Cargas articulares

El panel Cargas articulares forma parte del cuadro Esfuerzo y muestra las fuerzas y momentos que soportan las articulaciones del modelo en las condiciones del análisis.

Estos valores se calculan a partir de la postura del modelo, de las cargas aplicadas, del peso de los segmentos corporales y de las condiciones de apoyo detectadas. El panel permite revisar con detalle la carga mecánica que actúa sobre cada articulación, expresada mediante sus componentes de momento y fuerza.

N.º	Zona o control	Función
1	Sistema de referencia	Permite alternar entre el sistema de referencia del modelo y el sistema de referencia universal.
2	Momentos articulares	Muestra los momentos soportados por cada articulación, expresados en N·m y descompuestos en sus componentes X, Y y Z.
3	Fuerzas articulares	Muestra las fuerzas soportadas por cada articulación, expresadas en N y descompuestas en sus componentes X, Y y Z.

Finalidad del panel

El panel Cargas articulares permite consultar las cargas mecánicas internas estimadas en las principales articulaciones del modelo. A diferencia del panel Esfuerzos biomecánicos, que se centra en el momento requerido y en la capacidad o el límite utilizado por el indicador de esfuerzo activo, este panel muestra directamente las componentes de fuerza y momento que actúan en cada articulación.

Esta información resulta útil para:

revisar la magnitud de las cargas articulares;
comprobar cómo se transmiten fuerzas y momentos a través del cuerpo;
analizar el efecto de cargas externas sostenidas en las manos o en otras partes del cuerpo;
comparar la carga mecánica entre distintas posturas;
interpretar la influencia de los apoyos, la postura sedente o la distribución del peso;
complementar el análisis del esfuerzo biomecánico.

Los valores mostrados deben interpretarse como resultados del modelo biomecánico. No son mediciones directas realizadas sobre una persona, sino estimaciones derivadas de la postura y de las condiciones de análisis configuradas.

Sistema de referencia

El botón marcado con el número 1 permite cambiar el sistema de referencia en el que se expresan las fuerzas y momentos.

Inicialmente, las cargas y momentos se muestran referenciados al sistema de referencia del modelo. Este sistema se desplaza y orienta con el propio modelo, por lo que facilita interpretar las cargas respecto a la orientación corporal.

Al pulsar el botón Modelo, es posible cambiar la referencia al sistema de referencia universal. El sistema universal es fijo en la escena. Por ello, cuando se utiliza esta referencia, los valores del panel pueden variar al cambiar la orientación del modelo, aunque la relación interna de la postura sea similar.

Esta diferencia es importante:

en el sistema de referencia del modelo, los valores se interpretan respecto al propio modelo humano;
en el sistema de referencia universal, los valores se interpretan respecto a los ejes fijos de la escena.

Como criterio general, utilice el sistema de referencia del modelo para revisar la carga articular de forma vinculada al cuerpo. Utilice el sistema universal cuando necesite interpretar las fuerzas y momentos respecto a la escena global o comparar orientaciones espaciales absolutas.

Momentos articulares

La zona marcada con el número 2 muestra los momentos articulares, expresados en N·m.

Cada fila corresponde a una articulación. Para cada articulación se muestran tres componentes: X, Y y Z.

Estas componentes representan la descomposición del momento articular en los ejes del sistema de referencia seleccionado. Por tanto, su interpretación depende de si se está utilizando el sistema de referencia del modelo o el sistema de referencia universal.

El momento articular indica la tendencia de rotación que debe ser equilibrada en la articulación. Su magnitud y signo dependen de la postura, de las cargas externas, del peso corporal y del sistema de referencia empleado.

Los momentos articulares están relacionados con el esfuerzo biomecánico, pero no deben confundirse directamente con el porcentaje de esfuerzo máximo recomendable (%EMR) ni con el porcentaje de capacidad articular recomendada (%CAR). Para interpretar si un momento es elevado o no desde el punto de vista de la capacidad del trabajador, consulte también:

Fuerzas articulares

La zona marcada con el número 3 muestra las fuerzas articulares, expresadas en N.

Al igual que en los momentos, cada fuerza se descompone en tres componentes: X, Y y Z.

Estas componentes indican la fuerza estimada que actúa en la articulación según los ejes del sistema de referencia seleccionado.

Las fuerzas articulares dependen de:

el peso de los segmentos corporales;
las cargas externas aplicadas;
la posición de los segmentos;
la distribución de apoyos;
la reacción del suelo;
la condición sedente o no sedente;
el sistema de referencia utilizado para mostrar los resultados.

Por tanto, antes de interpretar un valor aislado, conviene revisar la postura completa, las cargas introducidas y los apoyos detectados.

Interpretación de la componente Z

La componente Z de las fuerzas articulares requiere especial atención, porque está muy relacionada con la gravedad, las reacciones del suelo y la condición de apoyo.

En general, cuando ambas piernas están apoyadas en el suelo, las fuerzas de reacción en Z en las articulaciones de las extremidades inferiores suelen aparecer como valores negativos, especialmente si no existen cargas externas con componente vertical positiva.

Esto se debe a que, cuando ambas piernas están apoyadas, la fuerza de reacción del suelo actúa hacia arriba. Las fuerzas articulares en rodillas, caderas y otras articulaciones de las piernas deben equilibrar esa reacción del suelo y el peso corporal. En ese contexto, las fuerzas en Z pueden aparecer como negativas, indicando que están contrarrestando la gravedad y la reacción del suelo.

