Tabla de contenido Agradecimientos. Tema y definición. Planteamiento del problema. Objetivo. Resumen

1.0 Antecedentes.

1.1 Historia 1.2 Definición de ergonomía 1.3 Importancia y alcances 1.4 El sistema, Hombre Máquina Ambiente.

2.0 Hombre, Sociedad y Trabajo

2.1 Definición de hombre 2.2 El hombre como ser social 2.3 El trabajo

3.0 El Hombre, Sistemas Sensoriales.

3.1 Mecanismos Sensoriales. 3.2 Los Sentidos. 3.3 El Sistema Visual. 3.4 El Sistema Auditivo 3.5 Los Sentidos Propioceptivos

4.0 El Hombre: Relaciones Dimensionales.

4.1 Movimientos del Cuerpo 4.2 Fuerza, Tolerancia y Fatiga Muscular 4.3 Antropometría: Tamaño del Cuerpo 4.4 Consideraciones Antropométricas para el Diseño 4.5 Variabilidad de los Datos Antropométricos 4.6 Análisis Antropométrico del Puesto de Trabajo

5.0 La Máquina: Información y Control.

5.1 Dispositivos Informativos, DI 5.2 Características Generales de los DI, Visuales. DIV. 5.3 Dispositivos Informativos Sonoros. DIS. 5.4 Dispositivos Informativos Táctiles DIT.

6.0 El Medio Ambiente. 6.1 Ruido. 6.2 Vibración. 6.3 Temperatura. 6.4 Iluminación.

Conclusión Bibliografía.

1

CAPITULO I ANTECEDENTES

1.1 Historia

La ergonomía se remonta, realmente a los orígenes de la humanidad, cuando el

primer hombre utilizo un hueso (se han encontrado cucharas de hueso que utilizaban

para comer) o una rama como arma para la cacería o para alcanzar algunos frutos en un

árbol, dándole el uso de un instrumento, una extensión de su cuerpo, los busco de

acuerdo a sus necesidades, en cuanto a longitud, resistencia, grosor, etc.

Conforme paso el tiempo los instrumentos fueron especializándose, fueron mas

adecuados al hombre que los usaría, como por ejemplo un cazador con el arco y las

flechas que consideraba que tenían determinadas propiedades mágicas, el chaman o

fabricante de armas, tenía pacto con los dioses y que por eso podían cazar más y mejor.

Realmente eran adecuados a su estatura, su fuerza y longitud de brazo, aplicaban la

ergonomía sin saberlo, de manera intuitiva.

En la historia de la humanidad podemos ver un sin número de ejemplos, y la prueba

son los niveles de técnica alcanzados y los múltiples descubrimientos realizados a lo largo

de dos millones de años aproximadamente, sin que el nombre de ergonomía apareciese,

pero si se aplicaba, de manera intuitiva, buscando que se facilitara su trabajo del hombre

y lo realizara de manera más productiva.

ergonomía, o ciencia del trabajo, basado en las leyes objetivas de la ciencia sobre la

laboral del hombre, basado en las leyes de las ciencias naturales.1

La ergonomía, como disciplina, se origino durante la segunda guerra mundial, y

nació oficialmente con su nombre en Londres, en 1949, cuando el psicólogo inglés K.F.H.

Murrell y un grupo de profesionales (ingenieros, psicólogos, médicos, etc.) constituyeron

la Ergonomics Research Society.. La ergonomía cobro un auge considerable tanto en

Europa del occidental, como en los países del Este, la antigua URSS, Canadá y EUA.

No obstante que el origen de la ergonomía puede establecerse con precisión, el

periodo de gestación de esta nueva disciplina fue largo y tortuoso, y ciertamente no se

1 V. Zinchenco, V. Munipov. Fundamentos de ergonomía. Ed. Progreso, México 1995. P. 13 y 14

2

pueden dar muchos datos precisos para esta concepción; sin embargo, se podría decir

que el surgimiento de interés inicial en la relación existente entre el hombre y su vínculo

con el ambiente laboral había comenzado cerca del periodo de la Primera Guerra

Mundial. Los trabajadores de las fábricas de municiones eran importantes para mantener

los esfuerzos de la guerra, pero al impulsarse una producción de armas más grande,

hubo numerosas complicaciones. El intento por resolver algunos de estos problemas hizo

que en 1915 se creara el Health of Munitions Workers Committee, que incluía a algunos

investigadores con entrenamiento en fisiología y psicología. Al finalizar la guerra, este

Comité fue reconstituido como el Industrial Fatigue Research Board (IFRB),

principalmente con el fin de llevar a cabo investigaciones acerca de problemas de fatiga

en la industria.

En 1929, el IFRB tomó el nombre de Industrial Health Research Board, que, entre

otros objetivos, tenía el de abarcar la investigación de las condiciones generales del

empleo industrial, "particularmente en lo concerniente a la preservación de la salud entre

los trabajadores y la eficiencia industrial". Dicha organización contaba con investigadores

entrenados como psicólogos, fisiólogos, médicos e ingenieros y que trabajaban,

separados o juntos, en los problemas que incluían una gran área, a saber: la postura,

acarrear cargas, el físico de los trabajadores (hombres y mujeres), las pausas de

descanso, la inspección, la iluminación, la calefacción, la ventilación, la "música mientras

se trabaja", la selección y el entrenamiento. Como lo señala Murrell (1967), en el periodo

entre las dos guerras son importantes dos características: a) el trabajo era a veces

interdisciplinario, y b) el trabajo era en gran medida exploratorio, con el fin de probar la

"historia natural de la industria".

Con el estallido de la Segunda Guerra Mundial el área militar se desarrollo muy

rápidamente; sin embargo, como si el estrés de la batalla no fuera suficiente, el equipo

militar se hacía más complejo y el ritmo de operación tan alto, al estrés adicional dio como

resultado que los hombres fracasaran en obtener lo mejor de su equipo o sufrieran un

desplome operacional. Por tanto, fue primordial conocer mucho más acerca del

desempeño humano en sus capacidades y limitaciones. Naturalmente,. esto hizo que se

diseñaran extensos programas de investigación, en áreas muy diversas. Como una

reacción al deseo de conjuntar el conocimiento recientemente descubierto fue que el

Almirantazgo hiciera una reunión y finalmente surgiera la nueva disciplina de la

ergonomía.

La ergonomía llego a México en 1968, cuando el Centro Nacional de la

Productividad (CENAPRO) organizó la primera reunión de ergonomía e invitó al

ergónomo sueco Nils Lundgren.

3

Posteriormente en 1971 y 1972 se inició de una manera formal la enseñanza de la

ergonomía en las aulas universitarias, en el colegio de Psicología, de la Facultad de

Filosofía y Letras de la UNAM, dentro del programa de estudios de psicología del trabajo.

En el mismo año se invito al Psicólogo Ricardo Gutiérrez a impartir la cátedra de

ergonomía en la carrera de Diseño Industrial, de la facultad de Arquitectura en la misma

universidad, (materia que no existía en el plan de estudios.)

El desarrollo de la ergonomía en México ha sido lento y fluctuante, mientras que en

otros países con buenas economías existen varios centros dedicados exclusivamente a la

enseñanza de esta disciplina y cuentan con múltiples laboratorios ergonómicos, ya que

sus bondades han justificado su rentabilidad.

En México esta disciplina se enseña de manera parcial y complementaria en las

carreras de Diseño Industrial de la UNAM, de la Universidad Autónoma Metropolitana y en

otras universidades, en general en la carrera de psicología de distintas universidades y en

la carrera de Ingeniería Industrial y Diseño Gráfico de la Universidad Anáhuac del Sur.

En 1979, el Centro Nacional de Productividad, organiza la segunda reunión de

ergonomía.

Alrededor de 1980 se crea la Sociedad Mexicana de Ergonomía, la cual organiza la

tercera reunión en 1981. Desgraciadamente esta sociedad (actualmente casi inexistente)

se vio afectada por los problemas en la política y la economía de nuestro país.

En 1980 se crea la maestría en ergonomía en la Facultad de Arquitectura de la UNAM.

Como se puede apreciar el futuro de esta disciplina esta aun por llegar y es

comprensible que su penetración haya sido desigual en los medios académicos, de

servicio, industriales y en los usuarios mismos. La razón de este estado esta en el

desconocimiento que priva en estos medios acerca de la ergonomía.

El gran publico, incluyendo al universitario desconoce casi totalmente el significado

y los contenidos de la ergonomía y hasta el vocablo mismo, dada su escasa difusión y a

la actual situación económica por la que atraviesa el país, que impide el desarrollo de

áreas de conocimiento potencialmente productivas, debido principalmente a la

imposibilidad de obtener información reciente (incluyendo a Internet, donde es parcial y

muy localizada) y la poca de que se dispone en español esta dirigida a sectores

sumamente reducidos y especializados.

4

Uno de los ejemplos lo podemos apreciar en la carencia total de datos

antropométricos de los mexicanos, donde a pesar de haber realizado pequeños, muy

pequeños estudios aisladamente, en realidad no se tiene ningún dato, respecto a las

diferentes medidas del hombre en el norte, el centro o el sur de la Republica Mexicana,

esenciales para el diseño de maquinarias, muebles, casas. Etc., adecuado todo esto a

las medidas antropométricas, para el diseño del puesto de trabajo, donde podríamos

tener trabajadores más productivos, más eficientes

1.2 Definición de Ergonomía

Recurriendo al diccionario de la Real Academia de la Lengua Española (2000) la

definición es: Parte de la economía que estudia la capacidad y psicología humana, en

relación con el ambiente de trabajo y el equipo manejado por el trabajador. Esta definición

estudio cuantitativo y cualitativo de las condiciones de trabajo en la empresa, que tiene

por objeto el establecimiento de técnicas conducentes a una mejora de la productividad y

Estas definiciones siguen siendo mecanicistas, pobres en cuanto a contenido

humano, pretende que el fin ultimo de la ergonomía es la productividad. La ergonomía

debe ir mas allá de estas condiciones productivistas que la enmarcan, debe alcanzar

todas las actividades del ser humano, aunque estas no estén relacionadas directamente

con la productividad, y así podemos afirmar que el fin ultimo de la ergonomía es el

bienestar del hombre en todas sus actividades (trabajo, diversión, descanso y oración).

Como las definiciones que utilizan los profesionales y que a posteriori son las mas

populares, también tienden a ser mecanicistas y reductivistas, propondremos una

definición más acorde a la dignidad humana, que debe estar siempre presente.

La ergonomía (ergon = trabajo; nomos = ley) es una disciplina (tecnología) de las

comunicaciones recíprocas entre el hombre y su entorno; sus objetivos son proporcionar

el ajuste recíproco, constante y sistémico entre el hombre y el ambiente; diseñar la

situación de actividad de manera que ésta resulte, acorde con las necesidades mínimas

de seguridad e higiene (véase figura 1.1.).

La ergonomía ha sido conocida bajo diversos términos equivalentes, como:

psicología experimental aplicada, psicofísica aplicada, psicotecnología, ingeniería de

factores humanos, (human factors engineering), sistema hombre-máquina (man-machine

5

system ), psicología aplicada a la ingeniería, ingeniería psicológica, ingeniería humana

(human engeniering), adaptación de la máquina al hombre (adaptation de la machine a

l'homme), psicobiología, biotecnología, biomecánica, ingeniería de las ciencias de la vida,

ciencia del trabajo.

Figura: 1.1 objetivos de la ergonomía

La ergonomía se integra con aportaciones de numerosas ciencias, teorías,

metodologías y técnicas, por lo cual es una disciplina eminentemente pluridisciplinaria.

Las disciplinas que contribuyen a su desarrollo son, entre otras: psicología

experimental, antropología, fisiología, ingeniería, anatomía funcional, toxicología,

biometría, fisiología climática, psicología social, medicina del trabajo, técnica de tiempos y

movimientos, el estudio del trabajo, el análisis del trabajo (del puesto, de la tarea), de

incidentes críticos, de la organización del trabajo, antropometría, teoría de la información,

sociología, estética, diseño, economía, el derecho, psicología del trabajo, etcétera.

1.3 Importancia y alcances

OBJETIVOS DE LA

ERGONOMIA

INCREMENTAR

SEGURIDAD

CALIDAD DE

VIDABIENESTAR

EFICACIA

MEJORAR LA FIABILIDAD

DEL SISTEMA

6

PROCUSTO 1

Había una vez, en la antigua Grecia, un bandido llamado Procusto, quien ideó una

manera astuta de extorsionar con dinero a los viajeros desprevenidos que tenían la

desgracia de pasar por su puerta. Simplemente les ofrecía hospitalidad, siempre y cuando

pudieran dormir en una de las dos camas que tenía disponibles, pero, de no ser así,

tendrían que pagar por la comida y la bebida que hubieran consumido. Si el viajero

optaba por pedir la cama, como lo hacía la mayoría, Procusto añadía una nueva

estipulación: el viajero debería ajustarse exactamente al tamaño de la cama. Después de

haber tomado los alimentos y escanciado éstos con vino, la insospechada víctima era

conducida a la habitación donde se le mostraban las dos camas, una demasiado larga y

la otra demasiado corta, de manera que nadie podía caber exactamente en ninguna de

ellas. Al llegar a este punto era evidente el truco utilizado por Procusto, aun para el viajero

menos inteligente, pues, a menos que pagara la demanda exorbitante de dinero por la

alimentación, Procusto lo amenazaba con que lo haría ajustarse a cualquiera de las dos

camas; es decir, si lo acomodaba en la cama pequeña, le cortaría lo que le sobraba de

piernas, o si lo acomodaba en la cama larga, lo estiraría hasta que su cuerpo alcanzara el

tamaño requerido. No es necesario afirmar que la mayoría de sus viajeros, ya cansados,

optaban por pagar lo que él quería, pues era la solución más fácil.

Desde la primera vez que el hombre empezó a interactuar con el ambiente de

cualquier manera compleja, se ha ampliado este enfoque (Procusto). El hombre industrial,

en particular, constantemente "diseña" para "ajustarse" a las demandas de su mundo

físico, y la mayoría de la gente acepta normalmente una gran cantidad de incomodidad y

de incapacidad sin hacer gran escándalo. En términos metafóricos, se han alargado los

brazos para alcanzar controles inalcanzables y las habilidades preceptúales se han

"estirado" para escuchar lo inaudible o para ver lo virtualmente invisible dentro del mundo

de señales. De acuerdo con la idea de Procusto, se les han cortado las piernas para

ajustarse a espacios laborales reducidos y estrechos y las capacidades cognoscitivas se

han encogido para ajustarse a tareas aburridas.

E] problema se ha vuelto cada vez más grave a partir de la Revolución Industrial,

particularmente con la expansión en la complejidad tanto del trabajo como de las

máquinas. Debido al "ajuste" tan pobre entre el operador humano y la máquina y el

ambiente, se han perdido muchas vidas humanas, se ha reducido la productividad y se

han cometido errores en innumerables casos. Hasta recientemente, las demandas del

1 Ergonomía Acción. David J. Oborne. P.19 y 20

7

ambiente han sido enormes, de modo que las necesidades y las habilidades del ser

humano han quedado en segundo término.

Sin embargo, será útil considerar con más detalle algunas de las limitaciones del

enfoque de Procusto, en las que el hombre se adapta para cumplir con los requerimientos

de su ambiente; este enfoque queda a veces incorporado dentro del concepto de

entrenamiento. Tales limitaciones se pueden considerar en tres áreas: a) el costo de

hacer que el operario se ajuste a su ambiente, b) la eficacia de este enfoque, y c) la

posible desintegración de la ejecución humana, que puede ocurrir cuando se le pone en

condiciones de estrés.

Entrenar al operario en tareas difíciles de llevar a cabo es un procedimiento muy

costoso, aunque, por supuesto, se acepta que los horarios de entrenamiento no deben

dispensarse del todo, sino que, como lo demostraremos a lo largo de este libro, en la

mayoría de los casos el tiempo de entrenamiento y de producción puede reducirse

considerablemente si se diseña la máquina para reflejar las habilidades del operario.

No obstante que es posible entrenar operarios en un alto nivel de competencia, el

entrenamiento por sí mismo no resolverá sus problemas ni incrementará su producción.

Dada la complejidad creciente de las plantas y las maquinarias industriales, si el ambiente

del operario tampoco está diseñado con propiedad, quizá su conducta no sea lo

suficientemente eficaz. Necesita más ayuda en la forma de controles diseñados

apropiadamente y tableros de información, así como otros aspectos de su ambiente,

antes que puedan optimizarse los efectos de cualquier tipo de entrenamiento. Un ejemplo

de este problema se ve en un estudio llevado a cabo por Chaney y Teel (1967), quienes

compararon la detección eficiente de los inspectores de partes de máquinas

experimentados, ya fuera después de un programa de entrenamiento de cuatro horas o

luego de haber empleado un paquete de ayudas visuales especialmente diseñadas y

esquemas que les ayudaban a detectar defectos. Los resultado: mostraron que mientras

el programa de entrenamiento revelaba un 32 % de incremento en la detección de

defectos, el uso de las ayudas visuales apropiadas daba como resultado un 42% .Aunque

el entrenamiento fue útil, un ambiente diseñado con propiedad puede serIo aún más.

La eficacia del entrenamiento también puede medirse en términos del grado en que

es factible mantener la conducta entrenada después de largos periodos sin que se tenga

práctica o se tenga muy poca; por ejemplo, en un estudio de laboratorio, Ellis y Hill (1978)

demostraron que los números formados en los tableros de cristal líquido de siete

8

segmentos,1 ahora tan común son más difíciles de leer en un tiempo de visión corto (es

decir, conducen a cometer más errores en la lectura) que si se presentan en tableros

convencionales. A pesar de que estas dificultades pueden superarse después de un

entrenamiento apropiado, las habilidades que se adquieren disminuyen de manera

significativa después de un mes, si no se tiene la oportunidad de practicarlas.

No importa qué tan bien haya sido entrenado el operario, su conducta puede

quebrantarse si trabaja en condiciones de estrés, lo cual puede dar como resultado que

dé respuestas inapropiadas a la situación; por ejemplo, Murrell (1971) cita el caso de una

prensa hidráulica que se descompuso durante una acción de emergencia (es decir,

mientras el operario se encontraba bajo estrés). Para la operación normal se necesitaba

accionar la palanca a fin de levantar la prensa y el operario ya había recibido el

entrenamiento para llevar a cabo esta acción de manera eficiente; sin embargo, dado que

la expectativa normal hubiera sido subir la palanca para levantar alguna parte de la

máquina, cuando la emergencia ocurrió, el operario, al querer levantar la prensa, se

olvidó de su entrenamiento y levantó la palanca. Esto hizo que el platen2 se moviera hacia

abajo y descompusiera la prensa. En la mayoría de los casos, el operador no ha tenido el

suficiente entrenamiento para superar su tendencia a hacer el movimiento natural cuando

se le pone en condiciones de estrés.

A tipos de entrenamiento (el militar) están diseñados para superar este desplome

de la conducta del hombre que ocurre en situaciones de estrés. Puede que así sea, pero

en la mayoría de los ambientes laborales, el costo de este tipo de entrenamiento sería

prohibitivo y probablemente tampoco se toleraría.

De estos ejemplos queda claro que mediante el entrenamiento por sí solo, el

operador humano no puede rendir al máximo. Sólo cuando los horarios de entrenamiento

están relacionados con una comprensión total de la tarea que se lleva a cabo, de manera

que el trabajo sea diseñado para estar en armonía con las capacidades físicas,

cognoscitivas y emocionales del operario, la ejecución será la máxima en un rango de

condiciones amplio. El papel de la ergonomía es intentar hacer relevante esta

concordancia entre el ambiente y el hombre.

Así pues, la ergonomía es la disciplina que intenta redirigir el equilibrio que

anteriormente había estado prejuiciado hacia un enfoque mas humano. Su meta

1 Del tipo de las pantallas de las calculadoras de bolsillo o de las carátulas de los relojes electrónicos. 2 Platen: parte móvil de una prensa

9

primordial es medir las capacidades del hombre y después arreglar el ambiente para que

se ajuste a ellas. Como ya lo describieron Rodger y Cavanagh (1962), la ergonomía

1.4 EL SISTEMA HOMBRE - MÁQUINA -HAMBIENTE

La ergonomía busca maximizar la seguridad, la eficiencia y la comodidad mediante

el acoplamiento de las exigencias de la "máquina" del operario (o cualquier componente

de su lugar de trabajo que tenga que usar) y sus capacidades,. Si el hombre se adapta a

los requerimientos de su máquina, se establecerá una relación entre ambos, de tal

manera que la máquina dará información al hombre por medio de su aparato sensorial, el

cual puede responder de alguna manera, tal vez si se altera el estado de la máquina

mediante sus diversos controles; por ejemplo, para conducir un automóvil a lo largo de un

camino de modo seguro y eficaz, debe establecerse una relación entre el conductor y el

vehículo de tal manera que cualquier desviación del automóvil de su ruta prescrita

(determinada tanto por el conductor como por la forma del camino) puede mostrarse al

conductor como retroalimentación a través de sus sentidos visuales (y tal vez también

auditivos). Así pues, estas desviaciones pueden corregirse por medio de los movimientos

de sus extremidades en el volante y quizá en el freno. A su turno, estas correcciones se

percibirán como una información de muestra y la secuencia continuada hasta que se

termine la jornada. De esta forma, la información pasará de la máquina al hombre y otra

vez de éste a la máquina, en un circuito cerrado de información-control (véase figura 1.2).

La tarea del ergónomo es preservar y ampliar la operación de circulo de esta naturaleza;

por ejemplo, la velocidad de trasmisión de información tiende a incrementarse (tal vez por

el limpiador del parabrisas o por un sistema más comprensible de señales sobre la

carretera) o la operación de un control puede ser más eficaz ( tal vez con un volante o si

se alterna la posición de los controles o sus dimensiones ).

Sistema Perceptual (por ejemplo, ojos)

Tableros

Maquina Hombre

Ambient

10

Figura 1.2. Circuito "hombre-máquina", La máquina muestra una información al operario

humano que acciona sus controles para afectar a la máquina. El ambiente puede interferir con la

eficacia de este circuito.

En cada situación de trabajo se pueden ver muchos ejemplos de estos circuitos

hombre-máquina simples; sin embargo, en los ambientes laborales de la actualidad, estos

circuitos simples suelen combinarse para producir sistemas más complejos en lo que, por

estar constituidos por grupos de componentes distintos (tanto de hombres como de

máquinas ), tienen que diseñarse para que trabajen juntos. (Ver figura 1.3.)

Figura 1.3. Un sistema hombre máquina (H-M), esta constituido por una o más personas

y una o más máquinas interaccionando entre sí, con un objetivo determinado y dentro de un ambiente.

Ejemplos: a) Una Trabajador con un martillo, b) Tres personas dentro de un automóvil, c) Un operario controlando telares, d) Una partida de cartas

Desde el punto de vista de la ergonomía, la combinación de diferentes y únicos

circuitos hombre-máquina, en un sistema complejo de trabajo, crea problemas. Dos

circuitos pueden funcionar de manera eficaz cuando se consideran por separado, pero

cuando se combinan en un sistema simple pueden llegar a financiar de manera

antagónica, debido a interacciones inesperadas; por ejemplo, un circuito puede incluir a

Controles

Ambiente

Sistema efector

(Por ejemplo, Extremidades)

a) b)

d) c)

H H H

M M M

H H

M

H

H M

H

M

M

M

A

A

A

A

11

un operario que acciona una palanca en respuesta a una deflexión de un tablero, y un

segundo circuito puede implicar que el operario oprima un botón en respuesta a un

sonido preventivo. Considerados por separado, puede ser que ambos circuitos funcionen

"de manera bastante eficaz; la muestra está bien diseñada, la palanca es compatible con

las capacidades de fuerza del operario, la señal preventiva auditiva es audible y llama la

atención, y el botón que debe oprimirse es fácil de operar; sin embargo, cuando funcionan

juntos, puede ser que los dos circuitos interactúen para producir un rompimiento en la

conducta; por ejemplo, si se coloca al operario en el lugar "incorrecto", su respuesta

natural podrá ser accionar la palanca (de manera "incorrecta") en respuesta al sonido de

alarma y (sin éxito) intentar alterar el estado de la máquina al oprimir el botón. No es muy

difícil imaginar cómo los problemas de esta naturaleza pueden aumentar en proporción al

número de circuitos extras que se añadan al sistema.

Por tal razón, la ergonomía moderna ha puesto énfasis en investigar al hombre ya

su ambiente dentro del sistema, en vez de examinar con detalles minúsculos a los

componentes que constituyen cualquier circuito de un hombre y su máquina. Como

Singleton (1967) ha señalado:

No tiene caso centrar la atención en el diseño de control, por ejemplo, de tal manera

que la palanca quede a la altura correcta, con una manija modelada de forma muy bonita

para tomarla y con las fuerzas apropiadas para la flexión de las extremidades si, cuando

se mueve el control, empiezan a ocurrir cosas incontrolables en la máquina. Asimismo, no

tiene caso contar con unas escalas y unos punteros fácilmente legibles dentro de un

sistema iluminado muy bien diseñado si los datos, ahora tan fácilmente visibles, no sirven

para nada o necesitan una computación posterior antes de que se pueda tomar cualquier

decisión.

Por tanto, la ergonomía busca considerar aspectos del trabajo más allá del enfoque

de las "perillas y los discos" más allá del panel (Murrell, 1969) y del sistema hombre-

máquina, ala interacción total entre el hombre y su ambiente.

1.5 Distribución de Funciones Entre el Hombre y la Máquina:

Interfaz persona - máquina: relaciones informativas y de control.

La ergonomía geométrica, posibilita la actuación del diseño de los espacios,

máquinas y herramientas que configuran el entorno de hombre. El conjunto de útiles y

mecanismos, su entorno y el usuario, forman una unidad que podemos definir y analizar

como un sistema Hombre Máquina Ambiente (H M A).

12

Podemos clasificar estos sistemas en función del grado y de la calidad de

interacción entre el usuario y los elementos del entorno, considerando el aporte de

energía de entrada por parte del hombre; utilizando esta clasificación obtendríamos

cuatro tipos básicos de sistemas de interacción: 1)manuales; 2) mecánicos; 3)

semiautomáticos; 4) automáticos (Fig. 1.4).

Sistemas Manuales.

Se caracterizan por que el operario es el que aporta su energía para el

funcionamiento y el control que se ejerce sobre los resultados es directo: un carpintero

con un formón, un ciclista, un dibujante con lápiz y papel.

Sistemas Mecánicos

El operario aporta una cantidad limitada de energía, ya que la mayor cantidad es

producida por la máquina o por una fuente exterior. Son sistemas de los cuales el hombre

recibe la información del funcionamiento directamente o a través de dispositivos

informativos y mediante su actuación sobre los controles regula el funcionamiento del

sistema: un hombre operando un taladro, un operario utilizando un torno, etc.

Sistemas Semiautomáticos.

