Las vibraciones en el ámbito laboral representan un desafío significativo para la salud y seguridad de los trabajadores. Comprender qué son, cómo se miden y qué efectos tienen es crucial para prevenir enfermedades profesionales y mejorar las condiciones de trabajo.
Este artículo explorará a fondo las vibraciones, sus tipos, los daños que pueden causar y las medidas de control disponibles, siguiendo la legislación vigente y las recomendaciones de expertos en la materia.
¿Qué Son las Vibraciones en el Ámbito Laboral? Definición y Características
Las vibraciones se definen como movimientos oscilatorios (hacia adelante o hacia atrás) de estructuras, sistemas mecánicos o sus componentes. Son un fenómeno físico caracterizado por su frecuencia y su amplitud.
La frecuencia es el número de ciclos completos de oscilación por segundo y se mide en Hercios (Hz). La amplitud indica la intensidad de la vibración y puede medirse en aceleración (m/s²), velocidad (m/s) o desplazamiento (m).
Clasificación de las Vibraciones por Frecuencia
Las vibraciones se pueden clasificar según su frecuencia, lo que ayuda a entender su origen y potenciales efectos:
- De Alta Frecuencia (20-1000 Hz): Típicamente asociadas con herramientas manuales rotativas eléctricas y neumáticas, como pulidoras, lijadoras, taladros y remachadoras.
- De Baja Frecuencia (1-20 Hz): Encontradas en vehículos de transporte de pasajeros, vehículos industriales como montacargas, carretillas, grúas, trenes y tractores.
- De Muy Baja Frecuencia (menos de 1 Hz): Presentes en entornos como aviones, trenes y automóviles.
Efectos de las Vibraciones en el Hombre: Un Análisis Detallado
Los efectos de las vibraciones en el hombre son variados y perjudiciales. Oscilaciones lentas, como las de los barcos, pueden causar descomposturas (mareos y vómitos). Las vibraciones de vehículos provocan fatiga y estados enfermizos. En edificios, son molestas, especialmente por sus efectos sobre el sistema nervioso.
Para los trabajadores expuestos de forma permanente, los efectos nocivos se manifiestan como fatiga, disminución de la productividad y, a largo plazo, enfermedades profesionales. El rango vibratorio de especial interés para el ser humano es de 1 a 400 Hz, aunque la piel puede percibir vibraciones por encima de 1500 Hz.
Cómo Responde el Cuerpo Humano a Diferentes Frecuencias
La forma en que el cuerpo reacciona a las vibraciones depende en gran medida de su frecuencia:
- Por debajo de 3 Hz: El cuerpo se mueve como una unidad, y los efectos adversos están asociados con enfermedades de movimiento.
- Entre 4 y 12 Hz: Caderas, hombros y partes abdominales pueden entrar en resonancia, amplificando la respuesta a la vibración. La dirección y posición (sentado o de pie) influyen.
- Entre 20 y 30 Hz: El cráneo puede resonar, lo que produce un deterioro de la agudeza visual.
- Entre 60 y 90 Hz: Los globos oculares pueden resonar con las fuerzas vibratorias, causando perturbaciones similares.
Altas amplitudes de vibración de todo el cuerpo (10 a 12 g por corto tiempo) han demostrado en estudios con animales producir daños mecánicos al corazón, pulmones, cerebro, intestinos y otras partes de la región abdominal. Estas lesiones podrían ser posibles en humanos bajo condiciones extremas.
La exposición crónica a vibraciones de larga duración puede causar daños sin efectos agudos aparentes. Operadores de camiones o tractores, por ejemplo, sufren a menudo lesiones sacroilíacas y, en casos raros, se han reportado lesiones menores a los riñones.
Manifestaciones de los Efectos por Tipo de Frecuencia
Los efectos nocivos de las vibraciones se manifiestan de manera diferente según su frecuencia:
- Alta Frecuencia:
- Trastornos osteo-articulares y lesiones de muñeca.
- Afecciones de la mano, calambres y trastornos de la sensibilidad.
- Síndrome de Raynaud (dedos blancos).
- Aumento de la incidencia de enfermedades estomacales.
- Baja Frecuencia:
- Lumbalgias y hernia discal.
- Agravamiento de lesiones raquídeas menores e incidencia sobre trastornos debidos a vicios posturales.
- Síntomas neurológicos: variación del ritmo cerebral, alteraciones del equilibrio.
- Trastornos de visión.
- Muy Baja Frecuencia:
- Estimulación del laberinto del oído interno.
- Trastornos del sistema nervioso central.
- Mareos y vómitos (el mareo del viajero).