Cuando se levanta una pierna, esa pierna deja de estar sometida a la fuerza de reacción del suelo. En ese caso, el peso de la pierna debe ser sostenido por la musculatura y por las fuerzas articulares. Por ello, Ergoniza Intelligent puede asignar una fuerza en Z positiva en las articulaciones de la pierna levantada, interpretándola como un esfuerzo necesario para sostener la pierna contra la gravedad, en lugar de como una reacción pasiva frente a una fuerza externa.

Esta interpretación debe hacerse con cautela y siempre considerando la postura y los apoyos detectados.

Relación con los apoyos

Las cargas articulares están directamente condicionadas por los apoyos del modelo.

En bipedestación, las reacciones del suelo se transmiten principalmente a través de los pies. En sedestación pueden intervenir contactos en pies, rodillas, muslos o pelvis. El respaldo no se modeliza como un apoyo con reacción propia.

Cuando está activado, su efecto se aplica al cálculo del momento de flexión del torso y puede modificar los resultados lumbares, pero no introduce una nueva fuerza externa sobre el modelo.

Por tanto, la lectura de las cargas articulares debe complementarse con:

el tipo de apoyo detectado;
la distribución del peso;
la posición del centro de gravedad;
la condición sedente;
la estabilidad de la postura.

Para revisar estos aspectos, consulte:

Relación con las cargas externas

Las cargas externas aplicadas en las manos o en otras partes del cuerpo pueden modificar de forma importante las cargas articulares.

Una carga sostenida en las manos puede aumentar las fuerzas y momentos en muñecas, codos, hombros, tronco, caderas, rodillas o tobillos, dependiendo de la postura y de la posición relativa de la carga. Del mismo modo, una carga aplicada directamente sobre una parte del cuerpo puede modificar las cargas en las articulaciones próximas y en las cadenas de apoyo.

Antes de interpretar los valores del panel, compruebe que las cargas introducidas representan correctamente la tarea real:

Si una carga está mal definida, tiene una dirección incorrecta o se aplica en un punto que no corresponde, los valores de fuerzas y momentos articulares pueden no ser representativos.

Diferencia entre cargas articulares y esfuerzos biomecánicos

El panel Cargas articulares muestra fuerzas y momentos mecánicos calculados en las articulaciones. El panel Esfuerzos biomecánicos, en cambio, interpreta esos momentos desde el punto de vista de la capacidad muscular y poblacional.

La diferencia puede resumirse así:

Panel	Qué muestra	Uso principal
Cargas articulares	Fuerzas y momentos mecánicos en cada articulación.	Revisar la carga interna estimada y su distribución mecánica.
Esfuerzos biomecánicos	Momento requerido, paquete muscular actuante, capacidad poblacional y capacidad o límite utilizado por el indicador activo.	Comparar el esfuerzo requerido con la capacidad o el límite correspondiente.

Por tanto, un momento articular elevado debe interpretarse junto con la capacidad o el límite utilizado por el indicador activo:

el %EMR utiliza un límite que incorpora la prioridad preventiva asignada a la zona corporal;
el %CAR utiliza la capacidad articular recomendable, que en múltiples posturas puede variar según los esfuerzos y descansos anteriores;
el Porcentaje de Capacidad Isométrica Máxima Utilizada emplea la capacidad isométrica máxima estimada, sin modificarla en función de la actividad anterior.

No basta con observar la magnitud absoluta del momento articular.

Efecto de cambiar la orientación del modelo

Si el panel está expresado en el sistema de referencia universal, los valores pueden cambiar al modificar la orientación global del modelo, porque los ejes X, Y y Z son fijos en la escena.

Esto no significa necesariamente que haya cambiado la carga interna real en el modelo. Puede significar que la misma fuerza o momento se está proyectando sobre otros ejes del sistema universal.

Por esta razón, si desea comparar varias posturas entre sí, conviene mantener constante el sistema de referencia utilizado y tener en cuenta si el modelo ha sido reorientado.

Recomendaciones de interpretación

Para interpretar el panel Cargas articulares, siga esta secuencia:

Compruebe qué sistema de referencia está activo.
Revise primero las articulaciones con fuerzas o momentos más elevados.
Compruebe si los valores elevados coinciden con posturas extremas o cargas externas importantes.
Revise los apoyos y la estabilidad mediante el estabilograma.
Compruebe si la postura es sedente o no sedente.
Revise las cargas aplicadas en las manos y en otras partes del cuerpo.
Consulte el panel de esfuerzos biomecánicos para interpretar si los momentos son admisibles.
Si compara varias posturas, asegúrese de que se usa el mismo sistema de referencia.

Este panel debe utilizarse como una herramienta de análisis mecánico, no como un criterio único de riesgo. La valoración ergonómica debe considerar también el indicador de esfuerzo o capacidad activo, la población protegida, la duración, la repetitividad y las condiciones reales de la tarea.

Relación con otros apartados del manual

Para completar la interpretación de este panel, consulte también:

Relación con las Bases de funcionamiento

Para una explicación metodológica más completa, consulte las Bases de funcionamiento, especialmente estos apartados:

Estos apartados desarrollan el fundamento del cálculo de fuerzas y momentos articulares, la influencia de los apoyos, la interpretación de las reacciones del suelo y las limitaciones metodológicas del análisis biomecánico.