros

aspectos. Se han registrado cifras superiores a 200 latidos/min. durante el trabajo físico muy intenso. Un trabajo físico prolongado en un medio ambiente caluroso provoca una frecuencia cardiaca mayor que el mismo trabajo físico en un ambiente a una temperatura más baja. Factores emocionales como nerviosismo, estrés, presión de tiempos pueden aumentar la frecuencia cardiaca durante el reposo y el desarrollo de la actividad laboral. Hay una relación constante entre la captación de O2 y el volumen minuto, además se ha podido verificar una relación directa entre la FC máxima y la captación de O2 así como entre la frecuencia cardiaca relativa y el VO2 relativo71. La aceleración cardiaca comienza al iniciar el trabajo físico, e incluso antes en

coincidencia con la puesta en tensión de los músculos por influencia de la corteza cerebral sobre el centro de la FC ubicada en el bulbo raquídeo, y luego de unos pocos segundos, continúa con una elevación más gradual hasta el máximo nivel que puede aparecer al cabo de 4 a 5 min. (pudiendo variar entre menos de 1 min. hasta más de 1 hora), por ejemplo si el trabajo no es conocido, el individuo no está entrenado o se enfrenta a una reubicación laboral. La máxima FC, en la fase estable de la actividad, tiene una significativa relación con la cantidad de trabajo realizado. Los sucesivos incrementos suelen ser menores cuando se aproximan a valores límites (200 latidos/min.). El tipo de trabajo influye sobre el incremento de la FC. El tiempo requerido para que la FC se normalice después del ejercicio depende de la intensidad del trabajo, de su duración y de la condición física del sujeto.

Los factores fisiológicos que determinan el retardo en la recuperación después del ejercicio son los siguientes: Persistencia de factores que elevan la FC (aumento de la temperatura corporal, deshidratación y aumento de la concentración de ácido láctico en sangre). Respuestas reflejas a la rápida cesación del ejercicio con la consiguiente estasis sanguínea en los vasos musculares dilatados, disminución del RV, disminución del VS, disminución de la PA y aumento de la FC. Regulación de la FC

La FC se halla regulada por factores químicos y nerviosos. El impulso que excita al corazón se origina en el nodo sinoauricular independientemente del sistema nervioso, pero este último desempeña un papel importante en la regulación de su actividad. El nodo sinoauricular tiene inervación de 2 tipos:

Los nervios vagos que disminuyen la FC

71 Hsin ChiehWu and Mao Jun J Wang. Relationship between maximun acceptable work time and

physical workload. Ergonomics 2002 Vol 45. No. 4. pag. 280 - 289

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Los nervios simpáticos que la aumentan En reposo existe influencia constante del vago denominadas "tono vagal", impulsos que se originan en el centro cardioinhibidor del bulbo raquídeo que actuaría como

freno para la FC. Durante la actividad física, el aumento de la FC es causado por una disminución de la acción inhibidora del vago. Durante trabajos físicos agotadores el incremento de la estimulación simpática adquiere importancia, ya que en reposo su influencia es poco significativa. Factores adicionales, como el aumento de la temperatura corporal y de la secreción de adrenalina, ejercen acción directa sobre el corazón. La descarga del centro cardioinhibidor se produce a través de reflejos, cuyos impulsos aferentes se originan en los senos aórticos y carotídeos. También el aumento de la FC es influenciado por la corteza cerebral y otros centros superiores, este sería el origen del aumento psíquico de la FC segundos antes de

iniciarse la actividad física. Ciertos reflejos que se originan en las articulaciones y los músculos (noci y propioceptores) durante su contracción contribuyen a producir aumentos en la FC y en la frecuencia respiratoria. Volumen minuto y captación de oxígeno En reposo en posición supina, el volumen minuto es de 4 a 6 Litros.min-1 con una extracción de 40 a 50 ml de O2 /litro de sangre y una captación total de O2 0,2 a 0,3 litro.min-1. . Durante el trabajo físico, el volumen minuto aumenta con el incremento de la captación de O2. Con el incremento del trabajo hay una mejor utilización del oxígeno transportado por la sangre que se logra principalmente por

dos razones:72

1. El flujo de sangre se redistribuye durante el trabajo físico de modo que los músculos esqueléticos, con su marcada capacidad para extraer oxígeno, pueden recibir del 80 al 85% del volumen minuto, en comparación con aproximadamente un 15% del reposo.73

2. La curva de disociación de oxígeno se desplaza de modo que se reduce más oxihemoglobina que la normal a una presión de oxígeno dada, o sea, el porcentaje de saturación es menor. La desviación en la curva de disociación es un resultado de la producción de calor por las células musculares en el desarrollo del trabajo mecánico y de la formación de CO2 y protones libres durante el trabajo físico pesado. El efecto del CO2 en la liberación de O2 de la sangre en realidad es doble: el CO2 reduce el pH de la sangre y por

combinación con la hemoglobina (Hb) reduce su afinidad por el O274.

“Por los dos mecanismos, sobre la base de una regulación de la circulación y una característica inherente a la Hb, la captación de O2 puede aumentar hasta 20 veces, pero el volumen minuto no debe aumentar tanto solo 5 o 6 veces (de 5 a 30 litros por minuto) es decir que del reposo 5 a 6 litros.min-1 se pasa al trabajo físico intenso 30 litros.min-1 y no de 5 x 20 = 100 litros.min-1 , debido a las

72 Bruce y Col 73 Clausen 1976 74 Faulkner 1979, Astrand 1992

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68

modificaciones de la hemoglobina que incrementan la captación de O2 por el músculo, haciendo que el VM sea más eficiente en el transporte efectivo de oxígeno”.75

Procesos circulatorios en el trabajo dinámico y estático Existen diferencias cuali-cuantitativas entre el trabajo dinámico y el trabajo estático. En el trabajo dinámico existe un gran aumento del VM y la FC, con elevación moderada de la PA (170 mmHg P.sist./100 mmHg P. diast.) y una reducción neta de la resistencia vascular periférica (RP). Esto se debe al aumento del consumo de O2 por el músculo. Por el contrario, el trabajo (ejercicio) estático lleva a un pronunciado aumento de la PA (300 mmHg P. sist./150 mmHg P. diast.) y la RP. El aumento del VM es solo moderado y se debe casi por completo al aumento de la FC, esto se relaciona no

solamente con el consumo de O2 sino también con el porcentaje de desarrollo de tensión máxima. 3.5 Procesos respiratorios Como se mencionó anteriormente la respiración verdadera se realiza a nivel celular, en la mitocondria. La célula viva utiliza el oxígeno para su metabolismo y como resultado de este proceso se genera dióxido de carbono. De esta forma la concentración de oxígeno intracelular disminuye y el oxígeno tiende a difundir del tejido sanguíneo hacia el lugar donde se realiza la combustión (mitocondrias). Al aumentar la concentración de dióxido de carbono al interior de la célula, éste tiende a difundir hacia afuera. El intercambio de O2 y CO2 depende de la distancia que tienen que atravesar las moléculas y del gradiente de presión.

El intercambio de gases ideal requiere de cuatro factores:

1. Debe proporcionar una amplia área de contacto entre el aire y la sangre con membranas muy delgadas que separen ambos medios, ya que la difusión es directamente proporcional al área, pero está inversamente relacionada con el espesor de la membrana, debe provocar una resistencia mínima al flujo de gases.

2. El aire inspirado debe estar saturado con vapor de agua calentado a temperatura corporal para proteger las delicadas membranas de una lesión; cualquier partícula y agentes en el aire que pueden ser lesivos deben ser eliminados durante el pasaje a través de las vías aéreas y si entran deben ser expulsados. Esta condición se puede ver alterada frecuentemente en ambientes de trabajo contaminados con químicos y/o material particulado

la cual genera un riesgo importante para el trabajador que realiza actividad laboral con carga física intensa, en razón a la disminución que representa el intercambio gaseoso.

3. Las variaciones de las concentraciones de oxígeno y dióxido de carbono en la sangre que sale de los pulmones deben estar sólo dentro de pequeños límites.

4. El intercambio de gases y por ende la perfusión de las unidades respiratorias deben ser proporcionales a la captación de oxígeno y a la producción de dióxido de carbono por las células. Esto exige algún tipo de mecanismo

75 ibid

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69

regulador que vincule las necesidades de las células alejadas con la respiración externa

El punto cuatro tiene especial interés ya que el ejercicio muscular puede aumentar

la captación de oxígeno del cuerpo aproximadamente 20 veces por encima del nivel de reposo (ver figura), con aumento similar de la producción de CO2 . La respiración también desempeña un papel importante en el mantenimiento del pH sanguíneo a niveles normales. Los hidrogeniones no pueden intercambiarse entre el aire y la sangre, pero el equilibrio ácido-base de la sangre y el tejido está estrechamente asociado con el contenido de presión de CO2 en sangre. Durante un trabajo físico pesado, en el metabolismo anaeróbico, hay una alta velocidad de producción de protones (H+) y más CO2 es extraído de los iones bicarbonato (HCO3

-) lo cual junto con la concentración de protones en exceso en la sangre puede estimular la respiración. La eliminación de CO2 durante la hiperventilación puede limitar la disminución de pH de la sangre.

Consumo de O2 y capacidad Pulmonar

Consumo de O2 y ventilación pulmonar El consumo normal de O2 para el varón adulto joven en reposo es de 250 ml/min., pero en condiciones extremas este valor puede llegar a 3600 ml/min. sin entrenamiento, 4000 ml/min. con entrenamiento deportivo, y 5100 ml/min. en un corredor de maratón masculino.76 La capacidad respiratoria máxima es cerca del 50% mayor que la ventilación pulmonar real durante el trabajo físico máximo, ello garantiza un elemento de

seguridad brindando ventilación adicional en caso de ejercicios a grandes alturas, ambientes muy cálidos o anormalidades en el sistema respiratorio. Es importante para garantizar un adecuado intercambio gaseoso que exista una adecuada área para el mismo. Cada alveolo puede estar cubierto por una red capilar que consiste casi en 2.000 segmentos; las redes capilares en los pulmones son las más ricas en el cuerpo y son más o menos continuas a lo largo de las partes más grandes de los pulmones.

76 Asmussen, Nielsen . Phisiological Dead Space and Alveolar Gas Pressures at Rest and during Muscular

exercise.

Figura Nº 9

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5

Vent total l/min

Consumo de O2 ( l / min )

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70

Resistencia de las vías aéreas. Los pulmones y el tórax están formados parcialmente por tejido elástico. Durante

la inspiración éstos tejidos se estiran. Debido a su naturaleza elástica, retornan a su posición de reposo tan pronto como se relajan los músculos inspiratorios. Cuanto más rígidos son éstos tejidos, mayor fuerza muscular debe aplicarse para lograr un cambio de volumen dado. Puede medirse la relación entre fuerza y estiramiento o entre presión y volumen. Así se obtiene una medida de la resistencia elástica del tejido a la distensión o su complianza. Los cambios de volumen en litros producidos por un cambio unitario de presión en centímetros de agua da la complianza pulmonar. Si un cambio de presión de 5 cm de agua produce un cambio de volumen pulmonar de un litro, la complianza pulmonar es de 1 litro/5 cm H2O o de 0,2 litros/ cm H2O, que es el valor normal en respiración tranquila. Con una profundidad respiratoria de aproximadamente 0,5 litros, las variaciones de presión para superar la resistencia son en consecuencia de pocos centímetros de agua. Con volúmenes pulmonares más cercanos a una inspiración máxima o espiración máxima, es necesaria una mayor presión para un cambio de volumen dado, es

decir que la complianza disminuye. Si debido a cambios patológicos, tales como la fibrosis intersticial o pleural, propia de algunas neumoconiosis, los pulmones están más rígidos y menos distensibles, la complianza está también reducida y aumenta el trabajo respiratorio. Además de superar la resistencia elástica del aparato respiratorio, parte de la energía de los músculos respiratorios debe aplicarse a superar dos tipos de resistencia no elástica: una resistencia tisular viscosa debida a la fricción y una resistencia al movimiento del aire en las vías aéreas. Esta resistencia de las vías aéreas puede duplicarse por contracción del músculo liso bronquial o reducirse a la mitad de la resistencia normal por broncoldilatación. La resistencia de las vías aéreas también puede aumentar por edema o por secreción intraluminal. “Los factores que causan esta bronco constricción pueden ser locales o pueden ser una respuesta refleja a finas partículas inertes inhaladas, humo de cigarrillo, polvo,

gases nocivos o la acción del sistema parasimpático. El efecto del sistema simpático y la epinefrina sobre el tono bronquial consiste en dilatar la vías aéreas. El tono simpático aumentado durante un esfuerzo muscular tiende a reducir la resistencia al flujo en las vías aéreas. El secado y el enfriamiento del aire pueden aumentar la respuesta broncoconstrictora, mientras que la humidificación y el calentamiento del aire pueden evitar la constricción” (Astrand 1992). Debe señalarse que la inhalación de humo de tabaco en segundos causa aumento de dos a tres veces de la resistencia de las vías aéreas que pueden durar de 10 a 30 minutos77. En reposo, este aumento de la resistencia en las vías aéreas no es notable. Para dar origen a síntomas de distrés, la resistencia de las vías aéreas debe aumentar 4 a 5 veces, por encima del valor normal78 . Sin embargo, durante un esfuerzo muscular, con una mayor exigencia sobre la ventilación pulmonar, el

efecto de fumar se hace evidente. El factor causal no es la nicotina, sino partículas con diámetro menor a 1 micra que afectan los receptores sensoriales de las vías aéreas79, tal efecto también se ha visto en trabajadores expuestos a material particulado como sílice, amianto, carbón entre otros. El efecto crónico de fumar cigarrillo genera una mayor secreción de moco en el tracto respiratorio y un estrechamiento de las vías aéreas, además, el tabaco reduce la función respiratoria

77 Comroe, 1966 78 Rodhal 1992 79 Astrand 1992

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71

y aumenta la cantidad de carboxihemoglobina. Esto último reduce la capacidad de transporte de oxígeno en la sangre.

Volúmenes pulmonares Volúmenes estáticos Cuando los músculos respiratorios están relajados y ha cesado la espiración queda un remanente de aire en los pulmones; este volumen es la Capacidad Residual Funcional. (CRF). Una espiración máxima forzada reduce el volumen del la CRF a un Volumen Residual (VR), por la espiración del Volumen de Reserva Espiratoria (VRE). En realidad el límite de una espiración máxima no está dada solo por la capacidad de los músculos respiratorios (espiratorios) para comprimir la caja torácica. Muchas vías aéreas pequeñas pueden obstruirse durante la espiración forzada y también se comprimen los pulmones con los gases atrapados.

Una inspiración máxima a partir de la CRF agrega la Capacidad Inspiratoria, y el volumen de gas contenido en los pulmones es la Capacidad Pulmonar Total (CPT). El volumen máximo de gases que puede ser expelido de los pulmones después de una inspiración máxima se denomina Capacidad Vital (CV). La capacidad vital más el volumen residual constituyen la Capacidad Pulmonar Total. El volumen de gas movido durante cada ciclo respiratorio es el Volumen Pulmonar (VT). La capacidad vital se ha propuesto como un método para evaluar la aptitud física.

Astrand en un grupo de aproximadamente 190 personas de 7 a 30 años, halló una correlación significativa entre la CV y la captación máxima de oxígeno. Volúmenes dinámicos Los volúmenes dinámicos resultan de la evaluación de los anteriores volumenes en función de tiempo, lo cual permite evaluar la función respiratoria de un individuo, el método de medición se denomina espirometría dinámica.

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Para determinar el Volumen Espiratorio Forzado (VEF) la persona primero hace una inspiración máxima, profunda; luego realiza una espiración máxima ( lo más

forzada, rápida y completa posible). Así se determina cuanto de la CV de la persona puede ser exhalado en el curso del primer segundo obteniéndose el Volumen Espiratorio Forzado del Primer Segundo (VEF1) y este volumen se expresa como porcentaje de la capacidad vital total del individuo. El flujo máximo está limitado por la velocidad a la cual los músculos son capaces de transformar energía química en energía mecánica y también por una

resistencia creciente al flujo. Así, el VEF1 esta reducido en personas que tienen

alguna obstrucción de las vías aéreas, como por ejemplo en el asma. Otros volúmenes También puede hacerse una evaluación de las propiedades mecánicas de los pulmones y la pared torácica determinando la Ventilación Voluntaria Máxima (VVM). Se pide a la persona que respire lo más rápida y profundamente posible durante un intervalo de tiempo dado habitualmente 15 segundos. Las diferencias individuales de la VVM son amplias. En el caso de hombres sanos de 25 años, el valor medio encontrado fue de aproximadamente 140 litros*minuto –1 con un rango de 100 a 180 litros*minuto –1. En mujeres los valores varían de aproximadamente 70 a 120 litros*minuto -1. La ventilación pulmonar durante el trabajo máximo es un poco menor que la obtenida durante la determinación de la

VVM. La ventilación pulmonar (VE) aumenta con el aumento de la velocidad del trabajo físico hasta un nivel máximo. Desde un valor en reposo de aproximadamente 6 litros*minuto –1, la ventilación aumenta a 100, 150 y en casos extremos a 200 litros*minuto -1. Existe una correlación positiva entre la VE y la VO2 máximas, pero es evidente que la ventilación máxima no puede usarse para medir la captación máxima de oxígeno. La ventilación pulmonar máxima en realidad no es un parámetro bien definido. (Saltin 1967) Espacio muerto Solo una parte del volumen de aire inhalado llega a los alvéolos, donde puede

ocurrir el intercambio gaseoso, Esta parte se conoce como el Volumen Pulmonar Efectivo (VA) Parte del Volumen Pulmonar Inspirado (VT) ocupa las vías aéreas de conducción (traquea, bronquios mayores y bronquios de conducción. Esta fracción de aire se denomina Volumen del “Espacio Muerto” (VD) porque no forma parte en el intercambio gaseoso entre el aire y la sangre. Durante la expiración este componente del espacio muerto es exhalado primero. Por ende el gas espirado total es una mezcla del gas del espacio muerto y alveolar o:

VT = VA + VD

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Desde el punto de vista funcional, este espacio muerto no es meramente resultado de los aspectos anatómicos del tracto respiratorio. Además del volumen de aire que permanece estancado en las vías aéreas de conducción, parte del aire finalmente llega a los alvéolos que no están perfundidos, o lo están pobremente, por sangre

capilar, esto reduce el intercambio gaseoso. En trabajadores con enfermedad pulmonar, una relación desfavorable entre ventilación y perfusión puede aumentar el espacio muerto fisiológico.

Sistemas de control a la exposición a factores de riesgo derivados de productos químicos tóxicos, como son el uso de respiradores o sistemas de respiración con mangueras con tomas de aire a distancias importantes, representan una

considerable complicación al intercambio respiratorio, el tubo o la manguera representa una extensión del espacio muerto respiratorio y el volumen pulmonar debe aumentar en una cantidad igual al volumen de la manguera para que la ventilación alveolar se mantenga sin modificar. Por ende la respiración puede convertirse en una tarea muy difícil.