En estos la cantidad de energía aportada cada ves es menor y mayor la información

que recibe por medio de sistemas informativos es mayor y la regulación sobre los

controles y el funcionamiento es más limitada, podemos considerar que son sistemas

mecánicos de rango superior. El sistema conductor automóvil, en el cual el conductor

recibe una gran información de los componentes del vehículo (velocidad, potencia, ruidos,

etc.) y del entorno (señalización, pavimento, calles y edificios, otros vehículos, etc).

Los controles del sistema serán el volante de dirección, los pedales de aceleración,

freno y embrague, palancas de velocidad, luces, etc., cuya posición, resistencia, altura,

color y textura, actúan de retroalimentación sobre el conductor y le permiten calibrar en

todo momento el grado de fiabilidad del sistema.

13

Si a todo esto le agregamos los componentes propios del conductor, como serían

las características antropométricas, edad sexo, pericia, aptitud, capacidades fisiológicas,

etc., obtendremos el resultante del total de variables a analizar en el sistema

semiautomático conductor automóvil.

Sistemas Automáticos

Los sistemas automáticos, o de control, son aquellos que una ves programados

tienen la capacidad de autorregularse, y la intervención del hombre como parte del

sistema son de supervisión y mantenimiento. En estos sistemas al final del proceso

siempre encontraremos usuarios que recibirán datos y que previa interpretación, actuaran

en consecuencia: satélites, estaciones espaciales, sondas, supercomputadoras, etc.

También podemos considerar otros sistemas, ya no automáticos sino autónomos,

que aun considero dentro de la ciencia ficción, donde una ves programados el hombre

ya no interviene, sino al final del proceso, para disfrutar del producto, siendo capaces de

autorregularse en todos los aspectos, sin la mano del hombre (capaces de pensar y

discernir por si mismos). En la práctica no existen y es necesaria, siempre la mano del

hombre como parte del sistema, ya que si no interviene deja de ser sistema H M, para

transformarse en un sistema M M.

HOM BRE (COMO MOTOR Y CONTROLADOR

INFORM ACION EN MEM ORIA

SENSACION

DECISION Y

PROCESAM IENTO

ACCIONENTRADA SALIDA

INFORM ACION DE

RETROALIM ENTACION (SITEMA RN LAZO CERRADO)

MAQUINA

1) SISTEMA MANUAL

HOM BRE (COMO CONTROLADOR)

INFORM ACION EN MEM ORIA

INFORMACION SENSACION

DECISION Y

PROCESAMIENTO

ACCIONENTRADA SALIDA

INFORMACION DE

ALIMENTACION

INFORMACION DE

CONTROL DE PROCESO

M AQUINA

PROCESO

2) SISTEMA MECANICO

HOM BRE (COMO CONTROLADOR Y

SUPERVISOR)

INFORM ACION DE PROCESO

INFORMACION SENSACION

DECISION

ENTRADA SALIDAINFORMACION DE

ALIMENTACION (PROGRAMA)

INFORMACION DE

CONTROL DE PROCESO

MAQUINA

MEM ORIA DE PROCESO

CONTROL Y

SUPERVISION

HOM BRE (COMO SUPERVISOR)

INFORM ACION DE PROCESO SEGUN PROGRAM A

INFORMACION

DECISION

ENTRADA SALIDA

INFORMACION DE

ALIMENTACION (PROGRAMA)

INFORMACION DE

CONTROL DE PROCESO

MAQUINA

M EM ORIA DE PROCESO

CONTROL Y

SUPERVISION

14

Figura 1.4. Tipos de sistemas según la función del hombre dentro de los mismos

Se ha discutido que uno de los primeros y más importantes problemas en el diseño

del sistema hombre máquina ambiente es lo concerniente a la localización de

funciones entre el hombre y la máquina. ¿Qué funciones del sistema se deben asignar al

hombre y cuáles a la máquina?, o ¿qué cosas puede y debe hacer el operario humano en

el sistema hombre máquina ambiente?

En respuesta a preguntas de este tipo, muchos autores han intentado recopilar

listas de operaciones que realizan de la manera más eficiente los hombres y las

máquinas. Consideradas juntas estas listas, se sugiere que el hombre es un mejor

tomador de decisiones (particularmente en aquellos casos en que pueden ocurrir eventos

inesperados ), es capaz de improvisar, tiene un fondo de experiencias pasadas y puede

percibir e interpretar formas completas que implican profundidad, espacio y modelos. Por

otro lado, las máquinas son altamente eficaces para calcular y para integrar y diferenciar

planes, pueden tratar con eventos predecibles de manera confiable y son útiles para

ambientes peligrosos. , No obstante que estas afirmaciones son útiles para dirigir el

pensamiento del ergónomo hacia los problemas del hombre-máquina, recordándole

algunas de las características del hombre y la máquina como componentes de sistemas,

también tienen sus limitaciones; por ejemplo para decidir lo referente a las ventajas y

desventajas respectivas del hombre y de la máquina, también se necesita saber algo

acerca de las preferencias del operario. Si el hombre no acepta de buena voluntad

algunas de las funciones que se le ha pedido llevar a cabo, se generarán subproductos

indeseables, como ausentismo, alta rotación y baja productividad.

Además de lo anterior, podemos considerar tres problemas más: primero, las

comparaciones generales hombre-máquina pueden equivocarse o conducir a error. En

muchos casos, el sistema mismo determina la adecuación de sus componentes

individuales; por ejemplo, la afirmación general de que el hombre es superior a la

máquina para desarrollar tareas de toma de decisiones es, justamente, una afirmación

general; debe de ser válida para todos los hombres ni para todas la máquinas.

3) SISTEMA SEMIAUTOMATICO 4) SISTEMA AUTOMATICO

15

Cuando se escoge entre un hombre y una máquina para llevar a cabo cierta función

se necesita tener en cuenta muchos otros aspectos, por ejemplo, el peso, el costo, el

tamaño y la disponibilidad. Variables de este tipo deben considerarse en una transacción

antes que se llegue a diseñar el sistema ideal. Por tanto, el tipo de pregunta que debe

formularse podría ser "si es mejor diseñar un sistema en el cual, dadas las limitaciones de

tamaño, incluye un operario humano y menos equipo, o si sería mejor rechazar al

operario humano y así perder algo de flexibilidad, pero incluir más equipo" Las listas

simples mediante las cuales se comparan los valores del hombre y de las máquinas por

separado no ayudan a resolver este tipo de problemas.

1

CAPITULO II HOMBRE, SOCIEDAD Y TRABAJO

Si no conocemos al hombre, no podemos hablar del hombre.

Hagamos del hombre una tarea no concluida 1 No es posible pretender hablar de ergonomía, cuyo fin es el hombre, el bienestar

del hombre en todos los aspectos y como consecuencia la productividad.

2.1 Definición de Hombre. ¿Que es el hombre?. Para poder contestar a esta pregunta, veamos primero, la

definición nominal o etimológica: Hombre viene del latín homo - hominis, que significa

hombre, como podemos apreciar no nos dice nada, así como la definición vulgar, que nos

remite a sinónimos como gente, persona o términos semejantes, como dice la doctora

Luz García Alonso en su libro El Hombre: su conocimiento y libertad.

De acuerdo a la doctora iremos recurriremos a la metafísica,2 a la definición

esencial, dándola por el género próximo y la diferencia específica:

menor extensión,

hombre

animal

animal racional e irracional animal

racional racional diferencia específica del hombre. Así tendremos que la

diferencia específica del hombre es expresando esta definición la

esencia, la naturaleza, la forma sustancial del hombre.

Considerado al hombre desde su aspecto dinámico, hay que considerarlo desde sus

principios operativos: sus facultades. El hombre tiene facultades vegetativas (nutrición,

crecimiento y reproducción), locomotivas (capacidad de trasladarse) y sensitivas, son

comunes al hombre y al animal irracional, pero es el único ser corpóreo, que posee

facultades racionales (cognitivas: intelecto y Voluntad).

1 Padre Abelardo Lobato en la conferencia Educación y Cultura, Auditorio de la Universidad Anáhuac del

Sur el 23/07/2000 2 . (primer concepto inteligible)

2

Las facultades racional y sensitiva pertenece a un orden superior, porque

pertenecen al orden del conocimiento (sentidos) o al orden del afecto (apetito sensible).

Facultades cognitivas.

A este grupo pertenecen nueve facultades: cinco sentidos externos y cuatro

internos.

Sentidos externos:

Vista

Olfato.

Gusto.

Tacto.

Oído.

Todos ellos son estimulados por las cualidades sensibles de las cosas y responden

a este estímulo con la sensación. La sensación tiene una cuádruple limitación:

1) Es exclusiva para cada sentido. Cada sentido está determinado por su

objeto, así el oído está determinado por el sonido y por ello no puede dar

cuenta del sabor

2) Es efímera. La sensación es tan fugaz como la atención del sentido

respecto a una cualidad sensible. Se termina la sensación de verde

cuando se deja de ver el árbol.

Sin embargo, la conducta animal señala la capacidad de conservar

sensaciones y de compararlas. Esta capacidad se llama imaginación.

Su función es darle permanencia a la sensación

3) Se circunscribe al presente. La sensación tiene lugar exclusivamente

en el presente. Pero el animal se comporta de tal modo que exhibe que

puede ubicar la sensación (ya conservada en la imagen) en un tiempo

pretérito. A esta capacidad se la llama memoria. Su función es

determinar el momento en el que se consiguió la imagen.

4) No capta lo útil. Las sensaciones no muestran el carácter de utilidad.

Pero la conducta animal, enseña que es capaz de captar la útil o lo

nocivo a su naturaleza. Esta capacidad se llama estimativa. Su función

es detectar lo útil de lo nocivo para la naturaleza del animal.

Facultades Afectivas: Al conocimiento sigue el afecto. Los apetitos sensibles son facultades afectivas

elícitas (precedidas del conocimiento):

3

El apetito concupiscible, es la facultad sensitivo-afectiva cuyo objeto es el

bien o el mal considerado como fácil. Su producto son las pasiones del

concupiscible. Considerados en general, el bien genera la pasión del amor y

el mal la del odio.

En cuanto ausente, el bien genera la pasión del deseo y el mal la pasión de

la aversión.

En cuanto presente, el bien genera la pasión de la alegría y el mal la de la

tristeza.

Sin embargo, la pasión principal y la que genera a todas las demás También

a las del irascible es el amor.

El apetito irascible, es la facultad sensitivo afectiva cuyo objeto es el bien

o el mal considerado como difícil. Su producto son las pasiones del

irascible.

En cuanto ausente, el bien difícil de conseguir reviste la condición de

asequible y entonces genera la pasión de la esperanza o de lo

inasequible y entonces genera la pasión de la desesperanza.

En cuanto ausente, el mal difícil de evitar reviste la condición de superable

y así genera la pasión de la audacia o de insuperable y entonces genera

la pasión del miedo.

En cuanto presente, ningún bien puede considerarse difícil.

El mal presente y difícil de desechar engendra la pasión de la ira.

Facultades Racionales del Hombre. Son dos las facultades racionales del hombre: intelecto y voluntad. Ningún otro

corpóreo participa de ellas.

El objeto común de la inteligencia humana es el ser, en toda su amplitud. No hay

ningún ser que no pueda ser conocido por el intelecto humano.

Mientras el objeto de los sentidos es limitado, las cualidades sensibles, el objeto del

intelecto es ilimitado, tan amplio como el ser.

El objeto de la voluntad es el Bien conocido intelectualmente: el Bien absoluto, el

Bien ilimitado, La voluntad es la facultad apetitiva racional del hombre.

4

La voluntad es un apetito. El apetito es la tendencia al bien. Se divide en apetito

natural o tendencia ciega y en apetito elícito o tendencia precedida del conocimiento. El

apetito elícito se divide, a su vez, en apetito sensible, que sigue al conocimiento sensible

(el apetito concupiscible, y el apetito irascible) y apetito intelectual, que sigue al apetito

intelectual, (la voluntad). En los apetitos sensibles y el apetito intelectual se localiza el

ámbito de la afectividad. La afectividad voluntaria es propia del hombre. La afectividad

sentimental o pasional es común al hombre y a los animales irracionales, pero más

característica de estos últimos.

La voluntad es el apetito elícito intelectual, exclusivo del hombre, cuyo objeto es la

razón del bien absoluto.

La voluntad humana es una facultad. Una facultad es un principio próximo de

operación, es una potencia activa. El hombre opera mediante sus facultades, opera a

través de ellas, pero es el quien opera, es un acto voluntario del hombre, que es el acto

de la voluntad con conocimiento del fin.

Los actos voluntarios pueden ser necesarios o libres, según se aprehenda el Bien

Absoluto o se aprehendan bienes relativos o particulares, que son fines-medios.

La voluntad, como toda facultad se encuentra determinada por su objeto. El objeto

de la voluntad es el Bien en Común, así la voluntad se encuentra determinada por el Bien

en común o Bien absoluto. Entonces la voluntad no se encuentra determinada por ningún

bien en particular, sino que es indiferente respecto a él, es libre. La voluntad humana sólo

esta determinada por el Bien Absoluto, es libre respecto a cualquier bien particular.

Por lo tanto, la libertad es una cualidad propia del hombre, todo hombre es libre.

Cada hombre en particular, si tiene uso de sus facultades mentales, es capaz de

atestiguar el hecho de su libertad personal.

La libertad es la modalidad de la voluntad por la cual ésta se determina, a sí misma

a elegir un bien particular o dejar de hacerlo.

Capacidad Práctica del Hombre. Aristóteles distingue dos especies de conocimiento práctico: la techné, poiesis (el

arte o la técnica) y la phronesis (la prudencia moral), también llamada praxis. Para

establecer la diferencia específica entre arte y prudencia, por medio del fin último o eterno

del hombre y de los fines no últimos, terrenos o temporales.

5

El orden moral se orienta al fin eterno, trascendente a la muerte física. El orden

técnico o artístico se enclava en el mundo y pretende hacer de la existencia terrena algo

cada vez más confortable.

La praxis se orienta a la felicidad, a la posesión total y eterna del Bien absoluto, la

poiesis pretende alcanzar el bienestar terreno. El hombre y la poiesis. El hombre ha sido definido también como homo faber (hombre productor), aunque

establece una verdad muy importante, porque, en muchas de sus acciones diarias, el

hombre opera en cuanto a técnico o en cuanto a artista.

El Conocimiento práctico técnico enfoca la realidad bajo su condición contingente y

descubre sus posibilidades de transformación. Un carpintero penetra cognoscitivamente

un árbol como susceptible de transformarse en mesa, en sillas, en duelas, en vigas...

El arte, o la técnica, se definen como la El hombre y la praxis. La phronesis o prudencia, se define como la

La prudencia cuenta con la existencia temporal o terrena para convertir al hombre

en digno de vivir la felicidad eterna. Mientras el universo de la poiesis o de la técnica se

plasma en obras externas, cognoscibles por otros, contrasta con el universo de la

prudencia que es principalmente interior y secreto, El acto libre es una realidad

primordialmente interior, es un hecho voluntario.

El orden moral es un reducto trascendente al tiempo y un hecho inmanente a la

intimidad de la persona humana.

6

2.2 El Hombre Como Ser Social. El carácter social se deriva de la naturaleza de la persona humana. La causa

eficiente o el origen de la sociedad, está en la naturaleza humana y deriva de su

condición corpórea, como de su carácter racional.

El hombre es un ser precario, porque es corpóreo y puede conocer y aceptar el

orden social, porque es racional. El hombre es un individuo perteneciente a una especie,

esta implica un cúmulo de perfecciones, que no se dan sino limitadamente en cada

individuo.

En un individuo la encarnación de estas perfecciones, implica la limitación, es decir,

la exclusión de muchas de estas perfecciones, porque el individuo no puede agotar la

perfección de la especie.

Para compensar esta limitación, el conjunto de familias forman una sociedad más

amplia que genera beneficios tales como la división del trabajo, la educación

escolarizada, la seguridad institucionalizada, etc.

Por otro lado, el hombre no es gregario sino sociable, y la diferencia entre una y

otra es específica y no de grado, porque la diferencia entre el hombre y la bestia es

también una diferencia específica.

La sociedad está integrada por personas, éstas conocen y aceptan el orden social,

son capaces de descubrir el fin de lo social y de colaborar para conseguir el bien común.

La bestia, por el contrario, se congrega en grey en función de un instinto ciego, impuesto

por la misma naturaleza.

La sociabilidad es una propiedad de la naturaleza humana y por tanto es una

inclinación natural del hombre. Es un accidente propio del hombre. La familia, es la

primera célula social, se constituye por los cónyuges, por dos personas, y así célula a

célula se constituye el cuerpo de la sociedad.

La sociedad es una relación de orden y debe de haber una autoridad para preservar

el orden. Esto es necesario porque el hombre es un ser falible y por ello su

comportamiento puede ser conflictivo o injusto. Finalidad de la sociedad.

7

El fin de la sociedad constituye su razón de ser fundamental, y es el bien común.

El bien común es de dos clases: el bien común eterno o trascendente; y el bien

común temporal o inmanente a lo secular o terreno.

La autoridad responsable del bien común eterno, es la Iglesia. La autoridad

responsable del bien común terreno es el gobierno civil del Estado.

El bien común no es la simple suma de los bienes particulares, no es un todo

colectivo, sino un todo distributivo.

No debe entenderse el bien común como un conjunto en el que los individuos se

diluyen en la generalidad. El bien común no solo implica el bien para todos (la

comunidad), sino también el de cada una de sus partes (individuo).

Para Santo Tomás de Aquino, el campo de la filosofía social era una parte

específica de la ética, de la ética política que tenía por objeto precisar el bien común de la

sociedad como su fin a conseguir. Este bien-fin de la sociedad lo consideraba como algo

obligatorio, algo que tanto la autoridad como el pueblo deben afanarse en alcanzar. Toda

aquello que favorezca la consecución de ese bien común es considerado como

éticamente bueno y lo que se opone a él es considerado como éticamente malo.

Por esto la ética social o filosofía social tenga carácter normativo y no sólo

descriptivo. Debido a esta función tiene que orientar y dar lineamientos que puedan fungir

como normas generales de la conducta humana en sociedad. 2.3 El Trabajo De acuerdo con Santo Tomás de Aquino, junto con la amistad y el amor, el trabajo

es una de las cosas que reúne seres humanos en sociedad.

Los principios que da Santo Tomás sobre el trabajo son sobre cinco puntos:

a) El descubrimiento del ser que, por medio de la analogía, permite actuar.

b) La irrupción del hombre en la acción, que es tanto inmanente, como transeúnte,

tanto moral como técnica, lo que Aristóteles llamaba praxis y poiesis.

c) La determinación que introduce el tiempo, o temporalidad.

d) La determinación que introduce el local o locación, localidad.

e) La captación de una necesidad natural que da origen a la solidaridad humana,

en el ámbito de la comunidad local.

8

El hombre, al tener ser, tiene acto, acción; El ser es obra (esse est operari), pero

operari sequitur esse). Pero no toda acción es

trabajo. Si dividimos las acciones en inmanentes (pensar y querer) y transeúntes o

transitivas, estas las que salen fuera del hombre- son las que propiamente podrían

llamarse trabajo (praxis, en el sentido moderno). La praxis conlleva un actuar hacia fuera

del hombre, plasmando algo en la materia, de manera espacio temporal, histórica, y

además de manera social, en la sociedad. La praxis, el trabajo, es algo histórico social.

La praxis humana, que ya a explicado Santo Tomás como trascendental, se hace

comunitaria, cuando este principio de actuar transformador, se aplica de manera

distributiva y analógica (proporcional) a todos los hombres.

La determinación de la historicidad y la socialidad es la manera que tiene el hombre

de realizar su acción práctica. El actuar del hombre es algo que surge de él de modo

connatural. Es manifestación de su esencia, su acto es el obrar y este no se da como

mera emanación que saliera entera y completa de él, sino que se va configurando

paulatinamente, enmarcado en el tiempo y el espacio, en la historia.

La determinación de la circunstancia local es otro factor que determina la praxis

histórica del hombre, es el encontrarse ubicado, integrarse al grupo humano donde se

encuentra. Esto puede alcanzar diversos grados de compromiso; puede sentirse

altamente comprometido con los que habitan el mismo lugar que siente como suyo, o

puede sentirse desvinculado de ellos, a veces por no sentirlos como suyos, a veces

porque, a pesar de ser su comunidad, se le margina o él mismo se margina.

Ontológicamente, para Santo Tomás, el trabajo surge como un acto humano, un

acto segundo del hombre, como una prolongación del acto de ser en acto de hacer. Es

uno de los actos que surgen en el encuentro de hombre y mundo y que nos señala el

lugar natural del hombre en el cosmos, su sitio en la naturaleza. De acto entitativo se

transforma en acto operativo, de acto sustancial se prolonga en acto accidental.

Corresponde a ese accidente del ser, accidente del ser humano de la sustancia

cierto movimiento; la acción es doble: una de sus modalidades es propiamente la acción

la praxis; la otra modalidad es la fabricación, la poiesis.

La praxis se ve comandada por la acción anterior, el conocimiento y la voluntad,

pero necesita de la acción transeúnte para ser ejercida.

9

La poiesis, está más necesitada de la acción transeúnte aunque igualmente

necesita de la acción inmanente del hombre, de su conocimiento o idea, así mismo de su

causa formal extrínseca o ejemplar, que se plasma en el producto creado y de la voluntad

del hombre, sin la cual no se ponen en ejercicio sus potencias o facultades motrices.

Dentro del aspecto ontológico del trabajo, vemos que es un proceso o movimiento

que implica dos finalidades, el finis operis y el finis operantis (fin de la obra y fin del que

opera) o la perfectio operis y la perfectio operantis (perfección de la obra y perfección del

que opera), al realizarse la perfección de la obra, se realiza la perfección del obrero, que

es el hombre. El hombre y el mundo, el obrero y la obra, se afectan y se perfeccionan uno

al otro.

El trabajo surge de la misma naturaleza humana. El hombre es el único animal cuya

naturaleza consiste en la razón, y la razón lo provee de artificio, de técnica, para

adaptarse a su medio ambiente y para que éste se adapte a él, para procurarse todo lo

necesario aun lo superfluo que tiene relación con su vida.

El hombre parece ser también el único animal paradójico, que tiene de natural vivir

en lo artificial, que por su naturaleza es artificio. Ser artificioso, ente de artificio, le viene

de ser racional, de su propia naturaleza. No afronta las necesidades como los otros

animales, con elementos de la naturaleza sin más, o con pequeños productos de la

naturaleza arrebatados con un rudimentario artificio, como las abejas con su panal, todo

en él se reviste de lo artificial, de la técnica incomparablemente más desarrollada. Por eso

Santo Tomás, dice que el hombre, por naturaleza, tiene razón, palabra, sociabilidad y

trabajo.

Trabajo significa todo tipo de acción realizada por el

hombre, independientemente de sus características o circunstancias; significa toda

actividad humana que se puede o se debe reconocer como trabajo entre las

múltiples actividades de las que el hombre es capaz y a las que está predispuesto 1

1

transformación del mundo en espíritu de servicio y de amor a los hermanos, a fin de que la persona

humana se realice a sí mis

(discurso en el Estadio Jalisco, Guadalajara, 30 de enero de 1979)

1

CAPITULO III EL HOMBRE;

SISTEMAS SENSORIALES

El hombre es más que un sistema complejo de huesos, articulaciones, músculos, tejidos, y nervios; sin embargo, esta afirmación muestra un cuadro extremadamente simplista de un ser humano como se le conoce. La rica complejidad de la vida humana está hecha de una variación infinita que puede acontecer en el arreglo de las estructuras corporales y en las formas individuales en que se usan; no obstante, dado que es imposible comprender de manera total cómo se puede crear una relación apropiada en el sistema hombre - máquina - ambiente, sin tener alguna idea de la estructura del cuerpo humano, el propósito es usar este enfoque simplista para observar cómo se estructuran las funciones de los nervios y de los órganos de los sentidos. Las limitaciones de estas estructuras definen la mayoría de los conceptos básicos de la ergonomía: literalmente, adecuar el ambiente al hombre.

Como ya debería ser obvio, la relación entre el hombre y su ambiente será,

primordialmente, sobre un sistema cerrado complejo. En un nivel más simple, esto implica primero el despliegue de información de una máquina al operador: una luz que se enciende y se apaga, aparece un color, se emite un sonido, una palanca cambia de posición, etc. con base en esta información y de acuerdo con la interpretación del significado de la información, se requiere que el operador lleve a cabo alguna acción, como accionar una palanca, oprimir un interruptor, ajustar un timón, etc. Esto trasmite una orden a la máquina, que altera la información (su tablero) que mostraba y, con a nueva información de regreso al hombre, se cierra el circuito.

La operación adecuada de este sistema de circuito cerrado requiere que muchas

estructuras corporales se ponga en acción. En primer lugar están las agencias receptoras del cuerpo humano, los órganos de los sentidos; a través de éstos pasa la información al operador de manera inicial, y representan la primera área donde pueden aparecer los errores. En segundo lugar, los nervios llevan la información de los órganos de los sentidos a las áreas de interpretación y de toma de decisiones del cerebro, y después del cerebro a los músculos. No obstante que la velocidad de conducción es muy rápida, también tiene sus limitaciones. En tercer lugar están las estructuras corporales que llevan a cabo varias acciones.. Una vez que se ha tomado la decisión de actuar, la información se trasmite a los músculos del cuerpo que controlan la acción de los huesos, de las articulaciones y de los tendones. Además de la habilidad para tomar decisiones, estos procesos efectores representan la posibilidad de las mayores limitaciones dentro de la eficiencia mecánica del operario. En cuarto lugar, el ambiente en el cual se transmite la información, de acuerdo a los niveles de ruido, de temperatura de iluminación, etc., también se puede alterar o borrar completamente la información o verse alterada para

2

causar errores o toma de decisiones erróneas, limitando en cierta forma la habilidad del hombre y su desempeño eficiente.

3.1 Mecanismos Sensoriales La unidad básica que trasmite toda la información sensorial es la célula nerviosa o

neurona, la cual puede ser de muchas formas y de tamaños múltiples, dependiendo de la posición que ocupe en el cuerpo humano. Esta célula conduce la información en términos de diferencias de potencial muy pequeñas (en la región de los 70 mV) de una parte del cuerpo a otra, lo cual se logra por medio de un sistema que comúnmente se llama red

neuronal. Tal vez la manera más sencilla de concebir esta red es mediante el empleo de la analogía de un sistema telefónico. En 1868, Helmholtz, físico y biólogo alemán, describió dicha red como sigue:1

A menudo se han comparado las fibras nerviosas con los alambres telegráficos que

atraviesan al país, y esta comparación parece ajustarse a la ilustración de la sorprendente e

importante peculiaridad de su forma de actuar. En la red telegráfica se pueden encontrar los

mismos alambres de cobre o de acero que llevan a cabo el mismo tipo de movimiento (o sea, una

corriente de electricidad), pero que producen los resultados más diferentes en cada estación, de

acuerdo con los aparatos auxiliares con los que están conectados. En una estación, el efecto es el

del sonido de un timbre, en otra se mueve una señal, en una tercera se pone a trabajar un aparato

de grabación, etc. En resumen, cada una de los cientos de acciones diferentes que es capaz de

producir la electricidad se puede poner en marcha por medio de un alambre telegráfico que

conduzca al lugar que queramos, y el mismo proceso en el alambre siempre dará lugar a estas

consecuencias tan diversas ...Toda la diferencia que puede verse en la excitación de cada nervio,

depende sólo de la diferencia de los órganos a los que se une el nervio, y al que le trasmite su

estado de excitación.

