Vibraciones

Vibraciones Rocío Gómez Ayala

Vibraciones

Michael J. Griffin

La vibración es un movimiento del tipo oscilatorio, que puede llegar a tener severas repercusiones en el cuerpo humano. Estas pueden llegar a ocurrir cuando el cuerpo se encuentra apoyado en una superficie que por lo regular es vibrante o que puede vibrar. Se pueden presentar en todas las formas, algunas de ellas son en transportes o cuando se trabaja cerca de maquinaria industrial. Algunas vibraciones pueden entrar a un cuerpo a través de las manos, debido a procesos industriales, agrícolas, mineros o de construcción, estas vibraciones pueden provocar diversos trastornos. Por ejemplo, el mareo que es inducido por el movimiento producido por las oscilaciones del cuerpo en bajas frecuencias, por algún tipo de rotación del cuerpo o por movimiento de señales luminosas.

Se puede cuantificar la magnitud de una vibración en función de su desplazamiento, la velocidad o mediante su aceleración. Sabemos que la magnitud de una oscilación puede expresarse como la distancia entre los extremos alcanzados por el movimiento o como la distancia desde algún punto central hasta la desviación máxima. El movimiento senoidal se mide obteniendo la aceleración, a (en m/s2), a partir de la frecuencia, f (en ciclos por segundo) y el desplazamiento, d (en metros): .

Cuando la frecuencia se expresa en ciclos por segundo afecta a la extensión con que se transmiten las vibraciones al cuerpo (en un asiento o una herramienta), la extensión que se transmite a través del cuerpo (asiento a la cabeza) y al efecto que tienen las vibraciones en el cuerpo. En un movimiento, la relación que existe entre el desplazamiento y la aceleración, dependen de la frecuencia de oscilación: desplazarse un milímetro corresponde a una baja aceleración a baja frecuencia, una gran aceleración a alta frecuencia produce un desplazamiento de vibración visible al ojo humano no proporciona una buena indicación de la aceleración de las vibraciones.

Las vibraciones pueden producirse en 3 direcciones lineales y 3 rotacionales. Estas en personas sentadas, las direcciones lineales pueden señalarse como eje x (longitudinal), eje y (lateral) y eje z (vertical). Las rotaciones se designan como rx (balanceo para el eje x), ry (cabeceo para el eje y) y rz (deriva para el eje z). Suelen medirse (las vibraciones) en la interfase entre el cuerpo y las vibraciones.

Las respuestas dependen de la duración total de la exposición a las vibraciones. Si las características varían en el tiempo, el valor eficaz de la vibración proporciona una medida adecuada de su magnitud promedio. En cambio, si varían las características, la vibración promedio medida dependerá del periodo durante el cual se mide una vibración. Sabemos que muchas exposiciones pueden ser intermitentes y tienen una magnitud variable en cada momento o contienen choques esporádicos.

Vibraciones de cuerpo completo

Helmut Seidel y Michael J. Griffin

Se les llama exposiciones profesionales a las vibraciones de cuerpo completo que se dan en el transporte o algunos procesos industriales. Algunos transportes pueden ocasionar malestares, interferir con algunas actividades o incluso ocasionar lesiones.

El cuerpo humano al igual que cualquier máquina mecánica presenta frecuencias de resonancia a las que presenta una respuesta mecánica máxima. En el cuerpo humano se encuentran muchas resonancias y las frecuencias de resonancias pueden variar en las personas y en función de la postura. La vibración puede transmitirse gracias a la transmisibilidad que indica que fracción se transmite. En el cuerpo depende de la frecuencia de vibración, el eje de vibración y la postura del cuerpo. Sin embargo, la impedancia mecánica del cuerpo indica la fuerza que se requiere para que el cuerpo se mueva a cada frecuencia.

Dentro de los efectos agudas que presentan las vibraciones tenemos:

* El malestar causado por la aceleración de la vibración que depende de la frecuencia, la dirección, el punto de contacto y la duración de la exposición. Las magnitudes tolerables en un edificio están próximas a los umbrales de percepción de la vibración. Los efectos de la vibración en los humanos depende del uso de edificio, además de la frecuencia, dirección y duración de la vibración.

* Pueden deteriorar la adquisición de la información (por los ojos), la salida de información (por pies y manos) o procesos centrales complejos (aprendizaje, memoria, toma de decisiones). Los mayores efectos se producen en los procesos de entrada y salida (ojos y manos, respectivamente). Los efectos en la visión y el control manual están causados principalmente por el movimiento de la parte del cuerpo afectada, está puede disminuirse reduciendo la vibración.