En trabajos que requieren buceo una complicación adicional es la mayor carga sobre los músculos inspiratorios. Dentro de los pulmones la presión es igual que en la superficie del agua, o sea, la presión atmosférica. Sin embargo, el exterior del tórax está sometido a la presión atmosférica más la presión de la columna de agua por encima del buceador.

Relación entre volúmenes, flujos y síndromes respiratorios:

Síndrome restrictivo

Este síndrome se caracteriza ante todo por una reducción de la capacidad pulmonar total acompañada, cuando el síndrome es puro, por una reducción de los demás volúmenes pulmonares (CV, CRF, VR). El índice FEV1/CV es normal o incluso anormalmente elevado. Los flujos máximos están discretamente modificados. La medición repetida en el tiempo de un parámetro simple como la CV suele ser suficiente para seguir la evolución de un síndrome restrictivo. Al síndrome restrictivo se le puede oponer el síndrome de distensión, que asocia un aumento de la CPT, de la CRF y del VR.

Síndrome obstructivo

Se define clásicamente por la disminución del índice FEV1/CV y a menudo se asocia con una elevación del índice VR/CT. La simple disminución de los flujos en comparación con los valores normales no es suficiente para hablar de obstrucción, ya que también está presente en caso de amputación del parénquima. Al igual que el FEV1 los demás índices de espiración forzada se deben relacionar con la CV (o con la CPT). Los flujos máximos a altos volúmenes pulmonares exploran sobre todo la función de las vías respiratorias proximales, mientras que los flujos máximos a

bajos volúmenes pulmonares exploran más bien las vías respiratorias periféricas.

Capacidad de difusión de Oxígeno Se incrementa al triple de su valor la capacidad de difusión entre el estado de reposo al de esfuerzo físico máximo, esto se debe principalmente a que el flujo sanguíneo a través de los capilares pulmonares es muy lento e incluso nulo durante el estado de reposo, mientras que en el trabajo físico máximo el incremento del flujo sanguíneo en los pulmones hace que todos los capilares se hallen perfundidos al máximo, lo que brinda mayor superficie donde el O2 puede difundir.

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Gases sanguíneos Tanto la PO2 como la PCO2 se mantienen casi normales, lo que indica gran

capacidad del sistema respiratorio para suministrar aireación adecuada de la sangre incluso durante el trabajo físico con una carga máxima. En el ejercicio la respiración se estimula principalmente por mecanismos neurógenos: por estímulo directo del centro respiratorio, por las mismas señales que se transmiten desde el cerebro a los músculos para producir movimientos, y por señales sensoriales hacia el centro respiratorio generadas en los músculos en contracción y las articulaciones en movimiento.

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3.6 Procesos fisiológicos en el tejido sanguíneo. Efectos del trabajo físico sobre los eritrocitos.

El recuento de glóbulos rojos de la sangre con frecuencia está aumentado en los primeros momentos del trabajo físico pesado a intenso, probablemente por simple hemoconcentración (transferencia de líquido sanguíneo a los tejidos). Durante trabajos pesados más prolongados el líquido pasa a la sangre por lo que hay hemodilución. Un esfuerzo muy agotador puede causar incremento de la destrucción de los glóbulos rojos como consecuencia de compresiones capilares por la contracción muscular y el aumento de la velocidad del flujo sanguíneo, sobre todo en personas de hábitos sedentarios que practican en forma esporádica actividades físicas, adicionalmente puede haber hemoconcentración por deshidratación. Modificaciones de los glóbulos blancos durante el trabajo físico.

La actividad física de cualquier naturaleza aumenta el recuento leucocitario. En los primeros instantes del trabajo físico intenso el aumento relativo de los leucocitos se debe sobre todo al mayor número de linfocitos, pero si el trabajo intenso o máximo se prolonga por horas la elevación consecutiva depende casi exclusivamente del incremento de neutrófilos. Este aumento se produce rápidamente y se han registrado cifras de 35.000/mm3 (normal 5.000 a 10.000/mm3). La explicación más razonable es que gran número de células, que durante el reposo permanecen adheridas a las paredes de los vasos, son arrastradas a la circulación por el aumento del volumen y la velocidad del flujo sanguíneo. Cuando mayor es el grado de estrés asociado con el trabajo (físico y psicológico), mayor es la elevación del recuento de glóbulos blancos. Un estrés de cualquier tipo

(ejercicio agotador, carga física de trabajo importante, excitación, ansiedad, etc.) determina mayor secreción de hormonas de la corteza suprarrenal, y uno de los efectos causados por éstas es la disminución del número de eosinófilos de la sangre e incremento de los metabolitos activos de hormonas adrenales en orina como el ácido vanilmandélico, que ha sido utilizado en diversos estudios del estrés físico y mental. Coagulación de la sangre y fibrinólisis El trabajo físico pesado acentúa la coagulación de la sangre acompañada de mayor actividad fibrinolítica. Inmediatamente después del trabajo intenso o máximo se acorta el tiempo de coagulación, normalizándose a las pocas horas, probablemente

por aumento de la actividad del factor antihemofílico. El aumento de la actividad fibrinolítica se debe a la mayor concentración de un activador del plasminógeno. Regulación del volumen y la composición de los compartimentos líquidos. El agua corporal total (ACT) está determinada por el equilibrio entre el ingreso de agua (incluyendo la contenida en los alimentos y la producida durante el metabolismo) y la pérdida hídrica con la orina, heces, sudor y aire espirado. El equilibrio se mantiene con ajustes adecuados entre esos distintos factores cuando hay modificaciones, por ej., si se pierde excesiva cantidad de agua con la

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sudoración, disminuye la excreción urinaria; y si ingresa agua en exceso, por la misma vía se incrementa la excreción. Los tres factores de regulación más importantes en el mantenimiento del equilibrio

hídrico son: Ingestión voluntaria de agua, controlada por la sensación de sed. Excreción de orina, controlada por la hormona antidiurética ADH. Regulación de la excreción de sodio por la aldosterona (resorción de agua). 3.7 Alteración del equilibrio líquido en el trabajo físico intenso agudo Durante el trabajo físico y en la medida que se aumenta la carga se produce hemoconcentración, o sea, mayor concentración de glóbulos rojos, hemoglobina y proteínas plasmáticas.

El mecanismo básico consiste en el paso de líquido desde la sangre hacia los espacios intercelulares por el incremento de la presión sanguínea en los capilares musculares, junto con la elevación de la presión sistólica durante el ejercicio. Si se agrega a ello transpiración excesiva (evaporación), esta pérdida de agua contribuirá a la hemoconcentración, a menos que se equilibre mediante la disminución de la excreción renal de agua, o por la mayor ingestión voluntaria de agua. Finalmente, hay pruebas de que el aumento del metabolismo celular, por transformación de las moléculas grandes en otras pequeñas con el consiguiente aumento en el número de partículas, puede contribuir a la absorción osmótica de líquido por las células a expensas del agua de los compartimentos intersticial y vascular. El aumento de la presión oncótica debido a las proteínas plasmáticas, incrementa el “arrastre” de agua desde el compartimiento intersticial hacia el lumen vascular, que cesa cuando se alcanza el equilibrio entre la presión oncótica ejercida por las proteínas del sistema vascular y la presión osmótica derivada de las partículas pequeñas

producto del metabolismo celular muscular. Deshidratación durante el trabajo. En actividades laborales con cargas de trabajo pesadas o intensas y ambientes calurosos la pérdida de agua está aumentada por la evaporación (transpiración y el aire espirado), y que pudiera incrementarse por la dificultad en su reposición durante el desarrollo del trabajo, como ocurre con algunas actividades agrícolas, industriales y la minería. Durante la actividad intensa, especialmente en climas cálidos, la pérdida de agua puede llegar a cifras muy altas (hasta el 8% del peso corporal al iniciar el trabajo).

Esto trae como resultado un deterioro en el rendimiento que se manifiesta por la elevación de la temperatura rectal y de la frecuencia del pulso (indicadora de los esfuerzos adicionales de los mecanismos de regulación térmica y cardiovascular requeridos durante el ejercicio) y el agotamiento precoz. Durante el ejercicio prolongado en tiempo caluroso el trabajador debe beber agua con la suficiente frecuencia y cantidad necesaria para reponer líquido corporal que se pierde con el sudor, pero el cuerpo no retiene el agua si ésta no se acompaña de electrolitos (el consumo de agua conduce a una pérdida similar por orina). Si el peso disminuye más del 3% durante el trabajo, hay que aumentar el consumo de sal (electrolitos)

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3.8 Termoregulacion en el trabajo.

El mantenimiento de la temperatura corporal depende del calor producido por la actividad metabólica y el perdido por los mecanismos corporales, así como de las condiciones ambientales.

La termogénesis, o generación de la temperatura se realiza por dos vías:

Rápida: termogénesis física, producida en gran parte por el temblor y el descenso del flujo sanguíneo periférico

Lenta: termogénesis química, de origen hormonal y movilización de sustratos procedentes del metabolismo celular.

El cuerpo humano tiene una temperatura interna de 37ºC, mientras que la temperatura cutánea media es de 33.5ºC. El calor ganado y perdido por el cuerpo depende de múltiples factores.

Termogénesis o ganancia de calor.

Calor Metabólico: la producción de calor se incrementa con la actividad

metabólica del músculo esquelético, como ocurre durante el desarrollo de trabajo físico. En condiciones basales, la producción total de calor genera entre 65-80 Kcal.h-1, que pueden incrementarse hasta 900 Kcal.h-1durante el trabajo físico intenso o extenuante. La ingesta de alimentos, el aumento del metabolismo basal (por la acción de las hormonas tiroideas, adrenalina, en menor parte noradrenalina y la estimulación simpática) son importantes factores termogénicos

La temperatura corporal se obtiene del balance entre el calor producido y el eliminado. Un trabajo físico muy duro o intenso, puede elevar la temperatura rectal hasta 40ºC.

En un cuerpo en reposo con intercambio de calor cero, el calor metabólico podría aumentar la temperatura corporal unos 2ºC por hora y si el sujeto estuviera andando sería dos o tres veces más rápido, el resultado sería el sobrecalentamiento, con cese de las funciones vitales y la muerte del individuo, en tal sentido se han adecuado unas respuestas fisiológicas que permiten hacer los ajustes necesarios para conservar la temperatura interna lo mas constante posible, con niveles de variación inferior a los 2 grados centígrados.

Todos los cuerpos pueden perder o ganar calor con el medio a través de los

siguientes mecanismos:

Radiación: es el calor ganado a consecuencia de la radiación solar o de las fuetes emisoras de calor (calderas, chimeneas, canales de conducción de vapor o productos calientes) y es independiente de la temperatura del aire.

Convección: con temperaturas ambientales superiores a los 33.5ºC, el cuerpo gana calor por convección esto es, las moléculas del aire transportan el calor hacia la piel.

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Conducción: no es más que el paso del calor al cuerpo por el contacto directo de una molécula a otra (ropas calientes). Juega un papel menos importante, debido al efecto aislante del aire.

Termólisis o pérdida de calor.

Son diversos los mecanismos mediante los cuales se pierde calor:

Evaporación: es el mecanismo principal. Cuando la temperatura corporal alcanza un cierto nivel, se suda; al evaporarse el sudor se enfría la piel creándose un gradiente de temperatura, donde el interior del cuerpo está más caliente en relación con la piel, el efecto es que se transporte calor de un sitio de temperatura mayor los órganos internos hacia un lugar de temperatura menor, la piel, resultando una disminución efectiva de la temperatura interna del cuerpo. Se pierde aproximadamente 1 kcal por cada 1.7 ml de sudor. Infortunadamente, incluso en los casos de máxima eficacia, el sudor solo puede eliminar entre 400-500 Kcal /h.

El sudor es una solución débil de Cloruro de sodio (NaCl) y agua, que contiene adicionalmente pequeñas cantidades de potasio, urea, trazas de otros electrolitos y ácido láctico. Tiene un peso específico de 1,002 y un pH que oscila entre 4.2 y 7.5 La concentración de ClNa oscila entre 50 y 100 mEq/l. 80

Cuando la temperatura ambiental excede a la corporal, el calor se pierde solo por la evaporación asociada al sudor81.

El principal mecanismo para disipar el calor es aumentar la tasa de sudoración. Su mantenimiento requiere la reposición de las perdidas de líquidos y de iones de Cl- y Na+. De lo contrario, no sería posible mantener la producción de sudor en forma indefinida.

Si el trabajo físico se mantiene por tiempo prolongado, la producción de sudor disminuye y como consecuencia se incrementaría la temperatura corporal, al mismo tiempo se producirá vasodilatación cutánea, disminución de la volemia, de la Frecuencia cardiaca, disminución del flujo renal y de la hormona antidiurética (ADH). Este fenómeno se conoce como Fatiga por sudor82.

En un ambiente caliente, el calor se gana por el metabolismo, radiación, convección y conducción y solo podrá perderse a través de la evaporación.

Con temperaturas corporales superiores a los 33.5ºC se pierde calor corporal por evaporación, por la perspiración insensible y a través del sudor; éste último mecanismo no se pone en marcha hasta que no se hace necesario enfriar la

temperatura corporal.

A través de la evaporación, el sudor enfría la piel y ésta la sangre, pudiendo perderse entre 500 a 580 kilocalorías por litro de sudor83. Si la humedad

80 DRAKE DK. Et al Recognition and management of heat-related illness. Nurse Practitioner.

1994;19(8):43-47 81 ibíd 82 CURLEY FJ, IRWIN R.S.: Disorders of temperature Control. Part 2 . Hypertermia In Intensive Care

Medicine. Ed. Rippe JM, Little, Brown USA, 1996 pags 859-870 83 Ibíd.

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atmosférica es superior al 60% y la temperatura ambiental por encima de 32ºC, la evaporación del sudor se dificulta muchísimo, llegando inclusive a suspenderse. Así pues, la humedad es un factor muy importante que influye en la termorregulación en ambientes calidos.

Una persona que esté realizando un trabajo pesado (425 Kcal/h) será incapaz de alcanzar un equilibrio térmico si la humedad relativa es superior al 60% y la temperatura del aire superior a los 32º ya que el aire no es capaz de absorber suficientes gotas de la superficie corporal que le permitan disipar el calor84.

Después de haber perdido 1 ó 2 litros por sudor, aumenta la concentración

plasmática de sodio (Na) y su osmolaridad, apareciendo el reflejo de la sed, aunque a partir de esa cantidad la producción de sudor descienda.

Cuando hay sudoración, la ingesta de sal es tan importante como la de agua, ya que con índices elevados y constantes de sudoración, pueden perderse diariamente hasta 20g de Na que deben ser sustituidos85.

La producción de sudor es distinta según las diferentes áreas del cuerpo, así, la secreción sudoral del tronco es el 50% de la total, el 25% corresponde a la de los miembros superiores, cabeza y cuello y el 25% restante a los inferiores. La capacidad de sudoración puede verse retrasada si no se ingiere glucosa ya que su ingesta está relacionada con la producción de sudor (por transporte activo). Así pues, debe tenerse en cuenta, que en ambientes cálidos, el no dar azúcar (a cortadores de caña ejemplo), podría retrasar o afectar este mecanismo de termorregulación.

La temperatura de la piel de las mujeres en atmósferas cálidas, es más alta que la del hombre, no empezando a sudar hasta que la temperatura ambiental se eleva a 2ºC por encima del umbral que marca la iniciación de la sudoración en el hombre.

Convección: es la transferencia del calor al aire desde la piel, juega un papel importante en el reposo y en los trabajos de muy baja intensidad.

Conducción: es la transferencia de calor por contacto directo, juega un papel menos importante, debido al efecto aislante del aire o de la ropa de trabajo.

Radiación: es la transferencia del calor por ondas electromagnéticas desde una masa sólida a otra. Juega un papel en el acúmulo o pérdida de calor dependiendo de la temperatura de los objetos.

En temperaturas (menores de 33.5ºC) el calor se gana por el metabolismo y la radiación solar, existiendo al mismo tiempo flujo de calor desde el cuerpo al medio-ambiente, siendo posible la pérdida de calor. En situaciones de estrés la producción

de calor se incrementa, lo cual podría incrementar las perdidas de calor por radiación.

El aumento de la conductancia (requerido cuando se necesita eliminar calor desde el interior del cuerpo) se produce por un incremento del flujo sanguíneo y aumento de la superficie de los vasos. La vasodilatación cutánea es responsable de una

84 ROBERT J. Clinical Neurology. 1996. BLANCO Lippincott-Raven Publishers. 85 Ibíd.

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hipovolemia relativa, por redistribución del flujo, lo que originaría taquicardia. Si hubiera una excesiva producción de sudor sin aporte hídrico, la hipovolemia sería real, resultando también un aumento de la frecuencia cardiaca como primer mecanismo de adaptación al calor. Cuando se produce deshidratación, la

frecuencia cardiaca permanece aumentada así se hayan repuesto las perdidas hídricas.86

Cuando se produce un cambio de calor a frío ambiental, los mecanismos de conservación del calor se invierten y reordenan. La temperatura corporal se mantiene gracias a un cambio de agua desde la piel hacia los órganos internos. El descenso concomitante del volumen plasmático protege al cuerpo de la pérdida de

calor, ofreciendo menos calor a las regiones superficiales.

Estos cambios son vehiculizados por el sistema nervioso autónomo. Cuando, a pesar de estas restricciones la temperatura corporal tiende a disminuir, se activan otros mecanismos de mantenimiento de la temperatura, tales como la tensión muscular y el temblor o el tiritar.

La producción de calor depende en gran parte de la actividad metabólica de las células musculares. Cuando se tirita de forma intensa, el trabajo muscular puede incrementar el consumo de oxígeno hasta cinco veces.

Cuando la exposición al frío es prolongada y severa, cesa el tiritar (hacia los 30ºC de temperatura corporal), y los músculos pierden su tensión, quedando paralizados.

La muerte suele ocurrir cuando la temperatura rectal cae a 23.5ºC, aunque se han descrito casos de supervivencia con temperaturas inferiores

Regulación de la temperatura

La temperatura con que la sangre llega al hipotálamo será el principal determinante de la respuesta corporal a los cambios climáticos.

El hipotálamo tiene un doble sistema de regulación de la temperatura. Así, la porción anterior o rostral, compuesta por centros parasimpáticos, es la encargada de disipar el calor, mientras que en la posterior con centros simpáticos, conserva y mantiene la temperatura corporal.

Cuando se origina un daño en la región posterior del hipotálamo la respuesta que se obtiene es: hipotermia prolongada e incapacidad para reaccionar al frío. Parece ser, también, que la poikilotermia relativa es el resultado de lesiones en la porción

posterior del hipotálamo. Lesiones localizadas en la región anterior o rostral incapacitan al organismo para perder calor87.

