ergo biomecanica

ErgonomíaFactor Humano

SaludProducción Biomecánica Aplicada

Eduardo Cerda

PhD © MÁSTER EN ERGONOMÍAErgónomo - KinesiólogoLaboratorio de ErgonomíaFacultad de Medicina [email protected]

Biomecánica Aplicadaa la ERGONOMÍA

Eduardo Cerda

MÁSTER EN ERGONOMÍAKinesiólogo

Laboratorio de ErgonomíaFacultad de Medicina - Universidad de [email protected]

� Biomecánica: se define como la ciencia que aplica las leyes del movimiento mecánico en los sistemas vivos, especialmente en el aparato locomotor. En nuestro caso, nos interesa el estudio de la biomecánica humana aplicada principalmente en el ámbito laboral y de las actividades de la vida diaria.

� Biomecánica Laboral: “ Es una ciencia que se define como el estudio de la interacción de los trabajadores con sus herramientas, máquinas y materiales

INTRODUCCIÓN

interacción de los trabajadores con sus herramientas, máquinas y materiales en sus puestos de trabajo a fin de mejorar el rendimiento del trabajador minimizando los riesgos de las lesiones musculoesqueléticaChaffin, D.B., Andersson, Gunnar B., Martin, Bernard J., Occupational Biomechanics

ed. I. John Wiley & Sons. 1999, New York.

se define como la ciencia que aplica las leyes del movimiento mecánico en los sistemas vivos, especialmente en el aparato locomotor. En nuestro caso, nos interesa el estudio de la biomecánica humana aplicada

laboral y de las actividades de la vida diaria.

“ Es una ciencia que se define como el estudio de la interacción de los trabajadores con sus herramientas, máquinas y materiales interacción de los trabajadores con sus herramientas, máquinas y materiales en sus puestos de trabajo a fin de mejorar el rendimiento del trabajador minimizando los riesgos de las lesiones musculoesquelética”

Occupational Biomechanics. 3ª edición,

AREA DE ESTUDIO CONCEPTO

BIOMECANICA A partir de las leyes del

movimiento mecánico,

estudia el sistema

musculoesquelético

INTRODUCCIÓN

musculoesquelético

humano como un sistema

mecánico clásico (mecánica

Newtoniana)

OBJETIVO

Obtener el máximo rendimiento con el

mínimo esfuerzo.

Diseñar tarea de forma que la gran

humano como un sistema

mecánico clásico (mecánica

mayoría de las personas expuestas

puedan ejecutarlas sin sufrir daño.

Resuelve el diseño de lugar o de

equipos de trabajo normales o

especiales.

Modelos Biomecánicos

Antropometría

Kinesiología (Estudio del Movimiento)

INTRODUCCIÓN

Directrices de Diseño de Herramientas

Criterios de Entrenamiento y Selección de Personal

BIOMECÁNICA ERGONOMÍA

Directrices de Diseño de Puestos de Trabajo y

Máquinas

Métodos de Evaluación de Trabajo Físico

Métodos de Bioinstrumentación

Métodos de Análisis del MovimientoMovimiento

Límites de Manipulación Manual

Directrices Diseño de Mobiliario y Sillas

BIOMECÁNICA EN ERGONOMÍA

Directrices de Diseño de Puestos de Trabajo y

Máquinas

Generalidades Ergonomía

� En el contexto de la Biomecánica y Ergonomíaen lograr evaluaciones cuantitativas objetivas de la carga física que ocurre en el sistema músculo-esquelético.

INTRODUCCIÓNGeneralidades Ergonomía - Biomecánica

Biomecánica y Ergonomía, el interés fundamental radica en lograr evaluaciones cuantitativas objetivas de la carga física que ocurre en


� En el contexto de la Biomecánica y Ergonomíaen lograr evaluaciones cuantitativas objetivas de la carga física que ocurre en el sistema músculo-esquelético. También

INTRODUCCIÓNGeneralidades Ergonomía - Biomecánica

y Ergonomía, el interés fundamental radica en lograr evaluaciones cuantitativas objetivas de la carga física que ocurre en

esquelético. También en el ámbito clínico.

� Campos de aplicación diversos como Industria, Medicina del Trabajo, Ortopedia y Rehabilitación, Ergonomía de Productos, Deporte etc..

