Este artículo es una adaptación de la 3ª edición de la Enciclopedia de Salud y Seguridad en el Trabajo.
La antropometría es una rama fundamental de la antropología física. Representa el aspecto cuantitativo. Un amplio sistema de teorías y prácticas se dedica a definir métodos y variables para relacionar los objetivos en los diferentes campos de aplicación. En los campos de la salud, la seguridad y la ergonomía en el trabajo, los sistemas antropométricos se ocupan principalmente de la estructura, composición y constitución del cuerpo, y de las dimensiones del cuerpo humano en relación con las dimensiones del lugar de trabajo, las máquinas, el entorno industrial y la ropa.
Variables antropométricas
Una variable antropométrica es una característica medible del cuerpo que se puede definir, estandarizar y referir a una unidad de medida. Las variables lineales generalmente se definen mediante puntos de referencia que se pueden rastrear con precisión en el cuerpo. Los puntos de referencia son generalmente de dos tipos: esquelético-anatómicos, que se pueden encontrar y rastrear al palpar prominencias óseas a través de la piel, y puntos de referencia virtuales que simplemente se encuentran como distancias máximas o mínimas utilizando las ramas de un calibrador.
Las variables antropométricas tienen componentes tanto genéticos como ambientales y pueden utilizarse para definir la variabilidad individual y poblacional. La elección de variables debe estar relacionada con el propósito específico de la investigación y estandarizada con otras investigaciones en el mismo campo, ya que el número de variables descritas en la literatura es muy grande, habiéndose descrito hasta 2,200 para el cuerpo humano.
Las variables antropométricas son principalmente lineal medidas, como alturas, distancias desde puntos de referencia con el sujeto de pie o sentado en una postura estandarizada; diámetros, como distancias entre puntos de referencia bilaterales; longitudes, como distancias entre dos puntos de referencia diferentes; medidas curvas, a saber, arcos, como distancias en la superficie del cuerpo entre dos puntos de referencia; y cinchas, como medidas envolventes cerradas en las superficies del cuerpo, generalmente ubicadas en al menos un punto de referencia o a una altura definida.
Otras variables pueden requerir métodos e instrumentos especiales. Por ejemplo, el grosor de los pliegues cutáneos se mide mediante calibradores especiales de presión constante. Los volúmenes se miden por cálculo o por inmersión en agua. Para obtener información completa sobre las características de la superficie corporal, se puede representar gráficamente una matriz informática de puntos de superficie utilizando técnicas bioestereométricas.
Instrumentos
Aunque se han descrito y utilizado instrumentos antropométricos sofisticados con miras a la recolección de datos automatizada, los instrumentos antropométricos básicos son bastante simples y fáciles de usar. Se debe tener mucho cuidado para evitar errores comunes resultantes de la mala interpretación de los puntos de referencia y las posturas incorrectas de los sujetos.
El instrumento antropométrico estándar es el antropómetro, una varilla rígida de 2 metros de largo, con dos escalas de contra-lectura, con las que se pueden tomar las dimensiones verticales del cuerpo, como la altura de los puntos de referencia desde el piso o el asiento, y las dimensiones transversales, como los diámetros.
Comúnmente, la varilla se puede dividir en 3 o 4 secciones que encajan entre sí. Una rama deslizante con garra recta o curva permite medir distancias desde el suelo para alturas, o desde una rama fija para diámetros. Los antropómetros más elaborados tienen una escala única para alturas y diámetros para evitar errores de escala, o están equipados con dispositivos de lectura electrónicos o mecánicos digitales (figura 1).
Un estadiómetro es un antropómetro fijo, generalmente utilizado solo para la estatura y frecuentemente asociado con una báscula de barra de peso.
Para diámetros transversales se puede utilizar una serie de calibradores: el pelvímetro para medidas hasta 600 mm y el cefalómetro hasta 300 mm. Este último es particularmente adecuado para medir la cabeza cuando se usa junto con una brújula deslizante (figura 2).
