ESTUDIO DEL USO DE MALETAS Y TACONES

Física – Ergonomía – Biomecánica – Cinética - Fuerzas

Arevalo Juan, García AlvaroUniversidad Manuela Beltran

Biomecánica y mecanismoBogotá D.C, Colombia

Abstract— The practice of biomechanics and biomechanics laboratory is under development study using bags and heels. This study aims to have the best use of bags and heels for good occupational health and ergonomics. Was found to be greater than 5 kg and heels over 3 inches heavy bags. Each individual study depended variables for analysis.

Keywords: bag, heels, occupational health, ergonomics.

I. INTRODUCTION

Cientos de estudios ergonómicos a lo largo de la historia se han encargado de establecer el peso y altitud de distribución de cargas. Estos estudios se generaron por el interés de solucionar problemas ya sea de lesiones en ligamentos musculares, desgastes progresivos de los discos invertebrados o de articulaciones por peso desproporcional.

Así también el trabajo excesivo del pie ocasiona esguinces o lesiones por distribuciones erróneas en sobrecarga de los músculos de la pierna.

Entonces el estudio biomecánico vectorial, permite conocer cargas máximas en diferentes posturas y reparto de las cargas en trabajo del pie. Esto demuestra que en los esfuerzos muy altos, pueden ocurrir lesiones graves, e incapacitantes, o por deterioro gradual de los tejidos a lo largo de semanas o años, ocasionando trastornos musculo esqueléticos.

II. MARCO TEORICO

La biomecánica ocupacional utiliza leyes de la física, conceptos de ingeniería y ciencias biológicas, para describir movimientos realizados por varios segmentos corporales y fuerzas que actúan sobre estas partes del cuerpo durante una actividad que deba realizar esfuerzos manuales en el trabajo.

Asemeja a las estructuras del cuerpo a la de una máquina, tal como los huesos a eslabones y articulaciones de las rótulas.

“Las maletas pesadas son un peligro”

Mayormente en la escolaridad los útiles que se llevan al colegio son demasiados y todos ellos importantes. Sin embargo, durante algún tiempo después los niños empiezan a tener los famosos “dolores de espalda” que se vuelven en una verdadera molestia para los niños y sus padres (Imag 1).

Imag 1. “Según el informe, los niños en edad escolar, y principalmente los que tienen entre 6 y 7 años, no deberían cargar maletas con más de

dos kilos (UMB)”Muchas veces la carga doblega en peso y porcentaje que el del niño, Una investigación reciente del Laboratorio de Biomecánica Digital de la Universidad Manuela Beltrán, de Bogotá, las puso contra la pared y finiquitó que son muy riesgosas para la salud.

Ya que no hay ningún estamento institucional competente que regulen estas cargas, su control se llevan por partes de cada una de las instituciones educativas; por lo cual, dicho estudio recomienda que los niños en edad escolar, y principalmente los que tienen entre 6 y 7 años, no deberían cargar maletas con más de dos kilos. La educación los forma para bien, pero la salud es vida.

Manipulación de cargas: La manipulación de cargas consiste en efectuar cualquiera de las operaciones como el levantamiento (Imag 1), la colocación, el empuje, la tracción, el transporte o desplazamiento de carga.

La carga puede ser animada (una persona o animal) o inanimada (un objeto).

Imag 2. Levantamiento de carga. Esta carga es inanimada (un objeto).

Los problemas ergonomicos al manipular cargas pesadas a la salud de los trabajores son:

Transtornos acumulativos debido al progresivo deterioro del sistema musculoesqueletico por la realizacion continua actividades de levantamiento y manipulacion de cargas, por ejemplo dolores lumabres.

Traumatismo agudos comocortes o fraturas debidos a accidentes.

Imag 3. Dolor de espalda por mal levantamiento de cargas. Con el tiempo puede convertirse en lesión.

El dolor de espalda es unos de los principales problemas de salud relacionados con el trabajo (23,8%) en la Union Europea (UE), con un porcentaje de trabajos afectados (38,9%) significativemente mayor en los nuevos Estados miembros.

Medidad preventivas, concejos para levantar cargas (imag 4):

Planear el levantamiento: Consiga ayuda siempre que pueda. Use un carrito o carretilla. No cargue nada demasiado mecánico.