Como ya se mencionó, el principal determinante de la respuesta corporal a los cambios climáticos, es la temperatura con que la sangre alcanza a las regiones anterior o posterior del hipotálamo. Cuando las neuronas del centro hipotalámico

86 Astrand Per Olof. Fisiología del Trabajo Físico, Editorial Panamericana, tercera edición, 1992 87 CURLEY FJ, IRWIN R.S.: Disorders of temperature Control. Part 2 . Hypertermia In Intensive Care

Medicine. Ed. Rippe JM, Little, Brown USA, 1996 pags 859-870

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anterior o rostral (sensibles al calor) se excitan, se ponen en marcha una serie de mecanismos encaminados a producir termólisis, se inhibe el centro hipotalámico posterior (conservador de la temperatura), lo que origina una inoperancia de todos los mecanismos termogénicos, disminuyendo el metabolismo, el tono muscular y de

forma progresiva la producción de hormona tiroidea. La inhibición de los centros simpáticos hipotalámicos conduce a una vasodilatación tal, que puede aumentar hasta ocho veces el índice de transferencia de calor a la piel. Todo ello conduce a una disminución de la temperatura interna del cuerpo.

La estimulación del centro anterior del hipotálamo disminuye la temperatura mediante la activación de la producción de sudor. Las glándulas sudoríparas están

bajo el control del sistema nervioso simpático, e influidas por estímulos colinérgicos.

Son las células de la región posterior (conservadora de calor) las que predeterminan la temperatura interna alrededor de los 37ºC . El mantenimiento de la temperatura y las reacciones necesarias para conservarla se realiza a través de impulsos que llegan de la periferia (receptores térmicos) y de la temperatura con

que la sangre llega al hipotálamo, siendo éstos impulsos conducidos hacia la región posterior hipotalámica. La zona anterior, respondería a éstos estímulos con la puesta en marcha de mecanismos que conducirían a una perdida de calor (sudoración).

La vía principal de los impulsos que implican ambos mecanismos (producción y

pérdida de calor) llega al hipotálamo lateral, de ahí a la porción media cerebral, tegumento pontino, formación reticular, médula y desde las fibras simpáticas a los vasos cutáneos, glándulas sudoríparas y fibras motoras musculares.

La respuesta hormonal a los cambios de temperatura es mediada por el sistema hipotálamo-hipofisario. En situaciones de hipotermia se produciría liberación de TSH, ACTH, y consecuentemente de hormonas tiroideas y corticoides,

especialmente cortisol. La liberación de mineralocorticoides, aldosterona en la hipertermia sería independiente de la producción de ACTH

Los trabajadores (as), tienden a mantener constante su temperatura corporal, esta constante, no es una cifra exacta, existiendo un ritmo circadiano con pico de temperatura entre las 18 y 22 horas del día, siendo mínima entre las 2 y las 4 de la madrugada, se evidencian igualmente diferencias entre distintos puntos del cuerpo

y en algunos estados fisiológicos. Ogino estudió los cambios fisiológicos debidos a alteraciones hormonales en la mujer, relacionándolos con la temperatura corporal.

Aclimatación

Es el mecanismo por el cual el organismo es capaz de adaptarse a las distintas

temperaturas el cual depende de la intensidad frecuencia y tiempo de exposición. Estas exposiciones durante 4-7 días al calor o al trabajo físico pesado a intenso, originan modificaciones en los mecanismos nerviosos, sensitivos, hormonales y cardiovasculares, que permiten una mejor tolerancia al calor.

La aclimatación al calor empieza con la primera exposición, progresando rápidamente y se encuentra bastante avanzada entre el tercer o cuarto día. Durante las primeras exposiciones es frecuente que aparezca una gran congestión en cabeza y cara; la temperatura rectal y la frecuencia cardiaca están elevadas, la pérdida de sudor es baja y existen molestias y dolor generalizado aunque leve. En

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los días siguientes disminuye el malestar, desciende la temperatura rectal y la frecuencia cardiaca, con aumento de la tasa de sudoración.

El sistema respiratorio queda relativamente protegido, ya que la temperatura del aire caliente inhalado baja rápidamente en las vías aéreas superiores, debido a la eficiencia para termoregular del árbol bronquial (de 100ºC a la entrada de la nariz, llega a 40ºC a la rinofaringe)

La aldosterona, hormona muy importante en el mecanismo de aclimatación, ya que aumenta la reabsorción activa de Na a nivel de los túbulos renales adicionalmente ejerce una función similar sobre las glándulas sudoríparas. El Na que se absorbe, se

acompaña de ión cloruro. La importancia de este efecto, es disminuir al mínimo la pérdida de NaCl por el sudor, cuando la concentración de esta sal es baja en la sangre. La pérdida extrema de sudor, que ocurre en ambientes continuamente calientes, puede agotar los electrolitos del líquido extracelular, pudiendo llegar a perderse hasta 20 gr de Na/día. Gracias a la acción de la aldosterona, tras un periodo de aclimatación (10 a 12 días) las pérdidas se reducen a solo 3-5 gr/día.

La aclimatación de los eres humanos al calor se consigue con más perfección si se realiza un trabajo ligero que, progresivamente se irá aumentando.

La sudoración en la persona aclimatada aparece más precozmente que en la no aclimatada.

Tras la aclimatación, hay menos molestias subjetivas a la exposición del calor. El incremento de la frecuencia cardiaca es menor, las respiraciones son moderadas, existe mayor estabilidad cardiovascular, la producción de sudor empieza tras una exposición más breve al calor y disminuye la concentración de Na en orina y en sudor (que será de 5 mEq/l) .

La aclimatación completa ocurre entre los 4-10 días y se mantiene durante semanas aunque cese la exposición al calor.

Termorregulación central

hipotálamo

Centro termolítico

parasimpático

Centro termogénico

simpático

SudoraciónVasoconstricción cutánea

Estimulación simpática del metabolismo

Liberación de adrenalina y noradrenalina

Piloerección, aumento de TSH, FSH,

Hormonas tiroideas, cortisol.

Temperatura Sanguínea

Termorreceptores cutáneos

Termorregulación periférica

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“Algunos problemas de seguridad son comunes en ambientes calurosos. El calor puede resultar en heridas en el lugar de trabajo cuando las palmas están sudadas y resbalosas, o cuando un trabajador se pone mareado, o cuando las gafas (lentes) de seguridad se empañan. En lugares donde hay metal fundido, superficies

calurosas, vapor, etc., un trabajador puede quemarse. Además de éstos peligros evidentes, la frecuencia de lesiones parece ser más alta en general en ambientes calurosos que en ambientes de condiciones moderadas. Una razón para ello es que cuando uno trabaja en un ambiente caluroso, la capacidad mental y el rendimiento disminuyen. La temperatura aumentada del cuerpo y la incomodidad física pueden causar irritación o ira. Estas y otras condiciones emocionales pueden causar que un trabajador no preste atención a los procedimientos de seguridad, o que se distraiga durante trabajos peligrosos”88. La exposición excesiva a un ambiente laboral muy caluroso puede causar una variedad de afecciones:

Insolación. La insolación es el problema más grave para la salud de los trabajadores expuestos al trabajo en ambientes calurosos. La insolación ocurre cuando el sistema que controla la temperatura del cuerpo falla y la evaporación (transpiración) se hace inadecuada. La transpiración, como se anotó anteriormente, es la única manera eficaz que tiene el cuerpo de eliminar el calor excesivo. El proceso de transpiración se puede poner en peligro sin que el trabajador (a) se dé cuenta de haber llegado a un estado de crisis. La piel de las victimas con insolación está muy caliente y por lo regular seca, roja, o con manchas en los casos más graves puede estar pálida. La temperatura de la victima normalmente es de (40.5° C) o más. La víctima está confundida,

desorientada, tal vez tiene convulsiones o está incoherente. Si no obtiene tratamiento rápido y apropiado, puede morir. Cualquier persona con señales o síntomas de insolación necesita hospitalización tan pronto como sea posible. Sin embargo, se deben prestar inmediatamente los primeros auxilios. Los primeros auxilios incluyen éstos pasos: lleve la víctima a un área fresca, empape la ropa de la victima con agua fría, y abanique intensamente la victima para que se refresque más. Los tratamientos en un centro médico deben enfocarse en continuar a refrescar la víctima y observar las complicaciones que acompañan a menudo la insolación. El reconocimiento y el tratamiento tempranos de la insolación son la única manera de evitar la muerte o una lesión cerebral permanente.

Agotamiento por el calor El agotamiento por el calor incluye varias manifestaciones clínicas que pueden parecer a los primeros síntomas de insolación. El agotamiento por el calor resulta de la pérdida de grandes cantidades de líquido por la transpiración, a veces con una pérdida excesiva de sal. Un trabajador que sufre el agotamiento por el calor sigue sudando, pero siente una debilidad o un cansancio extremo, también mareo,

88

Departamento de Salud y Recursos Humanos,Servicio de Salud Pública, Centros para el Control y la Prevención de

Enfermedades, Instituto Nacional de Salud y Seguridad Ocupacional de los Estados Unidos de Norte América ,Abril 1986

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náusea, o dolor de cabeza. En casos más graves, la víctima puede vomitar o perder la conciencia. La piel está húmeda y mojada, el aspecto es pálido o rojo, y la temperatura del cuerpo está normal o solamente poco elevada.

En la mayoría de los casos, el tratamiento de la víctima incluye hacerla descansar en un lugar fresco y darle a beber líquidos en abundancia, preferiblemente con electrolitos. Las víctimas con casos leves normalmente se recuperan espontáneamente con este tratamiento. En los casos graves se puede necesitar asistencia prolongada por algunos días. No hay efectos permanentes conocidos.89 Calambres por el calor. Los calambres por el calor son espasmos dolorosos de los músculos que ocurren cuando el trabajador(a) suda profusamente y bebe grandes cantidades de agua, pero no reemplaza adecuadamente la sal y electrolitos que pierde el cuerpo. Beber grandes cantidades de agua diluye los líquidos del cuerpo mientras el cuerpo sigue perdiendo sal. Poco después, el nivel bajo de sal en los músculos causa dolorosos

calambres. Los músculos afectados pueden ser de los brazos, las piernas, o el vientre. Pero los músculos “cansados” (los que se usan para trabajar) son normalmente los que son más propensos a los calambres. Los calambres pueden ocurrir durante o después de las horas de trabajo, y pueden ser aliviados reponiendo líquidos más electrolitos. Síncope por calor Un trabajador que no está aclimatado y que está de pié e inmóvil o que cesa repentinamente la actividad laboral puede sufrir un sincope si trabaja en un ambiente caluroso. Cuando el cuerpo intenta controlar la temperatura interna, los vasos sanguíneos se dilatan en la piel y en la parte baja del cuerpo. Así es posible que la sangre se acumule en estas partes, se produce disminución del retorno

venoso, disminución del gato cardiaco y una “falla cardiaca funcional”, disminuyendo el flujo sanguíneo efectivo al cerebro, el efecto es proteger el sistema nervioso central, ya que con la perdida de la conciencia, el trabajador cae lo que mejora el retorno venoso, puesto que el efecto de la gravedad es menor en la posición de decúbito. Se recomienda acostar, al trabajador, el cual debe recuperarse en poco tiempo. Rash por el calor. Un sarpullido por el calor (fiebre miliar) ocurre con más frecuencia en ambientes calurosos y húmedos, donde la transpiración no se elimina muy fácilmente y la piel queda mojada la mayor parte del tiempo. Los conductos de transpiración se agotan y se tapan por disfunción fisiológica, y un sarpullido (rash) aparece en la piel.

Cuando el sarpullido es extenso o cuando se complica por una infección, la fiebre miliar puede causar que un trabajador se sienta muy incómodo y su capacidad de trabajar disminuya. Un trabajador puede evitar esta condición descansando en un lugar fresco cada día por un rato y bañándose y secándose la piel.

89 Departamento de Salud y Recursos Humanos,Servicio de Salud Pública, Centros para el Control y la Prevención de

Enfermedades, Instituto Nacional de Salud y Seguridad Ocupacional de los Estados Unidos de Norte América ,Abril 1986

Page 85: Carga Fisica de Trabajo

85

Cansancio por el calor El cansancio por el calor es un estado temporal de incomodidad y tensión mental o sicológica causado por una exposición prolongada al calor. Los trabajadores que no

están acostumbrados al calor están especialmente propensos y pueden sufrir distintos grados de una disminución de rendimiento, coordinación y de su capacidad de estar alerta. La severidad del cansancio fugaz por el calor se disminuirá con un periodo de adaptación al ambiente caluroso (aclimatación al calor).

F i s i o l o g í a d e l a d e s h i d r a t a c i ó n

A u m e n t o d e l a t e m p e r a t u r a c o r p o r a l

V a s o d i l a t a c i ó n

p e r i f é r i c a

D i s m i n u c i ó n d e

c i r c u l a c i ó n

c e r e b r a l

S í n c o p e

s u d o r a c i ó n

D é f i c i t d e s a l

c a l a m b r e s

F a t i g a d e

G l á n d u l a s

s u d o r í p a r a

F a l l o d e l a

t e r m o r r e g u l a c i ó n

G o l p e d e c a l o r

D é f i c i t d e a g u a

D i s m i n u c i ó n d e l

V o l u m e n s a n g u í n e o

S h o c k c i r c u l a t o r i o

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3.9 Función renal durante el trabajo físico. La alteración de la función renal causada por el trabajo físico depende fundamentalmente de la respuesta cardiovascular, que deriva la sangre desde los

órganos viscerales y la piel hacia los músculos en actividad. El flujo sanguíneo renal (FSR) suele ser menor durante el ejercicio y hasta una hora después de finalizado,

y la magnitud de esa disminución se relaciona con la intensidad del trabajo y con el grado de agotamiento producido. Durante el desarrollo de actividad física la excreción renal de agua disminuye, debido a que la secreción de ADH aumenta, al principio como consecuencia del estrés y de estímulos emocionales, y más adelante por la deshidratación que puede causar la transpiración intensa (evaporación) si el trabajo se hace muy pesado.

El resultado es una disminución de la velocidad de formación de orina debido a uno de los siguientes factores o ambos: Disminución del filtrado glomerular por la reducción del flujo sanguíneo renal. Aumento de la resorción tubular del líquido filtrado por la mayor secreción de ADH

Además de la conservación del agua corporal, los riñones tienen un papel importante en la eliminación del ácido (lactato y piruvato) producidos en exceso durante el trabajo físico pesado. Esto se demuestra midiendo el pH de la orina, que cae extraordinariamente durante el ejercicio o trabajo físico intenso y, sobre todo, después de éste. Otra importante función relacionada con el trabajo físico tiene que

ver con la producción de la hormona hematopoyética, quien desempeña un papel importante en la adaptación para realizar trabajos en altura.

T ra b a jo in te n s iv o

V o lu m e n m in u to c a rd í a c o , 2 5 lit ro s m in .

R e p o so

V o lu m e n m in u to c a rd í a c o , 5 lit ro s m in .

Figura Nº 7

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87

Capitulo 4 Hormonas y trabajo físico

4.1 Funciones de la respuesta hormonal.

El simple hecho de la puesta en marcha de un trabajo físico se caracteriza por un aumento en el plasma de la concentración de gran variedad de hormonas y por el descenso de sólo unas pocas. El trabajo en sí mismo no determina la repuesta hormonal, sino que son las propias necesidades de la célula muscular activa, las que provocan los cambios orgánicos. ¿Cómo una simple contracción muscular es capaz de producir cambios en los receptores hormonales? La actividad de la proteína cinasa C aumenta a nivel de la membrana de la célula muscular en relación al citoplasma, de forma contraria a lo que sucede en reposo.

El incremento de la somatostanina, prostaglandina B, así como la acidosis derivados de la actividad muscular en el desarrollo de trabajos fatigantes producen cambios en el receptor de insulina. La Hormona del crecimiento GH y la prolactina PRL aumentan en respuesta al trabajo físico. Además, el aumento producido depende de la dieta previamente administrada. Después de la ingesta de una dieta enriquecida en grasas, los niveles de GH y PRL durante el ejercicio se incrementan más que con una dieta enriquecida en hidratos de carbono. En el periodo de recuperación, los bajos niveles de insulina y glicemia se acompañan de descensos de GH y PRL.

La T3 se ha descrito significativamente elevada con una dieta hidrocarbonada en relación a los niveles plasmáticos encontrados tras una dieta principalmente grasa. L- T3 parece ser más sensible al descenso de ingesta de hidratos de carbono que la L-T4. El metabolismo de los hidratos de carbono es necesario para la correcta conversión periférica de la L-T4 en L-T3 4.2 Hormona antidiurética ADH. La hormona antidiurética se segrega por la hipófisis principalmente en respuesta a la elevación de la osmolaridad plasmática. Existen al menos dos clases de receptores específicos de vasopresina . Unos,

median la acción vasoconstrictora de la ADH ( Receptores V1) y se encuentran en los vasos sanguíneos de las células tubulares de la porción ascendente del asa de Henle y en el túbulo colector del riñón. La activación de éstos receptores aumentan la producción de AMP cíclico y aumentan la permeabilidad de las membranas celulares, lo cual produce un aumento de difusión de agua entre los líquidos peri tubulares de la nefrona (Reabsorción). Se produce así constricción vascular y aumento consecuente de la presión arterial.

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88

La estimulación de la síntesis hipotalámica de ADH se debe a una serie de factores como la acción de osmoreceptores en hipotálamo anterior,90 (receptores de sodio); los receptores auriculares (corazón), los baro receptores de las regiones carotídea, aórtica y pulmonar, la distribución del volumen sanguíneo, cambios en el

hematocrito, y el incremento de la concentración iónica de la sangre, consecuente con la sudoración no compensada, con una inadecuada ingesta líquida, entre otros. Diversos tipos de agresión o de estrés son capaces de estimular la liberación de ADH; son ejemplos: El dolor, el ejercicio físico, la narcosis, el estado operatorio, y postoperatorio, así como las emociones violentas del sistema límbico al hipotálamo. El reflejo de la sed y el control de la osmolaridad guardan una estrecha relación. La ingesta de agua se controla con la sensación de sed y la de sodio con apetencia de sal, mientras que la ADH por un lado, y la aldosterona por otro, controlan en los riñones las pérdidas de agua y sal. Las neuronas colinérgicas del sistema límbico y del hipotálamo anterior transmiten la sensación de sed y promueven la liberación de ADH. Alcohol (etanol) la

difenilhidantoina, así como la estimulación noradrenérgica inhiben la secreción de hormona provocando un efecto diurético. Este efecto es suprimido por los (alfa) – bloqueantes, pero no por los (beta) . Los aumentos de secreción de ADH se relacionan con la carga física de trabajo, manifestándose de forma importante a partir del 40 % de la potencia aeróbica máxima.

