2.1 fisiologia del trabajo gasto energetico (1)
TRANSCRIPT
LEY 19.404
• Constituyen trabajos pesados aquellos cuya realización acelera el
desgaste físico, intelectual o psíquico de quienes los realizan provocando un envejecimiento
precoz, aún cuando ellos no generen una enfermedad laboral
La ley 19.404 considera:
• Factores físicos
• Factores ambientales
• Factores mentales
• Factores organizacionales
FACTOR FISICO
• CONSTITUIDO POR LAS EXIGENCIAS DEL PUESTO DE TRABAJO QUE DEMANDAN UN ESFUERZO ADAPTATIVO FISIOLOGICO, REFLEJADO EN MAYOR GASTO ENERGETICO Y CON MODIFICACIONES DEL METABOLISMO
Tecnología apropiada
• Es aquella que permite buenos rendimientos y
calidad de los productos
sin provocar daño ni a las personas ni al ambiente
FISIOLOGIA DEL TRABAJO
• ACTIVIDADES MECANIZADAS
• TRABAJO REPETITIVO
• SOBRECARGA POSTURAL
• SEDENTARISMO
• BAJA APTITUD FISICA
• OBESIDAD
• NECESIDAD INCREMENTAR LA ACTIVIDAD FISICA
• ACTIVIDADES
MANUALES
• ALTO GASTO
ENERGETICO
• INGESTA DE ENERGIA
BAJA
• MALOS RENDIMIENTOS
• BAJOS SALARIOS
• NECESIDAD REDUCIR LA
CARGA FISIOLOGICA
TRABAJO PESADO
GASTO DE ENERGIA
CARGA FISICA
APTITUD FISICA
INTENSIDAD DEL ESFUERZO
GASTO DE ENERGIA
• Por convención internacional el gasto y la ingesta de energía deberían expresarse en Kilojoules (kJ).
• Sin embargo, habitualmente estas variables se expresan en Kilocalorías (kcal)
• 1 kcal = 4.186 kJ
METABOLISMO BASAL
• Es la energía mínima requerida por el organismo para mantenerse vivo en reposo absoluto y a temperatura constante.
• Para medir el metabolismo basal, la persona tiene que estar en reposo físico y psíquico, en ayunas de 12 horas y a una temperatura ambiente de 20 º.
El metabolismo basal varía de una persona a otra
Los factores más importantes son:
• el peso, • el sexo, • la edad • el estado de salud. • la composición corporal ejemplo, En términos generales, las personas de mayor tamaño con
más cantidad de músculos y órganos más grandes, tienen un MB mayor que las de menor tamaño.
Las personas de edad tienden a tener un MB más bajo que
cuando eran jóvenes, y las mujeres un MB menor que los varones, incluso sobre la base de kilogramo de peso corporal.
Sin embargo existen excepciones a estas generalidades.
METABOLISMO BASAL • Se estima un valor aproximado de:
– 1 Kcal por Kg de peso y hora en hombres – 0.9 Kcal. /Kg de peso por hora en las mujeres.
• Al multiplicar el peso por las Kcal y por 24 horas se obtienen las Kcal dia que necesita una persona en condiciones de reposo basal.