En esencia, cada neurona del cuerpo consiste en tres partes: a) el cuerpo de la

neurona que contiene al núcleo, b) una masa de protuberancias en forma de fibras, que se extienden desde el cuerpo ( o soma) celular y se denominan dendritas, y c) una extensión única, larga y delgada del soma de la célula: el axón. Este axón puede ser desde menos de un milímetro de largo hasta más de un metro, y termina como dendritas (terminaciones axónicas). En muchas neuronas, el axón está cubierto por una capa grasosa aislante que se conoce como vaina de mielina. (véase figura 3.1.).

Así, la cadena de mando se inicia en las dendritas del cuerpo de la célula, para pasar la información al cuerpo mismo de la neurona y trasmitirla a lo largo del axón a las

1 David J. Oborne, Ergonomía en acción. P. 36.

3

otras dendritas, en el otro extremo, las cuales, a su vez, están muy juntas y forman una maraña con las dendritas somáticas de las neuronas más próximas. La información se trasmite a través de estos espacios Inter-dendritas {sinapsis) y pasan así por todo el cuerpo. La velocidad a la que viajan estos impulsos a lo largo de las fibras nerviosas depende del grosor de la vaina de mielina que rodea al axón y también, en cierta medida, del diámetro del axón mismo. Cuando la vaina es gruesa, el ritmo de trasmisión puede ser tan alto como 120 m/seg., mientras que si la vaina es delgada o no existe, el ritmo de trasmisión puede ser tan bajo como 0.6 m/seg.

a b c

Figura 3.1. Neuronas: a) Anatomía, b) Tipos de neuronas, c) Esquema de funcionamiento

de los sistema nervioso periférico y Central.

La velocidad de trasmisión a través del cuerpo también depende del número de

espacios sinápticos entre neuronas, pues estos espacios crean un ligero retraso en el proceso de trasmisión. A pesar de que este espacio sináptico es del orden de 100 ángstroms {0.000 001 mm), el retraso entre la llegada del impulso al final del axón y el inicio del impulso al otro lado de la sinapsis está en el orden de los 0..5 -1.0 m/seg. Durante este tiempo, otro impulso podría estar viajando un metro a través de las fibras.

M itocondria

Nucleo

Axon colateral

Axon

Dendri tas

Vaina de Mie lina

T eledondendron

Aparato de Golg i

Pseudo unipo lar Bipo lares M ul tipo lar

Neurona aferente

Neurona eferente

SISTEMA NERVIOSO CENTRAL

SISTEMA NERVIOSO PERIFERICO

Neuronas de asociación o Internunciales o intercalares

4

3.2 Los Sentidos A través de los receptores, se alimentan varios tipos de información dentro del

sistema sensorial, que se clasifican en tres grupos. Los exteroceptores reciben la información acerca del estado del mundo externo al cuerpo e incluyen los ojos, los oídos y los receptores del tacto, en la piel. Los interoceptores informan al individuo acerca del estado interno de su propio cuerpo; por ejemplo, le informan de un estado de hambre o que tiene la vejiga llena. Los própioceptores tratan lo concerniente a las funciones motoras y dan información acerca de la posición del cuerpo o de las partes del cuerpo en el espacio. Estos comprenden dos grupos de receptores: los sistemas cenestésicos y los sistemas vestibulares.

Los receptores en los que más se interesa el ergónomo son los exteroceptores y los

própioceptores. Los exteroceptores son importantes porque permiten que la información se trasmita del ambiente hacia el operario, mientras que los própioceptores indican al hombre qué está haciendo su cuerpo y cuál es su posición relativa al ambiente ya su máquina. Por tanto, además de influir en su capacidad para tomar decisiones, controlan de manera eficaz la conducta del operario para llevar a cabo su función dentro del sistema.

Antes de describir los sentidos con mayor detalle, es útil establecer la diferencia

entre sensación y percepción. Sin importar qué tipo de sistema receptor se considere ( el visual, el auditivo, el gusto, el tacto o el olfato ), un órgano particular recibe la energía desde el mundo exterior y la convierte en pequeñas diferencias de potencial que pasan a lo largo del sistema hasta el cerebro. Este es el proceso de sensación ( o recepción), determinado enteramente por la calidad del estímulo y del órgano en particular y el sistema nervioso en operación; es un proceso objetivo; sin embargo, al entrar al cerebro, los impulsos nerviosos son interpretados para producir patrones de reconocimiento de lo visto, lo olido, lo escuchado, etc., y este proceso se ve grandemente influido por la experiencia pasada, las expectativas, los sentimientos, y los deseos del individuo. Este proceso de percepción es de naturaleza enteramente subjetiva. Así, la diferencia entre sensación y percepción es muy importante, pues aunque dos personas puedan recibir y sentir el mismo objeto, puede que no lo perciban de manera idéntica, y la implicación de esto para los aspectos de la ergonomía (como el diseño de tableros apropiados) debe quedar bien clara.

3.3 El Sistema Visual 3.3.1. Limites visuales De todos los sentidos, la visión es la que más se ha estudiado y tal vez también el

sistema más recargado de trabaje. En esencia, este sistema consiste en dos ojos, cada

5

uno conectado al otro por la corteza visual del cerebro, (al cual llegan) por medio del nervio óptico (véase figura 3.2.). Los dos nervios se encuentran en el quiasma óptico en la base del cerebro, donde una .parte de cada nervio se cruza para terminar en la corteza visual del lado opuesto del cerebro en el ojo del que se origina. De hecho, las fibras del lado izquierdo de cada ojo terminan en la corteza visual del lado izquierdo y las fibras del lado derecho de cada ojo terminan en la corteza visual del lado derecho.

Los efectos de este cruce de fibras pueden revelar su importancia cuando la

información se presenta por muy poco tiempo o cuando se requieren respuestas rápidas; por ejemplo, ha quedado bien entendido que los hemisferios del cerebro no funcionan igualmente bien para todo tipo de materiales, o sea, el habla parece que se analiza mejor en el hemisferio izquierdo, mientras que el hemisferio derecho es el dominante respecto de la habilidad espacial. En términos del material que normalmente se presenta al sistema visual, el hemisferio izquierdo es mejor que el derecho para el análisis de palabras, mientras que existe cierta evidencia que sugiere que los números se reconocen más aprisa en el hemisferio derecho.

Figura 3.2. El ojo y el sistema visual muestran los caminos de porciones del nervio óptico.

Humor

Pupila Humor acuoso

Cuerpo ciliar

Ligamento suspensorio

Musculo

Cornea

Lente cristalino

Retina Nervio

Vasos

6

Con respecto al ojo mismo, tal vez la manera más sencilla de entender su estructura ocurre cuando se le compara con una cámara fotográfica. Una cantidad de luz controlada entra al ojo a través de la pupila (abertura), cuyo diámetro está controlado por la porción coloreada del iris . Este haz se curva y se enfoca por el lente para que caiga sobre la retina que actúa como una capa foto sensitiva. (véase figura 3.3.)

Figura 1.7. Comparación entre el ojo y la cámara fotográfica. No obstante que la analogía con la

cámara es bastante aceptable en un nivel descriptivo, existen grandes diferencias entre la estructura del ojo y

la de la cámara, en el sentido de que el ojo tiene mayor flexibilidad. Primero, el lente está en una posición fija

relativa al área foto sensitiva no se mueve hacia adelante y hacia atrás para enfocar los objetos a las

diferentes distancias, como sería el caso de la cámara. El enfoque se logra por medio de los músculos que

rodean al ojo y que cambian su curvatura. Segundo, la capa foto sensitiva es curva, lo cual compensa la

curvatura de la lente, y ambas diferencias permiten un enfoque más rápido y eficaz. Tercero, el tamaño de la

pupila es regulado por el iris, lo cual permite al ojo funcionar sobre un rango más amplio de intensidades de

iluminación que la cámara, que debe usar un tipo fijo de sensibilidad de película para cualquier momento.

Cuarto, la retina no tiene el mismo nivel de sensibilidad a la luz a lo largo de su superficie, sino que es más

sensible en el centro y disminuye conforme avanza hacia la periferia. Una película fotográfica de este tipo

produciría una fotografía que mostrara detalles finos sólo en el centro, se reduciría la calidad conforme más

se alejara del centro, y la imagen sería un fracaso. Para compensar esto, el ojo recorre continuamente el

campo visual, usando una serie de seis músculos pegados en cada lado, por arriba y por debajo del glóbulo

ocular. De esta manera, cada imagen puede captarse en la parte de la retina con mayor sensibilidad, en una

sucesión muy rápida. Finalmente, si se usan ambos ojos, se podrá obtener una visión binocular, que ayude a

percibir las relaciones espaciales entre los objetos y el ambiente, de tal modo que los ojos pueden registrar

en tres dimensiones, mientras que la cámara sólo puede "ver" en dos.

Tal vez la parte más importante del ojo sea la retina, que es la capa, en el fondo del

ojo y funciona como un fotodiodo complejo para convertir la energía luminosa en energía eléctrica. Está constituida por tres capas de neuronas, de las cuales la más importante es la superficie externa que contiene dos diferentes tipos de neuronas, llamadas conos y

7

bastones (denominados así por su forma). Parece que éstas son las receptoras principales y, como se muestra en la tabla 3.1, llevan a cabo funciones diferentes.

La tabla 3.1 contiene varios puntos importantes. Primero, debido a que los

bastones, que funcionan con niveles de iluminación muy bajos, se encuentran primordialmente en la periferia de la retina, se pueden ver objetos difusos con más eficacia si se miran de reojo (descentradamente ).

Bastones Conos

Funcionan en bajos niveles de

Iluminación, (como en la noche)

Diferencian entre tonalidades de blanco

y negro.

Son más sensibles en la parte verdosa

del espectro.

Son más numerosos en la periferia del

ojo.

Son sensibles a estímulos muy débiles

Funcionan en niveles de Iluminación

más altos (como en el día)

Diferencian entre colores

Son más sensibles en la parte

amarillenta del espectro.

Son más numerosos en la parte central

del ojo.

Principalmente están Implicados en la

percepción espacial y la agudeza visual

Tabla 3.1. Diferentes propiedades de los bastones y los conos. (Adaptada de la obra de Morgan, 1965,

Ed. MacGraw Gill

Esto significa que es preferible fijar la vista un poco a la derecha o a la izquierda del

objeto, para enfocarlo en la periferia de la retina, donde la densidad de los bastones es más alta. Mirar de reojo ( descentradamente) es un truco que usan con frecuencia los astrónomos aficionados o los veladores o los que hacen trabajo nocturno o todo aquel que tiene que ver con claridad de objetos en poca luz. Nuestra sensibilidad a la luz se modifica con los cambios de nivel de iluminación del ambiente. En algún punto (por ejemplo, al atardecer), la responsabilidad para convertir la energía luminosa en impulsos eléctricos cambia de los conos a los bastones. Los conos y los bastones son sensibles a longitudes de onda de luz diferentes, y estos dos últimos puntos son bien importantes al momento de estudiar la manera de adaptarse a la luz ya la oscuridad. (véase figura 3.4.).

-5 0 50

5

10d(mm)

log E

Variación del diámetro de la pupila al aumentar la iluminación

0.1 1 10 100 1000ms

2

3

4

5

6

7

8d(nm)

Variación del diámetro de la pupila en el tiempo despues de pasar de un local bien iluminado

a la obscuriodad

8

Figura 3.4. a)Variación del diámetro de la pupila al aumentar la iluminación. B) Variación

del diámetro de la pupila en el tiempo / iluminación. (Mondelo. Pedro. Ergonomía 1)

3.3.2 Adaptación a la luz ya la oscuridad

Dados los dos tipos de receptores de la retina (los bastones y los conos), el ojo humano es capaz de funcionar en un rango extremadamente amplio de niveles de iluminación. La visión de los conos permite tener una visión aguda en el día (fotópica), o sea, en niveles de iluminación del sol, mientras que la visión de los bastones permite un grado más alto de sensibilidad a la luz que resulta esencial para ver durante la noche cuando el nivel de luz es bajo (escotópica); sin embargo, al aumentar o disminuir los niveles de iluminación, existe siempre un punto en el cual un conjunto de fotorreceptores deja de funcionar y cede la responsabilidad al otro conjunto. Si el aumento o la disminución de luz es relativamente lento, esta adaptación a las condiciones de luz o de oscuridad resulta muy suave; pero si la iluminación cambia repentinamente, esto da como resultado la muy conocida experiencia de la ceguera temporal. Por ejemplo, moverse de una oscuridad total a la brillantez de la luz solar incrementa el nivel de iluminación que cae sobre la retina a tales niveles, que los bastones que estaban a cargo son incapaces de hacerle frente y los conos todavía no tienen la oportunidad de funcionar de manera total. En este caso, normalmente se tienen que cerrar los ojos o se deben usar lentes oscuros, para permitir el cambio gradual y la adaptación a este cambio en el nivel de luz. Después de un tiempo, los ojos vuelven a funcionar de manera eficaz con un nuevo rango dinámico de intensidades.(véase figura 3.5.).

Figura 3.5. Adaptación de conos y bastones a la oscuridad después de estar expuestos a

un campo luminoso. (Mondelo. Pedro. Ergonomía 1)

Bastones

Conos

10 20 30 403

4

5

6

7

8

Minutos en la obscuridad

Loga

ritm

o re

lativ

o de

la re

spue

sta

9

Como los conos reaccionan con relativa rapidez, la adaptación a la luz la llevan a

cabo completamente en un periodo de uno a dos minutos; sin embargo, los bastones son bastante más lentos y la adaptación a la oscuridad puede tardar hasta media hora o aún más, dependiendo de los niveles de iluminación previos. Por esta razón, las personas que tienen que trabajar en ambientes oscuros acostumbran usar lentes protectores de color (por ejemplo, los operadores de radar o de mantenimiento) durante algún tiempo antes de entrar al cuarto oscuro. Tales lentes suelen ser rojos, porque es el color que no afecta tanto al pigmento visual de los bastones. Por ende, los conos pueden operar de manera normal durante la luz del día, mientras que los bastones son capaces de adaptarse y permanecer adaptados para la oscuridad. (Véase figura 3.6.)

a b

Figura 3.6. Desplazamiento de la curva de sensibilidad relativa del ojo humano (efecto

Purkinge). A) visión fotópica, b) visión escotópica. (Mondelo. Pedro. Ergonomía 1)

Percepción visual del movimiento

En muchas situaciones, el operario humano quisiera percibir el movimiento de manera adecuada, por ejemplo: el movimiento de un indicador a través de un cuadrante, el movimiento de un vehículo en el que está sentado, o el movimiento de un objeto que le cae encima.

4000 4400 4800 5200 5600 6000 6400 6800

1.0

0.8

0.6

0.4

0.2

Longitud de onda(Å)

Sen

cibi

lidad

rela

tiva

10

En general, el movimiento puede percibirse de dos formas. En la primera, se mantiene un objeto a la vista por medio del movimiento de los ojos, de tal manera que el observador recibe información acerca de la velocidad y la dirección de un objeto a partir de la contracción de los músculos que rodean y ponen en posición a los ojos. En la segunda, el ojo no se mueve, pero la imagen del objeto se mueve a través de la retina; de este modo, el objeto en movimiento es percibido por la estimulación de las diferentes células retinianas. En estas circunstancias, la velocidad mínima que normalmente puede detectarse es cercana a 1- 2 min. de arc/seg. Si el objeto se mueve más rápido que esto, la reacción normal será que este objeto que pasa por el área periférica del campo visual sea detectado por la alta densidad de bastones en esa parte de la retina, y para el ojo, la reacción será moverse a través y seguir al objeto para mantener una imagen más clara. (Véase figura 3.7.).

Figura 3.7. Adaptación del iris (Mondelo. Pedro. Ergonomía 1)

El nivel más bajo de movimiento que puede detectarse (el umbral de movimiento) se reduce de modo considerable (en un orden de 10 aproximadamente) si otra figura (estática) también está presente en el campo visual. Esto proporciona un punto de referencia contra el cual se puede comparar la imagen en movimiento, y también es posible que participen otros procesos visuales, tal vez los concernientes a las formas de percibir las relaciones espaciales.

Percepción visual del espacio

La percepción de relaciones espaciales entre una serie de objetos en el campo

visual se logra normalmente por medio de dos procesos o mediante uno solo: el uso de las pistas obtenidas de los diferentes objetos en el campo visual, y la acomodación y convergencia de los ojos.

Normalmente se usan dos tipos de pistas visuales: la binocular y la monocular. En

la primera, las imágenes recibidas por medio de los ojos son comparadas en el cerebro, y la disparidad entre ellas se usa como un indicador de la posición relativa de los objetos en el espacio; por ejemplo, si enfrente del observador quedan dos objetos, uno cercano y otro lejano, y si aquél fija la vista sobre el objeto cercano, al cerrar el ojo derecho, el ojo

Ante mucha luz Ante poca luz

11

izquierdo verá el objeto lejano como si se hubiera movido hacia la izquierda. Asimismo, si se mira sólo con el ojo derecho, el objeto lejano se observará a la derecha. Estas dos imágenes diferentes, recibidas por las dos cortezas visuales, muestran al observador algo acerca de la posición relativa de ambos objetos. (véase figura 3.8.)

Figura 3.8. Acomodación. a)Visión lejana, b) visión cercana (Mondelo. Pedro. Ergonomía 1)

El observador también usa un número de pistas monoculares para percibir las

relaciones espaciales, y cada una relaciona esta imagen con las experiencias visuales pasadas. Estas pistas incluyen el tamaño relativo de los objetos (si dos objetos son del mismo tamaño, el que se encuentra más lejano se percibe como más pequeño ), la cubierta y la sombra (si un objeto está enfrente del otro, lo oscurece parcialmente, o el grado de sombra puede dar información relacionada con la distancia entre los dos objetos) y la textura. Al respecto, Gibson (1950) ha argumentado que si existe una marca regular o visible en la textura de un objeto (por ejemplo, sobre el piso ), esta textura sufre una transformación en perspectiva, de tal manera que en la imagen retiniana aparece un gradiente de densidad de textura, el cual, a su vez, sugiere el espacio.

Además de las pistas binoculares y monoculares obtenidas de las imágenes de

diferentes objetos en el campo visual, el hecho de que los ojos tienen que converger para fijarse sobre varios objetos también revela algo al observador acerca de la posición relativa en el espacio; por ejemplo, cuando se fija la vista sobre un objeto lejano, se produce una doble imagen del objeto cercano que puede observarse, y esta disparidad puede ser reducida cuando convergen ambos ojos. Esta convergencia también se puede emplear como una pista de que el segundo objeto (el cercano) está más cerca que el punto inicial de fijación.

Por tanto, la acomodación y la convergencia se refieren a la acción de enfocar la

imagen sobre cada retina, de tal manera que se produzca una sola "imagen". Así, ambos ojos convergen en un solo objeto, mientras que las formas de las lentes se alteran para acomodarse a dos imágenes ligeramente distintas. El grado en que toman lugar estos dos procesos proporcionan una información invaluable acerca de las posiciones relativas

a)

b)

12

de los objetos en el campo visual, y esta información se obtiene de la posición de los receptores (propioceptivos) en el ojo y en el músculo de la lente.

3.3.3 Agudeza visual

Después de haber analizado algunos de los principios en los que se basa la habilidad para registrar los aspectos espaciales de la escena visual, es apropiado estudiar ahora el tema de la agudeza visual. Esto se refiere al proceso por medio del cual se pueden detectar detalles finos. Una vez más, muchos aspectos del trabajo requieren esta habilidad: registrar el hecho de que una aguja de un cuadrante que acciona muy despacio se ha movido; detectar las diferencias en la posición de dos controles; reconocer la presencia de un objeto dentro del campo visual; localizar y distinguir entre dos objetos cercanos en el espacio, etc. Los tipos de agudeza que se reconocen más comúnmente son la agudeza lineal (la habilidad para ver varias líneas finas de un ancho conocido ), la agudeza espacial (la habilidad para ver dos puntos o dos líneas como si estuvieran separadas o, en otras palabras, la habilidad para ver un espacio entre dos líneas) y la agudeza vemier (la habilidad para detectar una discontinuidad en una línea, cuando una parte de ésta se halla ligeramente fuera de lugar). (Véase figura 3.9.)

Figura 3.9. Agudeza visual por reflexión en función de la edad (Mondelo. Pedro. Ergonomía 1)

En esencia, tres factores determinan el grado de agudeza en cualquier condición

dada: primero, el tamaño de la pupila, pues la agudeza está linealmente relacionada con el diámetro pupilar hasta un valor de cerca de un milímetro; sin embargo, los altos niveles de iluminación del ambiente y algunas drogas pueden causar la constricción de la pupila y ser un factor importante para la seguridad y la eficiencia de la operación de máquinas que requieren altos niveles de agudeza. Un segundo factor es la intensidad de luz que se refleja del objeto (o sea, su luminiscencia). Un objeto que quizá es muy fino para verse completo en una iluminación baja, se puede hacer claramente visible cuando se aumenta la iluminación. (Sin embargo, como ya se mencionó, cuando el nivel de iluminación es demasiado alto, probablemente causará una constricción de la pupila, y así reducirá su agudeza.) Sobre el rango de iluminación encontrado normalmente, la agudeza varía de modo lineal, con un incremento logarítmico de iluminación entre el ángulo visual (o sea, el

500

000

500

9 10 15 20 30 40 50 70

Años de edad

Agudeza visual

Agudeza visual por reflexión en función de la edad

13

ángulo subtendido por el objeto al ojo) de cerca de 0.2 a 1.5 min. de arco. Finalmente, dentro de los límites, la agudeza visual está relacionada con el tiempo que se permite ver al objeto, de tal manera que cuando se reduce el tiempo de exposición, se reduce también la agudeza. No obstante, los tiempos de exposición que se experimentan en el trabajo normal suelen estar por encima de aquellos que se necesitan para que esto se convierta en un problema (por arriba de 200 m/seg. en niveles de iluminación de día normales). (Véase figura 3.10.).

Figura 3.10. Comportamiento de la agudeza visual con la edad (Mondelo. Pedro. Ergonomía 1)

El parpadeo visual

En muchos casos se puede pedir al operario humano que responda no a un estímulo visual, que tiene un nivel de iluminación relativamente estable, sino a uno que parpadea, por ejemplo, uno que alterna entre "encendido" y "apagado", y se pueden nombrar como los ejemplos más obvios de estos tableros las luces indicadoras o las luces intermitentes de precaución. El parpadeo es un fenómeno temporal y su percepción depende grandemente de la habilidad del sistema visual para reaccionar a los cambios rápidos de intensidad de luz. Así pues, en muchos casos, el parpadeo se debe considerar como un tipo de tarea de agudeza, dado que el observador debe ser capaz de "percibir" el periodo de oscuridad entre los dos destellos.

Esta tarea se puede llevar a cabo bastante bien para destellos que ocurren

relativamente de manera poco común, cuando se obtiene la sensación de parpadeo en el momento en que se perciben dos destellos separados; sin embargo, a medida que se aumenta la frecuencia de los destellos, éstos parecen emerger para producir luz que sería indistinguible de un estado de iluminación constante. La frecuencia con que se produce esta emergencia se llama normalmente frecuencia de fusión crítica (ffc) y depende de muchos factores; por ejemplo, se ha visto que la ffc muestra un rango de cerca de dos o tres destellos, por segundo en niveles de iluminación muy bajos (con

25

50

75

100

125

10 20 30 40 50 60 70 80 90Años

Agu

dez

a v

isal e

n %

14

visión escotópica, debida a los bastones) hasta cerca de 60 rayos por segundo con niveles de luz extremadamente altos (con visión fotópica). En el punto de cambio entre la visión escotópica y la fotópica, en niveles de iluminación normalmente experimentados al atardecer, la ffc es de alrededor de 15 destellos por segundo.

3.3.4 Visión en color y teoría del color

Una ojeada rápida alrededor de un lugar de trabajo del mundo moderno revelaría

inmediatamente la importancia del color. Como se verá en capítulos posteriores, el color se usa para ayudar a los operarios a distinguir las diferentes partes de su área de trabajo, sus controles, su tablero y las partes de éste. Crea también un estado de ánimo (generalmente se acepta que el rojo y el amarillo son colores "cálidos", mientras que el azul es un color "frío") y al usarlos en contraste, los colores ayudan a mejorar la visibilidad.

Cada color se percibe como el resultado de que los ojos reciban las diferentes

longitudes de onda de luz, que se reflejan de una superficie coloreada o que pueden emanar de una fuente de luz de colores. El ojo normal es capaz de percibir la luz en un espectro de longitudes de onda de cerca de 400 a 700 nanómetros (1 nm = 10-9 m), pero la retina no es igualmente sensible a las ondas de luz. Esto quiere decir que diferentes colores de la misma intensidad aparecerán más brillantes o menos brillantes, de acuerdo con su longitud de onda. Cuando el ojo está adaptado a la luz, el espectro de color más brillante es de cerca de 550 nm, que da una impresión de verde amarillento, y de ahí disminuye progresivamente la brillantez a medida que la longitud de onda se acerca ya sea a los 400 nm (rojo) o a los 700 nm (violeta), que son los extremos del espectro. El proceso por medio del cual se descodifican todos los colores y todas las tonalidades que normalmente se experimentan es demasiado complejo para explicarlo aquí, y en verdad existen enormes lagunas de conocimiento en esta área; sin embargo, de más interés para el ergónomo practicante es la proporción de la población que tiene deficiencias para discriminar el color. Las personas con estas deficiencias, que representan cerca del 696 de los hombres y el 0.596 de las mujeres de la población total (Morgan, 1965) pueden experimentar dificultades en el trabajo, particularmente cuando se usan colores para codificar varios aspectos de las máquinas. (Véase figura 3.11.).

VIOLETA AZUL VERDE AMARILLO NARANJA ROJO

380 450 500 570 590 610 760

(nm)

INFRARROJOSULTRAVIOLETA

15

Figura 3.11. Espectro electromagnético visible

El daltonismo se puede clasificar de múltiples maneras. El más común se basa en

la habilidad para discriminar entre los colores rojo, verde y azul. Las personas normales tienen habilidad para ver tres colores diferentes, por lo cual se les llama tricromos. El tipo más común de daltónico es el dicromo, pues puede confundir el rojo con el verde o el amarillo con el azul (son más comunes los daltónicos que confunden el rojo con el verde, que los que confunden el amarillo con el azul). La persona, relativamente rara, que es daltónica por completo, ciega a los colores (0.00396), ve solamente el negro, el blanco y las tonalidades de gris. Este sujeto es descrito con el nombre de monocromo.

