Riesgo por vibraciones en la prevención de riesgos laborales

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  • Estado: Redacción actual VIGENTE
  • Orden: Laboral

Vibraciones

La O.I.T. ha definido las vibraciones como todo movimiento transmitido al cuerpo humano por estructuras sólidas capaz de producir un efecto nocivo o cualquier tipo de molestia. Técnicamente podemos definir la vibración como todo movimiento oscilatorio de un cuerpo sólido respecto a una posición de referencia, sin que exista desplazamiento neto del objeto que vibra. Las vibraciones se transmiten por el interior de un objeto y también a través de los puntos de contacto, entre diferentes objetos. Las vibraciones se caracterizan por su frecuencia y su amplitud; la frecuencia es el número de veces por segundo que se realiza el ciclo completo de oscilación y se mide en Hertzios (Hz) o ciclos por segundo.

Se dice que un cuerpo vibra cuando sus partículas realizan un movimiento oscilante, respecto de una posición de equilibrio, o referencia.

Estas oscilaciones pueden clasificarse según:

1.- La parte del cuerpo a la que afecten:

  • Vibraciones de cuerpo entero o globales que afectan al cuerpo en todas sus partes.
  • Vibraciones locales que se transmiten a partes del cuerpo, siendo las más importantes las vibraciones mano-brazo.

2.- Sus características físicas, en: deterministas (periódicas y no periódicas) y aleatorias.

Las primeras se pueden describir mediante fórmula matemática, que define la forma de variar con el tiempo el parámetro de la vibración considerado, mientras que las aleatorias sólo pueden describirse a través de parámetros estadísticos.

Vibraciones libres o periódicas, si no existen fuerzas externas que modifiquen la amplitud del movimiento o la longitud de las sucesivas ondas, repitiéndose el suceso una y otra vez al cabo de un cierto período de tiempo. Podemos clasificarlas en sinusoidales o complejas.

Vibraciones no periódicas, los choques o aquellas que son consecuencia de impactos extemporáneos.

Vibraciones aleatorias, donde sí actúan las fuerzas externas, experimentándose en las partículas un movimiento irregular que nunca se repite exactamente. Es la más habitual en la naturaleza y consta de muchas frecuencias dentro de un intervalo amplio, dividiéndose en estacionarias y no estacionarias.

3.- Su origen:

  • Vibraciones generadas en procesos productivos de transformación. Las interacciones originadas entre las piezas de la maquinaria y los elementos que van a ser conformados, producen choques repetidos que se materializan en vibraciones de materiales y estructuras, cuya propagación se efectuará directamente, o a través de medios de transmisión adecuados. Como ejemplos más frecuentes, pueden citarse las desarrolladas en prensas, tronzadoras, martillos neumáticos, y algunas herramientas manuales.
  • Vibraciones originadas por el funcionamiento de la maquinaria y equipos de trabajo o los materiales y herramientas, y dentro de este conjunto, las generadas por fuerzas alternativas no equilibradas (motores, alternadores, útiles percutores, u otras herramientas) y las que se derivan de irregularidades del terreno sobre el que circulan vehículos.
  • Vibraciones causadas por el deterioro o desgaste de la maquinaria, pudiendo discernirse: fallos de concepción, fallos de utilización, fallos de funcionamiento, o fallos de mantenimiento; en cualquier caso, genera- dores de fuerzas dinámicas, susceptibles de provocar vibraciones. Los más frecuentes se producen por tolerancias de fabricación, desgaste de superficies, excentricidades, desequilibrio de elementos giratorios, cojinetes defectuosos, etc.
  • Vibraciones debidas a fenómenos naturales, que se generan de forma aleatoria, ya que dependen de fenómenos naturales, de complicada predicción (viento, tormentas, movimientos sísmicos), y de difícil valoración, respecto a su efecto sobre el organismo. A su vez, su acción se reduce a los puestos de trabajo que se desenvuelvan al aire libre.

4.- Su frecuencia:

  • De muy baja frecuencia, menos de 1 Hz.
  • De baja frecuencia, entre 1 Hz y 20 Hz.
  • De alta frecuencia, entre 20 Hz y 1000 Hz.

Características de las vibraciones en higiene industrial

El movimiento vibratorio más simple es el de tipo sinusoidal, es decir, la función que describe la variación temporal del desplazamiento es una sinusoide. La vibración se caracteriza por su frecuencia y por su intensidad; la frecuencia es el número de veces por segundo que se realiza el ciclo completo de oscilación y se mide en hertzios (Hz); 1 Hz equivale a un ciclo por segundo. Teniendo en cuenta los efectos causados en el organismo humano, tienen interés las vibraciones cuya frecuencia está comprendida entre 1 y 1500 Hz.