Figura 2. Un cefalómetro junto con una brújula deslizante
El piecero se utiliza para medir los pies y el cabecero proporciona coordenadas cartesianas de la cabeza cuando se orienta en el "plano de Frankfurt" (un plano horizontal que pasa por porción y orbital puntos de referencia de la cabeza). La mano se puede medir con un calibrador o con un dispositivo especial compuesto por cinco reglas deslizantes.
El grosor de los pliegues cutáneos se mide con un calibrador de pliegues cutáneos de presión constante, generalmente con una presión de 9.81 x 104 Pa (la presión ejercida por un peso de 10 g sobre un área de 1 mm2).
Para arcos y perímetros se utiliza una cinta de acero flexible, estrecha y de sección plana. Deben evitarse las cintas de acero autoenderezables.
Sistemas de variables
Un sistema de variables antropométricas es un conjunto coherente de medidas corporales para resolver algunos problemas específicos.
En el campo de la ergonomía y la seguridad, el principal problema es adaptar el equipo y el espacio de trabajo a las personas y adaptar la ropa a la talla adecuada.
El equipo y el espacio de trabajo requieren principalmente medidas lineales de extremidades y segmentos del cuerpo que se pueden calcular fácilmente a partir de alturas y diámetros de puntos de referencia, mientras que los tamaños de sastrería se basan principalmente en arcos, perímetros y longitudes de cinta flexibles. Ambos sistemas pueden combinarse según necesidad.
En cualquier caso, es absolutamente necesario tener una referencia espacial precisa para cada medida. Los hitos deben, por tanto, estar unidos por alturas y diámetros y cada arco o circunferencia debe tener una referencia de hito definida. Se deben indicar alturas y pendientes.
En una encuesta particular, el número de variables debe limitarse al mínimo para evitar una tensión indebida en el sujeto y el operador.
Un conjunto básico de variables para el espacio de trabajo se ha reducido a 33 variables medidas (figura 3) más 20 derivadas de un cálculo simple. Para una encuesta militar de propósito general, Hertzberg y colaboradores utilizan 146 variables. Para prendas de vestir y fines biológicos generales, la Junta de Moda Italiana (Ente Italiano de la Moda) utiliza un conjunto de 32 variables de propósito general y 28 técnicas. La norma alemana (DIN 61 516) de dimensiones del cuerpo de control para ropa incluye 12 variables. La recomendación de la Organización Internacional de Normalización (ISO) para la antropometría incluye una lista básica de 36 variables (ver tabla 1). Las tablas de Datos Internacionales sobre Antropometría publicadas por la OIT enumeran 19 dimensiones corporales para las poblaciones de 20 regiones diferentes del mundo (Jürgens, Aune y Pieper 1990).