• Ejemplo: • Hombre 70 kg de peso • MB= 70 x 1 x 24 = 1680 Kcal día
• Mujer 55 kg de peso • MB = 55 x 0.9 x 24 = 1188 kcal dia
Ecuaciones de Harris Benedict para el cálculo del
metabolismo basal (kcal/día)
MB hombres = 66 + (13,7 x P) + (5,7 x T) - (6,8 x E)
P = peso en kg T = Talla en cms E= edad en años MB= metabolismo basal
Ejemplos: hombre P =70 kg; T= 170 cm; E= 20
MB = 66 + (13,7x70)+(5,7x170)-(6,8x20) = 1858 kcal día
hombre P =70 kg; T= 170 cm; E= 50
MB = 66 + (13,7x70)+(5,7x170)-(6,8x50) = 1654 kcal día
hombre P = 50 kg; T= 170 cm; E= 50
MB = 66 + (13,7x70)+(5,7x170)-(6,8x50) = 1380 kcal día
Ecuaciones de Harris Benedict para el cálculo del
metabolismo basal (kcal/día)
MB mujeres = 655 + (9,6 x P) + (1,8 x T) - (4,7 x E) P = peso en kg T = Talla en cms E= edad en años MB= metabolismo basal
Ejemplo: mujer P =60 kg; T= 160 cm; E= 20
MB = 655+ (9,6 x 60) + (1,8 x 160) – (4,7 x 20) = 1425
mujer P =60 kg; T= 160 cm; E= 50
MB = 655+ (9,6 x 60) + (1,8 x 160) – (4,7 x 50) = 1309
mujer P =50 kg; T= 160 cm; E= 50
MB = 655+ (9,6 x 50) + (1,8 x 160) – (4,7 x 50) = 1109
Tasa metabólica basal de varones y mujeres adultos, en relación a la estatura y al peso promedio aceptable por
estatura
18-30 años 30-60 años Más de 60 Estatura (m)
Peso (kg) kcal ( kJ)b/k/día kcal ( kJ)/día kcal( kJ)/k/día kcal( kJ)/día kcal( kJ)/k/día kcal( kJ)/día
Varones
1,5 49,5 29,0 (121) 1 440 (6,03) 29,4 (123) 1 450 (6,07) 23,3 (98) 1 150 (4,81)
1,6 56,5 27,4 (115) 1 540 (6,44) 27,2 (114) 1 530 (6,40) 22,2 (93) 1 250 (5,23)
1,7 63,5 26,0 (109) 1 650 (6,90) 25,4 (106) 1 620 (6,78) 21,2 (89) 1 350 (5,65)
1,8 71,5 24,8 (104) 1 770 (7,41) 23,9 (99) 1 710 (7,15) 20,3 (85) 1 450 (6,07)
1,9 79,5 23,9 (100) 1 890 (7,91) 22,7 (95) 1 800 (7,53) 19,6 (82) 1 560 (6,53)
2,0 88,0 23,0 (96) 2 030 (8,49) 21,6 (90) 1 900 (7,95) 19,0 (80) 1 670 (6,99)
Mujeres
1,4 41 26,7 (112) 1 100 (4,60) 28,8 (120) 1 190 (4,98) 25,0 (105) 1 030 (4,31)
1,5 47 25,2 (105) 1 190 (4,98) 26,3 (110) 1 240 (5,19) 23,1 (97) 1 090 (4,56)
1,6 54 23,9 (100) 1 290 (5,40) 24,1 (101) 1 300 (5,44) 21,6 (90) 1 160 (4,85)
1,7 61 22,9 (96) 1 390 (5,82) 22,4 (94) 1 360 (5,69) 20,3 (85) 1 230 (5,15)
1,8 68 22,0 (92) 1 500 (6,28) 20,9 (87) 1 420 (5,94) 19,2 (5,94) 1 310 (5,48)
Fuente: Organización Mundial de la Salud (OMS), 1985.
Media aceptable de peso por estatura; Índice de masa corporal (IMC = peso/altura2) = 22 en varones, 21 en mujeres
Cualquier actividad requiere energía por sobre el metabolismo basal.
Un calculo muy grueso del gasto energético diario se obtiene
multiplicando el gasto basal por los siguientes factores. .
