10.3.8 Consideración de tareas repetitivas y descansos entre repeticiones
Muchas actividades laborales no se desarrollan como una única secuencia aislada, sino como ciclos de trabajo que se repiten varias veces. En estos casos, la carga acumulada de esfuerzo no depende únicamente de lo que ocurre dentro de un ciclo, sino también de las repeticiones realizadas previamente y del descanso existente entre ellas. Dos actividades con el mismo ciclo base pueden producir resultados diferentes si una se repite varias veces sin pausas suficientes y otra se realiza con periodos de recuperación más prolongados.
En el análisis de actividades repetitivas, Ergoniza Intelligent interpreta la secuencia de posturas introducida como un ciclo representativo de la actividad. Dentro de cada repetición se calcula la evolución de la dosis temporal y de la carga acumulada para cada articulación, canal biomecánico y paquete muscular funcional, aplicando el procedimiento descrito en los apartados anteriores.
El usuario selecciona la repetición de la actividad que desea representar y analizar mediante el cuadro de diálogo de la Figura 46. Si selecciona la repetición N, el programa considera que antes de la secuencia mostrada se han completado N-1 ciclos idénticos, con el descanso configurado entre ellos. Por tanto, la repetición seleccionada comienza con la carga residual procedente de las repeticiones anteriores.
De forma conceptual, consideremos que \(D_{a,c,m}^{rap,inicio(i)}\)representa la componente rápida de la carga acumulada al inicio de la repetición \(i\), \(D_{a,c,m}^{rap,fin(i)}\)representa la componente rápida de la carga acumulada al final de la repetición \(i\), \(D_{a,c,m}^{len,inicio(i)}\)representa la componente lenta de la carga acumulada al inicio de la repetición \(i\) y \(D_{a,c,m}^{len,fin(i)}\)representa la componente lenta de la carga acumulada al final de la repetición \(i\). La primera repetición comienza con una carga acumulada igual a cero:
\[D_{a,c,m}^{rap,\ inicio(1)} = D_{a,c,m}^{len,inicio(1)} = 0\]
Sin embargo, las repeticiones posteriores pueden comenzar con una carga residual. Si \(\mathbf{T}_{\mathbf{d}}\) es la duración del descanso entre ciclos, el estado al comienzo de la repetición i+1 se obtiene aplicando la recuperación al estado existente al final de la repetición i:
\[D_{a,c,m}^{rap,\ inicio(i + 1)} = D_{a,c,m}^{rap,\ fin(i)} \cdot 2^{- T_{d}/h_{rap}}\]
\[ {D_{a,c,m}^{len,\ inicio(i + 1)} = D_{a,c,m}^{len,\ fin(i)} \cdot 2^{- T_{d}/h_{len}}}\]
Ecuación 27 27
La carga total existente al comienzo de la nueva repetición es:
\[D_{a,c,m}^{inicio(i + 1)} = D_{a,c,m}^{rap,\ inicio(i + 1)} + D_{a,c,m}^{len,\ inicio(i + 1)}\]
Ecuación 28 28
Por tanto, si el descanso es breve, una parte importante de la carga acumulada al final del ciclo se conserva al inicio del siguiente. Si el descanso es más prolongado, la carga residual es menor. La recuperación se aplica separadamente a cada paquete muscular funcional, de manera que unos paquetes pueden comenzar la nueva repetición con más carga residual que otros.
Durante cada repetición, la carga evoluciona aplicando continuamente la recuperación y añadiendo las dosis temporales generadas por los esfuerzos de la secuencia. En consecuencia, una repetición posterior puede presentar valores más elevados que la primera aunque el ciclo biomecánico sea idéntico, porque parte de la exposición producida en los ciclos anteriores permanece al comienzo de la repetición.
Este planteamiento permite diferenciar tres situaciones frecuentes. Una actividad repetida con descansos breves tenderá a producir una acumulación progresiva, especialmente en los paquetes musculares solicitados reiteradamente. Con pausas intermedias, la carga aumentará durante los periodos de esfuerzo y disminuirá parcialmente durante los descansos. Con pausas más prolongadas, la carga residual puede reducirse considerablemente antes del ciclo siguiente, disminuyendo el efecto acumulativo de las repeticiones anteriores.
10.3.8.1 Duración de la actividad representada
Si cada ciclo tiene una duración \(\mathbf{T}_{\mathbf{c}}\), el descanso entre ciclos es \(\mathbf{T}_{\mathbf{d}}\) y se selecciona la repetición N en el cuadro de diálogo de la Figura 46, el tiempo transcurrido desde el comienzo de la primera repetición hasta el final de la repetición mostrada es:
\[T_{actividad} = N \bullet T_{c} + (N - 1)T_{d}\]
Ecuación 29 29
Se consideran N-1 descansos porque no se añade un descanso después de la repetición representada. El cuadro de configuración muestra esta duración total para que el usuario pueda comprobar el periodo de actividad que está mostrando.
La consideración de repeticiones y descansos resulta especialmente relevante en tareas intermitentes. En ellas, la intensidad instantánea del esfuerzo no describe por sí sola la exigencia real de la actividad. La distribución temporal de los esfuerzos, la duración de los periodos activos, la frecuencia de repetición y la duración de las pausas determinan la carga acumulada final. Este enfoque es coherente con los modelos de fatiga-recuperación aplicados a tareas con historias temporales complejas de fuerza y con los estudios que muestran que la recuperación durante los descansos modifica la evolución de la fatiga en esfuerzos submáximos e intermitentes37F1.
Figura 47 47: Consideración de tareas repetitivas y descansos entre repeticiones.
El resultado correspondiente a una repetición determinada debe interpretarse teniendo en cuenta el ciclo completo de trabajo y descanso. Una misma postura puede presentar una carga acumulada reducida durante la primera repetición y un valor mayor cuando aparece después de varios ciclos con recuperación insuficiente (Figura 47). Por ello, el análisis permite valorar tanto la exigencia producida dentro del ciclo base como el efecto de su repetición a lo largo del tiempo.
La opción Considerar repeticiones y descansos de la Figura 46 activa el cálculo de la carga acumulada de esfuerzo. Cuando está marcada y se selecciona la repetición 1, el programa analiza la primera ejecución de la secuencia, sin repeticiones previas ni descansos entre ciclos, pero considerando la acumulación y la recuperación que se producen dentro de la propia secuencia. Cuando se selecciona una repetición posterior, se incorporan además los ciclos y descansos anteriores.
Si la opción se desactiva, Ergoniza Intelligent no calcula ni muestra la carga acumulada de esfuerzo. El esfuerzo articular instantáneo y los demás resultados biomecánicos continúan calculándose normalmente, pero no se proyecta la historia temporal de la actividad mediante este indicador.
Xia and Frey Law, “A Theoretical Approach for Modeling Peripheral Muscle Fatigue and Recovery”; Ma et al., “A New Simple Dynamic Muscle Fatigue Model and Its Validation”; Sonne and Potvin, “A Modified Version of the Three-Compartment Model to Predict Fatigue during Submaximal Tasks with Complex Force-Time Histories”; Looft, Herkert, and Frey-Law, “Modification of a Three-Compartment Muscle Fatigue Model to Predict Peak Torque Decline during Intermittent Tasks.”↩︎