Las vibraciones tal como se presentan en la práctica resultan de la combinación de un gran número de vibraciones simples. El análisis de la intensidad de la vibración de cada una de las frecuencias sinusoidales de que se compone se llama "análisis de frecuencia".

Para este análisis se descompone el espectro de frecuencia antes citado, de 1 a 1500 Hz, en bandas de tercios de octava. La definición de la banda de tercio de octava ya se expuso en el capítulo de ruido.

Los valores centrales normalizados y los límites aproximados de las bandas de tercio de octava se indican en la tabla.

La intensidad de una vibración puede medirse indistintamente en unidades de desplazamiento, velocidad o aceleración del elemento vibrante. Las tres magnitudes están relacionadas entre sí, de forma que sólo es necesario medir una de ellas para conocer completamente la intensidad de la vibración.

Efectos de las vibraciones sobre el organismo

El tipo de efecto que pueden ocasionar las vibraciones en el organismo de una persona expuesta dependen de su frecuencia y de si actúan sobre todo el cuerpo o sobre el sistema mano-brazo.

Las vibraciones de muy baja frecuencia (inferiores a 1 Hz), que afectan a todo el cuerpo, pueden originar pérdida de equilibrio, mareos y vómitos. Es el caso bien conocido de los mareos ocasionados por el movimiento de balanceo de los barcos, o de otros medios de transporte.

Las vibraciones de frecuencias comprendidas entre 1 y 80 Hz, que afectan a todo el cuerpo, pueden ocasionar lumbalgias, hernias, pinzamientos discales y lesiones raquídeas, así como síntomas neurológicos tales como la dificultad para mantener el equilibrio. Este tipo de vibraciones, y las lesiones asociadas a ellas, se observa frecuentemente en los puestos de trabajo de conductor de vehículos de todo tipo, pero también puede darse en casos de permanencia, sentado o de pie, sobre plataformas sometidas a vibración.

Las vibraciones de frecuencia superior a 20 Hz y hasta 1500 Hz son las típicas de las herramientas manuales rotativas o alternativas y sus efectos se concentran en el sistema mano-brazo. Son muy comunes las lesiones óseas de muñeca y codo y las alteraciones angioneuróticas de la mano como calambres o trastornos en la sensibilidad. La manifestación más frecuente es el llamado síndrome de Raynaud o de dedo blanco inducido por vibración (DBV).

En cualquier caso, la gravedad de los efectos de las vibraciones sobre el organismo depende de las características de la vibración (aceleración y frecuencia), de la duración de la exposición, de la parte del cuerpo afectada (todo el cuerpo o el sistema mano-brazo) y de la dirección del movimiento vibratorio respecto al cuerpo.

En el Real Decreto 1995/1987 de 12 de mayo, por el que se aprueba el Cuadro de Enfermedades Profesionales en el sistema de la Seguridad Social se incluyen las enfermedades osteomusculares o angioneuróticas provocadas por las vibraciones mecánicas.

Real Decreto 1995/1987 de 12 de mayo

E) Enfermedades profesionales producidas por agentes físicos:

5. Enfermedades osteo-articulares o agineuróticas provocadas por las vibraciones mecánicas.

Trabajos con herramientas portátiles y maquinas fijas para machacar, perforar, remachar, apisonar, martillar, apuntalar, prensar, pulir, trocear, etc. que produzcan vibraciones

El Cuado de Enfermedades Profesionales se ha actualizado a través del Real Decreto 1299/2006, de 10 de noviembre, por el que se aprueba el cuadro de enfermedades profesionales en el sistema de la Seguridad Social y se establecen criterios para su notificación y registro, y que deroga el Real Decreto 1995/1987.

En su "ANEXO 1. CUADRO DE ENFERMEDADES PROFESIONALES" en el "Grupo 2: Enfermedades profesionales causadas por agentes físicos" se recogen las "Enfermedades osteoarticulares o angioneuróticas provocadas por las vibraciones mecánicas" en primer lugar clasificadas por actividades en dos subgrupos: "Afectación vascular" y "Afectación osteoarticular" […].

En su "ANEXO 2. LISTA COMPLEMENTARIA DE ENFERMEDADES CUYO ORIGEN PROFESIONAL SE SOSPECHA Y CUYA INCLUSIÓN EN EL CUADRO DE ENFERMEDADES PROFESIONALES PODRIA CONTEMPLARSE EN EL FUTURO" se recoge en "Enfermedades provocadas por agentes físicos" las "Enfermedades provocadas por vibraciones verticales repetitivas: Discopatías de la columna dorsolumbar causadas por vibraciones verticales repetidas de todo el cuerpo."

1.- Alteraciones en el organismo y factores

Existen dos aspectos distintos a la hora de tener en cuenta los efectos de las vibraciones mecánicas sobre las personas: efectos físicos y efectos psicológicos. No obstante, ninguno de los dos campos se conoce con profundidad.