Actividad
Hombres
Mujeres
Sedentarias 1.2 1.2
Livianas 1.55 1.55
Moderadas 1.8 1.64
Intensas 2.1 1.82
Estimación del gasto de energía diario
Hombre
Factor
MB
70 kg
20 años
MB=
1858 Kcal
70 kg
50 años
MB=
1654 Kcal
Mujer
Factor
60 kg
20 años
MB=
1425 Kcal
60 kg
50 años
MB=
1309 Kcal
Sedentario
1.2
2230 Kcal 1985 Kcal Sedentaria1.2
1710 Kcal 1571 Kcal
Liviano
1.55
2879 Kcal 2563 Kcal Liviano
1.55
2208 Kcal 1571 Kcal
Moderado
1.80
3334 Kcal 2977 Kcal Moderado
1.64
2337 Kcal 2147 Kcal
Intenso
2.1
3902 Kcal 3473 Kcal Intenso
1.82
2593 Kcal 2382 Kcal
Estimación del gasto de energía de actividades laborales y extra laborales
• Existen tablas con valores estándar, pero sólo dan valores aproximados y están sujetas a error.
• Estas tablas por lo general presentan valores de gasto energético de actividades expresado en Kcal/min o en Kcal/hora
Gasto de energía en trabajadores forestales chilenos expresados en kilocalorías por minuto
Gasto de energía (Kcal/hora)
Actividad Kcal/hora
Reposo 70
Sentado descansando 100
Digitando 140
Caminando (4.2 Km/h) 200
Ciclismo (9 Km/h plano) 300
Caminando 3% pendiente 350
Trotar (9 km/h) 570
GASTO DE ENERGIA DIARIO
ACTIVIDAD GASTO DE ENERGIA (Kcal/24 horas)
Reposo 1.200-1.700
Trabajos de oficina 2.000-3.000
Trabajos industrial 3.000-4.000
Construcción,
agricultura, forestal
4.000-5.000
¿Que valor de referencia tomamos?
Actividad n Promedio
Kcal/min
Mínimo
Kcal/min
Máximo
Kcal/min
Desrame con hacha
33 6.9 5,6 8,2
Volteo con motosierra
11 7.0 5,8 8,3
Apilado manual de trozos
29 7,1 5,9 8,3
Simulacro de incendios
12 7,2 5,5 8,7
Plantaciones
27 8,5 7,0 10,0
Si un trabajador desrama con hacha durante tres horas:
Desrame con hacha
Kcal/min Kcal/3 horas
Mínimo 5,6 1008
Promedio 6,9 1242
Máximo 8,2 1476
¡ Hay una diferencia de 468 Kcal entre el mínimo y el máximo y esto puede tener una fuerte en la
alimentación y en el rendimiento!
Por eso es importante evaluar el gasto de energía ya que provee información
sobre la carga fisiológica de trabajo y sobre los
requerimientos energéticos para llevarlo a cabo
Gasto de energía:
Calorimetría directa • Para este propósito se
emplea una cámara aislada donde el sujeto puede descansar o realizar ejercicio.
• Se inyecta aire humidificado constantemente mientras que el CO2 se absorbe con productos químicos.
• El calor producido es captado por una corriente de agua fría que fluye constantemente a través de un serpentín.
• La diferencia de temperatura entre el agua que entra y sale de la cámara refleja la producción de calor
CALORIMETRIA INDIRECTA
• EL GASTO DE ENERGIA SE PUEDE ESTIMAR MIDIENDO EL CONSUMO DE OXIGENO
• UN LITRO DE OXIGENO CONSUMIDO POR EL ORGANISMO EQUIVALE A UN GASTO DE ENERGIA CERCANO A CINCO KILOCALORIAS
PROCESOS AEROBICOS
C 6 H12 O6 + O2 ----> H 2O + CO2 + Energía
(Alimentos + Oxígeno ----> Agua + Anhídrido + Trabajo físico y Calor) Carbónico
PROCESOS ANAEROBICOS
C 6H 12 O6 ----------> 2 C3 H 6 O3 + Energía
(Glucosa ----------> Acido láctico + trabajo físico y calor)
CONSUMO DEOXIGENO
. VE (% O2AI -% 02AE)
VO2 =
100
Donde:
.