INTRODUCCIÓN

diversos como Industria, Medicina del Trabajo, Ortopedia y Rehabilitación, Ergonomía de

� Bajo la necesidad imperiosa de preservar la salud y seguridad durante la realización del trabajo, tomamos métodos conjuntos de la Ergonomía (Multidisciplinar) buscando analizar íntegramente las secuencias de eventos que llevan al deterioro de las condiciones de trabajo.


INTRODUCCIÓN

condiciones de trabajo.

� Pasa a ser una necesidad la necesidad de objetivar los resultados.

� Necesidad de adaptar los métodos de trabajo, equipos y las condiciones de trabajo a la anatomía, antropometría, fisiología y psicología de la persona.

Bajo la necesidad imperiosa de preservar la salud y seguridad durante la realización del trabajo, tomamos métodos conjuntos de la Ergonomía (Multidisciplinar) buscando analizar íntegramente las secuencias de eventos que llevan al deterioro de las

Generalidades Ergonomía - Biomecánica

Pasa a ser una necesidad la necesidad de

Necesidad de adaptar los métodos de trabajo, equipos y las condiciones de trabajo a la anatomía, antropometría, fisiología y psicología “Un diseño excelente

debe considerar las necesidades y limitaciones de los usuarios potenciales”

� Naturaleza de la lesión

� Por definición lesión significa alteración mecánica de tejidos. Es un evento traumático del tejido en cuestión.

TEORÍA Y EVIDENCIA CIENTÍFICA

� En el caso de las lesiones musculoesqueléticas laborales los órganos o tejidos son invariablemente expuestos a factores que exponen a estrés mecánico a estos tejidos.

� Frecuentemente tal exposición es repetitiva y prolongada y por lo tanto es considerada un riesgo o factor de riesgo.

Por definición lesión significa alteración mecánica de tejidos. Es un evento traumático del tejido en cuestión.

CIENTÍFICA TME

En el caso de las lesiones musculoesqueléticas laborales los órganos o tejidos son invariablemente expuestos a factores que exponen a estrés

Frecuentemente tal exposición es repetitiva y prolongada y por lo tanto es considerada un riesgo o factor de riesgo.

� Ocurrencia de lesión en relación con carga


� Lesión dada por la reducción progresiva en la capacidad de tolerancia al estrés debido al constante incremento del daño residual.

� El umbral varía en personas con dolor y lesión.

Ocurrencia de lesión en relación con carga-tiempo

CIENTÍFICA TME

Lesión dada por la reducción progresiva en la capacidad de tolerancia al estrés debido al constante incremento del daño residual.El umbral varía en personas con dolor y lesión.

Kumar 1990

Teoría de la

ocurrenciade lesión

Kumar 1991

� Teoría de progresión deTrastornos musculoesqueléticos. Trastornos musculoesqueléticos.

� Teoría del sobreesfuerzo� Esfuerzo es una actividad en la cual se realiza un trabajo físico. Por lo

tanto, un sobreesfuerzo será una actividad física, en el cual el nivel de esfuerzo podría exceder la tolerancia normal fisiológica y física, superando límites.


� Es complejo definir cual sería el estándar normal físico y fisiológico.

OE = ∫ (FDonde:

OE: Sobreesfuerzo (overexertion)Fx: Magnitud de fuerzaDy: Exposición efectivaMz: Movimiento para el trabajo

Esfuerzo es una actividad en la cual se realiza un trabajo físico. Por lo tanto, un sobreesfuerzo será una actividad física, en el cual el nivel de esfuerzo podría exceder la tolerancia normal fisiológica y física, superando

CIENTÍFICA TME

Es complejo definir cual sería el estándar normal físico y fisiológico.

OE = ∫ (Fx, Dy, Mz)

� Componentes de la teoría del sobreesfuerzo

� 1- Relación entre esfuerzo y riesgo de lesión


CWL= Nivel de trabajo constante

PWL= Nivel preferido de trabajo

Componentes de la teoría del sobreesfuerzo

Relación entre esfuerzo y riesgo de lesión

CIENTÍFICA TME


� 2- Duración del esfuerzo (Tipo, Magnitud, Recuperación y Repetición)


Relación entre duración de exposición y el riesgo interpuesto


Duración del esfuerzo (Tipo, Magnitud, Recuperación y

CIENTÍFICA TME

Relación entre frecuencia de y el riesgo interpuesto


� 3- Duración período de descanso


Relación entre descanso entre ciclos y riesgo interpuesto


Duración período de descanso

CIENTÍFICA TME

Relación entre descanso entre ciclos y riesgo interpuesto


� 4- Rango de movimiento


Relación entre rango de movimiento solicitado y riesgo interpuesto


CIENTÍFICA TME

Relación entre rango de movimiento solicitado y riesgo interpuesto


Trastornos musculoesqueléticos relacionados al trabajo: Evidencia Epidemiológica

CIENTÍFICA TME

Trastornos musculoesqueléticos relacionados al trabajo: Evidencia Epidemiológica


Factores atribuibles para factores de riesgos físicos del trabajo y la ocurrencia de trastornos de espalda.

