ing industrial

1. Tema 5
Biomecánica / Fisiología del Trabajo
Facultad de Ingeniería y Arquitectura
Carrera de Ingeniería Industrial
Curso: Diseño del Trabajo

2. Objetivo
• Aplicar la biomecánica y
la fisiología del trabajo en
el diseño de sistemas de
trabajo.
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▪ Biomecánica
▪ Fisiología del trabajo
▪ Sistema músculo esqueletal
▪ Movimientos tipo
▪ Fatiga
▪ Traumas acumulativos
▪ Metabolismo y ritmo cardiaco
▪ Apoyo teórico T5 Traumas
acumulativos

3. ▪ La biomecánica
estudia la mecánica y
los alcances de los
movimientos
humanos, abarca
disciplinas tales como
la anatomía, la
mecánica, la fisiología,
etc. que inciden en el
comportamiento
dinámico del ente
biológico.
BIOMECÁNICA y FISIOLOGÍA DEL TRABAJO
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4. ▪ La fisiología del trabajo analiza los diversos
aspectos fisiológicos que afectan al ser
humano en la realización de un trabajo, como
el metabolismo, los órganos vitales, el sistema
músculo esqueletal, etc.
La Fisiología es la
parte de la biología
que estudia los
órganos de los seres
vivos y su
funcionamiento.
… Biomecánica y fisiología del trabajo
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5. ▪ Las
condiciones
mecánicas
varían de una
persona a
otra.
… Biomecánica y fisiología del trabajo
5

6. ▪ Los conocimientos de la biomecánica y la
fisiología del trabajo tienen una finalidad práctica,
ya que son de gran utilidad en el análisis y
diseño de:
▪ Espacios de trabajo y mobiliario.
▪ Estudio de movimientos
▪ Jornadas de trabajo y relación de tiempo de
trabajo/descanso.
▪ Herramental y dispositivos de trabajo.
▪ Microtraumatismos acumulativos.
▪ Elevación y manejo manual de cargas.
… Biomecánica y fisiología del trabajo
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7. ▪ Músculos: Son los
encargados de controlar
el movimiento de los
huesos.
▪ Tendones: Conectan los
músculos a los huesos.
▪ Ligamentos: Conectan a
los huesos entre ellos.
Sistema músculo - esqueletal
Músculo
Tendón
Ligamento
… Biomecánica y fisiología del trabajo
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8. …Sistema músculo - esqueletal
▪ Nervios: Suministran la
comunicación necesaria dentro del
cuerpo. Pueden ser:
• Motores: Llevan los mensajes
desde el cerebro hacia los
músculos.
• Sensores: Transmiten los
mensajes desde el cuerpo hacia
el cerebro.
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9. ▪ Los músculos se clasifican en:
…Sistema músculo - esqueletal
• Estriados: aquellos que
controlan la acción de
los principales huesos,
constituidos por fibras
alargadas y finas que se
unen a los huesos por
medio de tendones;
como los de la
masticación, el trapecio
que sostiene erguida la
cabeza, o los gemelos
en las piernas que
permiten ponerse de
puntillas. 9

10. • Protectores: De apariencia
lisa, mantienen el
funcionamiento de órganos
vitales; como el estómago y
el intestino.
• Especiales y complejos:
como el corazón que posee
músculos estriados y
protectores.
… clasificación de los músculos
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11. …Sistema músculo - esqueletal
11