La existencia de daltonismo puede determinarse por el simple uso de tarjetas que constituyen el test de los colores de Ishihara. Cada tarjeta, que debe presentarse en condiciones estandarizadas, contiene un número de puntos de colores diferentes, algunos de los cuales forman un patrón, ya sea un número o una línea curva. Los individuos daltónicos tienen dificultades para percibir estos patrones internos del diseño de puntos, debido a su inhabilidad para discriminar colores particulares, y su deficiencia se puede demostrar por medio de la inhabilidad para nombrar la cifra inscrita o, en los sujetos iletrados o analfabetos, para trazar la línea curva con su dedo. No obstante que este test parece fácil de aplicar, se debe poner énfasis en que sólo produce resultados válidos y con fiables en manos de un administrador del test experimentado y en condiciones de iluminación controladas.

3.4 EL SISTEMA AUDITIVO Si se puede comparar al ojo con una cámara fotográfica, el oído se puede comparar

con un micrófono. El trabajo principal de ambos es convertir los sonidos que reciben en forma de una presión de ondas de sonido, a diversos patrones eléctricos, que son transportados para que después los reconozca un aparato descodificador; sin embargo, mientras que el ojo funciona de una manera superior al funcionamiento de una cámara, en muchos aspectos el oído puede considerarse inferior en su funcionamiento a los micrófonos altamente sofisticados que se encuentran disponibles en la actualidad.

El oído mismo está constituido por tres secciones reconocibles: el oído externo, el

oído medio y el oído interno, los cuales se muestran en la figura 3.12. Lo que la mayoría de la gente llama oreja, el anatomista la denomina pinena del oído externo, la cual en los animales (como los perros o los gatos) puede moverse en diferentes direcciones para ayudara captar las ondas sonoras; sin embargo, en el ser humano, la pinena es menos eficaz para captar sonidos. En el oído externo también existe un tubo o canal que se desplaza hacia el interior desde la pinena y termina en el tímpano, en la membrana

16

timpánica. A través de estas partes del oído externo, el sonido es conducido hasta el oído medio, y de ahí al oído interno. (Véase Figura. 3.12.).

El oído medio lleva a cabo dos funciones principales: trasmitir las ondas sonoras y

proteger al oído interno. La trasmisión de ondas sonoras se efectúa por medio de tres huesos pequeños: el martillo, el yunque y el estribo, huesos que están en relación con la forma con que se les compara y que de manera colectiva constituyen la caja del tímpano o cadena osicular. Están colocados de tal modo que se extienden alrededor del oído medio y conectan al tímpano con una delgada "ventana oval" del otro lado. Para que esta parte del oído funcione apropiadamente, es importante que la presión del aire sea siempre igual a la que se tiene en el ambiente, lo cual se logra a través de la trompa de Eustaquio, que conecta al oído interno con la parte posterior de la garganta; sin embargo, los cambios rápidos de la presión del aire pueden cerrar la trompa de Eustaquio y crear así diferencias de presión entre el oído medio y la atmósfera exterior. El efecto de este cierre puede causar un dolor muy fuerte, como el que experimentan los viajeros aéreos, y llegar a causar un daño permanente en el oído.

Figura 3.12. Esquema Auditivo

Los oídos medio y externo parece que tienen como función no sólo trasmitir el

sonido hacia el oído interno, sino también protegerlo de tener que operar en niveles de presión más allá de su capacidad. Kryter ( 1970) señala tres maneras como puede ocurrir esto. Primero, la acción de la trompa de Eustaquio puede prevenir que la presión de las ondas sonoras que tienen periodos de expansión rápida (menos de 200 m/seg., o sea, el tiempo que tarda la presión de sonido del ruido en el nivel al que llega a su máxima intensidad) sea trasmitida al oído interno, como las ondas sonoras provocadas en una explosión y que pueden producir sonidos con tiempo de expansión rápida. Segundo, si se experimentan ondas de presión de alta intensidad, los músculos pequeños del oído medio

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se pueden contraer para endurecer la cadena osicular y atenuar el sonido. Tercero, la masa y la dureza de la cadena osicular son de tal naturaleza, que previenen la trasmisión de un onda de presión con tiempos de expansión extremadamente rápidos (de menos de 50 seg.).

El oído interno lleva a cabo dos funciones separadas. La primera concierne al proceso de oír, y la segunda ( que se estudiará en la próxima sección) al equilibrio de la postura. El órgano receptor primario para la audición es la cóclea (caracol), que deriva su nombre de una estructura r en espiral, análoga a la forma de una concha de caracol. La cóclea aumenta gradualmente de espesor a lo largo, con el extremo más amplio incorporado a la "ventana oval" del oído interno, y está llena de líquido. También a lo largo de la cóclea se encuentra la membrana basilar, que funciona de manera similar a la de una cinta, en lo que sería un antiguo micrófono de carbón.

Las opiniones difieren en cuanto al mecanismo preciso de la audición; sin embargo,

un modelo simple sugeriría que las ondas de presión del sonido son trasmitidas como vibraciones a través del oído interno, desde el tímpano hasta la ventana oval, por medio de la acción de la cadena osicular. En su turno, tales vibraciones crean ondas hidrostáticas que viajan a lo largo de la cóclea y de la membrana basilar, la cual hace que la membrana vibre y su cubierta de pelos se comprima. La sensación de timbre se produce porque cada parte de la membrana es sensible a frecuencias diferentes. Los sonidos de alta frecuencia son percibidos en la base de la membrana basilar, mientras que el vértice (o ápex) es sensible a los sonidos de más baja frecuencia, a la vez que el volumen se discrimina por la extensión en que son comprimidos los pelos de la membrana.

3.4.1 Localización del sonido No obstante que la acción del oído podría considerarse puramente mecánica, la

interpretación de lo que se oye no es así; por ejemplo, de la misma manera que los ojos permiten interpretar la profundidad, el hecho de estar provisto de una oreja en cada lado permite apreciar de qué dirección llega el sonido. Esta información puede ser altamente benéfica cuando, por ejemplo, en una situación de peligro, además de registrar la presencia del sonido de advertencia, se puede localizar el sonido, lo cual proporciona ese "medio segundo" necesario para tomar las acciones de evitación de peligro apropiadas.

Al igual que con la percepción profunda de la visión, la habilidad para localizar las

fuentes de sonido también utilizan ciertas claves; sin embargo, en vez de estar relacionadas con el tamaño del objeto, estas claves se dan en términos del tiempo que tarda el sonido en llegar a cada oído. Es posible entender cómo ocurre la localización de un sonido, mediante la imaginación de una fuente de sonido localizada a la derecha (al noreste) de una cabeza fija (en dirección hacia el norte). Debido a que la distancia es ligeramente más lejana para el oído izquierdo que para el derecho, tardará más tiempo el

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que la presión de las ondas de sonido, que emanaron de la fuente de sonido, alcancen a la oreja izquierda. De hecho, si la fuente de sonido está puesta directamente sobre el lado derecho del que escucha, tardará 0.029 m/seg. para llegar al oído izquierdo por cada centímetro de diferencia entre ambas orejas. Estas diferencias de tiempo son suficientes para dar la clave de la localización izquierda - derecha de la fuente de sonido. Además parece que estas claves de tiempo también son distintas en la intensidad de los oídos, dados los efectos de sombra de la cabeza. Por tanto, la acción de barrera de la cabeza para los sonidos que alcanzan más fácilmente a un oído que al otro, ayuda a proporcionar otras claves en cuanto a la dirección de la fuente del sonido.

Estas claves pueden demostrarse de la mejor manera si el operario lleva puestos

unos audífonos; si las pulsaciones de igual intensidad llegan a cada oído y si cada pulsación llega al mismo tiempo, el escucha percibirá el sonido como si estuviera situado en medio de su cabeza; no obstante, si el impulso del oído derecho se hace llegar un poco antes, el sonido ya compuesto que se percibe parece originarse de una dirección más a la derecha. Con las claves de intensidad se pueden obtener efectos similares, o sea, si la intensidad del estímulo que se conduce a la oreja derecha se aumenta, aun cuando ambos impulsos lleguen al mismo tiempo a los oídos el sonido compuesto, una vez más, parecerá originarse en el lado derecho. Por tacto, la combinación de las claves de tiempo y de intensidad puede producir la habilidad para localizar las fuentes del sonido de manera precisa. Sin embargo, la localización precisa sólo acontece cuando la fuente de sonido está situada a la derecha o a la izquierda del escucha. Si se fija la cabeza en una posición, la discriminación acerca de si la fuente de sonido proviene de arriba o de abajo, de adelante o de atrás, es incompleta. Por ello, es muy importante que la cabeza quede libre, para poder moverse y permitir que de esta manera se localice la fuente del sonido a través de un rango de izquierda - derecha relativa a los oídos. Desde luego, cuando esto ocurre, se empieza a integrar la información derivada de los músculos del cuello y de los hombros (información propioceptiva) con aquella que se obtiene de las claves de tiempo y de intensidad para localizar la fuente de sonido más eficazmente.

3.4.2. Discriminación de tono y volumen La frecuencia y la intensidad (y sus correspondientes atributos subjetivos: el tono y

el volumen) son las características que definen a cualquier estímulo auditivo; sin embargo, la habilidad para discriminar entre los sonidos diferentes es limitada.

En este aspecto, McCormick (1976) establece la diferencia entre dos tipos de

proceso discriminatorio. Primero, un tipo relativo de juicio en el que existe la oportunidad de comparar dos o más estímulos, por ejemplo: comparar dos sonidos en términos de su volumen, o dos colores en términos de su matiz. Segundo, existe un tipo absoluto de juicio en el que no hay esta oportunidad tan obvia de poder comparar los estímulos; en este caso, la tarea se convierte más en una identificación o en una etiquetación.

19

Como cabe esperar, las personas son capaces de hacer discriminaciones más

precisas con base en los juicios relativos. McCormick (1976) usó el color como un ejemplo al sugerir que la mayoría de las personas pueden diferenciar de 100,000 a 300,000 colores diferentes sobre una base relativa cuando se comparan dos al mismo tiempo, pero cuando se compara el número de colores que pueden identificar sobre una base absoluta, se limita a no más de una docena o algo semejante.

En la mayoría de las situaciones laborales, es más probable que la discriminación

se base primordialmente en juicios absolutos. El operario tiene que decidir si oprime el botón "rojo" al reaccionar a un sonido "suave" o puede que necesite operar el control "pequeño". Existe muy poca oportunidad de hacer una comparación inmediata entre los estímulos de cada situación; sin embargo, la habilidad de las personas para hacer discriminaciones absolutas entre estímulos individuales de la mayoría de los tipos no es muy grande. Relacionado con esto, Miller (1956) se refiere al "número mágico de siete más o menos dos", con lo cual implica, que el rango de posibilidad de discriminación es de aproximadamente 7 + - 2 ( o de 5 a 9). Por tanto, se pueden discriminar de cuatro a cinco sonidos de volumen diferente y cerca del mismo número de tonos distintos.

No obstante, si se combinan las diferentes dimensiones, el número de juicios

absolutos que pueden formularse se incrementan; por ejemplo, Pollack y Ficks (1954) pidieron a varios sujetos que discriminaran entre 15,000 tonos, teniendo cada uno distintas frecuencias:, intensidades, duraciones, tasas de interrupción, fracciones sobre el tiempo y localización en el espacio. En estas circunstancias, los escuchas fueron capaces de discriminar cerca de 150 tonos diferentes sin error, no obstante que su precisión disminuía a medida que se añadían más tonos. Miller (1956) resumió estos resultados y otros similares como sigue: "A medida que añadimos más variables (dimensiones), incrementamos la capacidad total, pero disminuimos la precisión para cualquier variable en particular."

Por tanto, en términos de discriminación auditiva, el mensaje es claro: incrementar

el número de dimensiones llevadas a cabo en un sonido significativo.

3.4.3 Limitaciones del oído Desde el punto de vista ergonómico, la imperfección principal del sistema auditivo

como analizador radica en el fracaso intermitente para poder detectar una señal en un ruido. Cuando esto sucede, se dice que la señal queda disfrazada en el ruido, lo cual constituye un problema importante en muchas situaciones de trabajo, como cuando se

alarma en un medio ruidoso.

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El enmascaramiento se puede considerar tanto un fenómeno central como un problema periférico. Ocurre en la periferia (en el oído) debido a una interacción directa de dos sonidos (señal y ruido) en el nivel del tímpano y de la cadena osicular. También puede ocurrir como la interacción de dos señales en el sistema de procesamiento central (el cerebro), pero la razón para este efecto de enmascaramiento en el nivel central está lejos de quedar clara.

3.5 LOS SENTIDOS PROPIOCEPTIVOS Los sentidos propioceptivos son aquellos que se relacionan con la percepción del

movimiento del propio cuerpo y con la información del individuo acerca de su posición, y la posición de sus extremidades en el espacio. En esencia, el sistema sensorial está constituido por dos sistemas separados: a) el sistema vestibular en el oído, que trata lo concerniente al mantenimiento de la postura corporal y el equilibrio, y b) el sistema cinestésico, que consta de sensores en los músculos y los tendones, todos los cuales indican la posición relativa de las extremidades y de las diferentes partes del cuerpo.

3.5.1. Sistema vestibular El sistema vestibular está situado en el oído interno, exactamente arriba de la

ventana oval de la cóclea (caracol), y consiste en órganos sensoriales que reciben el nombre colectivo de aparato vestibular. Cuando se describe este sistema, es común que se distinga entre dos tipos de órganos vestibulares: los canales semicirculares y los utrículos.

Los canales semicirculares comprenden tres estructuras en forma de tubo, casi

circulares (unidas una con otra por un plano vertical) y dos horizontales. Cada canal está lleno de un líquido que, por virtud de la inercia, fluye a través del canal cada vez que la cabeza se mueve en el plano de ese canal. Por tanto, los canales semicirculares actúan como velocímetros angulares capaces de discriminar el movimiento rotacional en cualquier dirección a medida que se mueve la cabeza ( Reason y Brand, 1975). Además de la trasmisión de la información acerca del ritmo al que se mueve la cabeza, las señales que se producen por los movimientos del líquido también generan movimientos reflejos en los ojos, lo cual se llama nistagmo, y que ayudan a mantener estable el mundo visual. Dado que cada canal forma parte de un sistema de tres partes, cuando la sensación de todos los canales se integra, informan a la persona acerca de la dirección de los movimientos de rotación de la cabeza, así como de la velocidad de este movimiento.

El segundo órgano, el utrículo, se encuentra en el vértice (o ápex) de la unión de los

tres canales. Al igual que los canales semicirculares, el utrículo está lleno de líquido, pero también contiene una masa plana gelatinosa llamada otolito, cubierta con cristales densos. Cuando el otolito se mueve en el líquido, probablemente estimula las células

21

velludas alrededor de la cavidad, y éstas trasmiten información acerca de la orientación de la cabeza respecto de la gravedad. Así, el utrículo informa al individuo sobre la inclinación de la cabeza y sobre su desplazamiento lineal.

Por tanto, los receptores vestibulares capacitan al hombre para mantener erguida

su postura y para controlar su posición en el espacio. El utrículo informa al cuerpo acerca de la posición estática de la cabeza, o sea, si el individuo está de pie, de cabeza o recostado. Los canales semicirculares proveen información similar acerca de la rotación de la cabeza, su velocidad y dirección y, por ende, su equilibrio.

3.5.2. Sistema cinestésico Dado que un hombre en su trabajo necesita saber qué parte de su cuerpo

desarrolla determinada tarea durante cualquier operación, los sentidos cenestésicos constituyen un sistema extremadamente importante. Este sistema es operado por receptores situados en los músculos y en los tendones y trasmiten la información al cerebro en lo concerniente a la extensión con que estas estructuras se desarrollan. En los tejidos del cuerpo se pueden encontrar tres tipos de receptores cenestésicos. Los primeros, en forma de hueso, se localizan en los músculos y proporcionan la información concerniente tanto a la extensión a la que se distienden los músculos como al ritmo de esta distensión. El segundo tipo de receptores se localiza en diferentes posiciones en los tendones, y da información relacionada con la articulación que se extiende y se mueve, de tal manera que, una vez más, la velocidad y la dirección del movimiento quedan indicadas. El tercer tipo de receptores cenestésicos (los corpúsculos de Paccini) se localizan en los tejidos más profundos. Estos receptores proporcionan la información en lo concerniente a la presión profunda y son sensibles a cualquier deformación de los tejidos entre los que están incrustados. Además, frecuentemente pueden ser estimulados por medio de una acción contractiva cuando el cuerpo o las extremidades cambian de posición, y también se estima que pueden ser estimulados por la vibración.

Cada uno de estos receptores darán al operario una idea acerca de dónde están

colocados su cuerpo y sus extremidades en el espacio, sin tener que usar sus ojos; por ejemplo, mediante la integración de la información obtenida del bíceps y del tríceps de su brazo, el operario puede decir en qué extensión está colocado su brazo. Con más información de los tendones del bíceps y del tríceps y de los músculos de los hombros, podría decir qué tanto debe apoyarse su brazo, en otras palabras, su posición respecto del plano horizontal.

El sistema propioceptivo frecuentemente se deja a un lado cuando se tienen en

cuenta las conductas del operario en su ambiente, y es probable que esto se deba a que no hay ningún órgano visible al que se atribuya esta función, como lo es el ojo, al que se atribuye la visión, o el oído, que es el órgano de la audición. En muchos aspectos, estos

22

Órganos no visibles proporcionan mucha información "inconsciente", aunque una falta de conciencia no implica una falta de importancia, dado que el sistema propioceptivo es absolutamente necesario para notificar al operario las actividades de su cuerpo sin que él tenga que controlar continuamente cada parte de él; por ejemplo, tendría que ejercer control sobre sus pies y los dedos de estas extremidades al caminar, o controlar sus manos cuando opera un aparato por encima de su cabeza.

Como un ejemplo de la importancia de este sistema, Fleishman (1966) elaboró una

lista de 11 rasgos de habilidad importantes, encontrados por él mismo y por sus colaboradores, en los que se basa una amplia gama de habilidades físicas. Los nombres son arbitrarios, pero, como lo señala Dickinson (1974), muchas de las habilidades incluyen ya sea propiocepción a un mayor o menor grado o son totalmente medibles de diferentes clases de sensibilidad propioceptiva. Los 11 factores son:

1. Precisión del control: este factor es común para las tareas que requieren ajustes

musculares controlados y finos, primordialmente cuando implican grupos de músculos grandes.

2. Coordinación multiextremidades: es la habilidad para coordinar el movimiento de un número de extremidades al mismo tiempo.

3. Orientación de la respuesta: esta habilidad se ha encontrado generalmente en las tareas que implican direcciones discriminatorias rápidas y movimientos de orientación.

4. Tiempo de reacción: representa la velocidad con que un individuo es capaz de responder al estímulo, cuando éste aparece.

5. Velocidad de movimiento de los brazos: es similar al tiempo de reacción, pero representa la velocidad con que un individuo puede hacer movimientos de los brazos amplios y discretos cuando no se requiere precisión.

6. Control de ritmo: esta habilidad implica los ajustes motores anticipatorios continuos relativos a los cambios de velocidad y dirección de un objeto o un blanco en continuo movimiento.

7. Destreza manual: esta habilidad incluye los movimientos del brazo y la mano hábil y bien dirigidos e implica manipular objetos bastante grandes en condiciones de velocidad.

8. Destreza de dedos: es la habilidad para hacer manipulaciones con habilidad para controlar objetos muy pequeños, usando los dedos.

9. Estabilidad brazo-mano: es la habilidad para hacer movimientos de posición del brazo y la mano; el rasgo crítico, como su nombre lo implica, es la estabilidad con que se efectúan tales movimientos.

10. Velocidad dedo-muñeca:

relaciona con la habilidad para mover la muñeca y los dedos rápidamente ya tiempo, de acuerdo con un estímulo externo.

11. Atinar: esta habilidad tiene como rasgos críticos la velocidad y la precisión de ubicación.

23

Por tanto, el sistema propioceptivo desempeña un papel principal en el

entrenamiento de la conducta habilidosa, dado que mucho del desarrollo de las habilidades motoras complejas depende de la retroalimentación eficaz de estos mecanismos; por ejemplo, en una habilidad del tipo de escribir a máquina, la retroalimentación obtenida de los receptores cenestésicos en los músculos y tendones de los dedos, los brazos y los hombros, permite al operario sentir dónde deben ponerse los dedos sin ninguna ubicación consciente de su parte. Además, el uso eficaz del sistema cinestésico (en otras palabras, cuando es totalmente hábil) permite al operario sentir cuándo está en una posición incorrecta una de sus extremidades y rápidamente moverla para la localización correcta; por ejemplo, los conductores de automóvil han aprendido que con el pie derecho controla la aceleración y el freno, y con el pie izquierdo el embrague. Se necesita una decisión consciente para poder operar el freno con el pie izquierdo, y si así lo hiciera, el conductor se sentiría "incómodo" en la parte baja de la pierna y el tobillo. Como lo sugiere la lista de Dickinson, otro uso del sistema propioceptivo en la conducta hábil se basa en la información que proporciona con respecto al tiempo de las respuestas motoras.

En múltiples habilidades físicas, no es suficiente simplemente poder predecir las

respuestas apropiadas: el tiempo en que se inicia esta respuesta es también muy importante para una respuesta suave; por ejemplo, cuando se golpea una pelota en movimiento, el sujeto necesita anticipar la llegada de la pelota y calcular el tiempo de su respuesta, de manera que la pelota sea golpeada cuando se encuentre en una posición específica. Además de ayudar al sujeto a colocar su brazo y su mano en el lugar correcto, los própioceptores proveen la información en lo concerniente a la velocidad ya la dirección del movimiento del brazo, para que pueda llegar al lugar correcto en el tiempo correcto.

1

CAPITULO IV EL HOMBRE:

RELACIONES DIMENSIONALES Estructura del cuerpo:

Tamaño y movimiento del cuerpo: Para transmitir información, se requiere que se hagan los movimientos apropiados

para que el hombre pueda trasmitir la información a la máquina. Por tanto, en términos de

la estructura del cuerpo, el segundo nivel de limitaciones posible para el sistema cerrado

hombre - máquina - ambiente reside en la habilidad del operario para utilizar sus huesos,

articulaciones y músculos con el fin de mover el cuerpo, o partes de él, de la forma

deseada.

Una de las restricciones del movimiento más obvias que puede experimentar un

operario se encuentra en su propio tamaño físico. Un hombre alto en una habitación

pequeña, o una mano grande que opera un control pequeño, o un par de piernas chicas

que tratan de recorrer una distancia larga, son ejemplos que muestran cómo las

dimensiones del cuerpo pueden restringir la habilidad para efectuar movimientos. El

estudio de las dimensiones del cuerpo, que suele llamarse antropometría, representa un

aspecto esencial de cualquier investigación ergonómica.

Mientras que el tamaño de los huesos y de los tejidos puede restringir el

movimiento en las etapas iniciales, la movilidad completa se puede lograr sólo si se usan

los sistemas de articulaciones y de músculos que conectan a las extremidades. Cuando

se consideran aspectos del tipo de, por ejemplo, la acción de los músculos y las

articulaciones de la espalda que se tensan durante el levantamiento de un objeto o al

sentarse, o el rango del movimiento de los brazos durante el levantamiento de un objeto,

o el rango de movimiento de los pies durante la marcha, el ergónomo incursiona en el

campo de la matemática aplicada y en el de la física. Dado que la acción de los huesos y

las articulaciones se analiza e interpreta en términos de un sistema de palancas complejo,

este aspecto de la movilidad corporal se conoce como biomecánica.( Véase figura 4.1.)

4.1 MOVIMIENTOS DEL CUERPO:

Huesos, Articulaciones y Músculos.

Los 206 huesos que forman el esqueleto humano llevan a cabo una de dos

funciones o ambas. Unos cuantos, como aquellos que constituyen el esqueleto o el

2

esternón, protegen órganos vitales del cuerpo de cualquier daño mecánico; sin embargo,

la mayoría de los huesos cumple no sólo un papel proteccionista, sino que además dan

rigidez al cuerpo y le permiten efectuar sus tareas requeridas. En este aspecto, desde el

punto de vista ergonómico, los huesos relacionados más con la acción del trabajo son los

largos de los brazos y de las piernas y los largos de los dedos de las manos y de los pies.

Estos huesos se caracterizan por tener un tallo con dos extremos abultados, en los que

existen superficies adaptadas para la. articulación con otros huesos. Un tercer grupo de

huesos que se pueden añadir al grupo de los protectores y los trabajadores son las

costillas, que llevan a cabo una función tanto de protección (de los pulmones) como de

trabajo (ayudan a la respiración).

En esencia, el esqueleto del cuerpo humano consiste en dos sistemas de palancas

(los brazos y las piernas), que se juntan a una columna articulada, la columna vertebral.

Dado que la mayoría de los huesos del cuerpo humano están diseñados para ayudar al

movimiento de las partes del cuerpo, se conectan unos con otros en las articulaciones y

permanecen juntos por medio de los ligamentos y los músculos. Por tanto, la función

primaria de los ligamentos es hacer que la articulación permanezca firmemente unida y

que resista los movimientos que pudieran recorrerla hacia los lados y dañarla; pero al

tener estas funciones, también resultan limitantes de movimiento cuando un músculo está

totalmente distendido.

Figura 4.1. Ejemplo de estudio del movimiento al caminar, por la antropometría dinámica o

biomecánica.

La dirección y el grado de movimiento de las partes del cuerpo también dependen

de la forma de las superficies de la articulación:

Las articulaciones de los dedos y las del codo y la rodilla tienen una función de

bisagra simple que permite el movimiento en un solo plano.

3

Las de la muñeca o el tobillo, permiten efectuar movimientos en los dos planos,

debido a que su superficie es menos lisa (plana).

Las articulaciones de la cadera y de los hombros son del tipo de "esfera y cuenca

" que permiten un gran rango de movimientos. La cabeza del fémur está

prácticamente rodeada en un molde de la cadera que le da gran fuerza mecánica,

pero limita el rango de movimientos, aunque en el hombro, donde se necesita un

rango de movimientos mucho más amplio, el molde (o cuenca) resulta más

profundo, aunque es más fácil que se disloque, como resultado de la libertad de

movimientos.

Las articulaciones de la espina dorsal o columna vertebral son de un tipo especial,

tienen un cartílago fibroso entre ellas, en forma de disco, que funciona como

absorbedor de choques y permite un amplio rango de movimientos gruesos del

cuerpo.

Las vértebras individuales en la columna están unidas una con otra por una serie

de ligamentos elásticos que ayudan a mantener la curvatura normal de la

columna. Como lo señala Murrel (1971), probablemente son los únicos ligamentos

que mantienen un estiramiento estable. El efecto que produce este ensamblaje

total (vértebras, discos y ligamentos) es que el cuerpo se puede inclinar hacia

adelante fácilmente hasta cerca de 180 grados, pero no hace lo mismo cuando se

inclina hacia atrás.