* Las alteraciones en funciones fisiológicas se producen cuando los sujetos están expuestos a un ambiente de vibraciones de cuerpo completo en condiciones de laboratorio. Las alteraciones típicas de una respuesta se sobresalto (frecuencia cardiaca) se normalizan con la exposición continuada, mientras que las reacciones continúan o se desarrollan de manera gradual. Estas alteraciones son frecuentemente menos sensibles que las reacciones psicológicas (malestar).

* Las alteraciones neuromusculares se producen cuando se producen vibraciones de cuerpo completo mediante movimientos pasivos, condiciones que están asociadas con las vibraciones autoinducidas por la locomoción. La ausencia de control en las vibraciones es la alteración más clara del sistema neuromuscular. Las vibraciones y la aceleración transitoria determinan la actividad alternante relacionada con la aceleración en un electromiograma en los músculos superficiales de la espalda de personas sentadas que los obliga a mantener una contracción tónica. La temporización de la actividad muscular va a depender de la frecuencia y magnitud de la aceleración. Diversos datos sugieren que la columna es sometida a una carga mayor debido a la reducción de la estabilización muscular, durante la fase inicial a un desplazamiento brusco hacia arriba. Los reflejos en los tendones pueden disminuir o desaparecer durante la exposición a las vibraciones a frecuencias de 10 Hz.

* Las vibraciones que se producen durante el trabajo físico moderado aumentan la frecuencia cardiaca, la presión arterial y el consumo de oxígeno, incluso a una magnitud cercana al límite tolerable. El aumento de la ventilación obedece en parte a las oscilaciones del aire. Se han encontrado hallazgos sobre alteraciones de las hormonas adrenocorticotrcópicas (ACTH) y las catecolaminas.

* Las alteraciones en la función vestibular parecen resistir mayor cantidad de exposiciones a frecuencias bajas. Se supone que una discordancia entre los estímulos recibidos en el interior de los tejidos son el mecanismo importante que explica las respuestas fisiológicas a entornos de movimiento artificial. Algunos experimentos parecen sugerir que las vibraciones tienen un efecto sinérgico sobre la audición. Vibraciones verticales y horizontales impulsivas evocan potenciales cerebrales, detectando alteraciones en la función del SNC. Entre los efectos influían factores ambientales (ruido), la dificultad de las tareas y el estado interno del sujeto (activación).

Entre los efectos a largo plazo se encuentran:

* Los riesgos para la columna vertical, donde estudios indican que la frecuencia que existe un riesgo elevado a la salud en los trabajadores expuestos durante muchos años a intensas vibraciones del cuerpo humano. En intensas vibraciones de larga duración se puede afectar negativamente a la columna e incrementar el riesgo de molestias lumbares. Molestias a consecuencia de una alteración degenerativa primaria de las vértebras o los discos intervertebrales.

* Otros riesgos para la salud, por ejemplo: el ruido, la elevada tensión mental y el trabajo por turnos, sugieren que las vibraciones pueden ser factores causales para diversas enfermedades. Complejos síntomas y alteraciones patológicas del sistema nervioso central, el sistema musculoesquelético y el sistema circulatorio se han observado en trabajadores de pie en máquinas para la vibrocompactación de hormigón expuestos a frecuencias superiores a 40 Hz.

* Sistema nervioso, órgano vestibular y audición. Las vibraciones mayores a 40 Hz pueden causar daños y alteraciones al sistema nervioso central. Un autor afirma que la aparición de alteraciones del electroencefalograma se debe una larga exposición a vibraciones y otros autores lo han negado.

* Sistema circulatorio y digestivo. Se detectan 4 grupos de alteraciones: a) Trastornos periféricos (síndrome de Raynaud) cerca del punto de aplicación de la vibración, b) Venas varicosas, hemorroides y varicocele, c) Cardiopatía isquémica e hipertensión, y d) Alteraciones neurovasculares.

* Órganos reproductores femeninos, embarazo y sistema genitourinario. Puede ocurrir un aumento de riesgo de aborto, alteraciones menstruales y anomalías posicionales están relacionados con la exposición de larga duración de las vibraciones. También dependen de la susceptibilidad individual y sus variaciones temporales probablemente codeterminan estos efectos biológicos. También se ha observado una mayor incidencia de prostatitis.

Aunque no pueden ofrecerse límites para prevenir los trastornos causados por las

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