Levantar la carga: Acerquese a la carga. Levantela con las piernas, no con la espalda. Doble las rodillas.

Mover la carga: Mantenga la carga cerca del cuerpo. No tuerza el cuerpo.

Bajar la carga: Deje que los musculos de las piernas bajen las cargas. Tenga cuidado de no aplastarse los dedos de las manos o los pies.

Imag 4. Levantamiento de cargas. Medidas preventivas, concejos para levantar cargas.

Biomecánicamente el riesgo de lesión se incrementa en función directa del peso de la carga y de la distancia de la carga con respecto al cuerpo de la persona.

El riesgo de lesión se incrementa cuando aumenta la distancia entre la carga y el cuerpo, porque:

Por el peso del objeto, la carga sobre la columna y sobre los músculos es mayor.

Los músculos extensores de la espalda deben actuar oponiéndose.

El primer momento se incrementa cuando la inclinación del tronco y la distancia entre las manos y los hombros se hace mayor.

“Los peligros de los tacones altos”

El tacón determinaba algunas características de sus andares, más lentos y con zancadas más cortas conforme era mayor la altura (Imag 5).

El uso prolongado de tacones altos puede favorecer el deterioro de las articulaciones y la aparición de artrosis de rodilla, según los resultados de una investigación de la Universidad de Iowa, en Estados Unidos.

También se registró una mayor compresión de la rodilla con aquellos tacones que eran más altos El objetivo del estudio era analizar los efectos en las extremidades inferiores de caminar con tacones altos.

Imag 5. Dos mujeres sobre sus tacones en Reino Unido.

El uso prolongado y caminar con tacones podría, con el tiempo, contribuir al deterioro de las articulaciones y una artrosis de rodilla. visualmente ya es bastante evidente que la postura de alguien se ve alterada con el uso de tacones altos.

El calzado originalmente tenia por mision proteger el pie con el contacto del suelo, el frio, la humedad y otros factores externos. El calzado se encuenta en diferentes materiales y posee partes como se muestra en la siguiente imagen:

Imag 6. Partes y materiales utilizados para el calzado.

Atualmente el calzado es una forma de vestir, de moda especialmente en la moda feminina, el zapato de tacón (imag 7). Esta evolucion ha comportado que sea un agente externo potencialmente patogeno que provoca a menudo grandes problemas en los pies.

Imag 7. Zapato de tacón

El tacón se define como la parte posterior del calzado que se fija al piso mediante adhesivos o elementosmetálicos. Su función es proporcionar suficientebase de apoyo al talón y un área adecuada decontacto con el suelo. Hay diferentes tipos de materiales y alturas, pero ¿hasta que punto son tan saludables?

Cada uno de los pies está compuesto de 26 huesos principales, 33 articulaciones, 107 ligamentos y 19 músculos y tendones. Los pies están diseñados para proveernos con un balance y una fundación estable al momento de caminar o correr en diferentes tipos de terreno. El hecho de no respetar las alturas máximas recomendadaspara el tacón, a corto y a largo plazo va aprovocar alteraciones. Los efectos nocivos del tacónno sólo se centran en el pie, estos se van a extenderal tobillo, rodilla, cadera, columna y por tantovan a influir en la marcha.

“Los tacones altos alteran la postura, acortan los músculos de la pantorrilla y ejercen una mayor presión en la espalda y las rodillas”, afirma Lorraine Jones, de la Sociedad de Pedicuros y Podólogos del Reino Unido.Presenta afectaciones como:

Imag 8. Dolor en el pie

Lesiones del pie: Los tacones altos pueden ser peligrosos para los pies de una mujer. Las mujeres que usan tacones altos tienen más probabilidad de obtener juanetes y callos que pueden necesitar cirugía para ser removidos.

Problemas de postura: Cuando usan tacones altos, el ardo del pie de una mujer se vuelve más pronunciado. Este arco modifica la postura natural de una mujer, y puede llevar a dolores de espalda y lesiones en la espina. Los tacones altos empujan la espina fuera de su alineamiento natural, y los músculos de la espalda baja son distendidos.