Hay descritas adaptaciones de la hormona a la actividad física, se presenta como una respuesta secretoria más sensible a los cambios de osmolaridad en los sujetos entrenados que en los no entrenados. La acción de la ADH produce, pues, una restauración de la volemia en el trabajador que realiza actividad física de moderada a intensa al reducir la emisión de orina y normalizar las concentraciones osmóticas del espacio extracelular91. En la hipófisis anterior se produce y segrega la hormona adenocorticotropa (ACTH) El sistema cerebro – hipófisis - suprarrenal utiliza aminas, péptidos, y esteroides para llevar a cabo las complejas funciones, este sistema responde a los trastornos de la homeostasis con la secreción de la hormona liberadora de corticotropina (CRH) por el hipotálamo. La CRH estimula la secreción por la hipófisis de ACTH y de otras hormonas (como la - endorfina). La ACTH circulante actúa sobre la glándula suprarrenal, para estimular la secreción de corticoides.92 En la corteza suprarrenal se producen dos tipos de hormonas. Mineralocorticoides (tales como aldosterona y sus derivados), que actúan sobre la reabsorción y

secreción tubular renal, fundamentalmente a nivel distal y el túbulo colector, regulando de este modo los niveles plasmáticos iónicos ( Na+, K+ y CL- ) y Glucorticoides ( tales como el cortisol y sus derivados), cuya acción especifica se efectúa fundamentalmente sobre el metabolismo oxidativo de la glucosa, tanto a nivel de fibras musculares, como del tejido hepático.93

90

Galbo H. “Autonomic neuroendocrine responses to exercise”. Scand Journal Sport Science. 1986 91 Galbo H. “Autonomic neuroendocrine responses to exercise”. Scand Journal Sport Science. 1986 92 ibid. 93 ibid

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89

En condiciones de normoxia se producen cambios en las concentraciones de ACTH durante el trabajo físico realizado al 65 % de la potencia aeróbica máxima, con significación estadística a los 60 minutos, respecto a los valores de reposo.

Estas variaciones de ACTH presentan un patrón muy semejante a los cambios que se referencian del cortisol plasmático. Durante condiciones de hipoxia, el incremento de ACTH no se correlaciona con los aumentos registrados de cortisol plasmático; los aumentos iniciales de cortisol en alturas extremas se generalizan normalmente a los diez dias, coincidiendo con el final de la etapa de aclimatación. La pCO2, es uno de los factores más importantes que gobiernan la actividad del tejido nervioso, y sus cambios arteriales son seguidos de cambios en células nerviosas, cuando la pCO2 desciende el CO2 abandona las células nerviosas que se encuentran en un medio alcalino, y su actividad aumenta tanto en las neuronas sensoriales, como en las motoras. Cuando la concentración de CO2 cae, el flujo sanguíneo cerebral decrece. La curva de disociación de la hemoglobina se desplaza

a la izquierda aumentando su afinidad por el oxígeno, y en definitiva se produce una hipoxia cerebral. La hipoxia es un potente factor de estimulación para la liberación de la GH y de ACTH; el incremento del pCO2 o la acidosis, o ambas, pueden influir tanto en la producción como en la actividad de la catecolaminas. 4.3 Cortisol. El cortisol favorece el almacenamiento de glucógeno por el hígado y el músculo, disminuyendo la utilización tisular de glucosa. Favorece la gluconeogénesis por su

acción proteolítica siendo, hiperglicemiante e interviene en la movilización de los lípidos, combustibles vitales ambos en el desarrollo de trabajo físico moderado a intenso94. La cortisolemia esta sometida a un ritmo circadiano, alcanzando su máxima concentración plasmática hacía las seis de la mañana y las mínimas alrededor de las cero horas. La duración de la acción permite la clasificación de los diferentes glucocorticoides en tres clases: los de acción corta (hidrocortisona, cortisona, prednisonona y prednisolona), intermedia (parametasona y triancinolona ) y larga (betametasona y dexametasona ). El cortisol pertenece al primer grupo, dado que desaparece rápidamente de la circulación y es captado y metabolizado por el hígado, convirtiéndolo en

compuestos ácidos inactivos mediante reducción y posterior conjugación con ácido glucorónico; en el trabajo físico de poca intensidad, el aumento de la cortisolemia es muy débil. Si la carga del trabajo físico es mayor del 60% de la potencia aeróbica máxima, el cortisol plasmático incrementa tanto mas, cuanto la potencia alcanzada por el trabajador.

94 Djarova, T. Llkow. “Human grow hormona, cortisol and acid base balance changes alter

hyperventilation and breath-holding” Journal Sport Medicine. 1986

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90

Los glucorticoides en general, y el cortisol en particular producen una movilización de aminoácidos de los tejidos y un aumento de su transporte desde la zona extracelular al interior de la célula hepática, con lo cual incrementa la disponibilidad de una posterior conversión en glucosa.

4.4 Catecolaminas La noradrenalina, la adrenalina y la dopamina son secretadas por la médula suprarrenal. Las catecolaminas poseen una vida media de alrededor de dos minutos en la circulación. En la mayoría de los casos son metoxiladas y luego oxidadas a ácido vanilmandélico (AVM), 50 % como metanefrina y normetanefrina libres o conjugadas, y un 35 % AVM. Las catecolaminas estimulan el sistema nervioso y ejercen efectos metabólicos como la glucogenólisis hepática muscular, la movilización de ácidos grasos libres, el

incremento de ácido láctico y el estímulo de la tasa metabólica. Estos efectos se realizan a través del estímulo de receptores 1 y 2 y 1 y 2 adrenérgicos. La adrenalina y la noradrenalina incrementan la fuerza y la frecuencia de la contracción del músculo cardíaco aislado (receptores 1). La noradrenalina causa vasoconstricción en prácticamente en todos los órganos de la economía ( receptores ) . La adrenalina provoca vasodilatación en el músculo esquelético e hígado (receptores 2) . Se han encontrado incrementos en la concentración de catecolaminas, tanto en trabajos dinámicos como en los trabajos de tipo estático. Pero solo a partir de una

carga de trabajo próxima al 50 % de la VO2 máx. aparecen aumentos estadísticamente significativos, tanto en epinefrina como de norepinefrina. El incremento de la actividad simpático - suprarrenal es importante en la adaptación cardiovascular, la termorregulación y el equilibrio de agua y electrolitos en el desarrollo de actividad física, influye también en la contracción del músculo esquelético y la respiración. El sistema renina - angiotensina y la liberación del polipéptido pancreático (PP) son estimulados por mecanismos – adrenérgicos durante el trabajo muscular. La actividad adrenérgica realizada por nervios simpáticos en el páncreas es responsable del descenso de la liberación de insulina durante el trabajo físico, la

lipólisis es favorecida por la actividad -adrenérgica, pero la relativa importancia de las catecolaminas circulantes y la actividad nerviosa simpática no están bien aclaradas, la adrenalina mejora directamente la glucogenólisis hepática y también puede favorecer la gluconeogénesis por aumento del aporte de lactato al hígado durante la actividad muscular. Por depresión de la secreción de insulina, así como por los efectos directos en las

células diana, la actividad simpática mejora la movilización de glucógeno y de triglicéridos de depósitos tanto intra como extra celulares.

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91

La actividad simpático- suprarrenal va a favorecer la glucogenólisis hepática y esta función parece proceder más de las catecolaminas plasmáticas que de la acción nerviosa simpática.

También favorece la gluconeogénesis a partir del ácido láctico. Además, parece ser responsable del descenso en la secreción de insulina con descenso paralelo del péptido C, por estímulos- adrenérgico y del aumento de la actividad de renina plasmática por aumento de su secreción, por estímulo de receptores . Por último, ambos, el descenso de insulina y el aumento de la actividad simpático - suprarrenal, favorecen la lipólisis desde el tejido adiposo.

4.5 Hormona del crecimiento Su liberación está gobernada por dos factores reguladores: uno inhibidor y otro estimulador. El primero denominado GIF o somatostatina y el otro conocido como factor liberador de la hormona del crecimiento o GRF.

Los impulsos originados en el hipocampo ( muy probablemente ligados al ciclo del sueño) son estimulantes, mientras que los que se originan en el núcleo amigdalino pueden ser estimulantes (amígdala basolateral) o bien inhibitorios (amígdala corticomedial).

La vía estimuladora discurre a través del núcleo ventromedial del hipotálamo. Posee una vida media de unos treinta minutos y es metabolizada en el hígado en diferentes formas activas conocidas como somatomedinas, factores de crecimiento 1 y 2, y factor estimulante de la multiplicación celular, entre otros. El núcleo hipotalámico VM contiene glucoreceptores capaces de influir en la secreción de insulina y también sobre la liberación de GH, así como sobre

aspectos de la conducta alimenticia. Esta región contiene vías nerviosas insulinérgicas y receptores insulínicos y somatostatina (GIH). En el hipotálamo, el núcleo ventromedial puede integrar la secreción de importantes hormonas glucorreguladoras, como la GH, con el apetito y la alimentación.

La liberación de GH durante el sueño está mediada predominantemente por fibras serotoninérgicas, la liberación de GH inducida por la hipoglucemia está mediada por vías noradrenérgicas. La GH favorece el crecimiento músculo- esquelético por su efecto anabolizante sobre el cartílago epifisiario y el metabolismo proteico, al estimular la entrada de aminoácidos en la célula y la síntesis proteica, resultando un balance nitrogenado positivo con disminución de la excreción urinaria de urea y paralelamente, de sodio, cloro, potasio, magnesio y fósforo. El trabajo físico eleva las concentraciones plasmáticas de GH, especialmente aquellos de larga duración y los que llevan al agotamiento.

En el adulto entrenado ocasiona un aumento de la masa muscular, con hipertrofia y probablemente también hiperplasia. En el tejido adiposo junto con la acción adrenérgica y cuando la insulina disminuye con el esfuerzo derivado de un trabajo prolongado, la GH ejerce un efecto lipolítico, con la liberación de ácidos

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92

grasos no esterificados y aumento de la cetogénesis. Favorece la glucogenólisis hepática y disminuye la utilización de la glucosa por la célula muscular activa, específicamente alterando la función del receptor de insulina.95

La hormona del crecimiento aumenta la captación de ácidos grasos libres (AGL) y su oxidación por el músculo esquelético. La actividad lipolítica de la GH se potencia por los corticoides. La secreción de la hormona del crecimiento responde a intensidades del esfuerzo físico del 30% al 40% de la VO2 máx. La secreción de GH se incrementa con trabajo físico de larga duración, con el aumento de la carga, el tiempo de trabajo o ambos. Este fenómeno es mayor y más rápido en sujetos no entrenados. La acetilcolina es la mediadora de la respuesta secretora durante el trabajo físico. “En definitiva la GH se opone a la acción de la insulina, pudiendo resaltar el mantenimiento de los niveles de glucosa como aporte energético al tejido nervioso y, por otro lado, resulta evidente que se puede favorecer de esta forma el reemplazo de la vía energética glucídica que utiliza inicialmente la célula muscular,

hacia la obtención de una mayor energía a partir de los AGL y de los cuerpos cetónicos. La GH facilita la obtención de energía proveniente del metabolismo de los lípidos, favoreciendo la movilización directa o indirectamente a partir al menos de cinco minutos de ejercicio”96 La fatiga o el agotamiento implican una marcada disminución de los sustratos productores de energía, este hecho es un fuerte inductor para la secreción de hormona del crecimiento. Adicionalmente tiene efectos sobre la reparación de las proteínas contráctiles y de los tejidos en general. 4.6 Hormonas tiroideas La glándula tiroides esta seriamente implicada en el mantenimiento del

metabolismo de los tejidos en el estado “optimo” de funcionamiento. Las hormonas tiroideas estimulan el consumo de oxígeno en la mayoría de las células del organismo, por lo tanto ayudan a regular el metabolismo de lípidos y carbohidratos. Esta función está controlada por la adenohipófisis a través de la tirotropina (TSH), a su vez esta hormona está regulada por los niveles circulantes de hormonas tiroideas sobre la hipófisis y por mecanismos neurohormonales del hipotálamo. Las principales hormonas secretadas por la glándula tiroides son la T4 (Tiroxina) y T3 (Triyodotironina), la T3 se forma en los tejidos periféricos por desyodación de la T4. La T3 es más activa y de acción más rápida que la T4. La mayoría de los efectos de la T3 y T4 se deben a que promueven del consumo de

oxígeno. Las hormonas tiroideas ayudan al trabajador a la absorción intestinal de carbohidratos y de regular el metabolismo de los lípidos. Incrementa la disociación de la hemoglobina y el oxígeno por incremento de los niveles de 2,3 difosfoglicerato de los eritrocitos97.

95

Pastor, Miguel. Fisiología de la actividad física y el deporte. Interamericana Mcgraw-Hill p 106. 96 Ibid. 97 Johannessen A. Hagen. C. “Prolactin, Growth hormona, Thyrotropin 3,5,3 triiodo-thyronine an

thyroxine rsponses to excercise after taf-and carbohidrate encriched diet”. Journal Clinical an Endocrinol,

metabolism. 1981.

Page 93: Carga Fisica de Trabajo

93

Existe relación entre los niveles de tiroxina libre y los trabajos que implican compromiso importante de la fuerza en relación con la fuerza máxima.98

Endorfinas Las Endorfinas están implicadas en la percepción del dolor por parte de los individuos. El aumento de esta hormona disminuye la percepción al dolor. Los niveles de Endorfinas y ACTH se aumentan con el incremento de la carga de trabajo físico. Se ha encontrado una reducción a la percepción del dolor después de

exposición a cargas de trabajo, con un efecto analgésico, reversible con naloxona. “Bajo el umbral de trabajo anaerobio (4 mmol/L) no aparece una respuesta neta de las Endorfinas a la carga de trabajo; no obstante, al superar este umbral el incremento es considerable. Sobre el 80% de VO2max. y donde el lactato en sangre puede alcanzar cifras hasta de 10 mmol/L, se encuentran niveles altos de Endorfinas. Con lo cual parece que la intensidad del trabajo físico en condiciones supraumbral en anaerobiosis puede ser un estímulo en la secreción de

Endorfinas.” 99 4.8 Hormonas Gastroenteropancreáticas. Las hormonas Gastroenteropancreáticas aparecen como consecuencia de estimulación vagal, como respuesta a variaciones de la glicemia. Estas hormonas

generalmente se incrementan a los 60 minutos después de iniciada la carga de trabajo físico, como el glucagón, la somatostatina, cuya acción durante el ejercicio consiste en la inhibición de la secreción gástrica ácida, por inhibición de la célula parietal y la célula G productora de gastrina. El polipéptido pancreático aumenta con la carga de trabajo físico y el péptido inhibidor vasoactivo, también se incrementa induciendo relajación de la contractilidad y motilidad gástrica (VIP). La secretina se incrementa con el trabajo físico prolongado de intensidad moderada a importante, inhibe la motilidad gástrica y estimulando la producción de secreciones alcalinas en páncreas e hígado100, “su función durante el ejercicio es, quizás, la de contrarrestar el efecto vagal inducido por la hipoglucemia en los ejercicios de larga duración que podrían favorecer el aumento de la secreción ácida gástrica. La función de la secretina consiste en estimular la secreción de bicarbonato desde el páncreas y en inhibir las células G.”101 Estas hormonas se incrementan cuando la carga de trabajo físico es del 40% de la VO2max102. 4.9 Insulina

98 Karagiorgos, A. Garcia, J.F y Brooks, K, A. “ Growth hormona response to continuos and intermitent

exercise”. Medicine Science Sports, 307, 1979. 99 Goldfarb, A. Hatfield, B “Serum beta endorphin level durinf a grade exercise test to exahustión”

Medicine Science Sports, 1978 100 Blom, P. Hosmark A. “Modification by excercise of the plasma gastric inhibitory polipeptide response

to glucose ingestion in young men”. Acta Physiologic Sscand. 1985. 101 Gonzalez, Gallego, Javier. Fisiología de la Actividad Física y el Deporte. Interamericana McGraw-Hill. 1992. 102 Blom, P. Hosmark A. “Modification by excercise of the plasma gastric inhibitory polipeptide response

to glucose ingestion in young men”. Acta Physiologic Sscand. 1985

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94

Como se comentó anteriormente la síntesis y liberación de insulina están directamente relacionadas con la concentración de glucosa sanguínea. “La acción de la glucosa sobre receptores de membrana de la célula beta del páncreas induce la

entrada de calcio que, a su vez, lleva a mover los gránulos que contienen hormona hacia la superficie celular”103. El sistema nervioso autónomo interviene en la secreción de insulina. El parasimpático acelera la liberación de insulina, mientras que el simpático la disminuye o inhibe. Esta respuesta se adecua a las necesidades o requerimientos de energía durante el desarrollo del trabajo físico. La insulina actúa mediante la unión a receptores de membrana específicos para insulina, incrementando la permeabilidad de la membrana a la entrada de glucosa, aminoácidos, iones potasio y calcio a la célula. Inhibe la adenilciclasa, disminuyendo el AMPc intracelular, antagoniza la acción del glucagón, adrenalina, ACTH que lo aumentan. Adicionalmente, disminuye el AMPc, por acción directa, estimulando la fosfodiesterasa celular104.

La insulina inhibe la glucogenólisis, gluconeogénesis, lipólisis, cetogénesis y ureogénesis. Las siguientes son las acciones fisiológicas más importantes de la insulina: Tejido adiposo. Incrementa la entrada de glucosa Incrementa la síntesis de AGL Incrementa la síntesis y almacenamiento de glicerolfosfato. Aumenta la actividad de la lipoproteinlipasa. Inhibe la lipasa sensible a hormonas Aumenta la captación de iones potasio.

Músculo Incrementa la entrada de glucosa Incrementa la síntesis de glucógeno Incrementa la entrada de aminoácidos Incrementa la síntesis de proteínas Disminuye la degradación de proteínas y la liberación de aminoácidos gluconeogénicos. Aumenta la captación de cetonas Aumenta la captación de iones potasio. Hígado

Disminuye la cetogénesis Aumenta la síntesis proteica Aumenta la síntesis de Ácidos Grasos Incrementa la síntesis de glucógeno. Disminuye la gluconeogénesis y la liberación de glucosa.

103 Pastor, Miguel. Fisiología de la actividad física y el deporte. Interamericana Mcgraw-Hill p 106.

104 ibid

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95

En la realización de trabajo físico los niveles de insulina pueden descender hasta un 50% de los niveles de reposo en sujetos sanos. Este descenso de los niveles plasmáticos de insulina se relaciona con la intensidad y duración de la carga física.

“Existe un efecto de inhibición adrenérgico desde los primeros momentos de iniciada la actividad física, mediado por vía sistema nervioso central (centros motores) como por vía del sistema nervioso autónomo-glándula suprarrenal.”105 La disminución de la glucosa, como respuesta a la carga de trabajo físico, junto con el aumento del glucagón, las catecolaminas, el cortisol y la hormona del crecimiento, favorece la salida de la glucosa hepática por incremento de la glucogenólisis y gluconeogénesis y de igual manera incrementa la velocidad de captación de la glucosa en los músculos activos. Esto es debido a un aumento de la sensibilidad a la insulina durante el desarrollo del trabajo físico. Como se mencionó anteriormente la actividad de la proteína C cinasa aumenta en la membrana de la célula muscular, por traslocación de esta proteína, lo que finalmente incrementaría la sensibilidad del receptor de membrana a la insulina.