CIENTÍFICA TME

Factores atribuibles para factores de riesgos físicos del trabajo y la ocurrencia de trastornos de espalda.


Factores atribuibles para factores de riesgos físicos del trabajo y la ocurrencia de trastornos de extremidad superior

CIENTÍFICA TME

Factores atribuibles para factores de riesgos físicos del trabajo y la ocurrencia de trastornos de extremidad superior

� En ergonomía se requiere estudiar los efectos a nivel músculo esquelético que el trabajo conlleva, así como también para estudiar cuáles son los factores de riesgo biomecánico que interactúan con el complejo sistema de palancas con que cuenta


interactúan con el complejo sistema de palancas con que cuenta nuestro organismo, y que a corto, medio y largo plazo podrían generar trastornos o lesiones.

En ergonomía se requiere estudiar los efectos a nivel músculo esquelético que el trabajo conlleva, así como también para estudiar cuáles son los factores de riesgo biomecánico que interactúan con el complejo sistema de palancas con que cuenta

RGONOMÍA

interactúan con el complejo sistema de palancas con que cuenta nuestro organismo, y que a corto, medio y largo plazo podrían

ERGONOMÍA

Geométrica

�Postural

�Entornos

Ambiental

�Iluminación

�Ruido


�Entornos

�Movimientos

�Ruido

�Temperatura

ERGONOMÍA

Física

�Biomecánica

�Bioenergética

Mental

�Fatiga

�Sueño

RGONOMÍA

�Bioenergética �Sueño

� La Biomecánica es usada como método comparativo en Ergonomía.

� Los modelos biomecánicos en su mayoría se apoyan en simplificaciones y aproximaciones, EXCEPTO EN INVESTIGACIONES EXPERIMENTALES.

� Debido a lo anterior la biomecánica es muy útil para demostrar posibles mejorías obtenidas del rediseño de una tarea o ayudar al ergónomo a escoger entre alternativas de tareas, diseños de puestos de trabajo y elementos.


entre alternativas de tareas, diseños de puestos de trabajo y elementos.

ANTES

La Biomecánica es usada como método comparativo en Ergonomía.

Los modelos biomecánicos en su mayoría se apoyan en simplificaciones y aproximaciones, EXCEPTO EN INVESTIGACIONES EXPERIMENTALES.

Debido a lo anterior la biomecánica es muy útil para demostrar posibles mejorías obtenidas del rediseño de una tarea o ayudar al ergónomo a escoger entre alternativas de tareas, diseños de puestos de trabajo y elementos.

RGONOMÍA

entre alternativas de tareas, diseños de puestos de trabajo y elementos.

DESPUÉS

� ¿Qué factores de riesgo biomecánicos se consideran principalmente en Ergonomía?

� Posturas forzadas


� Movimiento repetitivo� Manipulación manual de carga� Carga Bioenergética

� La mayoría de los factores de riesgo afectan las propiedades mecánicas de los tejidos determinando su vulnerabilidad.

¿Qué factores de riesgo biomecánicos se consideran principalmente en Ergonomía?

RGONOMÍA

Manipulación manual de carga

La mayoría de los factores de riesgo afectan las propiedades mecánicas de los tejidos determinando su vulnerabilidad.

� Valoración de la Carga Física

¿CAUSAS?


Carga FísicaCapacidad de Trabajo

Físico

Valoración de la Carga Física

¿CAUSAS?

RGONOMÍA

Exigencia Del Entorno

Capacidad de Trabajo Físico

� Carga Física� Es común encontrarse con la siguiente pregunta afirmación.. “Las

personas se pueden adaptar” “Para que nos vamos a preocupar con todo este problema de la Ergonomía, las personas se adaptan”


� Comentario:� Aquí hay dos problemas.