Riesgo incrementado de accidentes: Algunas mujeres no pueden caminar bien con tacones altos, y es fácil para ellas perder el equilibrio y caerse accidentalmente mientras usan estos zapatos. Las mujeres pueden torcer o romperse un tobillo como resultado de sus caídas.

Tortura de las uñas de los pies: Los tacones altos están diseñados en forma de punta cerca de los dedos, las mujeres pueden experimentar una variedad de problemas de dedos y uñas. Uñas enterradas son comunes en mujeres que usan tacones altos frecuentemente, y para corregir la uña enterradas, se puede requerir de cirugía.

III. METODOLOGIA

ESTUDIO DE MALETAS

Observaciones: Se utilizará el laboratorio Biomed para realizar captura. Se realizarán exposiciones teórico prácticas y trabajos prácticos sobre el tema a desarrollar.

ESTUDIO DE TACONES

Observaciones: Se utilizará el laboratorio Biomed para realizar captura. Se realizarán exposiciones teórico prácticas y trabajos prácticos sobre el tema. Se tomara las diferentes medidas antopométricas para la realizacion de la practica.

IV. RESULTADOS Y ANALISIS

Reprote clinico.

Paciente: Alejandra Catro CruzPatología:Normal

Stance phase (fase de apoyo): La fase de apoyo, que se inicia al apoyar el talón en el suelo y comprende todo el proceso de despegue del pie protésico. En este prótocolo, el paciente presenta una fase de apoyo mayor que a la estandar. Lo que quiere decir que el apoyo del talón de la paciente presenta una mayor carga fisica para realizar el proceso del despegue del pie prostético.

swing phase (fase de impulsión) : Comienza al separar el pie protésico del suelo. La articulación de rodilla se dobla y la pierna se balancea hacia atrás. Esta fase de impulsión . En la presente fase hay una mayor fuerza de impulso lo que quiere conllevar una mayor velocidad. Los músculos “gemelos”, “soleos”, “plantares” y “flexores de los dedos”, son los que tienen la máxima responsabilidad en el impulso.

doubble support (apoyo doubble) : En este momento ambos pies están en contacto con el suelo. Aunque la carga es mayor a la estandar, es equivalente para esta fase.

swing phase (fase de impulsión ): Esta fase de impulso busca es menor lña velocidad que la primera de este mismo protocolo. Esto es debido a que estuvo en una fase de pausa en la marcha.

stride time (del paso del tiempo): La paciente permaneció estable, en el momento de cambio en la marcha hubo diferencia con la valoración normal, pero estas diferencias fueron menores que en cambios clínicamente relevantes en la marcha.

Step length (paso Longitud): La longitud de paso de la paciente es menor en relación a las valoraciones estandar. Puede ser debido a la superficie no conocida en donde se realizó el protocolo.

Velocity (velocidad): La velocidad es relativamente menor a la de las apreciaciones estarndares. Se puede inferir que es debido a la prevención del protocolo experimental. Es decir, que el paciente esta prevenido “mentalmente” para realizar bien su marcha.

Swing velocity (velocidad de giro): la velocidad de giro es proporcionalmete menor al valor estandar indicado.

Stride length (Longitud de zancada): Es la distancia entre sucesivos puntos de contacto de pies alternos con el suelo.

Durante la marcha a velocidad espontánea el apoyo inicial de ambos pies se realiza con el talón, definen

la longitud de paso como la distancia en la línea de progresión entre el apoyo del talón de un pie y el apoyo del talón del pie contrario.La distancia del pie izquierdo al derecho y la del pie derecho al izquierdo no son iguales.

Step width (anchura de paso): La anchura del paso es igual para las dos pies. Esta anchura es demasiado pequeña al valor de la estandarización.

Mean velocity (velocidad media): Es la distancia que recorre una persona en un tiempo determinado. Esta velocidad es espontanea, es decir, de manera natural no impuesta, la velocidad media no difiere mucho de la estandar.

-La rotación de la pelvis -El descenso de la pelvis hacia el lado oscilante. -La flexión de rodilla en el lado del apoyo. -Los movimientos coordinados de rodilla, tobillo y pie.