VO2 = Consumo de oxígeno (litros por minuto)
VE = Ventilación pulmonar (litros por minuto)
% O2 AI = Porcentaje de oxígeno en aire
inspirado
% O2 AE = Porcentaje de oxígeno en aire
espirado
EXPRESION DE LOS VOLUMENES GASEOSOS
• En Fisiología, habitualmente los volúmenes gaseosos se expresan en alguna de las siguientes condiciones:
• ATPS ( en la condición de temperatura y presión en que se midió)
• BTPS ( 37º C y 760 mmHg, seco)
• STPD (0ºC y 760 mmHg, seco)
CONVERSION DE UN VOLUMEN ATPS A STPD
PB mmHg TEMPERATURA (º C)
15 20 25 30
710 0.87 0.85 0.82 0.80
720 0.88 0.86 0.84 0.81
730 0.89 0.87 0.85 0.82
740 0.91 0.88 0.86 0.84
750 0.92 0.90 0.87 0.85
760 0.93 0.91 0.88 0.86
770 0.94 0.92 0.90 0.87
EJERCICIO
EJEMPLO CALCULO VO2
• TRABAJO: ACARREAR LADRILLOS EN
CARRETILLA
• Tiempo de evaluación = 2 minutos
• Volumen aire respirado = 80 litros
• % O2 aire espirado = 15%
• Temperatura = 20 ºC
• Pb = 740 mm Hg
• Factor STPD = 0.88
Calculo ventilación pulmonar
Volumen
VE = x Factor STPD Tiempo VO2 = VE (% O2AI -% 02AE)
100
Cálculo VO2 y gasto energía
VE = 80 x 0.88 = 35.2 l/min STPD
2
VO2 = 35.2 (21 - 15) = 2.1 l O2/min STPD
100
Gasto Energía = 2.1 x 5 = 10.5 Kcal/min
METODO DEL SACO DE DOUGLAS
El método aún se usa en laboratorios pero al evaluar trabajos reales es incómodo y puede alterar el ritmo normal de trabajo
RESPIROMETRO DE KOGRANYI Y MICHAELIS: El saco es reemplazado por un equipo que tiene incorporado un
medidor de volumen que dirige una pequeña porción a una bolsita de goma desde donde se analiza el oxígeno en el aire espirado
OXYLOG II:Los equipos de última generación son livianos y miden
directamente el consumo de oxígeno y la ventilación pulmonar minuto a minuto
VO2000 Pesa 740 gramos y permite control a
distancia
El uso de máscaras o válvulas respiratorias dificulta la medición de VO2
FRECUENCIA CARDIACA
• Se ha utilizado para estimar el gasto de energía por su relación lineal con el consumo de oxígeno.
• Sin embargo, tiene errores de estimación importantes que es necesario considerar
FRECUENCIA CARDIACA • LA RELACION ENTRE fC y VO2 VARIA
SEGÚN EL ESTADO FISICO.
• TAMBIEN VARIA SEGÚN LOS MUSCULOS QUE PARTICIPAN EN LA ACTIVIDAD.
• AUMENTA CON EL CALOR
• AUMENTA CON LA ANSIEDAD
Para igual consumo de oxígeno los sedentarios tienen fC más altas
0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2
VO2 (litros/minuto)
100
110
120
130
140
150
160
170fC
(la
tid
os
/min
uto
)
Relación entre VO2 y FC en reposo, trabajo de brazos y trabajo de piernas
0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2
VO2 (litros/minuto)
80
90
100
110
120
130
140
150fr
ecuencia
card
íaca (
latidos/m
inuto
)
Ejercicio brazos
Ejercicio piernas
DURANTE LA EXPOSICION A CALOR, PARA IGUAL CONSUMO DE OXÍGENO LA FRECUENCIA CARDÍACA ES
MÁS ALTA
0,9 1,3 1,7
VO2
80
90
100
110
120
130
140
150
160
170
fC1 = ejercicio a 20 grados Celcius
fC2 = ejercicio a 30 grados Celcius
Se estima que la frecuencia cardiaca
aumenta 2 latidos por minuto por
cada grado de temperatura a
partir de 21 grados Celcius
Promedio y desviación estándar para el consumo de oxígeno
medido y estimado a partir de la frecuencia cardiaca en distintas
actividades forestales.