� El ser humano es muy adaptable. Situación que ha sido el peor enemigo.

� Cada factor de adaptabilidad puede traer costos para la salud, satisfacción, capacidad y calidad de trabajo, eventos o emergencias

Es común encontrarse con la siguiente pregunta afirmación.. “Las personas se pueden adaptar” “Para que nos vamos a preocupar con todo este problema de la Ergonomía, las personas se adaptan”

RGONOMÍA

El ser humano es muy adaptable. Situación que ha sido el peor

Cada factor de adaptabilidad puede traer costos para la salud, satisfacción, capacidad y calidad de trabajo, eventos o emergencias

� “Aproximarse y aplicar métodos”

-Cuantificar


� Direccionar diagnósticos� Acercar racionalmente procesos y planes de mejoras

“Aproximarse y aplicar métodos”

Cuantificar-

ERGONOMÍA

Acercar racionalmente procesos y planes de mejoras


� Los criterios para el análisistres criterios fundamentalmente

� Criterios Biomecánicos. Chaffin� Criterios Biomecánicos. Chaffin� Psicofísicos. Snook e Irvine 1968� Fisiológicos. Jorgensen 1970 y Garg

� De las actuales metodologías dedestaca:

RGONOMÍA

de las tareas obedecen afundamentalmente:

Chaffin 1969Chaffin 19691968

Garg et al 1978.

de evaluación de riesgo se


Ecuación de NIOSH - Manipulación Manual de Cargas

Método OWAS – Posturas Forzadas

Método RULA – Postura y Movimiento Repetitivo

Otros (OCRA, Tablas Liberty Mutual, PATH, MAC, REBA)

RGONOMÍA

Manipulación Manual de Cargas

Postura y Movimiento Repetitivo

Otros (OCRA, Tablas Liberty Mutual, PATH, MAC, REBA)

VALORACIÓN DE LA CARGA FÍSICATÉCNICAS DE ANÁLISIS BIOMECÁNICO

TÉCNICAS DE

ANÁLISIS BIOMECÁNICO

VALORACIÓN DE LA CARGA FÍSICA

MÉTODOS DE

BIOMECÁNICO

MÉTODOS DE

ANÁLISIS ERGONÓMICO

� Técnicas de Análisis

� Existen diferentes técnicas para adquirir datos objetivos en los estudios biomecánicos.

TÉCNICAS DE ANÁLISIS BIOMECÁNICO

� Orientación de la intervención ergonómica.

� Entre las distintas técnicas de análisis cinemático del movimiento tenemos:

Técnicas de Estudio de la Cinemática Articular(Electrogoniometría y Fotogrametría)

Técnicas de estudio de fuerzas externas y internas(Dinamometría y Electromiografía)

diferentes técnicas para adquirir datos objetivos en los

BIOMECÁNICO

Orientación de la intervención ergonómica.

Entre las distintas técnicas de análisis cinemático del movimiento

de Estudio de la Cinemática Articular(Electrogoniometría y Fotogrametría)de estudio de fuerzas externas y internasDinamometría y Electromiografía)

� El análisis biomecánico del

movimiento del cuerpo humanojunto con emplear el análisis demovimiento de los segmentosseleccionados involucrados en elmovimiento estudiado también

TÉCNICAS DE ANÁLISIS BIOMECÁNICO

movimiento estudiado tambiénemplea otras técnicas de análisis,que permiten conocer otros datos deinterés, como son las cargasinternas y externas ejercidasdurante la acción estudiada delcuerpo en respuesta a los factoresexternos y la relación de fuerzas deacción y reacción entre la persona yel entorno.

del

humanode

segmentosel

también

BIOMECÁNICO

tambiénanálisis,

decargas

ejercidasdel

factoresdey

TÉCNICAS DE ANÁLISIS C� Se define como el estudio del

movimiento de los cuerpos, deforma independiente de las fuerzasy momentos que lo provocan. Ladescripción del movimiento de loscuerpos incluye la cuantificación deposiciones, velocidades yaceleraciones.

� Por la complejidad de losmovimientos articulares, para suestudio se suelen emplear modelosmás sencillos. Los modelosempleados son principalmente elmodelo de bisagra, 2D y 3D. Cadauno de ellos es más complejo que elanterior y es la aplicaciónbiomecánica concreta que sepersigue en un estudio determinadola que dicta la conveniencia deemplear uno u otro modelo.