En uno y otro caso, la experimentación es compleja e imposible en caso de condiciones de ensayo extremas. Al estudio de los efectos físicos se añade la dificultad de la gran variabilidad de las propiedades mecánicas del cuerpo humano y al estudio de los efectos psicológicos, la subjetividad de la respuesta de cada individuo.

En lo que respecta a los efectos psicológicos y/o fisiológicos, hay que indicar que la valoración de los distintos efectos es más problemática, pero parece que algunos logros obtenidos con animales pueden ser aplicados en cierto modo al cuerpo humano. La experimentación con animales se ha referenciado a cambios en la asimilación de los alimentos, actividad muscular, actividad reproductora, etc., así como a la producción de daños físicos internos. La experimentación con humanos se ha centrado fundamentalmente en conductores de vehículos y pilotos de aviación.

En todo caso, los efectos de las vibraciones mecánicas sobre las personas se pueden encuadrar en las categorías siguientes:

  • Disminución del bienestar.
  • Incremento de la sensación de fatiga física y/o psíquica, con la correspondiente reducción del rendimiento en el trabajo y pérdida de atención.
  • Mareos con una secuencia de efectos, como palidez, vértigo, confusión mental, náuseas, vómitos.
  • Lesiones profesionales, derivadas de una exposición prolongada, como en el caso típico de trabajadores que utilizan máquinas guiadas a mano, que producen vibraciones, cuando los niveles de vibración superan ciertos límites.
  • Lesiones de órganos internos, en casos de exposiciones puntuales a vibraciones con fuertes valores de aceleración.

Las vibraciones pueden provocar en el organismo de las personas expuestas alteraciones específicas en la salud, sobre la base de la zona del cuerpo a la que afecta y de la frecuencia dominante de la vibración. El alcance del efecto será proporcional a la amplitud de la vibración.

Sabemos que el cuerpo es un sistema biológico y físico muy complejo. Cuando se compara con un modelo mecánico, es un compendio de elementos lineales y no lineales, distintos para cada individuo. Biológica y fisiológicamente, no es más simple que el modelo mencionado.

Los elementos concluyentes de las secuelas creadas por la acción de las vibraciones sobre el organismo son:

  • LA ZONA AFECTADA DEL CUERPO (total, o parcial). Las más estudiadas y analizadas son las que se refieren al cuerpo globalmente, y a las del subsistema formado por la mano y el brazo, las cuales cuentan con criterios de valoración propios (Norma Básica de Vibraciones, Normas AN51, Normas 150, Normas AENOR, Directivas, etc.).La sintomatología generada sobre el cuerpo globalmente es muy diversa, y va a ser función de muchos otros factores, que se describirán posteriormente. Si su acción se dirige al subsistema mano-brazo, aparece una sintomatología específica, conocida como "síndrome de Raynaud", o "síndrome de los dedos blancos", caracterizada por la aparición de hormigueo, entumecimiento, emblanquecimiento, y sobrereacciones al frío, en las falanges distales de los dedos afectados.
  • LAS CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DEL MEDIO VIBRACIONAL: DIRECCIÓN, FRECUENCIA Y AMPLITUD. Globalmente, el coeficiente de absorción de las vibraciones para el cuerpo humano es inversamente proporcional a la frecuencia; de tal manera que la frecuencia afecta a la extensión con la que se transmiten las vibraciones al cuerpo. Esto hace que ésta sea uno de los factores más influyentes en la acción de las vibraciones sobre el cuerpo humano, así como de la zona que va a ser afectada. Si se trata de un efecto global, las frecuencias predominantes se hallarán entre unos límites de 3 a 6 ciclos por segundo (hertzios), y de 10 a 14 hertzios, a razón de su posición, sentada o de pie. Para el subsistema cabeza-hombro, la frecuencia de resonancia se encuentra entre los 20-30 hertzios, y para cráneo-mandíbula, entre los 100-200 hertzios.

Las frecuencias que van a afectar al organismo se hallan entre valores muy pequeños (inferiores a 1 Hz) y los 1.000 Hz, aproximadamente. Sobre la base de esta propiedad física, y según sus efectos sobre todo del cuerpo pueden diferenciarse tres grupos de vibraciones:

  • De muy bajas frecuencias (menores de 1 Hertzio, entre 0,1 y 0,63 Hertzios). Su mecanismo de acción se circunscribe a las variaciones de aceleración originadas en el aparato vestibular del oído, originando, principalmente, alteraciones del sentido del equilibrio (mareos, palidez, náuseas, vómitos), muy comunes en los medios de transporte sometidos a oscilaciones angulares y por tanto inducidas por el movimiento.
  • De bajas y medias frecuencias (de hertzios a decenas de hertzios). Que ejercerán su acción sobre la columna vertebral (lumbalgias, hernias, dolores cervicales, pinzamientos discales, agravación de lesiones raquídeas ya existentes, a lo que hay que añadir los vicios posturales), aparato digestivo (hemorroides, diarreas, dolores abdominales), visión (disminución de la agudeza visual), función respiratoria, y, ocasionalmente, función cardiovascular, llegando a inhibir los reflejos que intervienen en el control de los movimientos, degradando el buen funcionamiento y la motricidad del individuo afectado.
  • De altas frecuencias (hasta 1000 hertzios). En general, se encuentran relacionados con la utilización de máquinas portátiles, guiadas a mano. Producen trastornos osteoarticulares, tales como la artrosis de codo, lesiones de muñeca y afecciones anginoneuróticas (calambres, aumento de la incidencia de enfermedades estomacales, etc.).

2.- Naturaleza de la actividad industrial y de la población

Con respecto a la posición del operador, es conocido que la tolerancia frente a las vibraciones es más pequeña en un individuo sentado que en otro que se encuentre de pie, como se indica en los criterios de valoración.

TIEMPO DE EXPOSICIÓN Y SU REPARTO.

Las respuestas humanas a las vibraciones dependen de la duración total de la exposición. De no variar en el tiempo, el valor eficaz de la misma proporciona una medida adecuada de su magnitud promedio. Hablaremos de exposiciones breves y de larga duración.

Éstas, a su vez, se dividen en continuas e intermitentes.

Las exposiciones prolongadas suelen afectar a la región lumbar de la columna vertebral, mientras que las de corta duración, analizadas en el transcurso o al finalizar la jornada laboral, suelen encaminar su acción sobre el sistema nervioso central, provocando estados de fatiga, dolores de cabeza, insomnio, y otros síntomas inespecíficos de la exposición a vibraciones.

EFECTOS PERJUDICIALES DE LAS VIBRACIONES EN EL HOMBRE

Frecuencia de la vibración

Origen de las vibraciones

(máquina, herramienta, vehículo, etc)

Efectos sobre el organismo

Muy baja frecuencia

Transporte: avión, coche, barco, plataformas flotantes, tren (movimientos de balanceo).

  1. Estimulan el laberinto del oído izquierdo.
  2. Pueden producir mareos y vómitos (mal propio de los transportes).
  3. Provocan trastornos en el sistema nervioso central.

Baja Frecuencia 1-20 Hz

  1. Vehículos de transporte para pasajeros y/o mercancías.
  2. Tractores y maquinaria agrícola.
  3. Vehículos industriales, carretillas, elevadores, etc.
  4. Maquinaria y vehículos de movimientos de tierra (escavadoras, bulldozers, etc.)
  5. Maquinaria forestal, de minas y canteras.
  1. Lumbalgias, hernias, pinzamientos discales, lumbociáticas.
  2. Síntomas neurológicos: variación del ritmo cerebral, dificultad en el equilibrio.
  3. Trastornos de visión por resonancia.
  4. Agravan lesiones raquídeas menores e inciden sobre trastornos propios de malas posturas.

Alta frecuencia 20-1000 HZ

  1. Herramientas a motor manuales rotativas, alternativas o percutoras tales como: pulidoras, lijadoras, moledoras, motosierras, martillos neumáticos, picadores, rompedores y perforadores.
  2. Equipos con piezas vibrantes: amolado de columna, cortacésped, compactadoras de carreteras.

Trastornos ósteo-articulares objetivables radiológicamente:

  1. Artrosis hiperostosante de codo.
  2. Lesiones de muñeca.

Afecciones anginoneuróticas:

  1. Aumento de la incidencia de enfermedades de estómago.
  2. Afecciones angioneuróticas de la mano tales como calambres.

Normativa relacionada

  1. Resolución de 20 de octubre de 2006, de la Consejería de la Presidencia por la que se ordena la publicación del Convenio de Colaboración suscrito entre el Principado de Asturias, a través de la Consejería de Salud y Servicios Sanitarios, y el Ministerio de Industria, Turismo y Comercio, para el desarrollo del proyecto: "aplicación del Real Decreto 1311/2005, de 4 de noviembre, sobre protección de los trabajadores frente a riesgos derivados de la exposición a vibraciones mecánicas: solución de problemas técnicos y de medición, previos para el establecimiento de la metodología que permita la correcta evaluación de las vibraciones en el sector extractivo".
  2. Real Decreto 1311/2005, de 4 de noviembre, del Ministerio de Trabajo, sobre la protección de la salud y la seguridad de los trabajadores frente a los riesgos derivados o que puedan derivarse de la exposición a vibraciones mecánicas (BOE núm.265 de 5 de noviembre de 2005)
  3. Convenio 148 de la OIT, sobre la protección de los trabajadores contra los riesgos profesionales debidos a la contaminación del aire, el ruido y las vibraciones en el lugar de trabajo.

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