Vibraciones en Extremidades Superiores (VES): Síndromes y Lesiones
Las Vibraciones en Extremidades Superiores (VES) son aquellas transmitidas a las manos, muñecas y antebrazos de un trabajador. Se producen al operar herramientas energizadas (martillos neumáticos, podadoras) o al sostener piezas durante el maquinado (esmeriles de pedestal).
La exposición regular a las VES puede generar lesiones permanentes, conocidas como Síndromes por Vibraciones en Extremidades Superiores (SVES). Estas lesiones pueden incluir:
- Daño en el Sistema Circulatorio (Síndrome del dedo blanco).
- Daño Nervioso Sensorial.
- Daño en los músculos, huesos y articulaciones.
Evaluación de los Efectos y Límites Admisibles
Numerosos científicos han estudiado los efectos de las vibraciones en el hombre para establecer condiciones y escalas de percepción, así como límites admisibles. Para apreciar el efecto, es necesario considerar el desplazamiento, la velocidad o la aceleración de la vibración, en función de la frecuencia.
La percepción de la vibración y su efecto sobre el trabajo humano se evalúa en función de un coeficiente K de fatiga. Para frecuencias de hasta 5 Hz, los coeficientes K son proporcionales a las aceleraciones. Entre 5 y 40 Hz, se usa el diagrama de velocidades. Arriba de 40 Hz, el efecto se determina por la amplitud de los desplazamientos.
Para vibraciones horizontales, los límites de frecuencia relevantes son entre 2 y 25 Hz.
Medición de Vibraciones en el Trabajo: Herramientas y Métodos
La medición de vibraciones en el trabajo es fundamental para identificar riesgos y aplicar medidas de control. Existen tres tipos básicos de transductores, elementos capaces de transformar vibraciones en señales eléctricas:
- Sismógrafos: Su salida es proporcional a la amplitud de las vibraciones.
- Vibrómetros: Obedecen a la velocidad de las vibraciones.
- Acelerómetros: Responden a la aceleración de las vibraciones. Son los más populares por su robusta construcción, mínimo tamaño y gran sensibilidad.
La señal captada por el transductor se amplifica y pasa por un control electrónico que permite el pasaje aceleración-vibración-desplazamiento. Finalmente, un instrumento permite leer la magnitud del fenómeno.
Muchos medidores de nivel sonoro incorporan acelerómetros e integradores como unidades adicionales, permitiendo la medición completa de ruidos y vibraciones. Con filtros adicionales, es posible realizar análisis en bandas de octavas de la vibración.
Medidas de Control de Vibraciones: Estrategias para un Entorno Laboral Seguro
Una vez medidas las vibraciones y comprobado que su intensidad dificulta el trabajo y causa fatiga, es imperativo buscar medios para disminuir su amplitud. Estas medidas de control se dividen en tres tipos de soluciones:
a) Solución en la fuente
Estas medidas se enfocan en reducir la vibración desde su origen:
- Sustitución: Reemplazar la máquina o parte de ella por otra que produzca menos vibración.
- Modificación del proceso: Ajustar el método de trabajo.
- Reducción de energía vibratoria: Mejorar el balance dinámico, disminuir velocidades de rotación o aumentar la duración del ciclo de trabajo.
- Reducción de la respuesta de los elementos: Aumentar las masas en juego, modificar anclajes o uniones, y variar las frecuencias de resonancia.
b) Soluciones en las vías de propagación
Estas medidas buscan interrumpir la transmisión de las vibraciones:
- Aislamiento: Aislar la máquina de estructuras vecinas (piso, paredes, columnas) interponiendo elementos elásticos como resortes, soportes de goma o planchas de fibras. Si esto afecta el funcionamiento, se recurre a fundaciones masivas, totalmente desvinculadas de las estructuras, para absorber vibraciones y cambiar la frecuencia de resonancia.
- Interrupciones estructurales: Cuando la vibración ya se introdujo en la estructura del edificio, se pueden introducir losas flotantes, columnas seccionadas, vigas apoyadas elásticamente, o conexiones de tuberías con cuplas elásticas.
c) Soluciones en los puestos de trabajo
Estas medidas crean zonas libres de vibraciones para el operario:
- Casillas o sitios libres de vibraciones: Construir áreas protegidas mediante suspensiones elásticas (resortes, losas flotantes).
- Asientos o tarimas suspendidas elásticamente: Diseñados cuidadosamente para que sus frecuencias propias estén alejadas y por debajo de las frecuencias de las vibraciones a aislar, evitando resultados desastrosos.
Antecedentes y Legislación sobre Vibraciones en Argentina y Uruguay
El problema del ruido y las vibraciones en relación con la higiene industrial ha sido tratado con seriedad en Argentina y Uruguay en los últimos años.
En Argentina, el Instituto Argentino de Seguridad incorporó este tema en sus cursos desde 1965 y en 1969 incluyó una Comisión sobre