CINEMÁTICO. ARTICULAR

delde

fuerzasLalosdey

lossu

modelosmodelos

elCada

elaplicación

sedeterminado

de

TÉCNICAS DE ANÁLISIS C

� Técnicas

� Fotografía seriada (Muybridge en 1887), consistía en fotografiar al sujeto de experimentación durante su actividad a una frecuencia de disparo adecuada. La frecuencia de disparo debe aumentarse cuando se debe aumentarse cuando se incrementa la velocidad de los movimientos para que la posición del sujeto no cambie mucho entre imágenes consecutivas.

� Los puntos de interés de las fotografías se digitalizan, bien por medición directa de sus coordenadas (x,y), por superposición de una trama cuadriculada o mediante digitalización.


(Muybridge en

sujeto de experimentación durante su actividad a una frecuencia de disparo adecuada. La frecuencia de disparo

movimientos para que la posición del

fotografías se digitalizan, bien por medición directa de sus coordenadas (x,y), por superposición de una trama


� Cinematografía o filmación

� Las técnicas citadas se basan en la medida del movimiento a través de la imagen (fotogrametría).

� Estas técnicas pueden ser utilizadas para el análisis de movimientos planos o espaciales.


medida del movimiento a través de

TÉCNICAS DE ANÁLISIS CINEMÁTICO

� Modelos

� Modelo de Bisagra elemento óseo gira respecto del otro en torno a un eje, que siempre es el mismo a lo largo de todo el movimiento. eje, que siempre es el mismo a lo largo de todo el movimiento.

INEMÁTICO. ARTICULAR

elemento óseo gira respecto del otro en torno a un eje, que siempre es el mismo a lo largo de todo el movimiento. eje, que siempre es el mismo a lo largo de todo el movimiento.


� Modelo 2D esta técnica de análisis usa como datos la posición de articulaciones obtenidos en un frame de la filmación tomada, foto o video. Esto permitirá evaluar el riesgo de una tarea comparando los datos de momentos y fuerzas obtenidas comparándolos con datos de fuerza obtenidos en literatura.


esta técnica de análisis usa como datos la posición de articulaciones obtenidos en un frame de la filmación tomada, foto o video. Esto permitirá evaluar el riesgo de una tarea comparando los datos de momentos y fuerzas obtenidas comparándolos con datos de fuerza obtenidos


� Modelo 3D se basa en la siguiente propiedad de los movimientos espaciales: en el movimiento espacial, el paso de un cuerpo de una posición a otra se puede explicar mediante un giro del mismo alrededor de cierto eje en el espacio más una traslación a lo largo del mismo eje.

� Debido a la complejidad de algunas articulaciones debido a sus grados de libertad de movimiento como son el hombro, la cadera y columna la única forma de obtener datos fiables en el estudio de los movimientos es mediante el análisis 3D.


se basa en la siguiente propiedad de los movimientos espaciales: en el movimiento espacial, el paso de un cuerpo de una posición a otra se puede explicar mediante un giro del mismo alrededor de cierto eje en el espacio más una traslación a lo largo del mismo eje.

Debido a la complejidad de algunas articulaciones debido a sus grados de libertad de movimiento como son el hombro, la cadera y columna la única forma de obtener datos fiables en el estudio de los movimientos


� Modelo 3D se utilizan marcadores reflectores, estos marcadores reflectores son colocados directamente sobre los centros de articulaciones y en los puntos distales de los segmentos estudiados de manera de definir segmentos, ejes de rotación.


se utilizan marcadores reflectores, estos marcadores reflectores son colocados directamente sobre los centros de articulaciones y en los puntos distales de los segmentos estudiados de manera de definir segmentos, ejes de


� Modelo 3D parte del análisis de imágenes, para realizar el estudio biomecánico en 3D.

� Se posicionan cámaras en ejes perpendiculares, generalmente se utilizan cuatro cámaras dispuestas en un área cuadrada, dejando esta área captada por cuadrada, dejando esta área captada por las cámaras como área de análisis.

� En esta área es donde se podrán establecer las coordenadas en tres dimensiones de un punto en el espacio, puntos que son en definitiva los marcadores previamente instalados en la persona en los puntos de interés (segmentos óseos, ejes de rotación) para un posterior análisis cinemático)


perpendiculares, generalmente se utilizan cuatro cámaras dispuestas en un área cuadrada, dejando esta área captada por cuadrada, dejando esta área captada por

dimensiones de un punto en el espacio,

marcadores previamente instalados en la

(segmentos óseos, ejes de rotación) para

Z

X

Y


� Modelo 3D Esta técnica tiene como objetivo, localizar el movimiento del segmento determinado y obtener las características de este movimiento características de este movimiento tales como ángulos, velocidades angulares y fluidez de movimiento.