Además de la inclinación, la espina permite que el cuerpo rote, de manera que el

grado de rotación sea de 90 grados en las vértebras del cuello hasta cerca de 30 grados

en la región lumbar. Murrell ( 1971 ) destaca la importancia de estos movimientos de

rotación, que permiten escudriñar toda el área que rodea al cuerpo. Así, los movimientos

combinados del cuello, de la región lumbar y de los ojos permiten tener acceso a todo un

horizonte de 360 grados, aunque la pelvis se mantenga en una posición de sentado.

A pesar de la perfecta ingeniería mecánica de los huesos y las articulaciones del

cuerpo, no podría realizarse ningún trabajo sin el adecuado funcionamiento del sistema

muscular. En el cuerpo humano existen tres tipos de músculos:

o El primero es el que controla la acción de los principales huesos de trabajo,

los cuales se conocen como músculos estirados ( o del esqueleto) y están

constituidos por fibras cilíndricas, alarga das y finas, que se conectan en

4

haces y se unen a los huesos por medio de los tendones. A su vez, los

tendones pueden ser tan cortos que resulten invisibles, o tan largos como

los tendones que hacen mover los de- dos. Aproximadamente el 4096 de los

músculos del cuerpo son estriados y funcionan bajo el control del individuo.

o El segundo tipo de músculos, cuya acción no es voluntaria, tiene una

apariencia lisa, por lo que se conocen como músculos lisos y mantiene el

funcionamiento de las funciones de los órganos vitales del cuerpo humano,

como el estómago y los intestinos.

o Finalmente, el corazón está hecho de un tipo de músculo singular y único, el

músculo cardiaco, similar a la mezcla de los músculos tanto estriados

como lisos.

Los músculos son capaces de contraerse sólo en una dirección, y cuando lo hacen

se vuelven de la mitad del tamaño original. Esto limita la cantidad de movimiento de las

extremidades a una función del largo de sus fibras individuales; por otro lado, la fuerza

que puede ejercer una fibra es independiente del largo de ella, y el máximo de fuerza de

un músculo es determinado por el número de fibras que contiene. Debido a la forma

como actúan los impulsos nerviosos, las fibras musculares individuales sólo pueden

hallarse en un estado de contracción o de no contracción (es decir, en un estado de "todo

o nada"); por tanto, el movimiento gradual controlado se logra por medio de fibras extras

que funcionan de manera sucesiva. Así, cuanto más grande sea la fuerza que se

requiera, más grande será el número de fibras que se pongan en marcha.

FUERZA, TOLERANCIA y FATIGA MUSCULAR

Los niveles de trabajo en los que se debe desempeñar un operario humano deben

estar claramente dentro de las capacidades físicas, de éste, así como dentro de sus

capacidades cognoscitivas. Por ello, es menester analizar las áreas de la antropometría y

la biomecánica; sin embargo, a menudo se olvida que los músculos mismos están

restringidos en su habilidad para desarrollar el trabajo. Esto se debe, en primer lugar, a

los límites de su fuerza y, de manera secundaria, a su habilidad para mantener esa fuerza

(la tolerancia de ella y la resistencia a la fatiga).

Cuando se analiza cualquiera de estos factores, se debe establecer una clara

distinción en el tipo de trabajo que debe ejecutar el músculo, es decir, establecer la

diferencia que existe entre los trabajos dinámico y estático.

5

Fuerza Kroemer (1970) ha definido a la fuerza como "la potencia máxima : que pueden

ejercer los músculos de manera isométrica en un esfuerzo, único y voluntario", aunque

también acepta que esta definición pone el concepto de fuerza, como carga muscular

estática. Se han efectuado pocos estudios para determinar los niveles de la fuerza

muscular dinámica.

Desde el punto de vista de la ergonomía, es necesario entender la fuerza muscular

por los niveles y tipos de resistencia que se construyen en las máquinas. Este concepto

de resistencia se refiere a que los controles de la máquina trabajan activamente en contra

de los movimientos del operario. Esto permite efectuar movimientos más precisos y evita

una operación accidental. Por tanto, en un nivel relativamente bajo, se requiere fuerza

para operar el control, pero otras situaciones requieren niveles de fuerza más altos, como

en el caso de controles mecánicos de pie que operan maquinaria pesada. En estos

casos, la resistencia ocurre de manera natural como resultado de la conexión mecánica y

no está construida a propósito dentro de la máquina. Por último, es relativamente fácil

comprender el concepto de resistencia como cambiante en algunas situaciones (por

ejemplo, cuando se necesita mover cargas pesadas). Aquí, se causa resistencia por las

fuerzas verticales o laterales y se necesitan altos niveles de fuerza muscular para

superarlas,

Los ingenieros y diseñadores necesitan información acerca de la fuerza muscular,

para poder sugerir controles y sistemas de movimiento apropiados; para determinar las

resistencias de control máximas y óptimas; para definir las fuerzas requeridas en diversas

tareas manuales y para asegurar las disposiciones adecuadas en el levantamiento o el

desplazamiento seguro y eficaz.

Los niveles de fuerza humanos también son apropiados para el diseño del equipo

que se usa en condiciones anormales o especiales, como el viaje en el espacio, debido a

que existen restricciones de área y de peso, de fuentes convencionales de poder y que

pueden ser imprácticas o muy costosas.

Muchos factores se relacionan con la fuerza muscular y quizá también influyen en

ella, de los cuales el más obvio tal vez sea la edad; las tareas que requieren fuerza y que

son fácilmente ejercidas por trabajadores jóvenes pueden exceder la capacidad de otros

grupos de trabajadores más viejos.

6

La fuerza se incrementa rápidamente en la adolescencia, llega a un máximo en la

segunda mitad del decenio de los 20 años, permanece igual durante unos cinco o 10

años.

El sexo (las mujeres suelen ser 30% más débiles que los hombres de la misma

edad). No obstante que estas amplias generalizaciones implican que la diferencia en la

fuerza muscular entre los sexos es la misma para todos los grupos de músculos, y que

los hombre y las mujeres usan sus extremidades de la misma manera, De hecho,

Hettinger (1961) aportó evidencias que sugieren que, para cada grupo de músculos, la

fuerza muscular de la mujer varía en promedio entre el 55 y el 80% que en el hombre;

esto es aplicable a la posición del cuerpo, la fatiga, el ejercicio, la salud, la dieta (el

hambre o las dietas inadecuadas disminuyen la fuerza corporal), las drogas, las

variaciones diurnas, los factores ambientales, la motivación y la ocupación.

Otro factor adicional es el peso, respecto del cual Rasch y Pierson (1963) han

demostrado que el peso corporal es un determinante significativo de la fuerza de los

brazos y la altura.

Tolerancia o resistencia muscular El término tolerancia o resistencia muscular se refiere a la habilidad del hombre

para continuar trabajando o, en el caso estático, para continuar ejerciendo su fuerza.

Todos los datos obtenidos en esta área conducen a las mismas conclusiones: que el

periodo durante el cual puede ejercerse y mantenerse una fuerza depende de la

proporción de la fuerza disponible que se ejerza. Por ende, cuanto más pequeña sea la

fuerza requerida, más tiempo se podrá ejercer. Se ha demostrado que esta relación entre

la fuerza requerida y la resistencia no es lineal, como puede verse en la figura 4.2 (de

Kroemer, 1970). Esto implica que en tanto pueda mantenerse la fuerza total por sólo unos

minutos (que es como se define la fuerza), si la contracción quiere mantenerse por un

periodo más largo, únicamente será posible en cerca del 15 al 20% de eficiencia.

0 2 4 6 8 10

100

75

50

25

0

Minutos

Po

rcen

taje

de

la

fue

rza

7

Figura 4.2. Relación entre la fuerza y los límites de resistencia (adaptada de la obra de

Kroemer, 1970)

Al llegar a este punto, se necesita establecer una distinción entre la fuerza individual

y la de grupo. No obstante que la función mostrada en la figura 4.2 indica la relación que

existe entre la resistencia y el porcentaje de la fuerza individual de cada persona, se

obtuvo esta curva mediante el promedio tomado a través de muchas fuerzas diferentes.

Fatiga muscular La fatiga es un aspecto importante en cualquier situación en que se desarrolla un

trabajo, sea dinámico o estático. Puede causar molestias o distracción lo cual dependerá

del grado de fatiga experimentado. En muchos casos, estos factores conducen

rápidamente a accidentes, por lo cual es recomendable evitar la fatiga muscular.

Para que un músculo se contraiga ( es decir, para que trabaje) se pone en marcha

una reacción química extremadamente complicada. Descrita de la forma más simple, la

energía de la contracción se obtiene por la descomposición de una sustancia química en

los músculos, llamada adenosín trifosfato (ATF), que se convierte en adenosín

difosfato (ADF); sin embargo, el ADF debe regenerarse en ATF antes que se produzca

otra contracción, y la energía para esta reacción reversible la provee la descomposición

del glucógeno (azúcar).

Desafortunadamente, un subproducto de la descomposición del glucógeno es una

sustancia venenosa que recibe el nombre de ácido láctico y que rápidamente se

acumula en los músculos, causando el dolor muscular que por lo común se asocia con la

fatiga. Esto se quita mediante la acción del oxígeno, que lo convierte en bióxido de

carbono y agua. (véase figura 4.3.).

Contracción (anaeróbica)

Retiro de Desperdicios

(aeróbica) Oxigeno

Energia para la Contracción

Energía

ATF ADF

Glucógeno (azucares)

Acido Láctico

Bioxido de

carbono

Agua

8

Figura 4.3. Diagrama simplificado del proceso por medio del cual se obtiene la energía

necesaria para la contracción del músculo.(Ergonomía en acción, Oborne. J. David, 1987).

Es interesante hacer notar que la energía de la actividad muscular proviene de una

reacción que no depende primordialmente de la presencia de oxígeno, lo cual significa

que el trabajo puede desarrollarse aun si no está presente de inmediato el oxígeno o si es

insuficiente. Esto permite que el cuerpo pueda hacer esfuerzos súbitos y extremos que

serían prácticamente imposibles si la energía se tuviera que obtener de la oxidación de

alguna sustancia dentro de la fibra muscular. Por tanto, la importancia de entender los

mecanismos que causan la fatiga radica en el hecho de que el oxígeno que aporta la

sangre, y la sangre misma, son los únicos agentes para reducir el nivel de fatiga o para

incrementar el periodo antes que se instaure la fatiga.

El flujo sanguíneo se incrementa durante el trabajo dinámico simplemente como

resultado de la acción de bombeo que se establece en los músculos durante el trabajo.

La sangre se bombea a través de los vasos sanguíneos que proveen a los músculos,

ayudando a la descomposición del ácido láctico y retirando el bióxido de carbono y el

agua. Mientras los recursos de sangre y de oxígeno se mantengan en cantidades

suficientes y no sean excedidos por la producción de ácido láctico, se podrá mantener

alejada la fatiga muscular; sin embargo, en condiciones de carga estática, no ocurre esta

acción de bombeo y los músculos necesitan rápidamente el oxígeno. Cuando esto ocurre,

la cantidad de sangre y de oxígeno no es suficiente. Este efecto se demuestra bien si el

trabajo se lleva a cabo con los brazos arriba de la cabeza, en cuyo caso el efecto de la

gravedad y la falta de contracción muscular sirven para restringir el flujo sanguíneo a los

músculos, causando la falta de oxígeno.

Toda la actividad muscular debe ser intermitente, de manera que permita que la

sangre fluya a través del músculo, para reducir la posibilidad de que falte oxígeno o para

facilitar su flujo.

En algunos casos, las mismas sensaciones de dolor y fatiga pueden ocurrir

después de un largo periodo de trabajo continuo, aunque no haya existido falta de

oxígeno. Esto lo causa el fluido producido después de la descomposición del ácido

láctico, que se genera entre los haces de fibras musculares que no pueden ser

acarreados fuera de ahí por la sangre. Tales fluidos hacen que se hinchen los músculos,

9

que en estas condiciones presionan los vasos sanguíneos intramusculares, reduciendo

aún más el flujo de sangre hacia los músculos.

El ejercicio muscular pesado o repetido puede tener otras consecuencias, como las

contracciones localizadas o los espasmos musculares. Además grupos enteros de

músculos pueden pasar por una contracción de manera espontánea, para dar lo que se

conoce comúnmente como calambre. Esto ocurre cuando algunos músculos se emplean

de modo constante para ejercer una fuerza estática o sobre movimientos repetidos de un

rango comparativamente corto.

4.3 Tamaño del Cuerpo: Antropometría

Durante cientos de años, el hombre se ha dado cuenta de la importancia que reviste

conocer algo acerca de las dimensiones de su propio cuerpo. De hecho, las unidades de

medición como el pie o la pulgada todavía se usan y se han derivado de las dimensiones

del cuerpo estándar. La idea de que las dimensiones físicas de la persona deben estar

relacionadas de alguna manera con su habilidad para funcionar en el mundo es tan vieja

que resulta sorprendente cómo las personas se vuelven negligentes en los diseño

cotidianos.

El término antropometría se deriva de dos palabras griegas: antropo - hombre - y

métricos -perteneciente a la medida. Así, esta subdisciplina trata lo concerniente a la

"aplicación de los métodos físico científicos al ser humano para el desarrollo de los

estándares de diseño y los requerimientos específicos y para la evaluación de los diseños

de ingeniería, modelos a escala y productos manufacturados, con el fin de asegurar la

adecuación de estos productos a la población de usuarios pretendida" (Roebuck,

Kroemer y Thomson, 1975).

Así pues, el ingeniero o el diseñador debe usar los datos antropométricos para

asegurar, literalmente, que la máquina del ambiente le quede bien (o se ajuste) al

hombre. Cada vez que el hombre tiene que interactuar con su ambiente, es importante

contar con los detalles de las dimensiones de la parte apropiada del cuerpo:

o La estatura total es un factor importante de, por ejemplo, el tamaño de la

habitación, la altura de la puerta o las dimensiones de los aparadores

o La dimensión de la pelvis y los glúteos limita el tamaño de los asientos o de

las aberturas

10

o El tamaño de la mano determina las dimensiones de los controles y de los

soportes de descanso; y se necesita tener detalles del alcance de los brazos

para poder determinar la posición de los controles en las consolas y

tableros, con el fin de que queden a distancias accesibles. La lista de los

ejemplos posibles es, virtualmente, infinita.

Hasta años recientes, la fuente principal de datos antropométricos se obtuvo,

primordialmente, de situaciones militares. Esto se debe, probablemente, a dos razones:

a) se necesita medir a grandes cantidades de sujetos para encontrar las dimensiones

representativas de la población; los científicos militares tienen a su disposición muchos

miles de hombres y mujeres, sobre todo en tiempo de guerra, y b) con el diseño de

máquinas de guerra más rápidas (incluyendo tanques, barcos, aviones y submarinos) se

ha visto que el espacio debe ser muy importante. Así pues, la necesidad de construir de

manera eficaz una máquina alrededor de un operario, pero al mismo tiempo construir

para un número de operarios diferentes, ha requerido datos antropométricos adecuados.

Además, se necesitan datos antropométricos para diseñar las ropas adecuadas para

usarlas en los distintos escenarios de guerra.

Sin embargo, los datos obtenidos para el personal militar tiendan a ser engañosos

cuando se decide emplearlos con la población civil; por ejemplo, cuando se mide a los

conscriptos durante la guerra o cuando ésta termina, es posible que aquéllos no hayan

estado bajo una dieta completa o que hayan estado trabajando en plazas difíciles. Con el

tiempo, los factores de este tipo pueden llegar a afectar el desarrollo de algunas partes

del cuerpo. Además, como se verá más adelante, el problema se agrava aún más, dado

que la antropometría obtiene datos de la gente de un país como Estados Unidos y no se

pueden aplicar en gente de otro país, como México.

El tipo de datos antropométricos que nos interesan se pueden dividir en dos

categorías:

Antropometría estática a cual se refiere a las dimensiones simples de un

ser humano en reposo como el peso, la estatura, la longitud, la anchura, las

profundidades y las circunferencias de la estructura del cuerpo.

Antropometría Dinámica también llamada Biomecánica que considera las

medidas hombre en movimiento como el estirarse para alcanzar algo, los

movimientos del tobillo al caminar o correr, etc.,

La biomecánica nos permite estudiar los distintos elementos que intervienen en el

movimiento del cuerpo humano, aplica las leyes de la mecánica a las estructuras del

11

aparato locomotor, que esta formado por: Palancas (huesos), tensores (tendones),

muelles (músculos), elementos de rotación (articulaciones), etc. Que cumplen muchas

leyes de la mecánica

El instrumento denominado escala humana contiene seis series de dimensiones

(dimensiones corporales normales, la longitud de cada extremidad o de partes de

extremidades para un sentado normal, para sentarse a la mesa, para los que usan sillas

de ruedas y para los ancianos y los lisiados). (Véase figura 4.4.).

Un principio ergonómico es adaptar la actividad a las capacidades y limitaciones de

los usuarios. Almenos una tercera parte de nuestro día lo dedicamos al trabajo y el resto

del tiempo a trasladarnos, a realizar actividades en nuestro hogar, o en diversión, o

simplemente en descansar, todo esto forma parte del sistema H-M-A, cuyas relaciones

dimensiónales no son las adecuadas; así un par de zapatos incómodos, nos irrita, un

puesto de trabajo incomodo, nos irrita y empezamos a trabajar mal, y podríamos poner

muchos ejemplos donde las relaciones dimensiónales, la antropometría no es la

adecuada y es la causa de ausentismo, enfermedades, etc.

H1 2 3

4

5

6

7

8 9 10 11

12

13

1415

16

17

18

19 20

12

Figura 4.4. Largo aproximados de las partes del cuerpo expresados, como proporciones

de la altura total (H), (Tomado de la obra de Drillis Y Contini, 1996, publicación dela U.S.

Government Department of Health, Education and Walfare.).

En la figura 4.4. se establecen una serie de medidas en proporción a la altura de un individuo,

considerando que todos las partes de los seres humanos son proporcionales a su altura, (H = Altura del

individuo, multiplicada por un factor proporcional, nos dará las dimensiones de las partes del cuerpo), nada

mas erróneo que esto pues como veremos en este capitulo más adelante existen varios factores que hacen

variar esta proporción, pero, desgraciadamente no tenemos un estudio confiable de los mexicanos y

difícilmente podrá salir a corto plazo, por lo que tomaremos esta proporción como una buena aproximación

para un estudio dimensional;

H .- Altura total del individuo, erguido y sin zapatos

Factor

1 .- 0.936 Altura del piso a los ojos.

2 .- 0.870 Altura del piso a la base de la cabeza.

3 .- 0.818 Altura del piso a los hombros.

4.- 0.630 Altura del piso al codo.

5 .- 0.486 Altura del piso a la muñeca.

6 .- 0.377 Altura del piso a la punta de los dedos de la mano.

7 .- 0.130 Dimensión de la Cabeza.

8 .- 0.129 Dimensión del Hombro, del cuello al extremo del hombro.

9 .- 0.189 Dimensión del Brazo, del hombro al codo.

10 .- 0.146 Dimensión del antebrazo, del codo a la muñeca.

11 .- 0.108 Dimensión de la mano extendida, de la muñeca a la punta del

dedo medio.

12 .- 0.174 Ancho del Pecho, en su parte media, altura del esternón.

13 .- 0.377 Ancho de Cadera.

14 .- 0.039 Altura del piso al Tobillo

15 .- 0.286 Altura del piso a la rodilla

16 .- 0.539 Altura del piso la Cadera

17 .- 0.720 Altura del piso al Pecho, base del esternón

18 .- 0.520 Dimensión de la base de la Cadera a la Cabeza.

19 .- 0.065 Ancho del Pie.

20 .- 0.152 Longitud del Pie.

Las tablas de medidas no deben emplearse como panacea para todos los problemas de diseño. Estas

sólo proporcionan un punto de inicio para construir modelos y maquetas, antes que se diseñen los lugares

de trabajo o los objetos finales, en especial porque todos los datos están basados en muestreos de

13

estadounidenses, como ya se menciono anteriormente, (capitulo 1), no existen datos antropométricos para

México, por lo que las figuras aquí presentadas, establecen solo las medidas necesarias a tomar, para una

muestra del personal con que se esta trabajando.

Medidas Antropométricas. Las medidas que debemos tener, dependen de la aplicación funcional que les

queremos dar, partiendo del diseño del lugar de trabajo, existen un numero mínimo de

dimensiones importantes que debemos de conocer, como se muestra en la figura 5.4.

Una vez determinada la población y clasificándola según los objetivos, se deberán

analizar las medidas que se considere oportunas, para lo cual proponemos se realice un

estudio dimensional básico, obteniendo las dimensiones señaladas en las figuras 4.5, 4.6,

4.7, 4.8, 4.9, 4.10, 4.11 y 4.12.

Figuras 4.5, 4.6, 4,7, 4.8 y 4.9. Dimensiones a tomar de un individuo de pie, erguido.

14

Medidas Adicionales.

Serán todas aquellas que se precisen para un objetivo concreto, esto quiere decir,

que para el diseño de una máquina especifica donde se requiera pulsar un botón

hundido, deberá conocer las dimensiones, tanto de longitud como de grosor de la

población a la que se esta dirigiendo.

Figuras 4.10, 4.11 y 4.12. Dimensiones a tomar de un individuo en la posición de sentado

4.4 Consideraciones Antropométricas para el Diseño.

Cuando se va a diseñar un mueble, una máquina, una herramienta, o un puesto de

trabajo con varias formas de controles, pantallas, indicadores y letreros hay que

considerar uno de estos tres supuestos:

1. Que el diseño sea para una persona específica.

2. Que sea para un grupo de personas.

3. Que sea para una población numerosa.

Diseño para una persona.

15

Es como hacer un traje a la medida, sería lo mejor, pero también es lo mas caro,

siendo justificable solo en casos muy específicos. Cuando el diseño sea individual,

debemos actuar como los sastres: tomando las medidas antropométricas del individuo.

Diseño para un grupo de personas. Si el puesto debe ser utilizado por un grupo reducido de personas, habrá que tener

en cuenta a este grupo para hacer el diseño, caso que también sale muy costoso, aunque

en menor escala que el anterior.

Diseño para una población numerosa. Si la población a ocupar el puesto es muy numerosa, digamos para una cabina

telefónica, butacas de un cine, o muebles de un comedor, donde no se sabe quien la

ocupará, debemos de manejar tres principios para el diseño antropométrico:

Principio de diseño para extremos.

Principio de diseño para intervalos ajustables.

Principio de diseño para el promedio.

Diseño para Extremos

Si tenemos que diseñar para un grupo pequeño de 10 personas, y estamos

diseñando un tablero, donde los controles están en una consola donde se interpone una

mesa, el ancho de esta mesa será determinado por el alcance de las 10 personas, ósea

que las 10 lo deben poder alcanzar, esto es, si la persona mas grande tiene un alcance

de 0.750 m, (extremo 100 percentil), y la mas pequeña de 0.674 m, (extremo 5 percentil),

nuestro objetivo es que todas las personas lo alcancen, por lo que es obvio que debemos

diseñar para la más pequeña,

Si estamos en el caso de diseñar una puerta para salidas de emergencia, donde

consideramos la altura de las personas, aquí la decisión será la opuesta ya que

diseñaremos para la más alta (100 percentil) y tal ves dar una tolerancia aun mayor.

Diseño Para un Intervalo Ajustable. Este es un caso clásico para el diseño de asientos, si consideramos a las 10

personas anteriores y tenemos que diseñar una silla que se ajuste a las 10, entonces el

diseño deberá ser ajustable del de menor altura al de mayor altura, para que todos

puedan trabajar con comodidad.

16

Las sillas de las terminales de video, los sillones de los dentistas, los de los

peluqueros, el asiento del conductor de un vehículo, las sillas de las secretarias, son un

buen ejemplo de cómo diseñamos para intervalos ajustables. Esto no significa que solo

los asientos se diseñan de esta manera, también hay infinidad de casos como la distancia

del volante en un automóvil, la altura de la palanca de velocidades, etc.

Diseño para el Promedio. El promedio, generalmente es un problema ya que la población es muy numerosa y

no podemos medirlos a todos, por ello seleccionamos a una muestra representativa de la

población, que sea estadísticamente confiable, seleccionamos un porcentaje a cada lado

del intervalo (percentiles más altos y más bajos) que quedaran fuera y diseñamos para el

intervalo en caso de un diseño ajustable o bien para el promedio, o el percentil más alto o

más bajo de nuestro intervalo, según se requiera. Por ejemplo cuando diseñamos la

puerta de salida para emergencias, se da una altura de 2.10 m, (percentil 80) si sale una

persona mayor a esta altura, (percentil 90 o 100) tendrá algunas dificultades para pasar.

4.5 Variabilidad de los datos antropométricos. Existe cierto grado de variabilidad para cualquier dimensión del cuerpo humano,

tanto entre miembros de una población en particular como entre miembros de

poblaciones diferentes. En este aspecto, la altura es un buen ejemplo, dado que una

rápida encuesta a un grupo de personas revelará que aun cuando la estatura de la

mayoría de las personas en México se encuentra entre 1.60 y 1.70 m, algunas personas

son más altas y otras más bajas. Con esta variabilidad reflejada en otras dimensiones.

Dado que la población exhibe tal variabilidad en las dimensiones del cuerpo, la

costumbre cuando se reportan los datos antropométricos es indicar la extensión de la

variabilidad. Por tanto, se ha convertido en práctica común especificar los datos

antropométricos en términos de números estadísticos llamados percentiles, que

simplemente indican la cantidad de la población que tiene dimensiones del cuerpo hasta

cierto tamaño (en otras palabras, hasta ese tamaño o menor que él); por ejemplo, si se

considera el tamaño de una puerta, se puede decidir que una dimensión por estimar es el

ancho de los hombros (más el grueso de la ropa apropiada). Si fija el ancho de la puerta

al percentil quincuagésimo (50), (esto es, al promedio de ancho de hombros), sólo el 50%

de los usuarios potenciales que tienen ancho de hombros menores del promedio (y hasta

él) podrán entrar o salir por la puerta. En tales circunstancias, particularmente si la puerta

representa una salida de emergencia o un escape, sería más sensato diseñar la puerta al

percentil de 100 o aún más grande, para que toda la población tuviera oportunidad de

pasar a través de ella.

17

Fuentes de variabilidad antropométrica. La amplia distribución de las dimensiones corporales y de las formas pueden

encontrarse en cualquier población y suelen deberse a las pequeñas diferencias

genéticas; sin embargo, otras fácilmente observables son variables que sólo afectan las

dimensiones del cuerpo humano y su variabilidad, e incluyen la edad, el sexo, la cultura,

la ocupación y aun las tendencias históricas.