12. …Sistema músculo - esqueletal
12

13. …Sistema músculo - esqueletal
13

14. • Giro: movimiento circular
continuo a un miembro.
• Elevación: A partir de la posición
normal.
• Flexión: Cualquier proceso de
flexionar o doblar alguna parte
del cuerpo.
• Inspiración: Inhalación de aire
en los pulmones.
• Abducción: Desplazamiento a
partir de la línea media del
cuerpo.
Movimientos Tipo
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15. ▪ Deben ser técnicamente
reconocidos por su
ejecución permanente tanto
en trabajos generales como
específicos.
▪ Deben servir para organizar
el área de trabajo y
determinar la fatiga en
función de los tiempos
prolongados a que puede
estar expuesto un individuo.
… Movimientos tipo
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16. ▪ Una persona puede transportar un objeto a otro lugar,
puede sostenerlo (generalmente después de
levantarlo y antes de transportarlo) y puede
levantarlo (o bajarlo) de un nivel a otro sin
movimiento horizontal apreciable
… Movimientos tipo
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17. Fatiga
▪ Es una disminución de las
facultades físicas, intelectuales
(mentales) y del sistema
nervioso.
▪ Afecta el desempeño o ritmo de
trabajo del hombre.
▪ Para minimizar sus efectos, es
necesario realizar diseños
donde se efectúe el menor
esfuerzo posible.
… Biomecánica y fisiología del trabajo
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18. Clasificación
▪ Física: Aquella que se manifiesta por efectos
físicos, se clasifica en:
• Fatiga estática.
• Fatiga dinámica.
▪ Mental: Aparece por los procesos de pensar,
recordar, calcular e idear (síntoma: pérdida de
atención).
▪ Nerviosa: Aparece generalmente cuando se
desconoce el proceso a desarrollar,
produciéndose alteraciones en lo fisiológico.
… Fatiga
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19. ▪ Son aquellas lesiones o
enfermedades asociadas
con factores de riesgo
del lugar de trabajo y no
son resultado de eventos
accidentales sino que
pueden resultar de
efectos acumulativos.
Traumas Acumulativos
Cumulative Trauma Disorders (CTD)
… Biomecánica y fisiología del trabajo
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20. ▪ Son causados, acelerados o agravados por:
▪ Movimientos repetitivos y
prolongados.
▪ Acciones que requieren fuerza.
▪ Esfuerzos de contacto
prolongados debido a las
herramientas, equipos, etc.
▪ Postura.
▪ Vibración.
▪ Temperaturas bajas.
... Traumas Acumulativos
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21. ▪ Los diseños de sistemas de trabajo deben
considerar el bienestar del trabajador:
... Traumas Acumulativos
▪ Diseñar estaciones de trabajo
donde se pueda alternar la
posición sentado o de pie.
▪ Capacitar al personal para que
realice sus actividades de
manera segura
▪ Si el diseño requiere el uso de
fuerza, proteger al operario
previniendo la aparición de
traumas acumulativos.
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22. ▪ Los principales traumas son los siguientes:
 Síndrome del Túnel del
Carpo
 Tendinitis
 Tenosinovitis
 Enfermedad de De Quervain
 Tenosinovitis estenóstico-
crepitante
 Síndrome de Raynaud
 Epicondilitis
 Síndrome del Túnel
Cubital
 Síndrome de la Apertura
Torácica
 Síndrome de tensión en
el cuello
 Tendinitis del hombro
... Traumas Acumulativos
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23. ▪ Es la energía necesaria
en el cuerpo humano
para poder desarrollar
actividades o funciones
vitales.
▪ Son los cambios
fisiológicos entre el
organismo vivo y el
medio exterior.
Metabolismo
… Biomecánica y fisiología del trabajo
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24. ▪ Puede ser dividido en:
TOTMET = BSLMET + ACTMET + SDAMET
TOTMET : Metabolismo total
BSLMET : Metabolismo basal
ACTMET : Metabolismo de actividad
SDAMET : Metabolismo digestivo
... Metabolismo
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25. ▪ Es la energía mínima gastada para mantener la
temperatura corporal, las funciones y la
circulación de la sangre.
BSLMET : Metabolismo Basal
= Constante x Peso corporal
BSLMET
• HOMBRES: 1.28 W / Kg
• MUJERES: 1.16 W / Kg
Constante
... Metabolismo
25

26. ▪ Proceso metabólico por el cual se proporciona
energía a los músculos para desarrollar diversas
actividades.
ACTMET : Metabolismo de Actividad
= Factor metab.
actividad (*)
x Peso corporal
ACTMET
(*): se obtiene mediante tablas.
... Metabolismo
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27. Factor metabolismo de actividad
Fuente: KONZ, Stephan. Diseño de sistemas de
trabajo. p.225-226 27

28. • También conocido como de acción dinámica
específica, proporciona la energía necesaria para
digerir los alimentos.
SDAMET : Metabolismo Digestivo
= BSLMET + ACTMET
SDAMET 0,1 ( )
1 Watt = 0,86 Kcal / Hora
1 Kcal / hora = 1.163 Watt
... Metabolismo
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29. ... Metabolismo
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Metabolismo total (MT) = M. Basal + M. Actividad + M. Digestivo
M. Basal = 1.28 65 83.2
M. Actividad = 8.3 65 539.5
M. Digestivo = 0.1 83.2 539.5 62.27
684.97
0.86
Energía (en 2 hora) = 684.97 2 1,178.15
W x
kg
kg = W
W x
kg
kg = W
Factor metabolismo
de actividad (tabla)
(Constante, Opo)
W + W = W
W x
kcal
h
1 W
x h =
MT = W
kcal
Ejemplo