Esquema del efecto de traslocación de la PK-C en los receptores de insulina. Los efectos de la insulina sobre los sustratos energéticos son: Recambio proteico: promueve la síntesis en la mayoría de los tejidos junto a la GH

y andrógenos. La antagonizan el glucagón y el cortisol. Recambio lipídico: activa las enzimas que permiten la entrada de AGL al interior de la célula adiposa, su síntesis y almacenamiento en forma de lípidos. Es antagonizada por adrenalina, glucagón y la hormona del crecimiento. Recambio de hidrocarburos: los niveles de glucosa estimulan el control de la insulina por las propias células de los islotes pancreáticos. Su almacenamiento es promovido por la abundancia de insulina plasmática; su liberación y nueva

105 Acosta, Angel. Hormonas y ejercicio. Fisiología de la actividad física y el deporte. P 115

Activación

Proteincinasa C

(PK-C)

PK-C

traslocación

Diacilglicerol

Calcio

sarcomero

Contracción

muscular

insulina

Receptores

Membrana

plasmática

CITOPLASMA

CELULA SANGRE

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96

formación por el glucagón, en condiciones de hipoinsulinemia. El cortisol, la adrenalina y la GH potencian o sinergizan la función del glucagón. En relación con el trabajo físico, cuando la carga corresponde al 30-50% de la

VO2max. se presenta un descenso en los niveles de insulina plasmática que ocurre entre los 100 a 120 minutos de iniciado el trabajo. El descenso insulínico es menos prolongado en individuos entrenados que en sedentarios, durante la exposición a cargas de trabajo de larga duración.. 4.10 Glucagón El glucagón es producido por las células del páncreas. Su liberación es estimulada por el sistema simpático y por la hipoglucemia, es inhibida por hiperglicemia e hiperinsulinemia; en realidad es la razón insulina glucagón I:G la responsable de la inhibición o estimulación de la liberación de la una o la otra106 “Tras una comida rica en carbohidratos, la razón I:G es alta y se mantiene mientras

esté elevada la glicemia. Después de una comida rica en proteínas, la razón I:G es relativamente más baja, puesto que los aminoácidos estimulan más la liberación de glucagón que de insulina. La caída de la glicemia se previene por el equilibrio entre ambas hormonas, a pesar de una insulina alta y una carencia de hidratos de carbono. Al mismo tiempo, la proteína extra es metabolizada por un aumento de la captación de aminoácidos por el hígado y músculo, así como por un relativo aumento de la gluconeogénesis por una baja relación I:G.”107 Con la actividad muscular, la razón I:G decrece por un incremento del glucagón y una disminución de la insulina. Así, los sustratos orgánicos se movilizan y la concentración de glucosa sanguínea permanece constante o puede aumentar. La concentración de AGL aumenta claramente en plasma. Se incrementa la tasa de entrada y de uso de la glucosa por el músculo activo. Esto se debe a pesar de la disminución de la insulina, a un aumento en la sensibilidad del receptor de insulina,

a la hipoxia o al incremento neto del flujo sanguíneo muscular.

106 Acosta, Angel. Hormonas y ejercicio. Fisiología de la actividad física y el deporte. P 116

107 ibid.

Page 97: Carga Fisica de Trabajo

97

Efectos del la insulina y glucagón en la glicemia

Tasa incrementada de transporte

de Glucosa a la célula

Tasa incrementada de uso

de Glucosa y génesis de ATP

Conversión aumentada de

Glucosa a glucógeno

Incremento de síntesis proteica

Incremento de síntesis de grasa

Tejido adiposo

Aumento de glucosa a partir de

Glucógeno

(hígado y músculo esquelético)

Incremento de AGL a partir de las

Grasas (tejido adiposo)

Incremento de aminoácidos por

proteolisis

Incremento de síntesis y

Liberación de glucosa (hígado)

Homeostasis: niveles

Normales de glucosa

(70 – 100 mg%)

Descenso de

La glicemia

sanguínea

Aumento de

La glicemia

sanguínea

Aumento de

La glicemia

sanguínea

Descenso de

La glicemia

sanguínea

Liberación

Glucagón

Célula

Liberación

insulina

Célula

Homeostasis

Restaurada

Homeostasis

alterada

En el ayuno prolongado, o en trabajos prolongados sin recibo de dieta suplementaria, una alta secreción de glucagón y una baja I:G es importante para mantener la glicemia sanguínea y estimular la producción de cuerpos cetónicos por el hígado, ya que éstos solamente son usados como combustible por el corazón y el cerebro.

Las acciones del glucagón son estimular la glucogenólisis, gluconeogénesis, lipólisis y formación de cuerpos cetónicos. Este actúa activando la adenilciclasa con incremento de AMPc intracelular, fosforilación y activación de proteincinasas. La respuesta del glucagón aumenta con la carga de trabajo físico de forma gradual, se observa más alto al final de un trabajo prolongado, o con cargas altas cercanas o

mayores que el 75% de la VO2max. El trabajo de corta duración causa descenso de los niveles plasmáticos de la hormona. Cargas superiores a los 60 minutos, cercanas al 50% de la VO2max, aumentan hasta un 300% los niveles plasmáticos de éste.

Page 98: Carga Fisica de Trabajo

98

Page 99: Carga Fisica de Trabajo

99

Capítulo 5.

métodos y modelos para la medición y evaluación de la carga de trabajo físico.

El propósito de éstos métodos es identificar la capacidad de desempeño físico del trabajador y con base en éstos resultados evaluar su capacidad con los requerimientos laborales. Es decir, medir el trabajador y el trabajo con el fin de comparar las exigencias del segundo (el trabajo) con las posibilidades del primero (el trabajador), para así tomar decisiones que permitan transformar la dualidad proceso de trabajo trabajador. No sobra decir que en la medida en que se ajusten el uno al otro (trabajo al trabajador y viceversa) las condiciones de riesgo disminuirán y las potencialidades del trabajador se materializarán e incrementarán, revirtiéndose en el proceso de trabajo, en el producto (bien material o servicio) y en la calidad de vida del trabajador. La capacidad de desempeño físico está determinada por factores intrínsecos al trabajador que se derivan específicamente de los procesos productores de energía, para lo cual es fundamental la incorporación, almacenamiento y distribución de combustible y la incorporación, distribución y el consumo de oxígeno. Adicionalmente la capacidad de desempeño físico está condicionada por factores sicológicos (actitud, motivación), factores somáticos (peso, talla, tipo de fibra

muscular), entrenamiento, adaptación, entre otros; por factores externos propios del proceso de trabajo como son el ambiente de trabajo (altura, presión del aire, contaminación ambiental, ruido, ambiente térmico, etc.), la organización y división del trabajo (intensidad, duración, técnica, ritmo, posición, programa de trabajo, tipo de jornada, tipo de contrato, etc.) y factores externos relacionados con procesos de reproducción de la fuerza de trabajo (descanso, alimentación, vivienda, recreación, educación, etc.).108

El modelo que aquí se presenta hace referencia a los aspectos propios del trabajador en relación con el proceso de trabajo (donde se produce la fuerza de trabajo)109 y no a los aspectos del consumo (reproducción de la fuerza de trabajo) que deben ser tenidos en cuenta para la integralidad del análisis y podrían dar cuenta de comportamientos que a la luz del presente método no pueden ser explicados.

En resumen, se trata de medir y comparar variables “físicas” fisiológicas del trabajador con variables del proceso y puesto de trabajo, con el fin de determinar en primera instancia si el trabajo genera riesgos para el trabajador, en segunda instancia para calificar (ponderar) dicho riesgo y en tercera instancia para proponer los correctivos necesarios en el trabajo y el trabajador que disminuyan dicho riesgo.

Como se ha planteado, la capacidad de trabajo físico (máxima intensidad de un trabajo compatible con el estado de equilibrio cardiorrespiratorio) depende de: la tolerancia del sujeto al trabajo, la coordinación neuromuscular, la capacidad aeróbica máxima y la fuerza muscular máxima. Todas estas variables son susceptibles de ser medidas, intervenidas y entrenadas. La tolerancia (física y psicológica) del sujeto al trabajo, de cierto modo esta está condicionada por la

108 Astrand Per Olof. Fisiología del Trabajo Físico, Editorial Panamericana, tercera edición, 1992. 109 Marx Carlos. El capital. Tomo primero. Editorial Nacional de Cuba.1962.

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100

coordinación neuromuscular, la capacidad aeróbica y la fuerza máxima, por lo tanto se espera que al medir y evaluar estas variables se obtenga una estimación de la tolerancia física al trabajo.

Dado que las variables cardiorrespiratorias de la mayoría de los trabajadores se comportan como si fueran individuos sedentarios110 y que el tipo de trabajo desarrollado por la población laboral requiere principalmente de mecanismos energéticos de tipo aeróbico (oxígeno dependiente), determinar la capacidad y potencia aeróbica se convierte en un factor fundamental para la evaluación de trabajadores. En esto consiste la primera fase del método, en determinar de forma sencilla, con tecnología doméstica, el comportamiento de estas variables. Por otro lado, el proceso de producción, el puesto de trabajo o la actividad laboral, exigen al trabajador poner en acción funciones cognitivas, sensoriales y motoras, que se traducen como precisión, rapidez, fuerza, resistencia, etc. Estas exigencias no están diseñadas para un “trabajador prototipo”, por lo tanto lo que para un trabajador resulta sencillo o de baja carga, para otro puede resultar complejo o intenso, es la relación trabajador proceso lo que determina hasta qué punto puede

un trabajador ser “exigido”, sin embargo, adicionalmente existen procesos que podrían ser tan complejos como pesados para cualquier trabajador, independiente de su condición física. La segunda etapa del método consiste en medir con base en la frecuencia cardiaca la carga física que genera el proceso de trabajo para, posteriormente, comparar las mediciones realizadas en el proceso de trabajo con las mediciones realizadas en el trabajador y poder así determinar el “grado de riesgo” al que está expuesto y finalmente proponer las medidas de intervención, prevención y control en el proceso de trabajo y el trabajador. Etapa uno. Mediciones en el trabajador.

Se miden la Flexibilidad y la fuerza y se estima la potencia aeróbica máxima VO2.max., adicionalmente con los resultados que se obtienen de la VO2.max se pueden estimar: La máxima capacidad de trabajo físico (CTFmax), El Límite de Gasto Energético (LGE), El Límite de Gasto Energético Acumulado (LGEa), El Pulso de Trabajo Dinámico (PTD), Los resultados obtenidos van a servir de indicadores, estándares o límites fisiológicos para el trabajador. Se usa tecnología sencilla, que puede ser adquirida fácilmente y a bajo costo. Las evaluaciones requieren de un lugar (consultorio o salón pequeño) donde se puedan

aplicar las pruebas, las cuales no requieren de reposo prolongado previo a su aplicación y están diseñadas con márgenes considerados seguros para población sedentaria. Evaluación de la fuerza: Se realiza con base en la percepción subjetiva del peso cómodo (peso que el individuo puede levantar sin mostrar síntomas o signos de manejo de peso

110 Velásquez, Juan Carlos, caracterización de capacidad física de trabajo, en trabajadores colombianos.

1995 – 2004.

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101

excesivo p.ej: deformación del movimiento, manifestación de dolor). Se registra el peso movilizado y las repeticiones realizadas. Este valor se registra como estándar, es importante resaltar que esta variable puede estar afectada por la velocidad de contracción muscular ( la mayor potencia111 se logra cuando la velocidad de

contracción es del 25 al 30% del valor máximo)112 Se evalúan los siguientes segmentos: Miembros superiores y miembros inferiores y se asigna como parámetro inicial las repeticiones y el peso movilizado. 5.1 Medición y estimación de la capacidad aeróbica máxima (VO2 Max.) La capacidad aeróbica máxima es sinónimo de consumo máximo de oxígeno (VO2 max), refleja la capacidad combinada de los sistemas cardiovascular y respiratorio para obtener, transportar y entregar oxígeno a los músculos durante el trabajo, como también la eficiencia de este tejido para usarlo. Se puede definir la potencia aeróbica máxima como el mayor consumo de O2 que puede obtenerse durante el trabajo físico, respirando a nivel del mar, por un tiempo

limitado (usualmente 2 a 6 minutos) dependiendo de la carga de trabajo en condición aeróbica.

Se puede decir que es también la máxima capacidad de realizar un trabajo de máxima intensidad compatible con el estado de equilibrio cardiorrespiratorio. Entre los factores que influyen la VO2max., se pueden incluir los siguientes: Edad: la VO2max. Aumenta hasta los 25 años donde alcanza su máximo nivel y se mantiene más o menos constante en este “pico” máximo hasta aproximadamente los 30 años. A partir de esta edad empieza a disminuir su valor en hombres y mujeres. Se calcula que a los 70 años de edad se tiene el 50% del pico máximo alcanzado de la VO2max.

Género: En mujeres la VO2max esta aproximadamente entre el 70% al 75% de la VO2max. del hombre ; no obstante se ha visto que la potencia aeróbica máxima se conserva en mujeres durante toda la edad fértil, luego disminuye. Está influenciada además por estados patológicos, estado nutricional, tamaño y composición del cuerpo. La potencia aeróbica también está condicionada por factores externos como la temperatura ambiental, la presión atmosférica, la humedad relativa del aire, factores derivados de la organización y división del trabajo como el tipo de contratación, salarios, tareas a realizar, etc.

111 Potencia: fuerza por distancia por unidad de tiempo 112Bigalan, B. and O. C. Lippold: The relation between Force, Velocity and Integrated Eclectrical Activity

in Human Muscles. Journal Physiology, 123-214. 1954.

Page 102: Carga Fisica de Trabajo

102

El conocimiento de la capacidad aeróbica es importante para definir ubicación laboral, determinar el grado de entrenamiento o adaptabilidad del

trabajador, brinda información sobre el nivel de trabajo sostenido que conviene al trabajador, la eficacia de la rehabilitación física y la readaptación laboral; además permite reconocer los niveles de rendimiento óptimo sin que los trabajadores se fatiguen. Su medición o estimación ha sido una preocupación permanente de los

especialistas en el tema. La única forma de medir la capacidad aeróbica en forma directa es sometiendo al sujeto en estudio a pruebas de esfuerzo máximo. La técnica es compleja y puede involucrar problemas para personas no entrenadas o con afecciones cardiovasculares o respiratorias. Por esta razón, la medición directa

del consumo máximo de oxígeno, debe practicarse sólo en laboratorios bien equipados que cuenten con asistencia médica. Por las dificultades señaladas, se han realizado intentos para desarrollar técnicas indirectas que permitan predecir el consumo máximo de oxígeno a partir de la respuesta de los sujetos a esfuerzos submáximos. “No es necesaria una prueba de máximo esfuerzo para establecer la potencia aeróbica máxima de un individuo”.113

1. No hay un aumento posterior en la captación de oxígeno a pesar de un aumento posterior de la velocidad del ejercicio

2. La concentración de lactato en sangre excede 8 a 9 mM. Una condición de estado estacionario denota una situación de trabajo en la que la

captación de oxígeno iguala al requerimiento de oxígeno por parte de los tejidos, consecuentemente no hay acumulación de ácido láctico en el cuerpo. La frecuencia cardiaca, el flujo sanguíneo y la ventilación pulmonar han obtenido niveles bastante constantes, a menos que factores ambientales adversos no lo permitan. La potencia aeróbica máxima puede ser estimada a través de la respuesta cardiovascular, mediante la medición de la frecuencia cardiaca. “La potencia aeróbica máxima puede ser estimada a través de la respuesta cardiovascular, mediante la medición de la frecuencia cardiaca”114, la cual además puede ser usada como indicador de fatiga y trabajo pesado. Se han desarrollado técnicas como pruebas en bicicletas ergométricas, pruebas de paso o escalón por ejemplo la estimación de la potencia aeróbica mediante el

Nomograma de Astrand (Astrand 1982).

113 Astrand Per-Olf. Fisiología del Trabajo Físico. Pag. 233. 1992. 114 En 1950 , Berggren y Christensen comunicaron que el aumento del consumo de oxígeno en el trabajo,

está estrechamente relacionado con el incremento de pulso y que "el número de pulsaciones durante el

trabajo debería dar información bastante confiable acerca del costo energético".

Page 103: Carga Fisica de Trabajo

103

EDAD

> 37 > 40 > 34

Fuente: cuadro adaptado de American Heart Asociation (1972)

> 44 > 44 > 41 > 42 EXCELENTE > 52 > 48 > 48

34-42 28-37 31-40 24-34

21-27 23-30 18-23

BUENA 43-52 38-48 39-48 34-44 36-44 31-41

28-33 27-35 24-30 25-33MEDIA 34-42 31-37 31-38

18-24 15-20 16-22 13-17

< 15 < 16 < 13

REGULAR 25-33 24-30 23-30 20-27 20-26 17-23

< 20 < 20 < 17 < 18BAJA < 25 < 24 < 23

hombre mujer

menos de 29 30-39 40-49 50-59 60-69

Clasificación

Cuadro normativo de capacidad aeróbica ; valores de VO 2 máx relativo, expresados en ml Kg -1 min.

-1

hombre mujer hombre mujer hombre mujer hombre mujer

El Dr. Rogelio Manero, Instituto Nacional de Salud de los Trabajadores de Cuba, diseñó la prueba escalonada. Esta consiste en suministrar tres cargas de trabajo crecientes, de tres minutos de duración cada una, con un intervalo de reposo de un minuto entre cada carga. La carga se aplica sobre un escalón de 25 cm. de altura donde el trabajador evaluado debe subir y bajar a un ritmo constante marcado por

un metrónomo.

La frecuencia cardiaca se usa como indicador de trabajo (consumo de oxígeno) la cual se mide en reposo y al terminar la aplicación de cada carga de trabajo, mediante auscultación de la región precordial con fonendoscopio, o toma de la frecuencia del pulso a nivel radial. El “permiso” para la aplicación de una carga

creciente está dado por el 65% de la frecuencia cardiaca máxima teórica, FCmaxt (220 – edad). Así pues sí: la frecuencia cardiaca obtenida en el tiempo de reposo (Frecuencia cardiaca de la prueba FCp) al terminar cada carga supera esta cifra (65% de FCmaxt) la prueba debe ser detenida. Este valor de frecuencia cardíaca (FCp) es referido a una matriz donde se toman en cuenta el sexo y el peso del trabajador y se cruza con FCp, a este resultado se debe aplicar un factor de corrección que está determinado por la edad (ver tablas prueba escalonada, anexas), el valor obtenido será la VO2max. 5.2 Capacidad de Trabajo Físico Máxima. CTFmax.

La máxima capacidad de trabajo físico de un individuo puede determinarse a partir de la su potencia aeróbica máxima. Por cada litro de oxígeno consumido se generan aproximadamente 20 kJ, +/- 0.5 kJ/L que equivalen a 5 Kcal, +/-0.3 Kcal/L. De esta manera se puede estimar la CTFmax que un individuo puede realizar durante un trabajo aeróbico. Supongamos que el valor obtenido de la prueba escalonada para un trabajador cualquiera fue de 3 L O2 min-1 su CTFmax será de 15 Kcal min-1

5.3 Límite de Gasto Energético LGE. El límite de gasto energético es un indicador que se comporta como un límite fisiológico, el cual permite determinar en función del tiempo, que proporción de la

CTFmax puede ser comprometida en el trabajo. El límite es menor mientras mayor sea el tiempo que dura el trabajo o la actividad laboral.