Edad El cambio en las dimensiones del cuerpo desde el nacimiento hasta la madurez es

bien conocido; de hecho, los incrementos ocurren de manera consistente, a pesar de

algunas irregularidades. Para la estatura, como para la mayoría de las longitudes del

cuerpo, se obtiene el crecimiento total para todos los propósitos prácticos, alrededor de

los 20 años para el hombre y a los 17 para la mujer; asimismo se ha notado que los

ancianos se "encogen", lo cual puede deberse a una ligera degeneración de las

articulaciones en la senectud, como la disminución de la masa cartilaginosa intervertebral.

Sexo Con la atención incrementada de la igualdad sexual en el campo laboral, establecer

la diferencia en las dimensiones corporales entre los sexos se convertirá en un aspecto

importante. En este aspecto, el hombre es generalmente más grande que la mujer para la

mayoría de las dimensiones corporales, y la extensión de esta diferencia varía de una

dimensión a otra. Ejemplos de esto se pueden observar en las diversas dimensiones de

manos proporcionadas por Garrett (1971). En cada una de las 34 dimensiones diferentes

(longitud, anchura y grosor de la mano; circunferencia de la mano, del puño y de la

muñeca; longitud y grosor de los dedos, etc.), el tamaño de los hombres siempre era más

grande que el de las mujeres, con mayores diferencias en las dimensiones de anchura

(las dimensiones masculinas eran aproximadamente 20% más grandes que las

femeninas). Para las dimensiones de largo (por ejemplo, mano y dedo), los hombres eran

aproximadamente 10% más grandes que las mujeres.

Sin embargo, la mujer es consistentemente más grande en dimensiones que el

hombre, en lo que respecta al pecho, a lo ancho de la cadera, a la circunferencia de la

cadera ya la circunferencia de los muslos. El embarazo afecta marcadamente ciertas

dimensiones femeninas, sobre todo el abdomen y la región pélvica, así como los pechos.

Cultura

La importancia de las diferencias nacionales y culturales en la antropometría se ha

estimado desde hace tiempo, pero sólo recientemente se ha realizado muy poco esfuerzo

para utilizar los datos adecuados en la producción de una nueva planta y maquinaria.

18

Como lo sugiere Chapanis (1974), hasta el momento presente la ergonomía ha sido, en

gran medida, una disciplina: estadounidense y de Europa occidental; sin embargo, con

una comunicación más eficaz y con más facilidades para viajar, así como con el

surgimiento de nuevos países industrializados, la necesidad de diseñar ambientes

distintos que se ajusten a todas las poblaciones empieza a sentirse.

El diseño antropométrico inapropiado no sólo conduce a una ejecución deficiente

por parte del obrero, sino que también da como resultado una pérdida de mercado, en

cuanto a órdenes y exportaciones se refiere, para los países extranjeros.

La variabilidad de las dimensiones antropométricas debidas a las diferencias

nacionales y culturales se puede ver entre los pigmeos de las tribus de pigmeos de África

central (el promedio de estatura del hombre es de 1.44 m) y las de los Nitoles del norte de

Sudán del Sur (el promedio de estatura del hombre es de 1.83 m); para los propósitos del

diseño, las diferencias son importantes.

Hoy día, los mexicanos compran automóviles, máquinas de escribir, grabadoras y

calculadoras hechas en Francia, Alemania, Gran Bretaña y Japón. A su vez, nosotros

vendemos otra gran variedad de productos a Estados Unidos, Europa, África,

Sudarnérica, Europa occidental y, tal vez muy pronto, a la República Popular de China.

Asimismo el Mercado Común Europeo ha dado como resultado un intercambio libre no

sólo de los productos, sino también de los trabajadores entre los diversos países que

pertenecen a esta confederación. Estas son sólo algunas de las internacionalizaciones de

negocios y de comercio que se han vuelto muy importantes como un hecho de la vida

moderna. (Tomado de Ergonomics1 "Ergonomía".).

Ocupación. Las diferencias en el tamaño del cuerpo y las proporciones entre cada grupo

ocupacional también son comunes y bastante conocidas; por ejemplo, muchas de las

dimensiones corporales de un trabajador manual son, en promedio, más grandes que las

de un académico. Sin embargo, tales diferencias también pueden estar relacionadas con

la edad, la dieta, el ejercicio y con muchos otros factores, además de cierto grado de

auto-selección. No obstante, sin importar la razón para establecer esta diferencia, la

variabilidad antropométrica en cada ocupación se debe tener en cuenta:

para diseñar ambientes para ocupaciones en particular.

Antes de usar los datos antropométricos obtenidos de los miembros de una

ocupación para diseñar el ambiente de otra.

1 Ergonomics: publicación oficial de la Ergonomics Research Society (Sociedad Investiga- dora de Ergonomía) de Inglaterra, de la Netherlandse vereniging voor Ergonomie y de la International Ergonomics asociation (Asociación Ergónoma Internacional).

19

Tendencias históricas. Muchas personas han observado que el equipo utilizado en años anteriores sería

demasiado pequeño para un uso eficaz en la actualidad. Los trajes de armaduras, la

altura de las puertas y la longitud de las tumbas indican que la estatura de nuestros

antepasados era menor que la existente hoy día. Esto ha hecho sugerir que la estatura

promedio de la población se incremente con el tiempo.

Sin embargo, cierta evidencia sugiere que pueden ocurrir aumentos similares, pero

menores, en periodos más cortos que cientos de años.

Mientras que se podría llamar a muchos factores extrínsecos para dar cuenta de

las diferencias, incluyendo los tipos de dieta y los enfrentamientos de lucha, tales

comparaciones muestran la necesidad de seguir obteniendo datos modernos en lo que

respecta a antropometría.

4.6 Análisis antropométrico para el puesto de trabajo. Antes de iniciar un estudio de relaciones dimensionales, es necesario analizar los

métodos de trabajo, que existen y que existirán en el futuro; si los métodos no se

consideran óptimos, debemos rediseñarlos. A continuación plantearemos la secuencia de

actuación para el análisis;1

Los métodos de trabajo que existen o existirán en el puesto

Las posturas y movimientos, y su frecuencia.

Las fuerzas que deberá desarrollar.

Importancia y frecuencia de atención y manipulación de los dispositivos

informáticos y controles

Ropa y equipos de uso personal.

Otras características del puesto.

1 Ergonomía. Fundamentos. Modelo. Pedro R. Alfa omega 2000. p. 66 y 67.

20

A partir de este análisis podemos conocer cuáles son las dimensiones relevantes

que hay que considerar. En figura 4.13, como ejemplo, podemos observar una actividad,

para las cuales es necesario tomar, una serie de medidas, adecuadas a la actividad y a

los controles a emplear.

Existen reglas que permiten tomar decisiones sobre las distintas dimensiones del

cuerpo humano y los objetos, con el fin de lograr una correcta compatibilidad. Por

ejemplo, al seleccionar o diseñar una silla, el asiento debe estar a una altura del suelo

que posibilite apoyar los pies cómodamente en él, y no quedar como niños en asientos de

adultos o adultos en asientos de niños. Así con las demás partes de la silla, como el

respaldo, si es rígido, apoyar la zona lumbar, etc.

Figura 4.13. Dimensiones a tomar para el trabajo en una consola

Con las dimensiones relevantes de cada hombre, para su puesto de trabajo o con

su área de actividad existen metodologías que garantizan la homogeneidad necesaria y

una precisión adecuada. Por ejemplo, para la postura de un operario, debemos de

considerar diferentes parámetros, tales como: naturaleza del puesto, manipulación de

cargas, movimientos, emplazamiento, movilidad, etc., para esto (Pedro Mondelo, 2000, p.

67) se propone una guía para la adecuada selección de la postura. (Véase figura 4.14.).

A E lección Sentado / Pie

Puesto de Trabajo

Puesto Fijo Puesto Variable

Pequeñas Cargas Carga Pesada

Espacio para: Pies

Rodillas

Levant arse menos

10 Veces / hora

Levant arse más

10 Veces / hora

Obligatorio Sentado / Pie

No Hay Lugar Ext rem. Inf er iores

De Pie con Algun Tiempo Sent ado

De Pie

NATURALEZA DEL PUESTO

MANIPULACION DE CARGAS

DISEÑO DE EMPLAZAMIENTO

MOVILIDAD

POSTURA A RECOMENDAR

21

Figura 4.14. Árbol de decisión, para la elección de la postura de trabajo recomendada.

1

CAPITULO V LA MÁQUINA:

Información y Control

Cuando diseñamos sistemas automáticos, lo que estamos diseñando en

realidad son sistemas semiautomáticos (satélites, sondas, etc), pero al final del

proceso siempre encontraremos usuarios que recibirán unos u otros datos y que,

previa interpretación, actuarán en consecuencia (dar por desaparecidos la sonda

espacial, artefacto fuera del sistema de control, rectificar trayectoria, etc.). En la

práctica los sistemas P-M suelen estar formados por la interacción de

subsistemas de los tres tipos.

Para diseñar correctamente un sistema hombre máquina - ambiente, debemos

identificar las funciones, jerarquizarlas y hacer una repartición de ellas entre la persona y

la máquina; debemos pues, considerar las ventajas e inconvenientes (económicos,

tecnológicos, sociales y por supuesto ergonómicos) de atribuir una función la persona o a

la máquina, para esto último tenemos que considerar las características generales de

ambos (Véase figura 5.1).

5.1 Dispositivos informativos (DI) La necesidad de recibir información es indispensable para que el usuario controle el

sistema; la retroalimentación que recibirá, la cantidad y calidad de información, su

cadencia, la forma en que la recibe, etc... determinarán la calidad de la respuesta que

éste podrá realizar.

Atendiendo al canal por el que se recibe la información, generalmente la visión es el

sistema detector por el cual el usuario recibe más del 80% de la información exterior. De

los otros sistemas de recogida de información, sólo la audición y el tacto aparecen

significativamente, ya que tanto el gusto, como el olfato, son canales poco utilizados en el

medio laboral, excepto casos muy concretos, como catadores, narices (perfumistas), etc.

A la hora de diseñar cualquier mando o controlo algún dispositivo informativo,

tendremos en cuenta el tipo de información que se ha de percibir, los niveles de distinción

y comparación, la valoración de la información recibida, la carga de estímulos recibidos, la

frecuencia y el tiempo disponible de reacción, el tiempo compartido entre la persona y la

máquina para dar respuesta, las posibles interferencias, la compatibilidad entre persona y

máquina, etc.

2

El hombre es mejor en: Las máquinas son mejores en:

Para sentir niveles muy bajos de ciertos tipos

de estímulos: visuales, audibles, táctiles,

olfativos y gustativos, al menos con mayor

facilidad y sencillez.

Detectar estímulos sonoros con un alto nivel

de ruido de fondo

Reconocer patrones complejos de estímulos

que pueden variar en situaciones diferentes.

Sentir sucesos no usuales e inesperados en el

ambiente.

Utilizar una experiencia muy variada para

tomar decisiones, adaptándolas a nuevas

situaciones.

Decidir nuevas formas alternativas de

operación en caso de fallos

Razonar inductivamente, generalizando

observaciones.

Hacer estimaciones y evaluaciones subjetivas.

Gran flexibilidad para tomar decisiones ante

situaciones imprevistas.

Concentrarse en las actividades mas

importantes cuando la situación lo indique.

Para sentir estímulos que están fuera de las

posibilidades humanas.

reconocer estímulos que pertenecen a

determinada clasificación especificada.

Vigilar sucesos previstos, especialmente

cuando son poco frecuentes, sin poder

improvisar.

Almacenar grandes cantidades de información

codificada rápida y precisa y entregarla

cuando se solicita.

Procesar información cuantitativa siguiendo

programas específicos.

Responder rápida y consistentemente a

señales de entrada.

Ejecutar confiablemente actividades iterativas

y ejercer fuerza física considerablemente

homogénea y con precisión.

Mantener actividades durante largos períodos.

Contar y medir cantidades físicas

Realizar simultáneamente varias actividades.

Actuar en ambientes hostiles al ser humano.

Mantener la operación eficiente bajo

distractores.

Figura 5.1. Comparativo de características generales de la máquina y el hombre

Los dispositivos se pueden categorizar en dispositivos visuales, táctiles y

auditivos, atendiendo a los canales sensoriales por los que se puede recibir la

información. Muchas veces la implementación de éstos pasa por la combinación de una o

varias categorías, lo que obliga a realizar un análisis relacional de ellos, y un análisis de

saturación y compatibilidad de los canales perceptivos por los cuales el usuario recibirá el

total de la información.

3

Dispositivos informativos visuales (DIV) El problema de los indicadores visuales estriba en que no sólo dependen de la

percepción visual del operario, sino que además debemos considerar las condiciones

externas que configuran el espacio de trabajo, y que interfieren en el proceso de

captación de la información visual.

Elegiremos aquel dispositivo que, cumpliendo los requisitos, sea el más sencillo de

todos. Es por eso que esta selección se debe hacer desde los dispositivos más simples a

los más complejos; la elección se efectuará teniendo en cuenta esta premisa, pues la

información debe ser la necesaria y suficiente, sin excesos ni defectos. Los DIV se usan

principalmente cuando:

1) LOS MENSAJES SON LARGOS y COMPLEJOS.

2) SI HA y QUE REFERIRSE A ELLOS POSTERIORMENTE.

3) SE RELACIONAN CON UNA SITUACION DE ESPACIO.

4) NO IMPLICAN ACCION INMEDIATA.

5) EL OIDO ESTA SOBRACARGADO.

6) EL LUGAR ES MUY RUIDOSO

7) LA PERSONA PERMANECE EN POSICION FIJA.

Los parámetros que intervienen en las respuestas de las personas son la visibilidad,

la legibilidad, el grado de fatiga y la compatibilidad. Algunos de los aspectos específicos

relacionados con estas cuatro variables, son:

Visibilidad: brillo y contraste.

Legibilidad: tamaño, claridad y tipo de fuente luminosa.

Grado de fatiga: fuente luminosa, color, parpadeo.

Compatibilidad: grado de adecuación del sistema

Básicamente son siete los dispositivos visuales con los que contamos en la actualidad, pero

no se descartan los posibles dispositivos para un futuro, como podrían ser imágenes

holográficas; a continuación se enumeran los dispositivos informativos visuales (DIV)

básicos.

4

DISPOSITIVOS INFORMATIVOS VISUALES (D.I.V.)

1. ALARMAS. 2. INDICADORES. 3. CONTADORES.

4. DIALES y CUADRANTES. 5. SÍMBOLOS.

6. LENGUAJE ESCRITO.

ABCD....

7. PANTALLAS

A la hora de diseñar diferentes sistemas de captación visual de información,

debemos considerar las diferencias individuales tales como: edad, tiempo de reacción,

adaptación, acomodación y agudeza visuales, cromatismo, cultura, fatiga y

entrenamiento.

Además, se deben atender las condiciones externas (ambiente), que afectan a las

discriminaciones visuales, tales como contrastes, tiempo de exposición, relación de

luminancias, movimiento del objeto, deslumbramientos y condiciones

atmosféricas, (neblina, lluvia, humo, temperatura del aire, etc.).

4 5 65

10

15

2025 30 3540

455

055

manometro de perbolar

Kg / cm2

5

Los dispositivos informativos visuales (también llamados displays) son captadores

de información que facilitan la percepción por el hombre, ya sea mediante una

transducción del estímulo a un sistema de codificación o de umbrales humanos que

permitan su captación o, en otros casos, simplemente mediante la presentación en

umbrales humanos adecuados de la energía que emiten las fuentes externas que se

deben percibir. (Véase figura 5.2.).

Figura 5.2, diagrama simplificado del proceso de la información visual.

Las alarmas Son dispositivos que transmiten la información urgente de forma rápida y clara, se

manejan con un bit de información (si-no) sin Ollas alternativas. Su significado debe ser

conocido por todos los operarios del lugar de trabajo. Acostumbran a estar relacionados

con alarmas sonoras para llamar la atención, y deben poseer un determinado parpadeo.

Como ejemplo citaremos la lámpara parpadeante o fija que alerta sobre la falta de

combustible, la alarma visual en las plantas nucleares, las alarmas de las ambulancias y

bomberos, etc.

Estimulo / Mensaje Formacion De Imagen Sensibilización de la

Retina

Proceso Neuro -

RetinianoProceso Cerebral Formación de

Imagenes de la Memoria

Proceso de Analisis

?

Toma de decisión

Retroalimentación

Respuesta / Acción

6

Los indicadores La diferencia fundamental respecto a las alarmas estriba en que los indicadores no

llevan añadido el componente de urgencia. Se pueden utilizar para indicar

funcionamiento, paro, dirección, etc.: El intermitente de un coche, las señales del tráfico,

el rótulo del nombre de una calle, etc... son buenos ejemplos de indicadores.

Símbolos Por su sencillez y fácil comprensión son elementos muy útiles; el peligro consiste en

una mala utilización, ya sea por ambigüedad, por deficiencias en la normalización, o por

incompatibilidad cultural: Los carteles de riesgo eléctrico, de no fumar, toxicidad, campo

de fútbol, etc..

Los contadores Son los más sencillos de todos los DIV que informan sobre valores numéricos, con

un número muy bajo de errores en la lectura. No sirven para variables cuyos cambios son

muy rápidos, ya que no permitirían la lectura e incluso podrían llevar a confusión de

sentido en la variación de los valores: El contador de kw/h, reloj digital horario, reloj

checador de turno, etc.

Diales y cuadrantes Son los DIV más complejos. En función de su forma pueden ser circulares,

semicirculares, sectoriales, cuadrados, rectangulares (horizontales y verticales).

Por su funcionamiento se pueden clasificar como indicador móvil con escala fija

y como indicador fijo con escala móvil. Los de indicador fijo provocan menos errores

de lectura; sin embargo, los de indicador móvil permiten conocer mejor el régimen de

cambio de la variable. Ejemplos: el reloj analógico, medidores de presión, termómetros...

(Véase figura 5.3)

Indicador móvil con escala fija Indicador fijo con escala móvil

Figura 5.3. Indicadores con escalas fijas y móviles

5 6473

1 2 3 4 5 6 7 8 9

51

015

20253035 40

4550

55

Kg / cm2

4 5 6

51

015

2025 30 3540

455

055

manometro de perbolar

Kg / cm2

7

5.2 Características generales de los dispositivos informativos visuales (DIV)

1) Su precisión debe de ser la necesaria (la precisión es la división más pequeña de una

escala).

2) Su exactitud debe de ser la mayor posible (la exactitud es la capacidad del dispositivo

para reproducir el mismo valor cuando aparece la misma condición).

3) Deben ser lo más simples que sea posible.

4) Deben ser directamente utilizables, evitando los cálculos. A la sumo utilizar factores

múltiplos de 10.

5) Las divisiones de las escalas deben ser 1,2 y 5.

6) En las escalas sólo deben aparecer números en las divisiones mayores.

7) La lectura de los números debe ser siempre en posición vertical.

8) El tamaño de las marcas debe estar de acuerdo con la distancia visual, la

iluminación, y el contraste, donde la distancia visual (d), quedara de acuerdo a la

siguiente tabla:

Altura de marcas grandes = d / 90

Altura marcas medianas = d / 125

Altura marcas pequeñas = d / 200

Grosor de las marcas = d / 5000.

Distancia entre dos marcas pequeñas = d / 600

Distancia entre dos marcas grandes = d / 50.

9) Las dimensiones de las letras y números se deberían adecuar a las siguientes

proporciones:

Relación altura: anchura = 0,7 : 1

Relación grosor: altura = 1 : 6 (para negro sobre blanco)

= 1 : 8 (para blanco sobre negro).

10) La distancia de la punta del indicador al número, o a la división debe ser la mínima

posible, evitando siempre el enmascaramiento.

11) La punta del indicador debe ser aguda, formando un ángulo de 20°.

12) Los planos del indicador y de la escala deben estar lo más cercanos que sea posible

para evitar el error de paralaje.

13) Siempre que se pueda se deben sustituir los números por colores (por ejemplo:

verde, amarillo y rojo), zonas.

8

14) Es muy útil combinar estas lecturas con dispositivos sonoros de advertencia para

valores críticos.

15) Las combinaciones que se pueden efectuar con los números y las letras son

prácticamente infinitas. Se utilizan para valoraciones, descripciones e

identificaciones. El contraste debe ser superior al 75-80%. En ocasiones puede ser

útil su combinación con colores, luces y sonidos para acentuar su capacidad de

información cualitativa.

16) El conjunto de colores incluyendo tonos, matices, textura, etc. es prácticamente

ilimitado. Se establece, por las normas de seguridad e higiene en el trabajo, utilizar

los colores normalizados, y si se puede simplificar: rojo, amarillo, verde, blanco y

negro. Se aconseja su utilización en indicadores cualitativos y para tareas de

emergencia y búsqueda.

17) Luces: aunque se pueden emplear diez colores diferentes, se recomienda limitar su

utilización a cuatro: rojo, verde, amarillo y blanco. Se utilizan en displays cualitativos,

como apoyo a los cuantitativos y en señales de alarma. El parpadeo se utilizará en

señales de alarma, la frecuencia de parpadeo se debe mantener en menos de 1

parpadeo / segundo y siempre debe ser menor que la frecuencia crítica de fusión

retiniana.

18) La intensidad del brillo se debe limitar a tres grados: muy opaco, normal e intenso.

Los flashes se deben limitar a dos y tienen importancia en señales de alerta.

19) Se recomiendan las formas geométricas, aunque se ha comprobado que se pueden

utilizar hasta veinte: triángulos, círculos, estrellas, rombos, y semicírculos. Se utilizan

en representaciones simbólicas para identificación.

20) Las figuras descriptivas se recomienda que sean: definidas, cerradas, simples y

unificadas, por ejemplo, debemos de considerar, las siguientes características:

Lo más simple que sea posible.

Precisión necesaria y suficiente.

Directamente legibles para evitar cálculos, o usar factores múltiplos de 10.

Las divisiones de las escalas deben ser 1, 2 y 5.

Numerar solo las divisiones grandes.

La lectura de los números debe ser vertical.

El tamaño de las marcas debe estar relacionado con la distancia visual,

iluminación y contraste.

La punta del indicador debe ser aguda y estar lo mas cerca posible del

número pero sin tocarlo.

Los planos del indicador y la escala deben estar lo mas próximos posible.

9

Ubicación de los DIV La ubicación de los DIV requiere de una atención especial, ya que éstos están

condicionados por los siguientes aspectos:

1) Su importancia dentro del sistema tratado.

2) Su frecuencia de uso.

3) Su posible agrupamiento con otros DIV según su función, o relacionado con

sus controles correspondientes.

4) La secuencia de las lecturas.

5) Las atmósferas de trabajo.

6) Las cargas de trabajo físico (alta, media y baja).

7) La iluminación (reflexiones indeseables, sombras, etc.).

8) Polvo y suciedad.

Pantallas Las consideraciones que deben tener las pantallas hacen referencia a su

dimensión ya las posibilidades de control del contraste, brillo, rotación, e inclinación:

1) El usuario debe poder regular la luminosidad y el contraste.

2) La luminancia de la pantalla no debe ser inferior a 10 cd/m2 y la de los

caracteres estará entre 3 y 15 veces la de la pantalla; la relación correcta

oscilará entre 6:1 y 10:1.

3) La altura del borde superior de la pantalla debe estar relacionada con la

altura de ojos del operador y no deberá superar la línea horizontal de los

ojos.

4) Respecto al tamaño de pantalla, las de 12" son válidas para trabajos

ocasionales. Para trabajos de entrada de datos el mínimo es de 14". Las

pantallas mayores de 16" permiten la visualización de un documento

estándar de tamaño DIN A-4 completo.

5) Siempre que se pueda se optará por pantallas de resolución 72 dpi. y

aspecto ratio 1 (que los píxeles sean cuadrados).

6) Si mantenemos una frecuencia de centelleo de 70 barridos por segundo (Hz)

podemos decir que prácticamente será buena para el 95 % de la población,

aunque existirá un 5% que debido a su alta sensibilidad se sentirá molesto;

la solución estriba en incrementar la frecuencia.

10

7) El color de los caracteres negros sobre blanco ofrece mejor contraste que

los caracteres blancos sobre fondo negro, y además son compatibles con la

mayoría de los documentos escritos en papel. Algunos autores recomiendan

el color marrón ámbar para el fondo con caracteres amarillos, debido a su

buen contraste con baja intensidad de iluminación, ya que corresponden a la

máxima sensibilidad del ojo, 'situada entre los 540 y los 590 nm (amarillo

verdoso), ya que su percepción es menos perturbada por los fenómenos de

reflexión.

8) La forma de los caracteres debe estar bien definida.

9) Los caracteres deben estar bien diseñados (la matriz de píxeles de 7 x 9 es

la preferible, aunque podemos aumentar la matriz a 11 x 14). Si no es así

pueden confundirse los caracteres C-G, X-K, T-1-Y, U-V, D-O-0, 8-B, y S-5.

10) El tamaño de los caracteres debe ser de 3,5 a 4,5 mm para que su lectura

sea fácil a la distancia de 40- 70 cm. Lo mejor es trabajar con programas

que admitan el cambio de tamaño.

11) La anchura de los caracteres debe estar comprendida entre el 60 y el 80%

de la altura y su espesor debe ser próximo al 15%.

12) La separación entre caracteres será inferior al 20% de la anchura.

13) Los caracteres deben ser estables y no emitir centelleo.

14) La distancia interlineal (mínimo 120% del cuerpo de letra utilizada) debe ser

lo suficientemente amplia para que los caracteres en minúscula de líneas

contiguas queden suficientemente separados para distinguirlos entre sí; dos

líneas de separación suele ser una buena distancia.

15) La separación entre línea base será del 120 al 150% del cuerpo de letra

utilizada.

16) La fosforescencia residual en algunos ordenadores tarda un tiempo

apreciable en desaparecer de la pantalla. Se debiera mantener un tiempo de

persistencia inferior a 0,02 segundos.

17) El borde coloreado de la pantalla no debe diferir demasiado del de la propia

pantalla; debe proporcionar una transición suave entre la superficie de la

pantalla y el borde, y no debe exceder la relación 3: 1.

18) Para evitar reflexiones es importante que pueda cambiarse fácilmente el

ángulo de inclinación de la pantalla; el movimiento debe estar comprendido

entre 15° hacia arriba y 5° hacia abajo.

19) La superficie exterior de la pantalla debe estar tratada de tal forma que

elimine los posibles reflejos, "imágenes fantasma", y que no sea necesario

poner un filtro exterior.

20) Las radiaciones no visibles que pudieran estar presentes en la pantalla,

como los rayos X, UV e IR, deben tender a cero. Si existen deben estar

dentro de los límites permitidos.

11

21) El cursor debe ser fácilmente localizable (parpadeo) y poco molesto. No

debe confundirse con otros símbolos.

22) Los dispositivos de control del monitor deben estar en lugares accesibles

para facilitar su manipulación.