� Modelo 3D

Ventajas:

- Produce estimaciones de movimiento en una referencia universal (frame) y entonces son usadas fácilmente en estudios biomecánicos.

- Centros de articulaciones pueden ser fácilmente localizados proyectando las intersecciones de los ejes de los segmentos (tres o más) a través de los intersecciones de los ejes de los segmentos (tres o más) a través de los marcadores puestos en cada segmento.

- Las referencias en los cuerpos son pequeñas y livianas, la interferencia con el movimiento es mínima.

- A través de sistema de cámaras permite determinar el movimiento en tres dimensiones y diversas actividades pueden ser estudiadas.

- El sistema provee un feedback gráfico en las posiciones espaciales de los segmentos del cuerpo en el tiempo.


Produce estimaciones de movimiento en una referencia universal (frame) y entonces son usadas fácilmente en estudios biomecánicos.

Centros de articulaciones pueden ser fácilmente localizados proyectando las intersecciones de los ejes de los segmentos (tres o más) a través de los intersecciones de los ejes de los segmentos (tres o más) a través de los

Las referencias en los cuerpos son pequeñas y livianas, la interferencia con

A través de sistema de cámaras permite determinar el movimiento en tres dimensiones y diversas actividades pueden ser estudiadas.

El sistema provee un feedback gráfico en las posiciones espaciales de los


� Modelo 3D

Desventajas:

- Tiempo a emplear por el investigador.

- Requiere calibración del sistema.

- El ocultamiento de marcadores nos puede llevar a una captura errónea.

- Cálculos adicionales requieren apoyo informático.


El ocultamiento de marcadores nos puede llevar a una captura errónea.

Cálculos adicionales requieren apoyo informático.


� Goniometría

-Implica la utilización de un goniómetro simple que requiere una correcta simple que requiere una correcta ubicación, siguiendo los ejes óseos implicados que son unidos por la articulación a medir, respetando puntos anatómicos. Este sistema tiene algunas desventajas como sería su poca fiabilidad en las mediciones.


Implica la utilización de un goniómetro

articulación a medir, respetando puntos anatómicos. Este sistema tiene algunas desventajas como sería su poca fiabilidad

TÉCNICAS DE ANÁLISIS

ARTICULAR

� Electrogoniómetro

-Esta desventaja reflejada en la poca fiabilidad de los goniómetros tradicionales, en cierta medida, ha sido mejorado con los sistemas de sido mejorado con los sistemas de electrogoniómetros que nos aumenta la fiabilidad de estas mediciones, que son básicamente los desplazamiento angulares de los segmentos estudiados.

-La señal eléctrica proporcionada por estos transductores representa la desviación angular del transductor.

NÁLISIS CINEMÁTICO.

los desplazamiento angulares de los


� Electrogoniómetro

-Ventajas-Instrumentos de fácil manejo y de bajo costo relativamente.-Provee medición directa de posición de segmentos corporales. De fácil entendimiento.-Provee un valor de fiabilidad razonable al medir articulaciones.-Provee un valor de fiabilidad razonable al medir articulaciones.

-Desventajas:

-El posicionamiento del equipo tiene que ser preciso en su alineamiento según fulcro (eje de rotación) y ejes articulares.-Errores de cruce de mediciones. Puede ser evitado con un buen alineamiento del goniómetro.-Movimiento de tejido blando puede influir en la medición e influir en errores.-La colocación del equipo en el cuerpo puede alterar el normal movimiento del segmento.


Instrumentos de fácil manejo y de bajo costo relativamente.Provee medición directa de posición de segmentos corporales. De fácil

Provee un valor de fiabilidad razonable al medir articulaciones.Provee un valor de fiabilidad razonable al medir articulaciones.