Page 104: Carga Fisica de Trabajo

104

La ecuación que relaciona la CTFmax, el tiempo, el ambiente real de trabajo, y que determina el límite de gasto energético recomendado para un trabajador en un ambiente específico es:

LGE = CTFmax (1,2 – 0.33 logT)

LGE: es el límite de gasto energético recomendado para la actividad. CTFmax: Capacidad de Trabajo Físico máximo, obtenida mediante la prueba del escalón para la estimación de la potencia aeróbica máxima T: el tiempo de duración de la actividad laboral o el trabajo en minutos. Por ejemplo se desea conocer cuantas kilocalorías por minuto puede comprometer de su CTFmax, un trabajador si realiza un trabajo continuo de 8 horas (480 min.), al cual se le calculó su CTFmax en 15 Kcal min-1

LGE = 15 Kcal min-1 (1,2 – 0.33 log 480) LGE = 4.7 Kcal min-1

Es decir que a este trabajador que tiene una jornada de 8 horas de trabajo continuo no se le deben asignar tareas que superen su LGE (4.7 Kcal min-1). 5.4 Límite de Gasto Energético Acumulado LGEa. “Durante la jornada de trabajo se produce una acumulación creciente de energía consumida, crecimiento que se va haciendo menor con el tiempo y que adopta la forma de un arco que se va curvando a medida que se prolonga la jornada laboral debido al “peso acumulado de la energía consumida (fatiga)”. Este arco se denomina Límite de Gasto Energético Acumulado (LGEa) y marca el “techo umbral” del gasto energético del trabajador”.115 El cual no debe superar o traspasar.

LIMITE DE GASTO ENERGETIVO ACUMULADO. CTFmax = 15 Kcal /min

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

10 30 50 70 90 110

130

150

170

190

210

230

250

270

290

310

330

350

370

390

410

430

450

470

tiempo en minutos

Kilo

ca

lori

as

115 Pedro L Mondelo. Ergonomia. Diseño del Puesto de Trabajo. Pag 124. 2001.

Page 105: Carga Fisica de Trabajo

105

Etapa dos: mediciones en el proceso de trabajo Las mediciones en el proceso de trabajo a las cuales hace referencia este método

están en función de la carga de trabajo físico donde el componente dinámico prevalece. Sin embargo, algunos de los indicadores podrían ser alterados por sobrecarga estática adicional a la dinámica, lo cual es importante establecer y diferenciar, en vista de las medidas de intervención. Como se planteó anteriormente, la frecuencia cardiaca o la frecuencia del pulso son buenos indicadores indirectos del consumo de oxígeno y por ende de la carga de trabajo físico, su medición es bastante fácil, además requiere de tecnología sencilla (para medir la frecuencia cardiaca se necesita solo de un fonendoscopio y un reloj con segundero, y para la frecuencia del pulso solo un reloj con segundero o un cronómetro);. Tecnología más sofisticada, pero no mucho más costosa es la basada en pulsómetros, que pueden medir frecuencias cardiacas medias, frecuencias cardiacas mínimas, frecuencias cardiacas máximas, consumo energético de la actividad en kilocalorías, e inclusive los más modernos tienen incorporado un

software con memoria que permite migrar estos datos a un computador y hacer análisis más minuciosos. 5.5 Índice de Costo Cardiaco Relativo. ICCR El índice de costo cardiaco relativo es un indicador que valora el costo en latidos por minutos que implica a un individuo, realizar una actividad partiendo desde el reposo (costo cardiaco CC) y teniendo en cuenta la edad. “Este índice nos da una idea de la adaptación del sujeto a su puesto de trabajo. Se utilizará como frecuencia máxima teórica el valor FCMmáx = (220-edad), con lo que se asume un error de un 5% con respecto a la real que se determinaría mediante una prueba de esfuerzo.”116

Frecuencia cardiaca de reposo: Frecuencia cardiaca durante 5-10 minutos en posición sentado o, el valor alrededor del cual se estabiliza la frecuencia cardiaca durante al menos tres minutos durante un periodo de reposo en posición sentada. FC media de trabajo (FCM) Es la frecuencia media de trabajo para las horas de registro; se tomará la media de todos los valores obtenidos durante el periodo determinado. El rango de dicha variable estará comprendido entre el percentil 5 (FCMmin) y el percentil 95 (FCMmáx).

117

Las condiciones de aplicación del estudio de la frecuencia cardiaca serán: El trabajador debe llevar como mínimo dos semanas trabajando en el puesto objeto de valoración.

116Gómez; Maria Dolores. Physical work load evaluation by continuos register of heart rate. NTP 295

117 Ibid.

Page 106: Carga Fisica de Trabajo

106

No deberá trabajar a tiempo parcial : su jornada será de como mínimo 8h/día. No debe padecer ninguna enfermedad cardiaca o respiratoria, incluyendo el resfriado común.

El índice de costo cardiaco relativo está determinado por la siguiente fórmula:

FC del trabajo - FC de reposo

ICCR = ---------------------------------------------------------- X 100

FCmaxt – FC de reposo ICCR = porcentaje de carga cardiovascular FC = frecuencia cardiaca FCmaxt = 220 - edad En situaciones prácticas de trabajo, la frecuencia cardiaca se puede medir

fácilmente, sin interferir el trabajo, durante toda la jornada. Es importante tener en cuenta que cada vez que se cambie de actividad debe medirse la frecuencia cardiaca pasado stres minutos del cambio de la actividad, para dar tiempo al sistema cardio respiratorio que se adapte al nuevo tipo de trabajo y las variables como frecuencia cardiaca, presión arterial y frecuencia respiratoria se estabilicen. En la figura se puede ver un seguimiento con pulsometría a un trabajador durante una jornada de trabajo de 8 horas. Este tipo de evaluación, cuando va asociada a estudios del trabajo, permite detectar exactamente las operaciones que representan la mayor carga de trabajo y la distribución, adecuada o no, de las pausas. También permite visualizar cuando un sujeto está excesivamente sobrecargado en su trabajo.

Page 107: Carga Fisica de Trabajo

107

Variaciones de la frecuencia cardiaca durante una jornada de trabajo Interpretación del ICCR:118

VALOR EN PORCENTAJE DEL ICCR

CALIFICACIÓN DEL TRABAJO

0 a 9 % Muy Ligero

10 a 19 % Ligero

20 a 29 % Moderado

30 a 39% Pesado

40 a 49% Bastante Pesado

50% y más Extremadamente pesado

5.6 Pulso de trabajo real PTR y pulso de Trabajo Dinámico PTD119 Esta metodología propone comparar dos indicadores denominados pulso de trabajo

real, que mide la respuesta cardiovascular en costo cardiaco en función del trabajo y el pulso de trabajo dinámico que valora la respuesta cardiovascular media como una constante construida para hombres y mujeres con referencia a un límite fisiológico de gasto energético para un trabajo de ocho horas. El pulso de trabajo dinámico en realidad es un límite que establece la relación entre una constante para hombres y mujeres en latidos por minutos y la proporción de la capacidad máxima de trabajo que puede ser comprometida sin riesgo en un trabajo de 8 horas continuas (30% de la CTFmax). El Pulso de Trabajo Dinámico está determinado por la siguiente fórmula:

34lat/min. PTD Hombres =-------------------------------

30% CTFmax

42lat/min. PTD Mujeres =-------------------------------

30% CTFmax Se debe recordar que la CTFmax se puede obtener a partir de la estimación de la VO2max. (Potencia aeróbica máxima).

El pulso de trabajo real relaciona el costo cardiaco de la actividad laboral120 con el gasto energético que la actividad le exige al trabajador; el PTR está determinado por la siguiente fórmula:

118 Criterios de Chamoux modificados. 119 Caballero, E. Instituto de Salud de los Trabajadores de Cuba. La Habana 1995. 120 El costo cardiaco es equivalente a la Frecuencia Cardiaca media del trabajo menos la frecuencia

cardiaca del reposo (CC = Fcact. - FC reposo)

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108

CCA PTR = -----------------------------------------------

Gasto energético de la actividad

Relación índice PTD - PTR. Obtenido los resultados de los dos indicadores PTD y PTR, éstos se comparan. El resultado de la comparación de PTR con el PTD se interpreta así: PTD mayor o igual al PTR, significa que no existen problemas de sobre carga física para el trabajador y no es necesario tomar medidas de control. Si por el contrario el PTD es menor que el PTR, significa que existe una sobre carga física para el trabajador y se deben tomar medidas inmediatas.

Este resultado (PTD < PTR) puede estar explicado por tres aspectos: Que exista un compromiso mayor del 30% de la CTF max, Que existan factores ambientales adversos (principalmente sobrecarga térmica) Que el trabajo concomitantemente curse con una carga estática o isométrica importante. 5.7 Costo Cardíaco absoluto: CCA =FCM - FCR Nos permite estudiar la tolerancia individual de un trabajador frente a una tarea determinada. Nos datan sólo una idea aproximada de la carga física de un puesto de trabajo.

5.8 Gasto Energético del Trabajo o Carga Física de Trabajo Es la cantidad o carga de energía que demanda la ejecución de una labor o trabajo. El gasto energético de la actividad puede ser medido directamente mediante ergo espirometría, pero debido a que es un método muy costoso su uso ha quedado prácticamente limitado a las investigaciones. Otra forma es mediante pulsometría, si no se cuenta con esta tecnología, se puede usar un método un poco más dispendioso que consiste en la “calibración” que se hace de la respuesta de la frecuencia cardiaca del trabajador a cargas de trabajo crecientes conocidas. Esto es muy fácil de realizar con una bicicleta ergométrica, con una banda sin fin o con un banco o escalón donde, al trabajador se le

suministran cargas crecientes y se registra la frecuencia cardiaca correspondientes a dichas cargas; el tiempo mínimo de suministro de cada carga debe ser de 3 minutos y la frecuencia cardiaca se debe registrar al final de la misma carga, se recomienda iniciar con cargas pequeñas, por ejemplo de 1,5 a 2 kcal/min. Es importante tener en cuenta que no se debe llevar al trabajador a cargas máximas, por lo tanto se debe trabajar con frecuencias cardiacas seguras, al 65 – 70% de la Frecuencia cardiaca máxima teórica. Se construye así una tabla donde se ha estandarizado la FC del trabajador en relación con cargas de trabajo conocidas. Posteriormente se monitorea la frecuencia cardiaca de la actividad laboral (en el proceso de trabajo). La frecuencia cardiaca obtenida se lleva a la tabla previamente construida, donde se puede transpolar a qué carga de trabajo corresponde.

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109

Finalmente el método más usado para el cálculo del costo energético del trabajo pero con un margen de error mayor es el de las tablas ergométricas. Existen varios modelos, algunas más precisas que otras; el evaluador debe definir a su criterio

cuál usa, pero es muy importante que esté familiarizado con ellas y tenga experiencia en su aplicación. (Ver adelante) 5.9 Carga Física Global de Trabajo o Gasto Energético total del trabajo GEtt El Gasto energético total del trabajo, es decir el consumo calórico que demanda la ejecución de una actividad laboral está determinado por la siguiente formula:

GEtt = (GE trabajo + MB) * T

Donde: GEtt : Es el gasto energético total de la actividad laboral en Joules, Kcal o Litros de

O2, empleados durante la actividad es decir el gasto del trabajo más el metabolismo basal. GEtrabajo Es el gasto energético del trabajo. Puede ser obtenido por tablas o mediante pulsometría, estimación a través de la frecuencia cardiaca o calorimetría indirecta, tal como se explicó anteriormente dado en Joules, Kcal o Litros de O2, empleados durante la actividad es decir el gasto del trabajo más el metabolismo basal. MB: Es el metabolismo basal que puede ser calculado mediante la fórmula de Harris y Benedic: Bastante completas, puesto que tiene en cuenta el peso, la edad, el sexo y la estatura del individuo, HOMBRES: 66.4730 + (13.751 x W) + (5.0033 x L) - (6.7550 x A) MUJERES: 65,5095 + ( 9.463 x W) + (1.8496 x L) - (4.6756 x A) W: peso. L: altura. A: edad.

Se ha estimado que en promedio el metabolismo basal121 para hombres y mujeres es de 1.1 Kcal/min. Este valor puede ser usado en reemplazo del cálculo según la fórmula de Harris y Benedic. T: tiempo de duración del trabajo en minutos. El gasto energético total del trabajo puede ser estimado para diferentes tiempos en la misma jornada laboral que al graficarse se comporta como una recta pendiente; la pendiente de la recta está determinada por la severidad del trabajo, es decir: mientras mayor es la carga del trabajo, mayor será la pendiente de la recta. 5.10 Relación Límite de Gasto Energético Acumulado y Gasto Energético

Total del Trabajo, Barrera de Gasto Energético (BGE) La comparación del LGEa con el GEtt en el transcurso de la jornada de trabajo, permite ver el comportamiento de la exigencia de la carga física de trabajo en relación con las posibilidades del trabajador. Mientras el GEtt no alcance el “techo” del LGEa, el trabajador puede realizar la actividad laboral sin ningún riesgo, pero si lo llegara a alcanzar o superar a partir de este momento el trabajador estaría en riesgo fisiológico y el régimen de trabajo, la organización del mismo y/o la condición física del trabajador deben modificarse.

121 F. Guelaud. 1975

Page 110: Carga Fisica de Trabajo

110

El procedimiento consiste en graficar en un mismo plano el límite de gasto energético acumulado LGEa y el gasto energético total del trabajo GEtt, en función del tiempo.

Cuando GEtt alcanza el LGEa, este punto de contacto (Barrera de gasto energético BGE)122 indica el punto a partir del cual se debe suministrar o programar un descanso o realizar un cambio de actividad por una de menor carga física.

La anterior gráfica indica que debido al régimen de trabajo impuesto al trabajador, la carga física del trabajo o el Gasto energético del trabajo (GEtt) ha alcanzado el límite (Barrera de Gasto Energético Acumulado BGEa), a los 290 minutos de haberse iniciado la labor, por lo tanto y a partir de este instante se deben tomar medida para que el gasto energético del trabajo GEtt permanezca por debajo de

dicho techo, de lo contrario el trabajador estaría en riesgo fisiológico por sobrecarga física. Esquema de las mediciones realizadas al trabajador en el “laboratorio” y proceso del trabajo

122 Mondelo, R Pedro Ergonomía, Estudio del Puesto de Trabajo, Ediciones UPC.

Page 111: Carga Fisica de Trabajo

111

Estimación de la VO2 maxima

Calculo de la CTFmax

Calculo del LGE

Calculo del LGEa

Calculo del PTD

Medición FCreposo

Medición FCmedia

Calculo del ICCR

Calculo del CC

Medición o calculo del

GET

Calculo del PTR

Calculo de la BGE

Carga Estatica

Medición de la fuerza

Medición de la flexibilidad

Mediciones en el

“laboratorio”Mediciones en el

Proceso de trabajo

Page 112: Carga Fisica de Trabajo

112

ICCR

< 30%

ICCR

= >30%

Calcular ICCR

Vigilar

periódicamente ICCR

Clasificar el

trabajo

Determinar GET

(Gasto energético del trabajo)

Calcular

PTD y PTR

PTD = o > PTR

Si GET > LGESi GET < LGE

PTD < PTR

Estudio carga

estática

NOSI

Corrección o

control

Sobrecarga

termica

SI NO

Sobrecarga

ambiental(ruido,quimicos, etc)SI

Estudi o de condiciones de salud

que pudieran incrementar notablemente la FC

(Hipertiroidismo, estrés, dieta, etc)

NO

Estimar:

LGEa, GEtt

Determinar BGE

Establ ecer sistemas de

pausas o cambios en el regimen del trabajo

Entrenamiento de la

fuerza, resistencia y flexi bilidad en el

trabajador

Flujograma del estudio de la carga fisica

Page 113: Carga Fisica de Trabajo

113

Capitulo 6 Carga de trabajo físico.

El estudio del trabajo físico, sea estático o dinámico, tiene especial importancia

sobre todo en el caso de los trabajos denominados "pesados", ya que éstos requieren de esfuerzos físicos importantes. Para establecer la carga física de una actividad se puede realizar el cálculo de consumo de energía mediante la observación de las actividades desarrolladas por el trabajador. Para tal efecto se deben descomponer todas las operaciones que realiza el trabajador en movimientos elementales, si se dispone de una cámara de video la observación y la descomposición de las operaciones en movimientos se facilita, es importante tener en cuenta el número de operaciones diferentes, puesto que igual debe ser el número de observaciones. Estos movimientos son llevados a su valor energético, que se hace con ayuda de tablas. Inicialmente se obtiene el consumo energético promedio de cada actividad y posteriormente se puede obtener el consumo energético total del trabajo o gasto energético de trabajo, si al gasto energético del trabajo se le suma el metabolismo basal, se obtiene el consumo o

gasto energético total del trabajo. Experimentalmente se ha calculado (Scherrer, 1967) que para un hombre de 70 Kgs. es aproximadamente de 1700 Kcal/día y para una mujer de unos 60 Kgs. de unas 1400 Kcal/día. El metabolismo basal, como se señaló anteriormente depende de la talla, el peso y el sexo, y es proporcional a la superficie corporal. Se puede definir como mínima energía necesaria para mantener en funcionamiento los órganos, independientemente de que se realice o no trabajo. Existen muchas maneras de calcular el metabolismo basal, no obstante una manera sencilla es tener en cuenta el cálculo que realizó Guelaud, de 1,1 Kcal/min para hombres y mujeres. 6.1 Calculo de la carga de trabajo físico mediante tablas

Guelaud, Spitzer, Hettinger y Scherrer, diseñaron tablas para estimación del consumo energético del trabajo. El método consiste en descomponer el trabajo físico en dos grandes componentes:

Trabajo (carga) estático y trabajo (carga) dinámico, a su vez el trabajo físico

dinámico se descompone en carga de desplazamientos, carga de esfuerzos musculares y carga de manipulación.

Carga estática La carga estática hace referencia a la postura o posturas asumidas por el trabajador durante la actividad física a evaluar, si la actividad dura más de una hora, se debe observar y consignar por lo menos una hora de trabajo continuo, si la actividad dura menos de una hora se debe observar y registrar el tiempo total de la actividad. Se consignan todas las posturas observadas y el tiempo de duración de cada postura. Estos datos son llevados a una tabla de carga postural estática donde se realiza la conversión energética.