- la pelvis realiza un movimiento de rotación alrededor de un eje vertical, La rotación de la pelvis adelantando la cadera al tiempo que se produce la flexión y retrasandola en la extensión, y en consecuencia una menor oscilación del centro de gravedad. Esta rotación es de, aproximadamente, 4º a cada lado del eje vertical, en la marcha normal y se efectúa girando sobre las cabezas femorales.

Al observar las gráficas los angulos de tiene una aporximación de 4 a 5 grados esto indica que se acerca a los rangos a la normalidad.

- El mecanismo de la pelvis ocurre en el plano frontal y consiste en una caida pélvica o basculación de la pelvis hacia el lado de la pierna oscilante. La amplitud del movimiento es de alrededor de 5º y contribuye a disminuir el desplazamiento vertical del C. de G. en 5mm. con respecto al modelo teórico.

Se aprecia que de igual manera que el mecanismo de la pelvis esta bajo un rango de 3 a 5 grados entre un rango de lo que se indica en las valorac iones normales

la flexión de rodilla en la fase de apoyo, es en el momento del contacto del talón, la rodilla se halla en extensión, (aunque durante la marcha normal se ha comprobado que la rodilla nunca alcanza el bloqueo en extensión completa), inmediatamente y tan pronto como el pie se apoya plano en el suelo, se flexiona de 15º a 20º, lo que contribuye a disminuir en unos 10mm. la elevación del C. de G.

La flexion esta aproximadamente en una angulo de 16 grados, concuerda con la valoración estandar.

La paciente una posición adecuada con respecto a la posición velocidad y aceleración ya que cuando se vaya a poner los tacones los gemelos se le van acontraer y va hacer un mayor esfuerzo y va a tratar de acomodarse en la posición en la q ella se sienta más cómoda, y cuando no tenga los tacones como en este caso los gemelos los va a tener en reposo.

cuando está marchando conlos tacones se observa en las gráficas de aceleración y de velocidad que a medida que va pasando

el tiempo, en la pierna izquierda el gemelo se está contrayendo más y le está dando más peso en este lado que en la pierna derecha y por lo tanto se le va a desarrollar mas el gemelo izquierdo que el derecho, en cambio en la gráfica de aceleración se nota que lleva una buena proporción enambas piernas.

El cuerpo humano durante la marcha utiliza al máximo la fuerza de gravedad y de reacción, la inercia y la mínima fuerza del músculo. Estas son, junto con la fricción o rozamiento, las principales fuerzas que influyen en la marcha.

La fuerza de gravedad -. Como hemos señalado, la marcha se caracteriza por la traslación del centro de gravedad del cuerpo hacia adelante, llegando momentáneamente más allá del borde anterior de la base de sustentación, lo que origina una pérdida transitoria del equilibrio y la acción de la gravedad tiende a hacer caer el cuerpo hacia adelante y abajo, incrementando la velocidad y transformando la energía potencial en cinética, en este punto el pie que oscilaba se sitúa en el suelo, recuperando el equilibrio, al ofrecer una base de sustentación mucho más amplia y evitando, así, la caída del

cuerpo. La fuerza de reacción que ejerce el suelo sobre el individuo, a través de los pies y que es de igual magnitud que el impulso hacia abajo del pie durante la marcha, pero en sentido contrario. En el momento del choque de talón producimos una fuerza de frenado, mientras que en el momento del despegue se produce una fuerza de empuje hacia delante. En el impulso y en el frenado la dirección de la fuerza de reacción es diagonal y puede resolverse en dos componentes.

El componente vertical sirve para contrarrestar la tensión hacia abajo de la fuerza de gravedad, mientras que el componente horizontal sirve en el choque de talón, para frenar el movimiento hacia adelante y en el despegue de antepié para generar la propulsión. Si a la superficie de apoyo le falta solidez como en el caso del barro, nieve húmeda y arena, aquella ofrece una resistencia muy pequeña de contrapresión, que trae como consecuencia un

V. APLICACIÓN PROFESIONAL

Desempeñando el papel de Ingenieros biomédicos el diseñar equipamiento necesario para estos exámenes, se desarrollan investigaciones y estudios de los tipos de la práctica de desarrollo. Entonces la finalidad verdadera es tener criterio y aporte a la ciencia de la salud en materia de estudios, así como dar soluciones útiles a la salud ocupacional o ergonomía.