El posicionamiento del equipo tiene que ser preciso en su alineamiento según fulcro (eje de rotación) y ejes articulares.Errores de cruce de mediciones. Puede ser evitado con un buen

Movimiento de tejido blando puede influir en la medición e influir en

La colocación del equipo en el cuerpo puede alterar el normal

TÉCNICAS DE ANÁLISIS. DINAMOMETRÍA

CARGAS EXTERNAS. FUERZAS

� Dinamometría la dinamometría permite medir las fuerzas externas, es un sistema computadorizado en el cual se grafican las fuerzas ejercidas sobre el dinamómetro. El dinamómetro es el sistema de medición de las fuerzas ejercidas, este posee sensores de presión que nos proporcionarán datos en kilogramos que se reflejaran en la gráfica del computador, tratado en Newton finalmente.

� Las gráficas están dadas en fuerza v/s tiempo lo que nos permitirá hacer análisis del comportamiento de la fuerza en el tiempo.

INAMOMETRÍA

la dinamometría permite medir las fuerzas externas, es un sistema computadorizado en el cual se grafican las fuerzas ejercidas sobre el dinamómetro. El dinamómetro es el sistema de medición de las fuerzas ejercidas, este posee sensores de presión que nos proporcionarán datos en kilogramos que se reflejaran en la gráfica del computador, tratado en Newton

Las gráficas están dadas en fuerza v/s tiempo lo que nos permitirá hacer análisis del comportamiento de la fuerza en el tiempo.

- Existen distintos tipos de dinamómetros

TÉCNICAS DE ANÁLISIS. DINAMOMETRÍA

CARGAS EXTERNAS. FUERZAS

Existen distintos tipos de dinamómetros

INAMOMETRÍA

PRINCIPIOS DE ANÁLISIS

� Electromiografía aplicada a la Ergonomía

� La técnica de electromiografía es de gran aplicabilidad en ergonomía ya que nos permite objetivar las cargas internas ejercidas por parte de los músculos en respuesta a cargas externas que interactúan con la persona.externas que interactúan con la persona.

Electromiografía aplicada a la Ergonomía

La técnica de electromiografía es de gran aplicabilidad en ergonomía ya que nos permite objetivar las cargas internas ejercidas por parte de los músculos en respuesta a cargas externas que interactúan con la persona.externas que interactúan con la persona.

� El objetivo de utilizar la técnica de análisis de electromiografía es estudiar los procesos de excitación eléctrica en los músculos durante condiciones de trabajo reales y en simulaciones.

� La electromiografía ha sido muy aceptada en el ámbito de la ergonomía pues es una técnica no invasiva, por cierto considerando la electromiografía de superficie. Cuando esta técnica se usa se aplican los electrodos en la piel.

INTRODUCCIÓN

superficie. Cuando esta técnica se usa se aplican los electrodos en la piel.

� Esta técnica posee limitaciones, entre la más importante es citar que la señal electromiográfica que captura es de la zona muscular donde se encuentran los electrodos. Por lo tanto la señal electromiográfica tendrán un solapamiento de señales de la musculatura más cercana asó como también de planos más profundos..

� Los métodos invasivos tales como los electrodos de aguja no son apropiados para los estudios de campo en ergonomía.

El objetivo de utilizar la técnica de análisis de electromiografía es estudiar los procesos de excitación eléctrica en los músculos durante condiciones de

La electromiografía ha sido muy aceptada en el ámbito de la ergonomía pues es una técnica no invasiva, por cierto considerando la electromiografía de superficie. Cuando esta técnica se usa se aplican los electrodos en la piel.superficie. Cuando esta técnica se usa se aplican los electrodos en la piel.

Esta técnica posee limitaciones, entre la más importante es citar que la señal electromiográfica que captura es de la zona muscular donde se encuentran los electrodos. Por lo tanto la señal electromiográfica tendrán un solapamiento de señales de la musculatura más cercana asó como también de planos más profundos..

Los métodos invasivos tales como los electrodos de aguja no son apropiados para los estudios de campo en ergonomía.


� Electromiografía aplicada a la Ergonomía� Provee en situaciones complejas de estudio y nos proporciona

respuestas cuantitativas. ¿Cuáles?� No provee por sí sola de respuestas cualitativas ya que estas

estarán dadas en base a los protocolos de estudio.� ¿Qué es un protocolo de estudio?

Electromiografía aplicada a la ErgonomíaProvee en situaciones complejas de estudio y nos proporciona respuestas cuantitativas. ¿Cuáles?No provee por sí sola de respuestas cualitativas ya que estas estarán dadas en base a los protocolos de estudio.¿Qué es un protocolo de estudio?