Page 114: Carga Fisica de Trabajo

114

1 2 3 4

POSTURA Duración postura No de Horas Consumo de Consumo Kcal/día

por minutos Trabajo/día Kcal/min 1X2X3

SENTADO

Normal 0,06

Curvado 0,15

Brazos por encima de hombros 0,16

DE PIE

Normal 0,16

Brazos por encima de hombros 0,3

Crurvado o brazos extensión frontal 0,37

Fuertemente curvado 0,56

ARRODILLADO

Normal 0,27

Curvado 0,31

Brazos por encima de hombros 0,36

ACOSTADO

Brazos elevados 0,06

EN CUCLILLAS

Normal 0,26

Brazos por encima de hombros 0,36

EVALUACION DE LA CARGA ESTATICA POSTURAL

TOTAL CARGA ESTATICA

Carga dinámica

Carga de esfuerzos musculares

Carga de esfuerzos musculares

El método evalúa con este concepto todos los esfuerzos realizados por el trabajador en función del movimiento, descompone los movimientos por segmentos del cuerpo y se registran los que estén implicados en la tarea, así como la intensidad y el tiempo de duración de los mismos. La carga de esfuerzos musculares será el resultado de la sumatoria de todos los esfuerzos realizados en la actividad observada, consignados en la tabla denominada tabla de esfuerzos musculares.

MUSCULOS Intensidad 1 2 3 4

EMPLEADOS del Esfuerzo Duración Consumo Consumo

del Esfuerzo de de Kcal/dia

min/hora Kcal/min 1x2x3

Ligero 0,5

MANOS Medio 0,8

Pesado 1

Ligero 0,9

1 BRAZO Medio 1,4

Pesado 2

Ligero 1,7

2 BRAZOS Medio 2,2

Pesado 2,8

Ligero 0,7

1 PIERNA Medio 1,1

Pesado 1,5

Ligero 3,2

CUERPO Medio 5

Pesado 7,2

TOTAL

EVALUACION DE LA CARGA FISICA

EVALUACION DE LA CARGA FISICA MUSCULAR

No de horas/

dia

Page 115: Carga Fisica de Trabajo

115

Carga física de desplazamientos

Aquí se evalúan todos los desplazamientos que el trabajador realiza (sin transporte de objetos). Es importante anotar que no se deben consignar los desplazamientos que el trabajador efectúa transportando objetos. Para tal efecto se toman en cuenta los desplazamientos en metros en el plano horizontal y en el plano vertical tanto de ascenso como de descenso sin carga.

Carga física de transporte.

En este aparte se consignan las cargas que representen manipulación de objetos pesados, es decir cuando se movilizan de un plano a otro, superior o inferior (levantar o bajar), transportar objetos en el plano horizontal o en el plano vertical (subir o descender). Para tal efecto se deben registrar los metros que implica cada esfuerzo, el número de veces que se repite la tarea. se le atribuye un valor energético al esfuerzo, dependiendo de la actividad de transporte que realice (llevar, elevar, bajar, subir o descender) el cual está determinado por una tabla denominada consumo según la importancia de la carga desplazada.-

*

1 2 3 4

Desplazamiento No metros No horas Consumo en Consumo de TOTAL

del Operador hora día Kcal/m * Kcal/dia

1X2X3

HORIZONTALES 0,048

Ascenso 0,73

descenso 0,2

TOTAL

EVALUACION DE LA CARGA FISICA DE DESPLAZAMIENTOS

Excluye manejo de pesos

VERTICAL

CARGA K. Llevar K. Levantar K. Bajar K. Subir K. Descen

kg Kt Kl Kb Ks Kd

0 0,047 0,32 0,08 0,73 0,20

2 0,049 0,35 0,09 0,74 0,21

5 0,051 0,38 0,11 0,75 0,22

7 0,052 0,41 0,14 0,77 0,24

10 0,054 0,49 0,18 0,80 0,27

12 0,056 0,53 0,21 0,83 0,30

15 0,059 0,60 0,26 0,86 0,33

18 0,062 0,66 0,32 0,90 0,37

20 0,065 0,75 0,36 0,93 0,40

22 0,068 0,83 0,40 0,96 0,42

25 0,072 0,94 0,46 1,00 0,46

27 0,076 1,04 0,52 1,02 0,48

30 0,080 1,19 0,59 1,07 0,52

32 0,083 1,32 0,67 1,11 0,55

35 0,090 1,52 0,75 1,15 0,59

37 0,094 1,68 0,82 1,18 0,62

40 0,100 1,90 0,94 1,24 0,67

45 0,111 2,37 1,20 1,33 0,76

50 0,122 2,97 1,55 1,42 0,86

Consumo según la importancia de la carga desplaza,

levantada o subida en Kcal/metro

Page 116: Carga Fisica de Trabajo

116

Estos valores obtenidos son llevados a la tabla de calificación de la carga de transporte:

La carga dinámica de trabajo será el resultado de la sumatoria de la carga de esfuerzos musculares, la carga de desplazamientos y la carga de manipulación.

La carga de trabajo (CTF) (metabolismo del trabajo o gasto energético del trabajo) será el resultado de la sumatoria de la carga estática y la carga dinámica.

Operación 1 2 3 4 5 6

Peso de No de No de metros Consumo Consumo Consumo

cada carga Transportes/h Cargados en en de Kcal/hora de

en Kg C/ recorrido Kcal/m(*) 2X3X4 Kcal/tarea

(A) TOTAL

TIEMPO DE LA ACTIVIDAD O TAREA

Operación 1 2 7 8 9 10

Peso de No de Altura en m. Consumo Consumo Consumo

cada carga Transportes Elevación/ en de Kcal/hora de

en Kg por hora descenso Kcal/m(*) 2x7x8 Kcal/tarea

1

2

3

4

(B) TOTAL

TOTAL A + B

EVALUACION DE LA CARGA FISICA POR TRANSPORTE Y

MANIPULACION DE MATERIALES

A) TRANSPORTE DE CARGA

B) ELEVACION DE CARGAS

Carga horas de trabajo minutos de trabajo

CONCEPTO Metabolica

kcal /dia metabolismo/ hora metabolismo/minuto

Carga estática postural

Despalzamientos

Esfuerzos musculares

Transporte y Elevación

CARGA DE TRABAJO

CARGA FISICA

Page 117: Carga Fisica de Trabajo

117

La carga total de trabajo (CTTF) o Metabolismo total del trabajo será igual a la CTF más el metabolismo basal.

Existen otras tablas que se usan para calificar de forma similar al método anteriormente presentado, como por ejemplo las tablas de ACGIH.

Este método consiste en sumar las cargas derivadas de la posición y movimientos del cuerpo (A) y la clase de trabajo (B). La CTF será igual a la sumatoria de A+B.

Metodo acgih para el cálculo del consumo energetico del trabajo

+ 0,8 por m

de desnivel

Andando en cuesta (plano inclinado)

2,0 – 3,0Andando en terreno llano

0,6De pie

0,3Sentado

Kcal/minA. Posición y movimientos del

cuerpo

+ 0,8 por m

de desnivel

Andando en cuesta (plano inclinado)

2,0 – 3,0Andando en terreno llano

0,6De pie

0,3Sentado

Kcal/minA. Posición y movimientos del

cuerpo

1,0

3,5

2,5

15

3,5Trabajo con el cuerpo ligero

5,0Trabajo con el cuerpo moderado

7,0Trabajo con el cuerpo pesado

9,0Trabajo con el cuerpo muy pesado

2,5Trabajo con ambos brazos pesado

0,7

2,5

0,2

1,2

Rango Kcal/min

Media

Kcal/min

B. Clase de trabajo

1,5Trabajo con ambos brazos ligero

1,7Trabajo con un brazo pesado

1,0Trabajo con un brazo ligero

0,9Trabajo manual pesado

0,4Trabajo maual ligero

1,0

3,5

2,5

15

3,5Trabajo con el cuerpo ligero

5,0Trabajo con el cuerpo moderado

7,0Trabajo con el cuerpo pesado

9,0Trabajo con el cuerpo muy pesado

2,5Trabajo con ambos brazos pesado

0,7

2,5

0,2

1,2

Rango Kcal/min

Media

Kcal/min

B. Clase de trabajo

1,5Trabajo con ambos brazos ligero

1,7Trabajo con un brazo pesado

1,0Trabajo con un brazo ligero

0,9Trabajo manual pesado

0,4Trabajo maual ligero

Page 118: Carga Fisica de Trabajo

118

Algunas tablas como las propuestas por el método MAPFRE, pueden orientar la estimación y cálculo de la CTF.

TIPO DE ACTIVIDADValor del metabolismo total

Nivel de

valor

MetWKcal /h

Sentado comodamente: Trabajo manual ligero ( escribir, dibujar, VDT, contabilidad); inspección, montaje, clasificación de piezas pequeñas, bobinado conducción de vehiculos ligeros.

De pie: taladrado, fresado montaje y fbricación de piezas pequeñas, desplazamiento ocacional ( velocidad hasta 3,4 km/h)

1,1

1,7

117

175

100

1501

TIPO DE ACTIVIDADValor del metabolismo total

Nivel de

valor

MetWKcal /h

Sentado comodamente: Trabajo manual ligero ( escribir, dibujar, VDT, contabilidad); inspección, montaje, clasificación de piezas pequeñas, bobinado conducción de vehiculos ligeros.

De pie: taladrado, fresado montaje y fbricación de piezas pequeñas, desplazamiento ocacional ( velocidad hasta 3,4 km/h)

1,1

1,7

117

175

100

1501

TIPO DE ACTIVIDAD

Valor del metabolismo total

Nivel de

valor

MetWKcal /h

Trabajo continuado de manos- brazo (empaquetado martillendo clavos), trabajo brazo - piernas conducción de vehiculos medios y pesados, carretillas elevadoras, trabajo brazo tronco ( uso de martillos neumáticos, montaje de automoviles, enlucido, manipulación discontinua de materiales moderadamente pesados, cavar, recoger frutos, vegetales andar a una velocidad de

3,5 – 5,5 km/h

1,7

2,5

175

265

150

2252

TIPO DE ACTIVIDAD

Valor del metabolismo total

Nivel de

valor

MetWKcal /h

Trabajo continuado de manos- brazo (empaquetado martillendo clavos), trabajo brazo - piernas conducción de vehiculos medios y pesados, carretillas elevadoras, trabajo brazo tronco ( uso de martillos neumáticos, montaje de automoviles, enlucido, manipulación discontinua de materiales moderadamente pesados, cavar, recoger frutos, vegetales andar a una velocidad de

3,5 – 5,5 km/h

1,7

2,5

175

265

150

2252

TIPO DE ACTIVIDADValor del metabolismo total

Nivel de

valor

MetWKcal /h

Trabajo continuado de manos, brazos y tronco, manejo de materiales pesados, trabajo pesado con herramientas manuales, (con formon en maderas duras serrar, limar, cincelar, segar a mano), andar a una velocidad de 5,5 – 6 Km/h

Colocar bloques de hormigon, colocar o empujar carretas pesadas

2,5

3,3

265

350

225

3003

TIPO DE ACTIVIDADValor del metabolismo total

Nivel de

valor

MetWKcal /h

Trabajo continuado de manos, brazos y tronco, manejo de materiales pesados, trabajo pesado con herramientas manuales, (con formon en maderas duras serrar, limar, cincelar, segar a mano), andar a una velocidad de 5,5 – 6 Km/h

Colocar bloques de hormigon, colocar o empujar carretas pesadas

2,5

3,3

265

350

225

3003

Page 119: Carga Fisica de Trabajo

119

TIPO DE ACTIVIDADValor del metabolismo total

Nivel de

valor

MetWKcal /h

Trabajo continuado pesado de manos, brazos y tronco, mover y amontonar tierra con pala, con mazo, Manejo de materiales pesados con desplazamientos, trabajo con herramientas pesadas, cavar, serrar a ritmo rápido, Andar a velocidades de 6 – 7 Km/h

3,3

4,4

350

468

300

4004

TIPO DE ACTIVIDADValor del metabolismo total

Nivel de

valor

MetWKcal /h

Trabajo continuado pesado de manos, brazos y tronco, mover y amontonar tierra con pala, con mazo, Manejo de materiales pesados con desplazamientos, trabajo con herramientas pesadas, cavar, serrar a ritmo rápido, Andar a velocidades de 6 – 7 Km/h

3,3

4,4

350

468

300

4004

TIPO DE ACTIVIDADValor del metabolismo total

Nivel de

valor MetWKcal /h

Actividad muy intensa a ritmo muy rápido, trabajos con hacha, palear o cavar con intensidad, subir escaleras, rampas o escalas, correr, andar a una velocidad superior a 7 Km/h

>4,4

>350

>4005

TIPO DE ACTIVIDADValor del metabolismo total

Nivel de

valor MetWKcal /h

Actividad muy intensa a ritmo muy rápido, trabajos con hacha, palear o cavar con intensidad, subir escaleras, rampas o escalas, correr, andar a una velocidad superior a 7 Km/h

>4,4

>350

>4005

Page 120: Carga Fisica de Trabajo

120

Adicionalmente existen en la literatura científica, una variedad de tablas que dan razón del valor energético de múltiples actividades.

123

123 De Sharkey BJ: Physiology of Fitness. Champaign, IL, Human Kinetics Publishers, 1979.

ACTIVIDAD KCAL/MIN

DORMIR 1,2

DESCANSAR EN CAMA 1,3

SENTARSE NORMALMENTE 1,3

SENTARSE LEYENDO 1,3

COMER SENTADO 1,5

DE PIE NORMALMENTE 1,5

LECTURA, ESCUCHAR EN CLASE 1,5

CONVERSAR 1,8

HIGIENE PERSONAL 2,0

ESCRIBIR SENTADO 2,6

DE PIE, ACTIVIDAD LEVE 2,6

LAVARSE Y VESTIRSE 2,6

CONDUCIR AUTOMOVIL 2,8

LAVAR LA ROPA 3,1

CAMINAR BAJO TECHO 3,1

PULIR ZAPATOS 3,2

VESTIR LA CAMA 3,4

VESTIRSE 3,4

Page 121: Carga Fisica de Trabajo

121

124

124 De Sharkey BJ: Physiology of Fitness. Champaign, IL, Human Kinetics Publishers, 1979.

ACTIVIDAD KCAL/MIN

MANEJAR MOTOCICLETA 3,4

ORFEBRERÍA 3,5

PINTAR LA CASA 3,5

LIMPIAR VENTANAS 3,7

CARPINTERIA 3,8

FANEAS DE GRANJA 3,8

REPARACION DE AUTOS 4,1

PLANCHAR ROPA 4,2

CULTIVAR, RASTRILLAR 4,7

MEZCLAR CEMENTO 4,7

TRAPEAR 4,9

PAVIMENTACION 5,0

JARDINERÍA DESYERBAR 5,6

APILAR MADEROS 5,8

USO DE SIERRA DE CADENA 6,2

MAMPOSTERIA 6,3

TRABAJO CON PICA Y PALA 6,7

PALEAR MINEROS 6,8

CORTAR MADERA 7,1

SIERRA MANUAL 7,5

TALA DE ARBOLES 7,5 - 10,5

JARDINERÍA CAVANDO 8,6

SUBIR ESCALERAS 10,0 - 18,0

Page 122: Carga Fisica de Trabajo

122

6.2 Consumo de oxígeno como indicador de trabajo físico.

Ergoespirometria, realizada en una banda sinfín

La carga física de trabajo, puede ser medida mediante el consumo de oxígeno del

trabajador durante el desarrollo de la actividad laboral puesto que existe como se aclaró una relación directa y lineal entre el consumo de oxígeno y el consumo energético o la cantidad de trabajo.

El consumo de oxígeno se obtiene mediante ergoespirometría, o usando la técnica del saco de Douglas, la cual establece una diferencia entre el volumen de oxígeno del aire inspirado menos el volumen de oxígeno del aire espirado. Se sabe que la proporción de oxígeno presente en el aire (aire inspirado) es del 20.96%, por lo tanto solo basta conocer el volumen de aire espirado y la proporción de oxígeno presente en el aire espirado para determinar el consumo de oxígeno del trabajador, este se establece en litros por minuto, (consumo de oxígeno absoluto) o en mililitro por kilogramo de peso del trabajador por minuto (consumo de oxígeno relativo).

En la siguiente página puede observar el resultado de la ergoespirometría correspondiente a la foto arriba mostrada.

6.3 Frecuencia cardiaca como indicador de carga física.

Page 123: Carga Fisica de Trabajo

123

Como se explicó, la frecuencia cardiaca es un muy buen estimador del consumo de oxígeno, y por tal razón del gasto energético del trabajo.

Para conocer como se comporta la frecuencia cardiaca del trabajador en relación con el gasto energético es necesario estandarizar la respuesta de la frecuencia cardiaca a cargas de trabajo crecientes conocidas. Esto es muy fácil de realizar con una bicicleta ergométrica, en un banco o con una banda sin fin donde, al trabajador se le suministran cargas crecientes y se registra la frecuencia cardiaca correspondiente a dichas cargas; el tiempo mínimo de suministro de cada carga debe ser de 3 minutos y la frecuencia cardiaca se debe registrar al final de la misma carga, se recomienda iniciar con cargas pequeñas, por ejemplo de 1,5 a 2 Kcal./min. Es importante tener en cuenta que no se debe llevar al trabajador a cargas máximas, por lo tanto se debe trabajar con frecuencias cardiacas seguras,

como se anotó anteriormente (65 – 75% de la Frecuencia cardiaca máxima teórica). Se construye una tabla donde se ha estandarizado la FC del trabajador en relación con cargas de trabajo conocidas. Posteriormente se monitorea la frecuencia cardiaca de la actividad laboral (en el proceso de trabajo). La frecuencia cardiaca obtenida se lleva a la tabla previamente construida, donde se puede transpolar a la carga de trabajo correspondiente.

Gas exchange

R [] sV 'O2 [l/min] sV'CO2 [l/min]

0:20:000:15:000:10:000:05:00

1,5

1,25

1

0,75

0,5

3,5

2,625

1,75

0,875

0

3,5

2,625

1,75

0,875

0

Page 124: Carga Fisica de Trabajo

124

125

“Comparando la frecuencia cardiaca del individuo durante el trabajo de campo con

la respuesta de la frecuencia cardiaca a cargas crecientes de trabajo en una bicicleta de ergometría, puede convertirse la frecuencia cardiaca en la captación de oxígeno aproximada”.

Pulsómetros convencionales, tienen incorporados sistemas de conversión de frecuencia cardiaca a kilocalorías, por lo tanto ésta (la pulsometría) se convierte en

una alternativa, sencilla, práctica y económica para la estimación del gasto energético del trabajo. Adicionalmente esta técnica permite consignar las frecuencias cardiacas, media y máxima del trabajo con lo que se pueden establecer indicadores como los de Frimat y Chamoux.

125 Velásquez. Juan Carlos. Mediciones ergométricas en trabajadores colombianos, Universidad Libre.

Pereira. 2003

RELACION FRECUENCIA CARDICA Y CARGA DE TRABAJO EN WATTS

40

60

80

100

120

140

160

180

200

30 50 100 150 200

Cargade trabajo en Watts

Fre

cu

en

cia

ca

rdia

ca

RELACION FRECUENCIA CARDIACA, CAPTACION DE OXIGENO APROXIMADA

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

0,43 0,72 1,43 2,15 2,87

CAPTACIÒN DE OXIGENO APROXIMADA l/min

Fre

cu

en

cia

ca

rdia

ca

Page 125: Carga Fisica de Trabajo

125

Para la estimación y calificación de la CTF, con base en la FC se deben tener en cuenta las siguientes recomendaciones:

El trabajador debe llevar como mínimo dos semanas trabajando en el puesto

objeto de valoración. No deberá trabajar a tiempo parcial: su jornada debe corresponder a la jornada de trabajo diaria habitual (por ejemplo 8h/día) No padecer ninguna enfermedad cardiaca o respiratoria, incluyendo el resfriado común.