A continuación se considera algunas soluciones para el uso de maletas y tacones:

Cargadores, o mochilas ergonómicas:

Los cargadores o mochilas ergonómicas, son cómodos, muy fáciles de poner y de quitar, con sus broches de pasta resistentes.

Es un cargador que protege la postura fisiológica de tu bebé o niño y debe usarse a partir de los 5 meses.

Imag 9. Postura de los cargadores ergonómicos.

Es tan fácil como ajustar una maleta y poner un cinturón. Pero esta vez para llevar a tu hijo cerca de ti, tener las manos libres y poder ir con él a muchos sitios.

La empresa española Mossto patenta unos zapatos con tacón intercambiable:

Una empresa española ha fabricado y patentado el primer zapato con dos tacones de diferentes alturas que se pueden intercambiar mediante un sistema de imanes, un calzado con el que se consigue poner el tacón "a la altura de la mujer" y no que sea esta quien se adapte al producto.

Imag 10. Calzado con tacones desmontables

El sistema de los tacones es muy sencillo, lo complejo es la horma y la estructura del zapato, la horma es "autoadaptable" para las dos alturas del zapato.

VI. CAUSAS DE ERROR Y ACCIONES PARA OBTENER MEJORES RESULTADOS

Calibración y manipulación de los equipos: Es de suma importancia la calibración y manipulación de los equipos, puesto que si no se realiza puede tender a presentar errores gravísimos y con esto un mal análisis de resultados. La acción para mejores resultados es consultar con el encargado de la práctica de la calibración y manipulación del software y hardware

Error en postura de marcadores: El mal posicionamiento de los marcadores, hará una mala visualización del protocolo que se desea simular. Se recomienda como una acción de corregimiento mirar el manual o guía de las posiciones anatómicas correctas de los marcadores para cada protocolo específico.

VII. CONCLUSIONES

1) Se observó que el zapato tacón alto presenta patologías ergonómicas, estudios y observaciones demuestra que eleva el talón y transmite todo el peso a la parte delantera del pie (los huesos metatarsianos), modificando tejidos blandos, haciendo que los huesos soporten más pesos conllevando a engrosamiento e inflamaciones. Se recomienda que se usen en el menor tiempo posible y que las personas con sobrepeso eviten sus usos ya que doblega el peso y generan alteraciones anatómicas y fisiológicas.

2) Se determinó Los tacones altos, afecta profundamente la biomecánica de la marcha, y ésta es también afectada a nivel de la articulación de la rodilla.

3) Se Estudió que al cambiar el ángulo de funcionamiento de un músculo o articulación, ésta es mecánicamente muy sensible y tratará de adaptarse; pero cuando los cambios son más allá de su compensación, iniciamos un proceso degenerativo sin duda.

4) Se consideró que el caminar con una angulación de extensión en el pie (más estirado que lo normal) conlleva a que se produzcan mecanismos compensadores, y que los músculos actúen en otros ángulos para los que no fueron diseñados desde el punto de vista de palancas y motores (huesos, articulaciones y músculos).

5) Las consecuencias son menores si el calzado no es tan estrecho, de esta forma, los dedos no se inmovilizan ni se acumulan unos a otros. Cuánto más alto y estrecho es el calzado.

6) Al estudiarse maletas, se presenta que muchas veces sin darse cuenta, que el peso de carga, cambian su patrón de marcha, adquieren posturas inadecuadas; además, pueden producir problemas mecánicos. Es decir, fatiga muscular o dolor de espalda, que es lo más frecuente. el resultado es que la persona se inclina un poco más hacia adelante y separa las piernas para poder balancearse.

7) La persona que transporta cargas suele caminar con las rodillas flexionadas y el busto inclinado hacia delante. Si la carga es muy pesada aborda el suelo con toda la planta en lugar de hacerlo únicamente con el talón.

8) Se determinó que las variaciones que el transporte de carga imprime en la marcha van a depender no sólo del mayor o menor peso transportado, sino también de la distribución de la carga y la forma de transporte.

9) Se consideró que cuando la carga es mayor la persona se inclina hacia delante en peso y en esa posición, al no encontrarse verticales los ejes del movimiento de rotación, la compensación escapular se ve comprometida, así como el paso pélvico.

REFERENCIAS

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