12 ANÁLISIS DEL RIESGO POR COMPRESIÓN Y CIZALLADURA EN LA COLUMNA LUMBAR
Las cargas externas y el peso de los segmentos corporales situados por encima de la región lumbar generan momentos que deben equilibrarse mediante fuerzas musculares y reacciones articulares. Como consecuencia, los discos intervertebrales soportan fuerzas de compresión y de cizalladura que pueden aumentar durante la manipulación de cargas, especialmente cuando la carga es elevada, se mantiene alejada del cuerpo o el tronco adopta posturas desfavorables. Por ello, la estimación de estas fuerzas se utiliza como indicador biomecánico de la exigencia lumbar. Ergoniza Intelligent realiza este cálculo en el espacio intervertebral L4/L5.
En su guía de 1981 para la manipulación manual de cargas, el Instituto Nacional para la Seguridad y Salud Ocupacional de Estados Unidos (NIOSH)67F1 estableció dos valores de referencia para la fuerza de compresión estimada en L5/S1: un Límite de Acción (Action Limit, AL) de 3400 N y un Límite Máximo Permisible (Maximum Permissible Limit, MPL) de 6400 N. Posteriormente, la revisión de la ecuación de NIOSH mantuvo 3400 N como criterio biomecánico asociado a un incremento del riesgo de lesión lumbar.
Estos valores se establecieron para L5/S1 y para la evaluación ergonómica de tareas, por lo que no deben interpretarse como límites individuales de lesión ni como una frontera precisa entre una situación segura y otra lesiva. Ergoniza Intelligent los emplea como referencias operativas para clasificar la fuerza de compresión estimada por su modelo en L4/L5. Esta aplicación a un nivel lumbar distinto, aunque inmediato, constituye una aproximación que debe considerarse al interpretar el resultado.
Posteriormente diversas investigaciones analizaron cómo la edad y el sexo influyen en la capacidad de resistencia de la columna vertebral, particularmente en la región L5/S168F2. El envejecimiento produce una degeneración progresiva de los discos intervertebrales y una pérdida de resistencia mecánica en las vértebras y los tejidos de soporte. Los estudios biomecánicos evidencian que la capacidad de carga de compresión de los discos disminuye notablemente a partir de los 40 o 50 años. Por este motivo algunos autores proponen límites de compresión más conservadores para poblaciones envejecidas. Por otra parte, en términos generales, las mujeres presentan menor masa ósea y muscular que los hombres, lo que podría influir en una menor capacidad de soportar cargas de compresión elevadas. Los estudios sugieren que los discos intervertebrales en mujeres tienen menores diámetros y menores resistencias absolutas frente a cargas de compresión.
Aunque el límite establecido por NIOSH de 3400 N sigue siendo una referencia general para poblaciones mixtas, en aplicaciones ergonómicas más avanzadas como Ergoniza Intelligent es posible ajustar los criterios de seguridad considerando la edad y el sexo. La Tabla 6 muestra los valores límite recomendados para la fuerza de compresión en la intervertebral L5/S1 empleados por Ergoniza Intelligent en función de la edad y el sexo. Estos valores se basan en los estudios antes citados y se calculan automáticamente al introducir los datos correspondientes en el modelo.
Ergoniza Intelligent también utiliza un umbral operativo conservador de 500 N para la cizalladura resultante en L4/L5. Esta resultante se obtiene combinando las componentes anteroposterior y lateral. Este valor proviene de estudios biomecánicos clásicos69F3 que analizaron la resistencia de las estructuras ligamentosas y discales ante esfuerzos de cizallamiento. Revisiones posteriores han propuesto valores de 1000 N para exposiciones ocasionales y de 700 N para exposiciones repetitivas; por ello, el valor de 500 N empleado por el programa debe entenderse como un criterio conservador de cribado. Su superación señala la conveniencia de revisar la tarea, pero no predice por sí sola la aparición de una lesión.
| Grupo | Límite recomendado | Notas | Límite Ergoniza Intelligent |
|---|---|---|---|
| Adultos jóvenes (20-40 años) | 3400 N | Límite general original. | 3400 N |
| Adultos de mediana edad (40-50 años) | 3000-3200 N | Degeneración moderada del disco intervertebral. | 3100 N |
Adultos mayores (>50 años) |
2500-2800 N | Mayor degeneración discal, mayor riesgo de lesión. | 2650 N |
| Mujeres jóvenes (20-40 años) | 3000-3200 N | Se considera menor resistencia estructural promedio. | 3100 N |
Mujeres mayores (>50 años) |
2500 N | Altamente recomendado un enfoque conservador. | 2500 N |
NIOSH National Institute for Occupational Safety and Health, Work Practices Guide for Manual Lifting, 1981; T R Waters, V Putz-Anderson, and A Garg, Applications Manual for the Revised NIOSH Lifting Equation (Cincinnati, 1994).↩︎
William S. Marras, Kermit G. Davis, and Michael Jorgersen, “Spine Loading as a Function of Gender,” Spine 27, no. 22 (2002): 2514–20, doi:10.1097/00007632-200211150-00017; William S. Marras, Kermit G. Davis, and Michael Jorgensen, “Gender Influences on Spine Loads during Complex Lifting.,” The Spine Journal : Official Journal of the North American Spine Society 3, no. 2 (2003): 93–99, doi:10.1016/S1529-9430(02)00570-3; Sean Gallagher and William S. Marras, “Tolerance of the Lumbar Spine to Shear: A Review and Recommended Exposure Limits,” Clinical Biomechanics 27, no. 10 (2012): 973–78, doi:10.1016/j.clinbiomech.2012.08.009; Don B.J. Chaffin, Gunnar B. Andersson, and Bernard J. Martin, Occupational Biomechanics, 4th Edition. (Wiley and Sons, 2006); P. Brinckmann, M. Biggemann, and D. Hilweg, “Fatigue Fracture of Human Lumbar Vertebrae,” Clinical Biomechanics, 1988, doi:10.1016/S0268-0033(88)80001-9.↩︎
M. A. Adams and W. C. Hutton, “The Mechanical Function of the Lumbar Apophyseal Joints,” Spine 8, no. 3 (1983): 327–30, doi:10.1097/00007632-198304000-00017; D. B.J. Chaffin, G. B. J. Andersson, and B.J. Martin, Occupational Biomechanics, Fourth (Hoboken, NJ: Jhon Wiley & Sons Inc., 2006).↩︎