Consumo de oxígeno (l/min STPD) Actividad
n Medido Estimado de fC
Promedio Desviación
Estándar
Promedio Desviación
Estándar
Desrame con hacha 33 1.38 0.27 1.38 0.32
Volteo con motosierra 11 1.39 0.25 1.43 0.28
Apilado manual de trozos 29 1.42 0.23 1.44 0.20
Simulacro de incendios 12 1.43 0.34 1.49 0.32
Plantaciones 27 1.69 0.30 1.67 0.38
Total 112 1.46 0.30 1.49 0.32
Diferencias no significativas ni para actividades ni para el grupo total; test t; p<0.05
FRECUENCIA CARDIACA
• EN SINTESIS:
• TIENE LIMITACIONES QUE TIENE PARA ESTIMAR EL GASTO DE ENERGIA
• ES UN BUEN INDICADOR DE LA CARGA FISIOLOGICA DERIVADA DEL TRABAJO FISICO, LA EXPOSICION A CALOR O DE UNA COMBINACION ENTRE AMBOS
% Carga cardiovascular
fC reposo
fC máxima 220- Edad
0% Carga Cardiovascular
100% Carga Cardiovascular
CARGA CARDIOVASCULAR
fC TRABAJO - fC REPOSO
% CC = X 100
fC MÁXIMA - fC REPOSO
• DONDE:
• CC = CARGA CARDIOVASCULAR
• fC = FRECUENCIA CARDIACA
Ejemplo trabajador minero
operador f lotacion
minutos
fre
cue
nci
a c
ard
íaca
(la
tido
s p
or
min
uto
)
70
80
90
100
110
120
130
140
150
160
170
0 100 200 300 400 500 600 700 800
Frecuencia Cardíaca Promedio Mínimo-Máximo Desviación estándar
Jornada 101 77-158 13.2
Trabajo AM 100 81-158 12.5
Trabajo PM 105 82-156 12.6
EJERCICIO: Cálculo del % de carga
cardiovascular: Trabajador de 30 años
Frecuencia cardiaca (latidos por minuto): Trabajo= 101 Reposo = 60 Máxima estimada= 220- Edad 220-30 = 190
fCT-fCR
% CC = x 100 fCMax-fCR
101 - 60
% CC = x 100
190 - 60
% CC = 31.5%
METODO DE LAS DIEZ PULSACIONES
• Habitualmente cuando se mide la frecuencia cardíaca se cuenta un número variable de latidos en un tiempo fijo
• Por el contrario, con el método de las diez pulsaciones se cuenta un número fijo de latidos en un tiempo variable
CONVERSION DEL TIEMPO QUE TOMA CONTAR DIEZ LATIDOS A LATIDOS POR
MINUTO 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9
3 200 194 188 182 176 171 167 162 158 154
4 150 146 143 140 136 133 130 128 125 122
5 120 118 115 113 111 109 107 105 103 102
6 100 98 97 95 94 92 91 90 88 87
7 86 85 83 82 81 80 79 78 77 76
8 75 74 73 72 71 71 70 69 68 67
9 67 66 65 65 64 63 63 62 61 60
Sistema telemétrico para registro de frecuencia cardíaca
REGISTRO DEFRECUENCIA CARDIACA
Registro de tiempos
Multimomento
Cronometraje
continuo
En el trabajo
Encuestas
actividad habitual
Registros
diarios
Recreación y sueño
Estudio de tiempos
Ficha Ergonómica
Mantenedor mecánico taller
Tiempo
Actividad Porcentaje
Inicio Término
8:30 8:51 Coordinación 5.2 %
8:51 9:00 Conducción de camión 2.2 %
9:00 9.21 Coordinación/instrucciones 5,2%
9:21 9:32 Revisa equipos 2,7%
9:32 9:42 Conduce camión 2.5%
9:42 10:08 Mantención de equipo: 6.4%
10:08 10:27 Trabajo en taller 4,7%
10:27 10:31 Desplazamiento con tambores 1%
10:31 10:43 Preparación de herramientas 3%
10:43 10:53 Conduce 2.5%
10:53 11:09 Coordina 3.9%
11:09 11:35 Conduce 5.9%
11:35 12:48 Colación 18%
12:50 13:04 Preparación de herramientas 3.4%
13:04 13:40 Reparación brazo hidráulico 8.8%
13:40 13:50 Conduce 2.5%
13:50 13:59 Taller de mangueras 2.2%
13:59 14:04 Conduce 1.2%
14:04 14:44 Repara cilindro de levante: Repara cilindro-maneja puente grúa-Utiliza pistola hidráulica
9.9%
14:44 15:15 Termina labores: Guardar equipos 7.7%
Tiempo total de evaluación
6 horas, 45 minutos
Las labores asociadas a la
actividad principal, tales
como mantención de partes
y piezas, revisión e
inspección, ocupan un
49,8% de la jornada.