23) La posición de la pantalla respecto a las ventanas, luminarias del techo y

luminarias suplementarias para evitar reflejos indeseables.

Lenguaje escrito Antes de elaborar un documento escrito se deben considerar una serie de puntos

que ayudan a rebajar los posibles errores en la comunicación:

Tener claros los objetivos perseguidos.

Determinar las características de los transmisores del mensaje.

Concretar las características de los receptores del mensaje.

Valorar el "ruido" existente en el sistema.

Efectividad del mensaje.

Evitar la redundancia.

Capacidad del canal de transmisión.

Las reglas para el uso del lenguaje en comunicación escrita se deben apoyar en la

selección cuidadosa de las palabras, en el modo de usarlas, en la construcción de las

frases y del idioma empleado.

Uso de oraciones cortas.

Títulos expresivos y breves.

Describir el todo antes que las partes.

Uso de oraciones activas.

Uso de oraciones afirmativas (excepto para evitar conductas arraigadas).

Uso de palabras conocidas.

Organización de secuencia temporal.

Evitar la ambigüedad (precisión y claridad).

Legibilidad.

McCormick propone usar letras negras sobre fondo blanco para textos de

instrucciones o advertencia en equipos para una distancia de lectura entre 350-1400 mm;

las letras con una relación óptima grueso / altura (G/H) del/6 hasta1/8:

U = O,O56D + K1 + K2

Donde:

12

H = altura de las letras en milímetros

D = distancia de lectura en milímetros

K1 = factor de corrección según la iluminación y las condiciones de visión como sigue:

K1 =1,5 mm para un nivel de iluminación > de 10 lux y condiciones de lectura favorables.

K1 = 4,1 mm para un nivel de iluminación > de 10 lux y condiciones de lectura desfavorables.

K1 = 4,1 mm para un nivel de iluminación < de 10 lux y condiciones de lectura favorables.

K1 = 4,1 mm para un nivel de iluminación < de 10 lux y condiciones de lectura desfavorables.

K1 = 6,6 mm para un nivel de iluminación < de 10 lux y condiciones de lectura desfavorables.

k2 = factor de corrección según la importancia del mensaje 1,9 mm para situaciones de emergencia.

5.3 Dispositivos Informativos Sonoros

Las características de la información audible se pueden resumir de la siguiente forma:

No requieren una posición fija del trabajador.

Resisten más la fatiga.

Llaman más la atención.

Sólo se utilizan para alarmas o indicativos de un máximo de dos o tres

situaciones, con excepción del lenguaje hablado que se utiliza para impartir

instrucciones.

5 Se pueden utilizar en combinación con dispositivos visuales.

Su nivel de presión sonora en el punto de recepción debe estar al menos 10 dB

por encima del ruido de fondo.

La comunicación oral sin amplificación está en un rango de presión sonora

entre 46 (susurro) y 86 (grito) dB, y la audición máxima se obtiene alrededor de

los 3400 Hz.

Los dispositivos informativos sonoros se pueden clasificar en timbres, chicharras,

sirenas, etc., además del lenguaje hablado. En su utilización deben considerarse los

siguientes aspectos:

Para mensajes cortos y simples.

Cuando no haya que referirse a ellos posteriormente.

Cuando se relacionan con sucesos o eventos en el tiempo. 4 Si implican una

acción inmediata.

Si el canal visual está sobrecargado.

Cuando el lugar está muy oscuro o muy luminoso.

Cuando el operario no permanece fijo en un puesto.

13

Para comprobar la inteligibilidad de la información oral se puede recurrir a pruebas

con sílabas sin sentido, si el 95% de vocales y consonantes son bien recibidas se puede

decir que la inteligibilidad es normal; para el 80% se permite la comprensión; para el 75%

se requiere alta concentración y para menos del 65% hay mala inteligibilidad. Para esto

existen tablas de comprobación silábicas por idiomas, dialectos y poblaciones, ya que las

diferencias idiomáticas son importantes.( Véase figura 5.4.).

MONOSILABOS PARA LA PRUEBA DE INTELIGIBILIDAD DEL HABLA

PREN DRO BRE LON GOR JAR TIN CER TRO DRI MUL

NAL BIN PUS CHOR PAL LUM BLE CLA JAC LIN JIM

MEL RAL DUS CES TEL MOS AL AU LOI CLE COR

MIS FER GUI LAR ÑAR CHON SA PAR TAS LES BE

BIAR TUN PEC JUE ÑAL ÑIS TIL QUI GRE JUS QUEL

LLIN DUR SIM SUA PAU CLI PAU QUES MAI AR CIU

BUR BRI FO JU NUN BLA CHU IS FLA DIS SIS

PES CER ZAN PRU REN PIS GA AT TAl NER DRA

SIT TIL MER lO LAM NEL DOL CLA GLO DES ROI

POT

Figura 5.4. Monosílabos para la prueba de inteligibilidad del habla.

(Ergonomía 1, Fundamentos. P. 44, Mondelo. Pedro R.)

También se utilizan tablas y gráficos como el del nivel de interferencia del habla

(NIH) que es el promedio del nivel de presión sonora en las bandas de octava con

frecuencia central de 500, 1000 y 2000 Hz. Igualmente existe el método de la

interferencia de la comunicación oral (ICO), que correlaciona el ruido de fondo con la

distancia y el nivel de presión sonora de la voz (normal, alta, casi gritando, gritando, y

exclamación) (Véase figura 5.5.).

EXCLAMACIONGRITANDO

CASI GRITANDOVOZ ALTAVOZ NORMAL

0.25 0.5 1 2 4 840

50

60

70

80

90

100

110

Distancia en m

Ru

ido

de

fo

nd

o e

n d

B (

)

14

Figura 5.5. Interferencia de la comunicación oral.

5.4 Dispositivos informativos táctiles Generalmente se utilizan para identificar controles en lugares con baja iluminación,

o cuando hay gran densidad de controles, o para personas con dificultades visuales

graves.

Debido a la redundancia del estímulo, son útiles para evitar errores de

manipulación, su óptima selección ayuda a incrementar la fiabilidad del sistema. La forma

debe guardar analogía con la función siempre que sea posible (Véase figura 5.6.).

Mandos de: Rotación múltiple Rotación fraccional Posición de retén

Mandos de forma codificada y estandarizada Serie de mandos para palancas, distinguibles solo

Que emplean los aviones de la USAF. Por el tacto. Las formas de cada serie rara vez se

confunden con las de la otra Figura 5.6. Ejemplos de dispositivos informativos táctiles, donde la forma guarda relación con

la función

Relaciones de control El control de los sistemas es el objetivo final del usuario, todo sistema debe estar

proyectado para que su fiabilidad esté dentro de los límites previstos, para ello se debe

recibir la información codificada de tal forma que sea significativa y que las diferencias

puedan ser captadas. A continuación se muestra un esquema muy simplificado de la

operación de control (Véase figura 5. 7).

1.) Concepción de la Meta

2.) Selección de la Meta

3.) Programación

4.) Ejecución del Programa

I

C S P E

I

15

Figura 5.7. Etapas de la función de control

Para una buena relación de control es necesario establecer la secuencia de

interacciones entre la antropometría y las relaciones informativas; una vez analizadas

éstas y su interacción, estableceremos el tipo y calidad de relación de control que

debemos aplicar al sistema, así como las funciones básicas que deben cumplir los

controles:

o Activar y desactivar (interruptor de luz).

o Fijación de valores discretos (selector de velocidades de una batidora).

Reglas para la selección y ubicación de controles.

1. Distribuir los controles para que ninguna extremidad se sobrecargue.

a. Los controles que requieren ajuste rápido y preciso se deben asignar

a las manos.

b. Los que requieran aplicaciones de fuerzas (empujando) grandes y

continuas se deben asignar a los pies.

c. A las manos se les pueden destinar una gran cantidad y variedad de

controles siempre que no requieran operación simultánea, pero a

cada pie sólo debe asignarse uno o dos controles con empuje frontal

o flexión del tobillo.

2. Seleccionar, ubicar y orientar los controles de forma compatible con los

dispositivos informativos, componentes del equipo o vehículo asociado.

3. Seleccionar controles multirrotativos cuando se requiera un ajuste preciso en

un amplio intervalo de ajuste, ya que los lineales están limitados por la

amplitud del movimiento. Con el control rotativo se puede lograr cualquier

grado de precisión, aunque el tiempo de operación puede verse afectado.

4. Seleccionar controles de ajustes discretos por pasos con retención, o

botoneras cuando la variable de control se pueda ajustar a valores discretos

(sólo se requiere un número limitado de posiciones), o cuando la precisión

permita que todo el espectro se puede representar por un número limitado

de posiciones.

5. Seleccionar controles de ajustes continuos cuando se necesite precisión o

más de 24 ajustes discretos. Los ajustes continuos requieren mayor

atención y tiempo.

6. Seleccionar controles que sean fácilmente identificables normalizando sus

ubicaciones. Todos los controles críticos o de emergencia deben

identificarse visualmente y por el tacto. La identificación no debe dificultar la

manipulación del control ni provocar una activación accidental.

16

7. Combinar los controles relacionados funcionalmente para facilitar fa

operación simultánea o en secuencia, o para economizar espacio en el

panel de mando.

Información que se requerirá para seleccionar o diseñar controles:

La función del control.

Los requerimientos de la tarea de control.

Las necesidades informativas del controlador.

Los requerimientos impuestos por el puesto de trabajo

Las consecuencias de un mal accionamiento o de un accionamiento

accidental.

Tipos de controles; Una clasificación de los tipos de controles que pueden ser usados en los puestos de

trabajo, aunque con frecuencia aparezcan mezclados o en un mismo control, es la

siguiente:

1. Botón pulsador manual. Es el control mas simple y rápido, usado para

activar y desactivar.

2. Botón pulsador de pie. Para cuando las manos estén muy ocupadas se

utiliza en situaciones similares al anterior.

3. Interruptor de palanca. Para operaciones que requieren alta velocidad,

pudiendo ser dos o tres posiciones.

17

4. Selector rotativo. De escala móvil (1) y de escala fija (2), son de valores

discretos o de valores continuos, siendo más precisos los de valores

discretos. En los de escala fija el tiempo de selección y los errores son

menores (aproximadamente la mitad) que los de escalas móviles.

5. Perillas. Son selectores rotativos sin escala, o asociados a una escala

vertical u horizontal (radio: selección de estación, Fijación de temperatura,

etc,), el operario recibe de manera general información por del estado del

sistema por otro dispositivo, (Volumen de sonido en el radio, aguja adjunta

ala escala del termómetro, etc.).

6. Volantes y manivelas. Se utilizan para abrir y serrar válvulas,

desplazamiento de bancadas, etc. Los diámetros de los volantes y la

longitud de las manivelas dependerá de las dimensiones de la mano y de la

fuerza y de la velocidad que se requiera para accionarla.

7. Palancas. Su longitud también esta en relación de la fuerza y la rapidez,

aunque la gran mayoría son poco precisas, algunas se utilizan en controles

de aviones o joysticks, que aunadas a otos transductores del movimiento

pueden generar alta precisión con el entrenamiento y práctica continua.

18

8. Pedales. Existe una gran variedad aunque el diseño depende de la función,

de su relación fuerza distancia y del ángulo que forma el pie con la tibia.

Por ejemplo el pedal de la máquina de coser, el acelerador, freno y

embrague del coche, etc.

9. Teclados: Se utilizan para introducir datos, es rápido.

10. Ratón y esferas. Están asociados a una o más teclas y su desplazamiento o

movimiento esferoidal es de acuerdo a las necesidades del usuario, aunque

hay que vigilar su velocidad y precisión, así como su adaptabilidad a la mano

(zurdos y diestros, tamaño, etc.).

Todos los controles deben ser diseñados y distribuidos de tal manera que ninguna extremidad se sobrecargue, ya sea por exceso o por falta de resistencia a la acción del operario, o bien por estar muy amontonados, que para accionarlos una extremidad estorbe a la otra.

Los controles se deben orientar y ubicar de forma compatible con los

dispositivos informativos.

19

1

CAPITULO VI EL MEDIO AMBIENTE

La ergonomía y el medio ambiente de trabajo

medio ambiente de trabajo es uno de los elementos fundamentales de clara

incidencia en el comportamiento, el rendimiento y la motivación del trabajador, afectando

directamente en su salud, su desempeño y su comodidad. El medio de trabajo el resultado

del clima laboral de la tecnología, de los medios y procedimientos de trabajo y del entorno

del puesto, en el cual confluye una serie de condiciones visibles que el trabajador no ve,

pero percibe, siente y asimila o rechaza.

Los efectos de todos estos elementos visibles (máquinas, individuos, tableros.

mobiliario, herramientas) e invisibles (contaminación, viento, etc.) se combinan de tal

manera que se constituyen en elementos extremosos y contaminantes que destruyen la

integridad del individuo. A mayor poder y fuerza de adaptación, mayor desgaste y, por

ende, mayor descenso en el desempeño del trabajador.

La capacidad física, representada por la salud física, y la capacidad mental, por

.poder de razonamiento y de control, agotan sus reservas en un ambiente de trabajo

deteriorado, insalubre y con presiones de todo tipo.

La ergonomía, que estudia al individuo en el marco del sistema hombre-máquina-

ambiente, presta igual atención a este último elemento. De este modo comienza la tarea

por el análisis de los diversos factores del entorno que influyen sobre el sistema y trata de

prevenirla influencia negativa que las condiciones laborales pueden tener sobre el

individuo, tratando de eliminar los posibles riesgos y condiciones negativas para así poder

optimizar el rendimiento del individuo y del sistema hombre - máquina.- ambiente en su

conjunto. Se consideran condiciones de trabajo los factores del entorno de producción que

influyen en la salud y rendimiento del trabajador. El ambiente laboral puede clasificarse, de

acuerdo con su grado de confortabilidad para el trabajador, en:

Confortable. Que no altera en absoluto las condiciones patológicas y de

rendimiento del trabajador.

Semiconfortable. Que altera parcialmente el rendimiento del trabajador .

Inconfortable. Que altera las condiciones patológicas del trabajador.

Súperinconfortable. Que impide física y patológicamente cumplir con una

tarea cualquiera.

Superconfortable. Que asegura la creación del medio externo confortable

en el puesto de trabajo.

2

El análisis ergonómico del medio ambiente .parte de los siguientes aspectos:

a) El individuo sometido a las influencias del medio ambiente. El estudio conlleva el

análisis de las características individuales (edad, sexo, adapta(ión, preparación,

etc.) y de las características de las influencias laborales (seguridad, comodidad,

salud, etc.).

b) Influencia o combinación de influencias que inciden en el individuo. El estudio de

los mecanismos de influencia físicos, fisiológicos y psicológicos del entorno

permite determinar los tipos de influencia en el individuo y su alcance.

c) Importancia y aceptación de las distintas influencias. Con base en la interacción

de las distintas influencias puede determinarse cómo influye el entorno en los

cuatro componentes de la actividad del hombre; dichos componentes son:

1. Motivación. Disposición para cumplir con el trabajo.

2. Operatividad. Eficacia en el desempeño.

3. Actividad. Regulación de la actividad especifica.

4. Componente básico. Estado de las funciones físicas que aseguran la

capacidad no especifica del trabajo.

Para cumplir con el factor comodidad del trabajador, la ergonomía recurre a la

técnica, la cual a través del diseño asegura los parámetros confortables para el hombre en

la elaboración de los proyectos técnicos; ejemplo de ello es el medio ambiente creado en

las cosmonaves para la comodidad de los astronautas.

El Ambiente de Trabajo.

El ambiente de trabajo es un factor esencial en el rendimiento humano. Este tiende a

deteriorarse a medida que transcurre el tiempo, unas veces como consecuencia de la

fatiga física, y otras como resultado del aburrimiento y la falta de motivación. Es necesario

controlar que el hombre no trabaje más allá de los límites máximos de resistencia y que las

condiciones ambientales sean adecuadas para evitar sobrepasar los límites de su

resistencia al esfuerzo. El individuo se enfrenta en el trabajo a una serie de problemas de

eliminación de temperatura, humedad, ruido y vibraciones, iluminación escasa o

deslumbrante, etc.

El medio en que vive el trabajador generalmente es falto de orden e higiene, el cual

proyecta después al puesto de trabajo. El orden y la limpieza producen una sensación

psicológica y física de bienestar y comodidad; el desorden y la falta de higiene afectan la

eficiencia y eficacia en el trabajo y crean situaciones potenciales de accidentes.

3

A continuación se analizan brevemente los factores invisibles o indirectos del entorno

que inciden sobre el sistema hombre - máquina ambiente.

CONFORT.

Es conocido el caso de edificios de oficinas donde las condiciones climáticas

(artificiales o no) pueden llegar a condicionar las actitudes y estados de ánimo de sus

ocupantes. También es conocido el hecho de que en ciertas regiones climáticas, donde

prevalece el excesivo calor o frío, la energía se ve disminuida por el esfuerzo biológico

al que se ve sometido el cuerpo para adaptarse a condiciones extremas. El ambiente

físico consiste de diversos elementos en una compleja interrelación; una manera de

tratar de describir el medio ambiente es: luz, sonido, clima, espacio y los elementos

animados. Todos ellos actúan directamente en el cuerpo humano, que trata de

absorberlos o en su caso de contrarrestar sus efectos.

Reacciones físicas y psicológicas resultan de la lucha por conseguir este equilibrio

procurando emplear el mínimo de energía para adaptarse al medio ambiente. Las

condiciones de lograr éste equilibrio se define como "zona de confort" y el empleo del

resto de la energía se destina a la productividad. Para lograr ese bienestar, el refugio del

hombre es uno de los instrumentos principales para lograr dicho confort; modifica el

medio ambiente interno para hacer más viable las condiciones de habitabilidad. Debe

filtrar , absorber o repeler los elementos ambientales de acuerdo a sus contribuciones

benéficas o adversas al confort del hombre.

6.1 EL RUIDO. Es un factor del, ambiente laboral, definido como el "sonido no deseado", y consiste

en una vibración experimentada a través del aire cuyos parámetros obedecen al de un tono

simple: frecuencia e intensidad. El ruido causa efectos patológicos en el organismo

humano como, por ejemplo, pérdida temporal de la audición, fatiga psicológica por el

estado de aburrimiento y rechazo, estados de confusión debido a la alteración psíquica del

individuo y falta de percepción ante señales auditivas de previsión.

El sonido es una forma de energía producida por la vibración de los cuerpos. Se

transmite por el aire mediante vibraciones invisibles y entran en el oído creando una

sensación. Habría que medir el nivel de recepción en vatios por m2 de superficie, pero

como este número resulta muy pequeño se utiliza e! cociente de dicha energía entre otra

de referencia correspondiente a la intensidad sonora de 3000 Hz o ciclos por segundo, que

resulta umbral para el oído humano (Bel).

4

El logaritmo de este cociente es el decibelio o unidad de medida del sonido. Cero

decibelios es el umbral de la audición y 120 decibelios el del dolor. Los sonidos en la

industria son producidos por vibraciones de diversas frecuencias; se pueden oír desde

unos 20 c.p.s. (ciclos por segundo) hasta unos 15 000.

Las investigaciones científicas sobre el ruido están encaminadas en distintas

direcciones:

Elaboración de criterios para la reglamentación sobre ruidos, teniendo en cuenta

factores tales como:

Tiempo de exposición al ruido considerando loS contornos de riesgo al año

que dan los niveles de ruido máximos.

Tipo de ruido. Continuo produce más CUT (cambios de umbral temporales:

sordera temporal); intermitente, produce más CUP (cambios de umbral

permanente: sordera permanente).

Objetivos del ruido: previsión, avería, etc.

Sensibilidad individual al ruido: variaciones del umbral de audición de acuerdo

con edad y sexo.

Sumatoria de los ruidos del entorno global.

Acción combinada del ruido con otros factores del entorno.

Métodos de pronóstico, que permite seleccionar a las personas de acuerdo

con su elevada sensibilidad al ruido.

.Alteraciones provocadas por el ruido, tales como:

o Influencia del ruido en el sistema de información gen ética del hombre.

o Cambios en los subsistemas subcelular y molecular.

o Trastornos profesionales de tos órganos del oído.

o El umbral normal de detección del ruido declina más rápidamente en

frecuencias altas que en frecuencias bajas.

o Debilitamiento de la atención del trabajador.

o Deterioro del estado psíquico general.

o Incremento de la fatiga y reducción de la productividad.

Efectos del ruido en el desempeño del trabajo.

5

o Efecto de enmascaramiento, por el cual un sonido no es detectable

por la presencia de otro sonido, el enmascarador, lo que produce la

distorsión en la comunicación.

o Afecta el desempeño cognoscitivo en grado menor y temporal,

disminuyendo su capacidad de concentración.

o Produce un malestar subjetivo de acuerdo con la si o no aceptación

del ruido, que ocasiona desmotivación en el trabajo, dificultad en el

diálogo, interferencia en la atención, etc.

Al respecto, Kryter (1970)1 considera varios aspectos en el ruido que afectan el nivel

de malestar:

El contenido y el nivel del espectro.

La complejidad del espectro.

La duración del sonido.

El tiempo de aparición o surgimiento del sonido.

El nivel máximo alcanzado por sonidos impulsivos.

Estudio de la Acústica

El estudio de la acústica en los espacios cerrados está orientado a la disminución del

ruido y al reparto uniforme de la energía sonora. El punto de partida es el control del ruido

en su origen, ya etapas sucesivas aislar el mismo mediante elementos entre la fuente y el

auditorio, abasteciendo de equipo individual de producción y modificando la disposición de

plantas. Es más fácil el control de ruidos diferenciados, intermitentes o diferentes

intensidades que aquellos que son constantes, idénticos y demasiado cercanos. La

siguiente tabla de niveles sonoros recomendados puede constituir un punto de referencia

para la planificación y el diseño de áreas de trabajo(Véase figura 6.1.).

Ambiente dB

Sala de grabación 25

Sala de conciertos 30

Hospital 35

Sala de conferencias 40

Sala de clase 40

Oficinas 45

Bancos, almacenes 50

Restaurantes 50

1 Kryter, K.D. The effects of Noise on Man. Academic Press. Nueva York, 1970.

6

fábricas 50 - 80

Figura 6.1. Niveles sonoros máximos recomendados

Al respecto lo ideal sería controlar el ruido de las máquinas en su origen, lo que

puede lograrse mediante la adecuada elección del equipo. Sin embargo, no siempre se

puede aislar las máquinas ruidosas de las zonas donde debe haber calma; además, el

operador está permanentemente expuesto al ruido. En estos casos, la misión principal de

la empresa es tratar de solucionar el problema tanto por el lado del aislamiento de la

máquina como por el del operador, que por razones de trabajo debe permanecer expuesto

a dicho fenómeno.

Una medida general que puede servir de punto de partida a los responsables

de la lucha contra el ruido será:

Planificar una organización adecuada que permita aislar hasta donde sea

posible los ruidos.

Concebir estructuras que impidan su propagación.

Aislamiento de máquinas.

Aislamiento de ambientes.

El rendimiento en la tarea se ve afectado por los efectos del ruido,

contribuyendo a crear sensación de aburrimiento y fatiga. En término de rendimiento,

ciertos sonidos pueden considerarse como inhibidores, otros como sin efecto

apreciable y otros más como estimulantes. Más allá del límite normal de audición, el

ruido tiende a acumular la tensión muscular, con el consiguiente aumento de energía.

Cuando se trata de trabajos rudimentarios, sus efectos son poco perceptibles; en

trabajos más delicados deja sentir su acción negativa. El trabajo mental es el más

afectado en su rendimiento por el ruido.

6.2 LA VIBRACIÓN

Se define como cualquier movimiento que hace un cuerpo alrededor de un punto fijo.

El movimiento de un cuerpo en vibración se describe en términos de dos parámetros: la

frecuencia y la intensidad de la vibración.

La frecuencia equivale a la velocidad del movimiento en ciclos por segundo o hertz (1

c.p.s = 1 hertz), y se representa por una curva sinusoidal de ciclo. (Véase figura 6.2)

Tiempo

Amplitud

Ciclo

7

Figura 6.2. Curva Sinusoidal de ciclo

La intensidad generalmente se mide por la amplitud de la curva y se expresa en

unidades normales de distancia (cm o mm); dicha intensidad es la distancia máxima a la

que se mueve un cuerpo de su posición inicial. Actualmente se emplea en términos de

aceleración la gravedad g, esto es, g = 9.81 mlseg2, o fuerza de aceleración que requiere

un cuerpo para vencer la gravedad y elevarse. La siguiente fórmula se aplica generalmente

en los acelerómetros que miden un cuerpo en vibración: (Véase Tabla de materiales para

la absorción de sonido.).

g = 4 2 f2 a 9.81

donde:

9 = aceleración del cuerpo:

= 3.1416:

f = frecuencia de la vibración:

a = amplitud de la vibración en centímetros.

El cuerpo humano tiene ciertos limites, entre los cuales percibe la vibración. El

umbral mínimo de percepción no ha sido definido hasta hoy rotundamente, al igual que el

umbral de tolerancia o nivel máximo de soporte de las vibraciones. Se ha tratado de

determinar un están dar de vibración, y en 1974 la norma ISO 2631 presenta un análisis

sobre la vibración tanto vertical como horizontal según tres criterios: preservación de la

salud, eficacia en el trabajo y comodidad; no obstante, aun así no es del todo confiable.

(Véase figura 6.3.).

01

1

10

100

1 10 100

Frecuencia en Hertz

Ace

lera

ción

en

m /

seg

2

8

Figura 6.3. Límites de la exposición a la vibración vertical ISO para la preservación del desempeño (HDF,

habilidad para disminuir la fatiga).