Se diligenciarán los datos de la ficha de datos de monitoreo de FC antes de proceder a la colocación del pulsímetro, en una sala climatizada (22° a 25° centígrados). Una vez colocado el instrumento de medida, se dejará descansar al trabajador 10 minutos en posición sentado.

El monitoreo del trabajador debe ser durante cuatro horas como mínimo, se realizan los registros teniendo en cuenta los siguientes aspectos: Inicio y final de la pausa inicial. Inicio y final de cada ciclo de trabajo. Cualquier evento significativo: interrupciones del ciclo de trabajo, movimientos o periodos extremos en relación a la carga física, etc. Estos datos se consignarán en la ficha de monitoreo de la frecuencia cardiaca.

6.4 Criterios de FRIMAT Los criterios de FRIMAT, valoran y califican la carga de trabajo con base en la frecuencia cardiaca. Se asignan coeficientes de penosidad (de 1 a 6) a los diferentes indicadores cardiacos (Frecuencia cardiaca media, Costo cardiaco absoluto costo cardiaco relativo, aceleración de frecuencia cardiaca) . La suma de dichos coeficientes permite asignar una puntuación al puesto de trabajo clasificándolo según su penosidad e incluso según requerimiento cardiaco.

COEFICIENTE DE PENOSIDAD DE FRIMAT MODIFICADO

1 2 4 5 6

FCM 90 - 94 95 - 99 100 - 104 105 - 109 > 110

FC 20 - 24 25 - 29 30 - 34 35 - 39 > 40

FCM max t. 110 - 119 120 - 129 130 - 139 140 - 149 > 150

CCA 10 a 14 15 a 19 20 a 24 25 a 29 30 o +

CCR 10% a 14% 15% a 19% 20% a 24% 25% a 29% 30% o +

La determinación del puntaje se efecturá mediante la suma de los coeficientes

correspondientes a los cinco parámetros FCM, FC, FC max t. CCA, CCR

CALIFICACIÓN DE LA PENOSIDAD SEGÚN CRITERIOS DE FRIMAT

< = 10 puntos: carga física mínima 12 puntos: muy ligero 14 puntos: ligero 18 puntos: soportable

20 puntos: penoso 22 puntos: duro 24 puntos: muy duro 25 puntos: extremadamento duro

Page 126: Carga Fisica de Trabajo

126

CRITERIO TRABAJADOR 1

TRABAJADOR 2

TRABAJADOR 3

TRABAJADOR 4

variable Valor variable valor variable Valor variable Valor

EDAD 26

FC media 114 6

FC 22 1

FC max t. 136 4

FC max. teórica

194

FC de reposo

80

CCA 34 6

CCR 29 5

INDICE 22

Calcular el índice de penosidad según los criterios de FRIMAT de los siguientes trabajadores Ejemplo y ejercicio Trabajador 1.

Edad 26 años frecuencia cardiaca de reposo 80 x min., frecuencia cardiaca media de la actividad 114, frecuencia cardiaca máxima del trabajo (Fcmax = 136). Estos valores son llevados a la tabla y así se obtiene el valor en puntos para cada uno de ellos, luego de establecido cada valor se suman y posteriormente se califica el trabajo, para el trabajador 1, como se puede apreciar en la tabla el índice es 22 y el trabajo se califica como duro, en caso de que el índice, sea un valor intermedio, por

ejemplo 23, la calificación asignada debe ser la inmediatamente superior es decir muy duro. Trabajador 2 Edad 26 años frecuencia cardiaca de reposo 56 x min, frecuencia cardiaca media de la actividad 120, frecuencia cardiaca máxima del trabajo (FCMMaxt 134). Trabajador 3 Edad 44 años frecuencia cardiaca de reposo 76 x min, frecuencia cardiaca media de la actividad 96, frecuencia cardiaca máxima del trabajo (FCMMaxt 123). Trabajador 4

Edad 45 años frecuencia cardiaca de reposo 75 x min, frecuencia cardiaca media de la actividad 103, frecuencia cardiaca máxima del trabajo (FCMMaxt 129).

Page 127: Carga Fisica de Trabajo

127

También puede recurrirse a una clasificación abreviada que toma en cuenta la frecuencia cardiaca media y la aceleración de la frecuencia cardiaca

6.5 Criterios de CHAMOUX

Estos criterios se aplicarán tan sólo en la valoración global del puesto de trabajo y para duraciones de jornada laboral de ocho horas consecutivas. La carga física se valora según la siguiente tabla: TABLA PARA CALIFICACIÓN DE LOS CRITERIOS DE CHAMOUX

6.6 Trabajo pesado 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.

Importante > 110 >30

Soportable 100 - 110 20 - 30

Aceptable < 100 < 20

Demanda

CardiacaFCM FC

0 - 9 muy ligero 0 - 9 muy ligero

10 - 19 ligero 10 - 19 ligero

20 - 29 muy moderado 21 - 29 moderado

30 - 39 moderado 30 - 39 bastante pesado

40 - 49 algo pesado 40 - 49 pesado

50 - 59 pesado

60 y mas. Intenso

A partir del CCA Costo

Cardiaco Absoluto del puesto

de trabajo

A partir del CCR Costo

Cardiaco Relativo para el

trabajador

Page 128: Carga Fisica de Trabajo

128

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 supere el umbral anaeróbico.

El surgimiento de la anaerobiosis ocurre entre el 50 y el 60 % de la capacidad aeróbica en individuos no entrenados. En individuos con entrenamiento de tipo aeróbico como ocurre con corredores de larga distancia se han visto umbrales del orden del 85 %. Sin embargo, para trabajos de 8 horas, experiencias en diversos países incluyendo la nuestra indican, que cuando los trabajadores pueden regular su ritmo y cuentan con todos los elementos que les permiten realizar en buena forma sus tareas, no superan en promedio durante la jornada el 30 a 40 % de su capacidad aeróbica, de manera tal, que se considera trabajo pesado todo aquel que, en promedio de una jornada de ocho horas, demanda una sobrecarga mayor que el 30 % de la capacidad aeróbica de la persona. Esto asegura que el trabajo se lleve a cabo bajo condiciones aeróbicas o, más correcto, que el conjunto de operaciones pesadas, livianas y descansos, no hagan que el trabajador exceda este límite.

NIOSH ha propuesto como límite para el trabajo que requiere manipulación y transporte de cargas los siguientes rangos: Menor a 1 hora : 50% de la potencia aeróbica máxima o de la CFT. DE 1 a < de 2 horas : 40% de la potencia aeróbica máxima o de la CFT De 2 a 8 horas: 30% de la potencia aeróbica máxima o de la CFT. Como se puede observar el último rango es muy amplio, y es recomendable en este caso si se quiere mayor precisión calcular la BGE, con la metodología anteriormente propuesta (Velásquez 1999).

Hasta algunos años atrás la evaluación de umbral anaeróbico en trabajadores era prácticamente imposible, ya que se requería extraer muestras de sangre para la determinación de los niveles de ácido láctico durante esfuerzos crecientes. Actualmente, hay nuevas técnicas que, aunque en forma indirecta, permiten una aproximación a este indicador, para ello, se miden los cambios que se producen en la relación entre consumo de oxígeno y ventilación pulmonar, que se presenta lineal en esfuerzos aeróbicos de intensidad creciente. Cuando la vía anaeróbica comienza a aportar energía se produce un quiebre en el cual la ventilación aumenta en mayor proporción que el consumo de oxígeno. No obstante se requieren equipos que realicen un monitoreo de estas variables puesto que hacerlo mediante la observación es casi imposible debido a las variaciones que presentan los volúmenes respiratorios con el aumento de la carga física de trabajo.

Sin embargo, para determinar la carga fisiológica media de la jornada, se requiere, además, estudios del trabajo para especificar el tiempo y la distribución de las tareas. Si bien este aparece como el enfoque más preciso y estas evaluaciones se pueden realizar rutinariamente en un Laboratorio de fisiología que cuente con un ergoespirómetro portátil, en la práctica es una técnica complicada, ya que, mientras más variada es la tarea, mayor el número de mediciones de consumo de oxígeno que deben realizarse, con la consiguiente incomodidad para los trabajadores. Por ello se requiere de técnicas más simples. Como se señaló antes, para la mayor parte de los estudios aplicados, la frecuencia cardiaca es un excelente indicador. Aunque la frecuencia cardiaca tiene limitaciones para estimar

Page 129: Carga Fisica de Trabajo

129

el gasto de energía, representa muy bien la carga sobre el sistema cardiovascular resultante de la combinación del trabajo muscular, del calor y otros factores. Por esta razón, hoy en día también se considera trabajo pesado todo aquel que, en promedio de una jornada, supere el 40% del costo cardíaco o el 35% del costo

cardiaco relativo, o también conocido como índice de costo cardiaco verdadero126. 6.7 Pausas durante trabajos dinámicos Como se ha señalado, el que la carga física promedio de la jornada esté dentro de límites aceptables, no significa que todo el trabajo sea liviano. Ciertamente hay algunas labores dinámicas de alta demanda energética que requieren de pausas, las que deben ser debidamente programadas. Como regla general, se debe considerar que las pausas cortas y frecuentes son más efectivas que las pausas largas y espaciadas. El problema entonces es determinar el tiempo de pausas y el momento de introducirlas. El tiempo total de recuperación que se requiere después de un trabajo pesado se

puede calcular a partir de la siguiente fórmula:

T (GET - LGE) Tiempo de recuperación (minutos) =---------------------------- GET - 1.5 donde: GET = Gasto energético del trabajo (Kcal/min) LGE = Limite de Gasto Energètico (Kcal/min) T = Tiempo en minutos a partir del cual se debe generar una pausa 1.5 = constante equivalente al metabolismo del reposo Ya se han destacado las dificultades prácticas para hacer evaluaciones de consumo de oxígeno. Por esta razón, se puede usar la siguiente ecuación reemplazando el consumo de oxígeno por el porcentaje de carga cardiovascular.

La fórmula es la siguiente: T ( ICCR – 35%) Tiempo de recuperación (minutos)=------------------------------- ICCR Donde T = tiempo de trabajo en minutos Esta fórmula es mucho más fácil de aplicar porque, como se explicó, no existen mayores dificultades para evaluar la frecuencia cardiaca en el trabajo. Hasta ahora se ha discutido la necesidad de efectuar pausas para dosificar la carga

fisiológica de trabajo y la calidad. Cuando se detectan excesos de carga física, que demandan obligatoriamente la incorporación de descansos adicionales, se debería tener como norma programar pausas breves y frecuentes en vez de efectuar detenciones muy largas y espaciadas. Sin embargo, la fórmula propuesta para estimar la duración de las pausas no indica cuál es el momento más oportuno para efectuarlas ni tampoco como distribuirlas. Ahora bien, conociendo el límite de gasto energético acumulado y la barrera de gasto energético se puede precisar el momento exacto de la pausa, por lo tanto se recomienda generar una pausa de trabajo a partir de este momento o antes de que se llegue al punto de BGE. El

126 INSTA Cuba. 1985

Page 130: Carga Fisica de Trabajo

130

objetivo es modificar la pendiente y así poder prolongar el periodo de actividad laboral sin riesgo.

Page 131: Carga Fisica de Trabajo

131

ANEXO:

TABLAS PARA PRUEBA ESCALONADA Manero, Instituto Nacional de Salud de los Trabajadores de Cuba

PRUEBA ESCALONADA PARA ESTIMAR CAPACIDAD FISICA DE TRABAJO

PRIMERA CARGA 17 VECES POR MINUTO FRECUENCIA CARDIACA SUBMAXIMA latidos por minuto

HOMBRE 92 96 100 104 108 112 116 120 124 128 132 136 140 144 148

MUJER 100 104 108 112 116 120 124 128 132 136 140 144 148 152 156

PESO Kg VO2

40 44 370 310 270 240 210 195 180 165 155 140 132 125 118 112 106

45 49 400 340 290 260 230 215 198 180 168 157 146 138 132 125 118

50 54 419 360 310 285 250 230 210 195 180 169 157 149 141 134 128

55 59 446 390 330 301 268 245 225 209 193 180 168 158 152 144 136

60 64 473 397 349 320 286 260 240 220 205 190 178 169 160 153 145

65 69 500 419 370 335 300 278 253 233 217 203 189 178 170 161 154

70 74 522 438 390 350 316 290 270 248 228 214 199 188 179 171 162

75 79 549 460 401 369 330 305 282 260 240 226 210 199 189 180 172

80 84 577 483 421 385 341 320 296 275 252 235 219 208 198 188 178

85 89 600 506 441 392 360 332 310 288 267 249 232 219 209 198 188

90 94 529 460 409 375 343 323 300 279 259 242 228 218 207 197

95 99 547 476 423 390 359 333 311 289 270 251 238 227 216 205

100 104 570 496 441 386 370 342 322 300 280 260 248 235 223 213

105 109 593 517 459 401 389 359 333 312 292 275 259 247 234 222

110 114 536 476 417 400 369 341 321 301 281 268 253 241 228

Page 132: Carga Fisica de Trabajo

132

PRUEBA ESCALONADA PARA ESTIMAR CAPACIDAD FISICA DE TRABAJO SEGUNDA CARGA 26 VECES POR MINUTO

FRECUENCIA CARDIACA SUBMAXIMA latidos por minuto

HOMBRE 112 116 120 124 128 132 136 140 144 148 152 156 160 164 168

MUJER 120 124 128 132 136 140 144 148 152 156 160 164 168 172 176

PESO Kg VO2

40 44 326 303 280 259 240 225 213 203 193 184 175 167 160 154 148

45 49 341 321 299 277 258 240 227 217 207 195 186 178 172 164 158

50 54 361 337 316 293 274 255 240 229 218 208 198 189 182 175 168

55 59 389 359 335 313 294 275 258 247 233 222 212 203 196 188 180

60 64 416 375 348 328 308 288 270 258 245 233 221 213 205 197 188

65 69 437 398 366 339 322 302 286 272 258 246 233 223 213 208 199

70 74 458 424 380 354 333 315 298 285 270 257 244 233 225 213 208

75 79 483 446 415 370 348 328 311 299 284 270 257 246 237 227 218

80 84 504 466 433 389 361 339 324 310 297 281 268 256 247 237 227

85 89 525 485 452 416 376 351 334 322 308 292 279 267 257 247 237

90 94 547 505 470 433 403 377 358 342 325 307 297 280 270 257 247

95 99 571 527 491 452 421 393 374 357 339 320 310 292 282 268 258

100 104 592 547 509 469 437 408 388 370 352 332 321 303 292 278 267

105 109 558 520 479 446 416 396 378 359 339 328 309 298 284 273

110 114 586 546 503 468 437 416 397 377 356 344 325 313 298 286

Los Valores de consumo máximo deben dividirse entre 100 para expresarlas en litros por minuto.

Page 133: Carga Fisica de Trabajo

133

PRUEBA ESCALONADA PARA ESTIMAR CAPACIDAD FISICA DE TRABAJO

TERCERA CARGA 34 VECES POR MINUTO FRECUENCIA CARDIACA SUBMAXIMA latidos por minuto

HOMBRE 120 124 128 132 136 140 144 148 152 156 160 164 168 172 176

MUJER 128 132 136 140 144 148 152 156 160 164 168 172 176 180 184

PESO Kg VO2

40 44 365 340 322 301 285 272 258 246 233 224 216 208 199 191 184

45 49 388 359 337 319 301 289 274 260 248 237 228 219 210 202 197

50 54 411 378 351 333 318 303 289 275 261 250 240 230 222 210 203

55 59 436 400 370 350 331 320 306 290 277 265 254 243 234 225 218

60 64 459 427 405 378 358 342 324 305 293 281 271 261 250 240 231

65 69 482 449 425 397 376 359 340 324 307 295 285 274 262 252 243

70 74 504 470 445 416 394 376 356 340 322 305 298 287 275 264 254

75 79 530 493 464 437 414 395 374 357 338 325 313 302 289 277 267

80 84 552 515 487 456 431 412 390 372 353 339 327 315 301 289 278

85 89 575 536 507 474 449 429 407 388 367 353 340 328 314 301 290

90 94 598 557 528 493 467 446 423 403 382 367 354 341 326 313 301

95 99 581 550 514 487 465 441 420 398 383 369 355 340 326 314

100 104 600 570 533 505 482 457 436 413 396 382 368 352 338 326

105 109 590 552 522 499 473 451 427 411 396 381 365 350 337

110 114 571 540 516 489 466 442 425 410 394 377 362 349

FACTOR DE CORRECCION

EDADES VO2 MAXIMO

17 30 1

31 35 0.99

36 40 0.94

41 45 0.89

46 50 0.85

51 55 0.8

56 60 0.76

61 65 0.71

66 70 0.67

71 75 0.62

76 80 0.58

Page 134: Carga Fisica de Trabajo

134

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Page 138: Carga Fisica de Trabajo

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JUAN CARLOS VELASQUEZ VALENCIA. Nació en Tulúa Valle, realizó sus estudios de Medicina y cirugía en la Universidad Tecnológica de Pereira. Curso Maestría en Medicina del Trabajo en México y realizó

estudios de post grado en Fisiología del Trabajo, Epidemiología del Trabajo y Monitoreo Biológico de Sustancias Químicas en el Instituto de Salud de Los Trabajadores “Julio Trigo” en la Habana, Cuba. Y Diplomado en Salud Ocupacional de la Universidad Javeriana. Actualmente ocupa el cargo de docente investigador en la Universidad Libre Seccional Pereira. Adicionalmente se desempeña como docente en la Maestría de Salud Ocupacional de la Universidad del Valle, Especialización de Medicina del Trabajo de la Universidad del Rosario, Especialización en Salud Ocupacional de la Universidad Libre Seccional Cali, Especialización en Salud Ocupacional, Gerencia y Control de Riesgos de la Universidad Libre Seccional Pereira, Especialización en Ergonomía de la Universidad El Bosque, Especialización en Salud Ocupacional e Higiene de la Universidad del Quindío.

Dirige la Especialización en Salud Ocupacional, Gerencia y Control de Riesgos de la Universidad Libre Seccional Pereira. Fue Gerente de Pensiones y Riesgos Profesionales del Seguro Social Seccional Pereira, Asesor Consultor del Ministerio de Trabajo en Salud Ocupacional y Riesgos Profesionales, asesor técnico en Administradoras de Riesgos Profesionales. Tiene una amplia trayectoria como investigador y fue galardonado con el premio “Sociedad Colombiana de Medicina del Trabajo” en el año 2005.