Vibraciones en sistemas físicos Autor: Tadeusz Majewski.

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1 Vibraciones en sistemas físicos Autor: Tadeusz Majewski

2 Capítulo 11 Respuesta humana a las vibraciones

3 TEMARIO I.Introducción II.Respuesta a las vibraciones III.Normas de exposición a vibraciones IV.Terapia vibratoria

4 Objetivos del capítulo 11 Analizar la influencia de las vibraciones sobre el ser humano, así como presentar algunas normas que restringen el tiempo de exposición a las vibraciones. Se muestra también el uso terapéutico de las vibraciones para la prevención de enfermedades.

5 I. Introducción El cuerpo humano es complejo y está constituido por diferentes órganos, siendo su respuesta a las vibraciones función de su frecuencia y amplitud. Las vibraciones se transmiten al cuerpo humano cuando se contacta una superficie vibrante, cuando se está sentado en un asiento que vibra, de pie sobre un suelo vibrante, recostado sobre una superficie vibrante, o se transmiten por las manos desde herramientas vibrantes (por ejemplo, un martillo neumático).

6 I. Introducción Las vibraciones de cuerpo completo se presentan en todos los medios de transporte y cuando se trabaja cerca de maquinaria industrial. Se originan en diversos procesos de la industria, la agricultura, la minería y la construcción, al agarrar o empujar herramientas o piezas vibrantes con las manos o los dedos. La exposición a las vibraciones transmitidas por las manos puede provocar diversos trastornos físicos y/o mentales.

7 II. Respuesta humana a las vibraciones La respuesta humana a las vibraciones depende de la intensidad y la duración total de la exposición a las mismas; su nocividad se clasifica según su intensidad en la normatividad (ISO 2631, ISO 5349). Si las características de la vibración varían, la vibración promedio medida dependerá del período de medición.

8 II. Respuesta humana a las vibraciones Las exposiciones profesionales a las vibraciones de cuerpo completo ocurren principalmente en el transporte, pero también en algunos procesos industriales. Los medios de transporte terrestre, marítimo y aéreo producen vibraciones que pueden causar malestar, interferir con las actividades habituales o causar lesiones.

9 II. Respuesta humana a las vibraciones La vibración que entra por un punto del cuerpo se transmite a todos los órganos; por ejemplo, la vibración del asiento se propaga desde el cuerpo hasta la cabeza, sin embargo la amplitud disminuye. Los efectos de las vibraciones de cuerpo completo son máximos en el límite inferior del intervalo de frecuencias de 0.5 Hz a 100 Hz.

10 II. Respuesta humana a las vibraciones Las frecuencias inferiores a unos 0.5 Hz pueden causar mareo inducido por el movimiento. El contenido de frecuencia de la vibración se ve en los espectros. En muchos tipos de vibraciones de cuerpo completo y/o transmitidas a las manos, los espectros son complejos, produciéndose algún movimiento a todas las frecuencias.

11 II. Respuesta humana a las vibraciones Sin embargo, suele haber picos en las frecuencias que se presentan en la mayor parte de las vibraciones. Dado que la respuesta humana a las vibraciones varía según la frecuencia de vibración, es necesario ponderar la vibración medida en función de cuánta vibración se produce para cada una de las frecuencias.

12 II. Respuesta humana a las vibraciones Las ponderaciones en frecuencia reflejan la medida en que las vibraciones causan el efecto indeseado para cada frecuencia. Se requieren ponderaciones en frecuencias diferentes para las vibraciones de cuerpo completo, para las vibraciones transmitidas a las manos y para el mareo inducido por el movimiento.

13 II. Respuesta humana a las vibraciones El cuerpo humano es parecido a los sistemas mecánicos vibratorios. Los órganos poseen masa y elasticidad y están suspendidos elásticamente de otros órganos por músculos, tendones o diafragmas. Hay muchas resonancias en el cuerpo, y las frecuencias de resonancia varían de una persona a otra en función de la postura.

14 II. Respuesta humana a las vibraciones Cada órgano del cuerpo humano tiene una frecuencia natural. Por ejemplo, la resonancia en el tórax y el abdomen varía entre 3 Hz y 6 Hz. El malestar causado por la vibración depende de la frecuencia y de la dirección de la vibración, del punto de contacto con el cuerpo y de la duración de la exposición a la vibración.

15 III. Normas de exposición a vibraciones La exposición a las vibraciones puede provocar: Alteraciones en las funciones fisiológicas. Alteraciones neuromusculares. Alteraciones cardiovasculares, respiratorias, endócrinas y metabólicas. Alteraciones sensoriales y del sistema nervioso central.

16 III. Normas de exposición a vibraciones La exposición a vibraciones puede ser de dos tipos : a.- De corta duración: vibraciones pequeñas: mal estado de salud, fatiga (cansancio, depresión), miedo, insomnio, dolor de cabeza, vibraciones medianas: problemas de visión, respiración, equilibrio, dolor en bajo vientre, vibraciones grandes: daños a órganos internos, perturbación en las funciones de órganos internos

17 III. Normas de exposición a vibraciones b.- De larga duración: afectación de la columna, se incrementa el riesgo de molestias lumbares, se degeneran vértebras y discos intervertebrales, falta de sentido de tacto en las extremidades, deformación de huesos y músculos, el "síndrome de dedos blancos” causado por el martillo neumático, daños en las articulaciones y músculos de la muñeca y de la mano, transtornos vasculares, neurológicos periféricos, de los huesos, de las articulaciones y musculares

18 IV. Terapia vibratoria Las vibraciones se usan en el tratamiento y bienestar del cuerpo humano a través de la ingeniería biomédica para la prevención de enfermedades y para el tratamiento de huesos y músculos; y aún para la reducción de peso. Se usan plataformas vibratorias donde se vibra el cuerpo completo con una frecuencia de entre 3 Hz y 30 Hz como herramienta terapéutica para el manejo de trastornos de la postura.

19 IV. Terapia vibratoria La vibración que se genera en este tipo de plataformas provoca una contracción muscular involuntaria a través del cuerpo, aumentando la flexibilidad de los músculos; además, se observa una quema de grasa debido al aumento del metabolismo, mejorando por ende la circulación.

20 IV. Terapia vibratoria La lista de las enfermedades y malestares que se pueden controlar utilizando plataformas vibratorias u otros dispositivos vibratorios comprende: mal de Parkinson, diversas formas de parálisis, dolores de espalda, dolores y lesiones en tobillos, lesiones en las rodillas, artritis, enfisema, várices, parálisis cerebral Estos tratamientos son muy recomendables para adultos mayores ya que se retrasa el síndrome de la vejez

21 IV. Terapia vibratoria Los dispositivos vibratorios se usan también en los viajes espaciales para el tratamiento de la disminución de la densidad ósea y la atrofia muscular que los cosmonautas sufren a su regreso debido a la ausencia de gravedad. Las ondas sonoras (0.8 MHz- 3 MHz) se utilizan en distintas aplicaciones de ingeniería biomédica; limpiadores ultrasónicos, traqueotomía ultrasónica, bisturíes ultrasónicos y litotricia.

22 IV. Terapia vibratoria Para la desintegración de cálculos, las ondas ultrasónicas pasan a través del organismo hasta que chocan con los cálculos. Las vibraciones de estas ondas los pulverizan, y sus residuos pasan con mayor facilidad por el uréter hacia el exterior del organismo a través de la orina.