� Electromiografía aplicada a la Ergonomía� En términos conceptuales la electromiografía está basada en

capturar señalas electromiográficas, en base a la captura de señales eléctricas emitidas en el músculo debido al fenómenos de acoplamiento en la contracción muscular.

Electromiografía aplicada a la ErgonomíaEn términos conceptuales la electromiografía está basada en capturar señalas electromiográficas, en base a la captura de señales eléctricas emitidas en el músculo debido al fenómenos de acoplamiento en la contracción muscular.


� Registro de señales electromiográficasRegistro de señales electromiográficas


� En la EMG real existe un solapamiento del potencial de acción de muchas fibras musculares.En la EMG real existe un solapamiento del potencial de acción de muchas fibras musculares.


� Graduación de la fuerza

� La fuerza de contracción variará en relación a los requerimientos.Esta adaptación es controlada � Esta adaptación es controlada por dos mecanismos:� Sumatoria (Firing rate)� Reclutamiento � En ambos casos un gran número

de potenciales de acción son producidos en el músculo por unidad de tiempo.

� La amplitud de EMG por lo tanto incrementa cuando incrementa la fuerza.


� Estudio de la Actividad MuscularMuscular y Ergonomía


� Relación entre amplitud de EMG y FuerzaRelación entre amplitud de EMG y Fuerza


� Cuantificación de la actividad muscular

¿Cómo se cuantifica?

muscular.


� Cuantificación de la actividad muscular

� Cuando se requiere un análisiselectromiográficas de un músculofundamentos básicos, en relaciónseñales y también en relación aseñales y también en relación alas señales de EMG.

� El conocimiento de las señalesde acuerdo a cómo éstas fueron

� Conocer tipo de contracción.

muscular.

análisis cuantitativo de las señalesmúsculo se debe conocer losrelación a los procesamientos de

las distintas clasificaciones delas distintas clasificaciones de

electromiográficas debe estarfueron generadas.


� Ejemplo: Reposo / MCV / ActividadEjemplo: Reposo / MCV / Actividad


� Análisis de amplitud y frecuencia

� La unidad de magnitud absoluta depueden estar dadas en microvoltsdeterminar la fuerza de contraccióndiferentes tareas y posturas.

las señales electromiográficaso milivolts esto debe permitir

contracción y permitir comparar entre

¿Qué es la Normalización de la señal?


� Qué preguntas se responderán

� ¿En que magnitud el músculotarea?

¿Cuándo el músculo está activo� ¿Cuándo el músculo está activo

� ¿El patrón de actividad muscularadquisición de habilidades?

� ¿La magnitud de la Actividadadecuada?

� ¿Él músculo está fatigado?

músculo está activo o inactivo en una

activo o inactivo?activo o inactivo?

muscular es eficiente para indicar

Actividad Eléctrica Muscular es

Agonista, Antagonista y Sinergias


� Cambios más relevantes en la Fatiga Muscular

� Los cambios que más se han descrito son frecuencia de la señal electromiográfica en función

del tiempo. Estos cambios son:del tiempo. Estos cambios son:

� Disminución de la frecuencia (Potenciales de Acción de Unidades Motoras).

� Aumento de la amplitud de la señal EMG, durante una contracción sobre el 30% de la contracción voluntaria máxima y bajo el 80% de la misma.

Cambios más relevantes en la Fatiga Muscular

Los cambios que más se han descrito son de amplitud y

frecuencia de la señal electromiográfica en función

Estos cambios son:Estos cambios son:

Disminución de la frecuencia (Potenciales de Acción de Unidades

Aumento de la amplitud de la señal EMG, durante una contracción sobre el 30% de la contracción voluntaria máxima y bajo el 80% de la


� Requisitos en los protocolos de estudio

� Saber precisamente interrogante� Escoger la técnica adecuada para� Seleccionar músculos correspondientes� Seleccionar músculos correspondientes� Ubicar electrodos apropiadamente� Analizar e interpretar los datos correctamente

Todo ello para obtener respuestas válidas

estudio:

a ser respondidapara evaluar.

correspondientes a evaluar.correspondientes a evaluar.apropiadamente.

correctamente

válidas.


� Protocolo de estudio

EMG EN ESTUDIOS DE CAMPOEMG EN ESTUDIOS DE CAMPO

¿Preguntas?Eduardo Cerda

[email protected]

¿Preguntas?Eduardo Cerda

[email protected]

ergo biomecanica

Health & Medicine