ABSORCIÓN DEL SONIDO

Material Absorbente Espesor

en cm

Distancia a

la

pared

Coeficiente de absorción

por m2

128 Hz 512 Hz 2048 Hz

Absorbentes porosos Tapizado de fieltro Mismo, separado de la pared Fajas sopladas de fibra de vidrio Placas de fibra de madera. Placas de construcción Ligera Iguales Iguales Lana de cacorina suelta Absorbentes Vibrantes Hojas de aluminio Vidrio en ventanas Papel de embalar Contraplacado de madera Lienzo encerado Paramentos Superficies pulidas de piedra (mármol) Superficie de agua Chapas metálicas Revoque liso de cal sobre mampostería Revoque liso de yeso sobre mampostería Hormigón Linóleum sobre cemento Revoque rústico del cal. Empapelado de pared sobre capa de papel Piedra artificial Pavimento de goma sobre cemento Entablado de madera. Guarnecidos Muselina (50gr/m2) Telas de algodón (0.5I(g/ m2) Esteras Alfombras anudadas Alfombras de lana Mobiliario Butaca de madera Butaca tapizada en cuero Butaca tapizada de lana Un hombre

1.5 1.5 3 1.3 2.5 3.5 5 5 - 0.3 - 0.3 - - - - - - - - - - - 0.5 - - - - - - - -

- -

0 5 0 5 0 0 0 0 5 - 5 5 5 - - - - - - - - - - 0 - - - 0 0 0 - - - -

0.080 0.250 0.100 0.200 0.150 0.200 0.250 0.220

1.100 0.280 0.080 0.250 0.100

0.010 0.003 0.021 0.010 0.018 0.013 0.020 0.020 0.020 0.020 0.040 0.098

-

0.040 0.020 0.050 0.040

0.014 0.013 0.280 0.210

0.380 0.680 0.700 0.300 0.350 0.400 0.450 0.280

0.450 0.100 0.480 0.180 0.400

0.010 1.013 0.015 0.016 0.018 0.020 0.030 0.034 0.040 0.050 0.080 0.100

0.019 0.130 0.050 0.100 0.150

0.016 0.149 0.280 0.450

0.750 0.800 0.700 0.350 0.500 0.550 0.600 0.600

0.150 0.020 0.150 0.100 0.050

0.015 0.020 0.004 0.023 0.032 0.040 0.040 0.028 0.040 0.070 0.030 0.082

-

0.320 0.270 0.420 0.250

0.019 0.166 0.344 0.710

9

El estudio de las vibraciones está encaminado. entre otras cosas, a determinar:

los cambios desfavorables en el individuo.

las lesiones causadas por la frecuencia de las vibraciones en los sistemas

sanguíneos periféricos y los sistemas nerviosos expuestos a la vibración.

los efectos en la salud por la exposición frecuente a la vibración. tales como:

o Adormecimiento y torpeza de los dedos. conocido como enfermedad

de Raynaud o de los dedos blancos.

o Influencia DE LA vibración en algunas funciones fisiológicas.

o Provocación de dolores de cabeza. Fatiga y tensión de la vista

o Somnolencia, apatía y la llamada enfermedad vibracional, al

producirse cambios en el organismo.

o Alteraciones de la columna vertebral y en los riñones.

Los efectos negativos en el desempeño al perder precisión y coordinación en

las reacciones motoras, produciéndose una degradación en el control.

Los efectos de la vibración en la visión: una imagen en movimiento se fija

sobre diferentes juegos de receptores de la retina, produciéndose un traslape

de imágenes que dará lugar a la confusión final. Al respecto se dan tres

situaciones bien definidas:

o El objeto vibra ante el operador firme

o El operador vibra y el objeto permanece firme

o Ambos vibran; en el mismo sentido es menor el traslape que en el

sentido contrario.

Ambos operador y objeto, vibran; en el mismo sentido es menor el traslape

que en sentido contrario.

Los efectos sobre la ejecución cognoscitiva, que en general se debe a la

dificultad ocasionada por la vibración para percibir los estímulos de manera

visual.

Los efectos de la vibración en el desempeño motor, que obliga a los músculos

y extremidades a tensarse demasiado para equilibrar el efecto vibratorio, lo

cual como es de suponer, adelanta el efecto de la fatiga.

Los efectos sobre la comodidad, la cual causa su opuesto: la incomodidad.

entre los 4 y los 20 Hz han sido considerados por los pasajeros como

causantes de incomodidad".

10

Los aspectos que más se deben tener en cuenta para evitar la influencia negativa del

ruido y de la vibración puede reducirse a los siguientes:

Eliminar la causa de ruido y vibraciones desde el diseño hasta el empleo de los

equipos.

Aislar los ruidos mediante insonorizantes y las vibraciones mediante vibroaisladores

o vibroabsorbentes en los lugares de trabajo y vecinos.

Una buena distribución de planta y una racional distribución de locales de

máquinas.

Incrementar la insonorización del micro ambiente de trabajo.

Emplear medios de protección individual contra el ruido y la vibración.

Aislamiento de máquinas.

Las vibraciones generalmente son nocivas para el operario, tanto desde el punto de

vista comodidad como de trabajo mental y físico. La rapidez de lectura disminuye por causa

de las vibraciones verticales de baja frecuencia; los operadores sentados se ven afectados

por las vibraciones verticales, y los operadores de pie por las horizontales. Por regla

general, el cuerpo humano reacciona a las vibraciones ya las resonancias de la misma

manera que un sistema mecánico compuesto de masas y resortes.

6.3 LA TEMPERATURA

Al trabajar con el sistema hombre - máquina - ambiente uno de los aspectos que

deben considerarse es el de la temperatura. La temperatura es la modificación del

intercambio térmico del organismo, produciendo o perdiendo calor como consecuencia del

metabolismo natural del cuerpo. la temperatura interna del cuerpo humano en estado de

descanso se mantiene entre los 36.1 y los 37.2 grados Celsius. El equilibrio térmico del

cuerpo lo realiza el hipotálamo en el cerebro a través de procesos dilatorios de vasos

sanguíneos y glándulas sudoríparas y una disminución del metabolismo del cuerpo.

La temperatura influye en el bienestar, comodidad. rendimiento y seguridad del

trabajador. Los estudios ergonómicos del puesto de trabajo y del ambiente físico que rodea

al individuo consideran al calor y sus efectos como una condición ambiental importante.

El excesivo calor produce fatiga. necesitándose más tiempo de recuperación o

descanso que si se tratase de temperatura normal. Sus efectos varían de acuerdo con la

humedad del ambiente. Por ejemplo, según el gráfico de curvas de comodidad una

temperatura de 28°C con una humedad de 60 por ciento da sensación de calor, mientras

11

que con humedad del 45 por ciento la sensación es de comodidad. La línea óptima de

temperatura y humedad es la línea punteada, como se aprecia en la figura de curvas de

comodidad.(Véase figura 6.4.)

Figura 6.4. Curvas de comodidad, temperatura / humedad

La tabla de coeficientes de ambiente permite obtener el coeficiente para cada caso

con base en los valores medios de temperatura y humedad en la zona de trabajo.

El coeficiente es de 1 como mínimo y se aplica al tiempo de descanso requerido por

la fatiga muscular. Así, se obtiene un resultado en función, además, de los efectos del

calor.

La lucha contra la temperatura excesiva comprende la orientación del edificio o de la

nave industrial. su tamaño. la densidad de máquinas (sobre todo la de aquellas que

despiden calor) y la proyección de talleres con mayor ventilación. más el uso de trajes

adaptados al calor y medios de protección personal a base de amianto o aluminio (éste

contra las radiaciones infrarrojas) en formas diversas.

25

30

35

40

4550

55

60

6570

75

80

85

90

15° 20° 25° 30° 35° 40°

Demasiado Frio

Frio

Sensación de Comodidad

Caliente

Demasiado Caliente

Curva Ideal Curvas de Comodidad

Humedad Relativa

Temperatura en °C

12

El frío también perjudica al trabajador. Las temperaturas bajas le hacen perder

agilidad, sensibilidad y precisión en las manos. Esto, aparte de resultar un serio

inconveniente para la ejecución de la tarea, es un riesgo para su seguridad, ya que

aumenta el contacto con superficies cortantes debido al entumecimiento de las manos.

Efecto de la temperatura Su efecto sobre el rendimiento está paco determinada, si bien ciertos grados de

temperatura afectan fuertemente el rendimiento. Por lo general, se debe crear un entorno

cuyas condiciones correspondan a una zona de comodidad; 18°C es una condición óptima.

:

a) A 10°C aparece el agarrotamiento físico en las extremidades.

b) A 18°C son óptimos.

c) A 24°C aparece la fatiga física.

d) A 30°C se pierde agilidad y rapidez mental; las respuestas se hacen

lentas y aparecen los errores.

e) A 50°C son tolerables una hora con la limitación anterior.

f) A 70°C son tolerables media hora, pero muy por encima de la posibilidad

de actividad física o mental.

La temperatura interna óptima de 18°C debe conjugarse con la temperatura externa,

lo que da como recomendables las siguientes zonas de comodidad:

Verano: 18° a 24°C

Invierno: 17° a 22°C

Si además se tiene en cuenta el tipo de actividad, las temperaturas más

recomendables para el trabajo son:

Profesiones sedentarias: 17° a 20°C

Trabajos manuales ligeros: 15° a 18°C

Trabajos de más fuerza: 12° a 15°C

Se sabe que la humedad relativa influye sobre la sensación de calor y que un estado

higrométrico entre el 30 y 70 por ciento es confortable para la mayoría de la gente, lo que

no significa que esa variación no afecte al tiempo de recuperación.

13

La ventilación Ya sea general o por extractores locales, la ventilación permite:

Eliminar el polvo acumulado en los almacenes.

Diluir los vapores inflamables que se concentran en los recintos cerrados

Templar el excesivo calor o el frío, reduciendo la fatiga.

Los valores característicos de ventilación recomendables son:

0.3 m3/min. de aire fresco por m2 de superficie en planta para trabajos

corrientes.

0.45 m3/min. de aire fresco por m2 de superficie en planta para trabajos

difíciles.

0.15 m3/min. de aire fresco por m2 de superficie en planta para una oficina

mediana.

Los lugares de fabricación, a la temperatura se suman factores tales como.

Humedad por vapores de agua.

Desprendimiento de calor por convección y calor radiante.

Emanación de sustancias tóxicas.

Emanación de sustancias radiactivas.

Desperdicios, polvo y otros.

Por lo que lo ideal es reducir dichas concentraciones en el aire.

El frío o la baja temperatura inciden igualmente sobre el individuo, dando lugar a la

hipotermia (descenso de temperatura por debajo de los 35°C. produciendo la muerte a

menos de 30°C). El calor da lugar a la hipertermia. El frío excesivo incide sobre la actividad

ejecutora de las siguientes maneras:

Afecta la sensibilidad táctil.

Dificulta la ejecución físico - manual.

Ausencia de concentración en el seguimiento del trabajo.

No hay ilación en la continuidad del trabajo

Tiempo de reacción tardía.

Comportamiento complejo.

14

El exceso de frío en la actividad manual reduce destreza y fuerza; cuando el cuerpo

entero sufre el exceso de frío. la actuación se reduce al mínimo. Respecto a la habilidad

cognoscitiva. ésta sufre un cierto desequilibrio si las tareas mentales son demasiado

complejas.

El tiempo de exposición a temperaturas bajas, al igual que a temperaturas altas

afecta el rendimiento; a mayor tiempo de exposición, tendremos un descenso del mismo.

La temperatura del aire, la humedad y la cantidad de movimientos del aire inciden,

combinados, en determinadas circunstancias sobre la sensación de comodidad. La

temperatura del aire afectan a la temperatura total del cuerpo aumentando o disminuyendo

esta, de acuerdo a las condiciones:

La humedad o el vapor de agua en el aire interfieren en la eficiencia cuando es alta.

evaporando el sudor de la piel. evitando su propósito de enfriamiento.

Cuando la humedad es baja se secan las membranas, como los labios y las fosas

nasales, que normalmente deben estar húmedas.

El movimiento del aire produce un efecto de enfriamiento en el cuerpo. ayudando a

evaporar el sudor ya disipar el calor de la superficie del cuerpo.

A estas variantes se suman la edad (a mayor edad mayor necesidad de calor) y el

sexo; ambos factores requieren por igual de las temperaturas. Asimismo. la condición física

del individuo ayuda a percibir un ambiente térmico cómodo o incómodo.

Microambiente

El ambiente especifico de trabajo requiere del estudio del microclima en función de

aspectos tales como:

Termorregulación del organismo de las mujeres y de los trabajadores de edad

madura.

Permanencia prolongada en espacios pequeños que limitan los movimientos

del trabajador (hipokinesia). aislándolo del entorno.

Consecuencias de la alteración motora en el individuo.

Análisis de las funciones psicológicas cuando se está en contacto permanente

con sustancias radiactivas.

15

Los requisitos de limpieza y normas sobre el particular son consideraciones

necesarias en la técnica ergonómica debido a:

Necesidad de normar sobre los factores higiénicos desfavorables en el

trabajo.

Las normas no siempre consideran la gran cantidad de factores nocivos para

la salud y se limitan a un mero formulismo para cumplir con la legislación del

Estado.

Las normas generalmente se refieren a un solo aspecto (el fisiológico) cuando

el diseño sanitario debe considerar los demás aspectos {psicológicos,

sociológicos, etc).

Las normas no reglamentan sobre usos, tiempos y contactos del trabajado

con el elemento nocivo.

La norma debe procurar llegar al objetivo ergonómico básico, esto es, el

estudio integral del hombre sano.

6.4 ILUMINACIÓN

La iluminación de los lugares de trabajo es uno de los elementos de que depende la

eficiencia laboral del hombre, ya que de esta manera se incrementa la capacidad del

trabajo, evitando además errores e incrementando la productividad.

Los parámetros que definen el estímulo de luz son su intensidad y longitud de onda.

El estudio de estos dos parámetros permite elegir acertadamente la fuente de luz y el

sistema de iluminación, evitando deficiencias por un lado y la acción cegadora por otro. El

grado de iluminación responde lógicamente al tipo de trabajo que se ejecuta, y se mide en

función del índice de enceguecimiento, el índice de incomodidad y el coeficiente de

pulsación de la iluminación.

La iluminación cumple también funciones psicológicas, biológicas y estéticas, las

cuales deben tener en cuenta el ingeniero, el diseñador, el ergónomo y el técnico en

iluminación, determinando la mejor solución por medio de procedimientos de simulación.

El concepto de iluminación natural conduce nuevamente al tema del localización,

construcción y orientación de los locales de trabajo. En la iluminación con luz solar los

preceptos son:

Que sea suficiente en relación con la superficie del local.

16

Que no provoque deslumbramiento ni contrastes marcados en las sombras; a

fin de evitar éstos, se acostumbra recurrir a la orientación de los locales.

Para la protección contra accidentes durante el trabajo diario, el individuo normal

deposita más confianza en su vista que en cualquiera otro de sus sentidos. Sin embargo, el

ojo puede enviar al cerebro sólo aquellas impresiones que le llegan por medio de ondas

luminosas, si éstas son insuficientes debido a escasa iluminación, el efecto es semejante a

la ceguera parcial. Así, el número de accidentes atribuibles a la iluminación inadecuada o

insuficiente es muy alto.

La visión es producida por la operación coordinada de dos factores: el fisiológico (el

ojo), la energía radiante natural o artificial (ondas de luz de longitud tal que sean

perceptibles, a las cuales el ojo, en combinación con el cerebro, transforma en visión).

La luz solar puede controlarse mediante pantallas, prismas, cristales, etc. Además,

hay cuatro factores fundamentales y variables involucrados en la habilidad de ver tamaño

del objeto, contraste, brillo y tiempo de exposición.

La iluminación es un factor importante en la prevención de accidentes, la rapidez con

que se percibe el peligro y la reacción consecuente define, en gran parte, que estos

ocurran o no. Donde hay poca luz es necesario más tiempo para ver con claridad que

cuando la iluminación es adecuada. Si el intervalo entre el principio y el clímax de una

condición creadora de accidentes es medio segundo, si el trabajador debido a la

iluminación pobre requiere medio segundo para ver el peligro, no le queda tiempo para

reaccionar. Entre los defectos de la iluminación están:

El deslumbramiento.

El reflejo de un brillo intenso.

Las sombras.

La iluminación es muy importante para los lugares con riesgos de tropezón o caída

(escaleras, pasillos, salidas de escape, etc.).

Físicamente, la iluminación para la realización del trabajo está en función de:

las necesidades de la tarea.

Contraste entre la iluminación que requiere la tarea y el ambiente de

trabajo.

Evitar destellos debidos a la fuente luminosa ya la superficie de trabajo.

Color conveniente en dispositivos de iluminación y superficies.

17

Los accidentes por iluminación inadecuada o insuficiente ocurren de dos formas:

1) Donde haya un peligro y la iluminación sea insuficiente para

descubrirlo (por ejemplo, zanja de autos, sin iluminación nocturna).

2) La iluminación impropia causa esfuerzos en los ojos y finalmente

origina defectos en la visión (la más importante protección aun

cuando haya iluminación adecuada), reduciéndola.

Al respecto, deben evitarse dos errores básicos:

a) Dirigir los rayos Iuminosos hacia el observador en vez de dirigirlos hacia el

objeto.

b) Concebir el sistema general de iluminación para interiores sin considerar los

arreglos posteriores; todo cuerpo, como las personas, absorbe rayos

luminosos.

Iluminación artificial La sustitución de la lámpara de combustión por la de filamento incandescente

(bombilla eléctrica), que permitió suprimir los gases de combustión de las lámparas de

mechero, obteniendo la consiguiente mejora del ambiente, así como una repartición más

eficaz de los puntos de luz.

La reciente introducción de las lámparas de emisión de luz en superficie, que

transforman las ondas primarias en otras de diferente longitud con propiedades luminosas.

Este tipo de iluminación posee la ventaja del menor consumo de electricidad, ya que no

existe el desperdicio calórico propio de las lámparas de filamento incandescente.

Estos son algunos ejemplos históricos de cómo tratamos de aproximar la luz artificial

a la luz natural difusa.

La naturaleza y longitud de onda de la luz empleada ha de ser tal que permita una

percepción de los colores lo más aproximada a la conseguida con luz natural.

La iluminación artificial puede ser general y combinada, esta última cuando incide un

haz luminoso directamente sobre el objeto de trabajo, además de la normal del lugar.

18

La iluminación general se divide en: uniforme, cuando se distribuye por igual sobre el

área de trabajo sin tener en cuenta la distribución y ubicación de los equipos; y localizada,

cuando se distribuye en .función de la localización de los equipos.

La iluminación artificial puede ser a su vez de dos tipos:

De reserva. Para permitir la continuidad del trabajo en situaciones de

interrupción de la iluminación de trabajo, no debiendo ser menor del 5% de las

normas establecidas para la iluminación de trabajo.

De trabajo. De clasificación uniforme y localizada.

La iluminación como factor físico y psicológico es un elemento clave que debe rodear

a una tarea para su perfecta realización; psicológicamente, crea impresiones que se

extienden en una gama entre la tranquilidad y la excitación. En este sentido la utilización de

la luz solar es deseable no sólo desde el punto de vista económico, sino para brindar una

mayor eficacia y tranquilidad personal. Se puede llegar al estado de irritabilidad

permaneciendo mucho tiempo sin ver la luz del día. La disposición de una iluminación

dinámica, esto es, la modificación de la intensidad de la luz y la diversidad del grado de

iluminación y el espacio, contribuye a disminuir la fatiga y la sensación de monotonía.

Las consecuencias de la luz artificial muestran dos modalidades: directa, con un

rendimiento de un 90 a 100% de la luz procedente de la fuente, e indirecta, con un 90 y

110%; éstas son, entre otras, las causantes de fatiga cuando los contrastes son demasiado

fuertes. El rendimiento visual disminuye en largos periodos de lectura continua: en un 10%

durante 3 horas para la iluminación indirecta, y en un 80% para la iluminación directa. la

mala disposición de los puntos de luz crea condiciones adversas de visión; la iluminación a

la cara del operador en vez de la superficie de trabajo se debe evitar.

Fuentes de luz Las fuentes de luz artificial empleadas en la industria son:

Lámpara de filamento. Sólo una parte de la energía consumida es

aprovechable en forma de luz (zona visible del espectro). La necesidad de

someter el filamento a elevada temperatura para que la luz sea clara, acorta

la duración de la lámpara. Se consigue mejor rendimiento luminoso en una

dirección dada revistiendo una parte de la superficie interna de la lámpara con

una película de plata brillante, que actúa como reflector .

Lámpara de mercurio. la luz se produce por la acción de la corriente a través

del vapor de mercurio formando arco. Su rendimiento luminoso dobla al de las

19

lámparas de filamento. En algunos tipos de mayor luminosidad (con mayor

cantidad de gases, mayor presión del vapor de mercurio) el encendido es

lento; para evitar este inconveniente se añade un filamento que actúa en las

fases de retardo del encendido.

Lámpara fluorescente. Tres veces más eficiente que las de filamento,

consiste en un tubo con vapor de mercurio a baja presión a través del que

fluye la corriente, originando radiaciones no visibles que activan el

recubrimiento fosforescente del interior del tubo y convirtiendo la energía en

luz visible. Las radiaciones perjudiciales para la vista son filtradas por la

composición de la pared del tubo. También se construyen lámparas de

encendido rápido mediante la elevación súbita de la temperatura interior.

Unidades de iluminación

Los parámetros que definen el estímulo de luz son:

Intensidad de la fuente de luz. Cantidad de flujo luminoso o energía que

genera dicha fuente; estrictamente hablando, se refiere al ritmo al que la

energía se produce, y la cual se mide en lúmenes.

Longitud de onda. Se mide en términos de distancia entre dos picos del

estimulo sinusoidal; como la distancia entre estos dos picos para efectos de la

luz es demasiado corta, se mide en nanómetros (1 n m = 10-9, ó sea un

milmillonésimo de metro). La luz visible normal conlleva una longitud de onda

de 380'9 700 n m. El color es otro auxiliar en la captación de la luz; así, se

tiene que los colores poseen una diversificación de longitud de onda diferente.

Ejemplo:

Violeta alrededor de los 400 nm.

Verde alrededor de los 500 nm.

Amarillo-naranja alrededor de los 600 nm.

Rojo alrededor de los 700 nm.

La irradiación de la luz hacia el exterior se pierde a medida que atraviesa un medio

denso, como el aire, el agua o el vidrio; el valor de dicha pérdida se mide por la ley del

cuadrado inverso, que es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia a que

viaja.

Lumen. Unidad de flujo luminoso. Corresponde a la cantidad de flujo

emitido por un punto luminoso cuya intensidad es de una bujía decimal en todas

direcciones, sobre 1 m2 de una esfera de 1 m de diámetro.

20

Lux. Unidad de iluminación o efecto útil de la luz. Es la iluminación de una

superficie que recibe un flujo uniformemente repartido de un lumen por m2.

Flujo luminoso. Es la potencia lumínica que emite una fuente de

luz; su unidad es el lumen.

Nivel de iluminación. Es la cantidad de luz sobre una superficie;

su unidad es el lux. Por lo que: Lux = lumen / m2

Si el flujo luminoso que incide sobre una superficie, es lo que determina el nivel de

iluminación, para calcular la cantidad de lúmenes que debe emitir un sistema de

iluminación general se aplica la expresión: = E x S.

Donde: = Lúmenes / luminaria por cantidad de luminarias

E = Nivel de iluminación (NI) en luxes

S = Superficie a iluminar en m2

La cantidad de luminarias que es necesario instalar para lograr el nivel de iluminación

requerido:

Cantidad de luminarias = _____NI (lux) x S (m 2 )_________

Lúmenes / Luminaria x CU x FM

El porcentaje del flujo luminoso que llega al plano de trabajo se conoce como

coeficiente de utilización (CU) y los fabricantes de luminarias proporcionan las tablas de

estos, igual que el factor de mantenimiento (FM).

La relación del local (RL) se determina para luminarias directas, semidirectas y

general.

RL = A x L / Hm (A+L)

Donde: A y L son el ancho y largo del local

Hm es la altura del montaje

La relación del local se determina para luminarias semidirectas e indirectas

RL = 3(A x L) / 2ht-p (A + L)

Donde: A y L son el ancho y el largo del local

Ht-p es la altura del plano de trabajo hasta el techo

21

En las siguientes tablas figuran los rendimientos de cada tipo de lámpara para

calcular la potencia necesaria, el consumo y el costo de cualquier iluminación.

Se debe considerar que todas las superficies (techo, suelo, paredes) reflejan la luz

que incide en ellas. Las superficies claras y brillantes poseen mayor poder reflector; las

mates y oscuras reflejan menos. Esto debe tenerse en cuenta no sólo al elegir la intensidad

de iluminación, sino al estudiar la distribución de las lámparas.

* En estos valores se incluye el consumo de potencia del balasto o del transformador de campo de

dispersión. según el caso.

Clasificación de los cometidos visuales y las intensidades de iluminación nominal según la norma DIN 5035.

Clase de actividades Intensidad de iluminación

recomendada E

a) Recintos destinados sólo a estancia, orientación.

b) Trabajos en los que el ojo debe percibir grandes

detalles con elevados contrastes.

c) Actividades que hacen necesario el reconocer detalles

medianos con medianos contrastes

d) Trabajos en los que el ojo debe reconocer pequeños

detalles con reducidos contrastes

60 Ix

120 - 250Ix

500 - 700 Ix

1,000 1,500 Ix

Flujo y rendimientos luminosos de algunos tipos de lámparas. según la norma DIN 5035. Lámpara Potenci

a eléctrica

Flujo

luminoso

Rendimi

ento

luminoso

Incandescente

Halógeno - incandescente

Fluorescente

De vapor de mercurio a alta presión.

De vapor de halogenuros metálicos

De vapor de sodio a alta presión.

De vapor de sodio a baja presión

200W

250 W

65 W

400 W

360 W

400 W

90 W

3,000 lm

4,250 lm

5,100 lm

23,000 Im

28,000 Im

48,000 Im

125,000 Im

15 lm/W

17 lm/W

66 Im/W*

54 Im/W*

73 Im/W*

107 Im/W*

111 Im/W*

22

e) Trabajos de precisión que requieren un

reconocimiento de detalles muy precisos con unos

contrastes muy reducidos

f) Casos especiales en los que el trabajo por realizar

impone altas exigencias, poco corrientes a las

intensidades de iluminación; por ejemplo. iluminación de

un campo de operaciones clínicas.

2,000 3,000 Ix

5,000 Ix y más

El principal objetivo físico de color, es obtener una buena reflexión de la luz ambiental

con el fin de que sea mantenida la eficacia de la visión. En general es aconsejable emplear

familias de colores armónicos. Como las que se muestran a continuación.

Familia de Colores Compatibles

Cielo raso

Parte alta de las paredes

Parte baja de las paredes

Pisos

Mobiliario

Blanco claro

Amarillo pálido

Blanco claro

Blanco claro

Verde pálido

Amarillo pálido

Rosa pálido

Azul pálido

Verde medio

Habano

Rosa medio

Gris - azul

Verde medio

Marrón medio

Habano medio

Gris

Gris a verdoso

Marrón claro

Habano medio o

Marrón claro

Gris azuloso

Los tonos más saturados producen un efecto estimulante, se debe reservar para las

áreas de trabajo. Psicológicamente, ciertos colores dan la sensación de enfriar el ambiente,

como el azul y el verde, y los colores como el rojo, amarillo y marrón dan la sensación de

calentar.

COLORES DE SEGURIDAD Y SU SIGNIFICADO

COLORES. SIGNIFICADO.

ROJO.

Paro, alto prohibición Este color se usa

también para identificar el equipo contra

incendios.

AZUL

Acción de mando este color se considera

color de seguridad solamente cuando se usa

en una forma geométrica circular .

AMARILLO Precaución peligro.

VERDE. Condición segura.

MAGENTA. Para designar fuentes emisoras o

generadores de radiación ionizantes.

23

COLORES DE SEGURIDAD Y SUS CONTRASTES

COLOR DE SEGURIDAD COLOR DE CONTRASTANTE

ROJO BLANCO

AZUL BLANCO

AMARILLO NEGRO

VERDE BLANCO

MAGENTA AMARILLO

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