Un 14,3% de la jornada
desarrolla labores de
coordinación y
administración
Un 15,6% del tiempo lo
utiliza para traslados.
Es importante destacar que
las labores de mantención,
al menos en el día en que
se realizó la evaluación, no
superaron los 40 minutos
(9,9%) de trabajo continuo y
que estuvieron separadas
por periodos de pausa.
Estudio de tiempo y carga física de trabajo
Promedio, mínimo, máximo y desviación estándar de la frecuencia
cardiaca y el porcentaje de carga cardiovascular (%CC).
Variables
Promedio Mínimo Máximo D.E
Frecuencia Cardiaca
Porcentaje de Carga Cardiovascular
116,8 88,00 151,0 11,70
45,8 22,58 73,4 9,44
Gráfico del Porcentaje de Carga Cardiovascular durante la jornada de trabajo
7:12 8:24 9:36 10:48 12:00 13:12 14:24 15:36 16:48
Hora
20
30
40
50
60
70
80
Po
rce
nta
je d
e C
arg
a C
ard
iov
as
cu
lar
La carga cardiovascular
entre las 10:00 y las
10:48 , alcanza niveles
entre el 40% y el 65%,
momento en que el
trabajador estaba
realizando mantención
de equipo, trabajo en el
taller y desplazamiento
con tambores
Gráfico del Porcentaje de Carga Cardiovascular durante la jornada de trabajo
7:12 8:24 9:36 10:48 12:00 13:12 14:24 15:36 16:48
Hora
20
30
40
50
60
70
80
Po
rce
nta
je d
e C
arg
a C
ard
iov
as
cu
lar
Entre las 13:00 y
13:45, la carga está
en niveles entre el
50% y 70% y esta
asociada a la
reparación del brazo
hidráulico,
Gráfico del Porcentaje de Carga Cardiovascular durante la jornada de trabajo
7:12 8:24 9:36 10:48 12:00 13:12 14:24 15:36 16:48
Hora
20
30
40
50
60
70
80
Po
rce
nta
je d
e C
arg
a C
ard
iov
as
cu
larEntre las 14:00 y
las 14:45 la carga
se situó entre los
45% y los 73%,
cuando repara
cilindro de levante
Variaciones de carga cardiovascular minuto a minuto
12:2812:57
13:2613:55
14:2414:52
15:2115:50
16:1916:48
17:1617:45
18:1418:43
19:1219:40
hora
0
20
40
60
80
100
% Carga Cardiovascular
Carga cardiovascular de dos trabajadores
12:00 13:12 14:24 15:36 16:48 18:00 19:12 20:24
Hora
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
% C
arg
a C
ard
iova
scu
lar
%cc cucharero 1 %cc cucharero2
% de Carga Cardiovascular
65.2 % 73.3% 83.7% 85.9%