Figura 3. Conjunto básico de variables antropométricas
Tabla 1. Lista de núcleos antropométricos básicos
1.1 Alcance hacia adelante (para agarrar con la mano al sujeto de pie contra una pared)
1.2 Estatura (distancia vertical desde el suelo hasta el vértice de la cabeza)
1.3 Altura de los ojos (desde el suelo hasta el ángulo interno del ojo)
1.4 Altura del hombro (desde el suelo hasta el acromion)
1.5 Altura del codo (desde el suelo hasta la depresión radial del codo)
1.6 Altura de la entrepierna (desde el suelo hasta el hueso púbico)
1.7 Altura de la punta de los dedos (desde el suelo hasta el eje de agarre del puño)
1.8 Ancho del hombro (diámetro biacromial)
1.9 Ancho de cadera, de pie (la distancia máxima entre caderas)
2.1 Altura del asiento (desde el asiento hasta el vértice de la cabeza)
2.2 Altura de los ojos, sentado (desde el asiento hasta el ángulo interno del ojo)
2.3 Altura del hombro, sentado (del asiento al acromion)
2.4 Altura del codo, sentado (desde el asiento hasta el punto más bajo del codo doblado)
2.5 Altura de la rodilla (desde el reposapiés hasta la superficie superior del muslo)
2.6 Longitud de la parte inferior de la pierna (altura de la superficie para sentarse)
2.7 Longitud antebrazo-mano (desde la parte posterior del codo doblado hasta el eje de agarre)
2.8 Profundidad del cuerpo, sentado (profundidad del asiento)
2.9 Longitud nalga-rodilla (desde la rótula hasta el extremo posterior de la nalga)
2.10 Ancho de codo a codo (distancia entre la superficie lateral de los codos)
2.11 Ancho de cadera, sentado (ancho de asiento)
3.1 Anchura del dedo índice, proximal (en la articulación entre las falanges medial y proximal)
3.2 Anchura del dedo índice, distal (en la articulación entre las falanges distal y medial)
3.3 Longitud del dedo índice
3.4 Longitud de la mano (desde la punta del dedo medio hasta la estiloides)
3.5 Ancho de mano (en los metacarpianos)
3.6 Circunferencia de la muñeca
4.1 Pie de ancho
4.2 Longitud del pie
5.1 Circunferencia de calor (en la glabela)
5.2 Arco sagital (desde la glabela hasta el inión)
5.3 Longitud de la cabeza (desde la glabela hasta el opistocranion)
5.4 Ancho de la cabeza (máximo por encima de la oreja)
5.5 Arco bitragion (sobre la cabeza entre las orejas)
6.1 Circunferencia de la cintura (en el ombligo)
6.2 Altura tibial (desde el suelo hasta el punto más alto del margen anteromedial de la cavidad glenoidea de la tibia)
6.3 Altura cervical sentada (hasta la punta de la apófisis espinosa de la 7ª vértebra cervical).
Fuente: Adaptado de ISO/DP 7250 1980).
Precisión y errores
La precisión de las dimensiones del cuerpo vivo debe considerarse de manera estocástica porque el cuerpo humano es altamente impredecible, tanto como estructura estática como dinámica.
Un solo individuo puede crecer o cambiar en musculatura y gordura; sufrir cambios esqueléticos como consecuencia del envejecimiento, enfermedades o accidentes; o modificar el comportamiento o la postura. Diferentes sujetos difieren por proporciones, no solo por dimensiones generales. Los sujetos de estatura alta no son meras ampliaciones de los bajos; los tipos constitucionales y los somatotipos probablemente varíen más que las dimensiones generales.
El uso de maniquíes, particularmente aquellos que representan los percentiles estándar 5, 50 y 95 para pruebas de ajuste, puede ser muy engañoso, si no se tienen en cuenta las variaciones corporales en las proporciones del cuerpo.
Los errores son el resultado de la mala interpretación de los puntos de referencia y el uso incorrecto de los instrumentos (error personal), instrumentos imprecisos o inexactos (error instrumental) o cambios en la postura del sujeto (error del sujeto; este último puede deberse a dificultades de comunicación si los antecedentes culturales o lingüísticos de el sujeto difiere del del operador).
Tratamiento estadístico
Los datos antropométricos deben ser tratados por procedimientos estadísticos, principalmente en el campo de la inferencia aplicando métodos univariados (media, moda, percentiles, histogramas, análisis de varianza, etc.), bivariados (correlación, regresión) y multivariados (correlación múltiple y regresión, análisis factorial). , etc.) métodos. Se han ideado varios métodos gráficos basados en aplicaciones estadísticas para clasificar tipos humanos (antropometrogramas, morfosomatogramas).
Muestreo y encuesta
Dado que los datos antropométricos no se pueden recopilar para toda la población (excepto en el raro caso de una población particularmente pequeña), el muestreo es generalmente necesario. Una muestra básicamente aleatoria debe ser el punto de partida de cualquier encuesta antropométrica. Para mantener el número de sujetos medidos en un nivel razonable, generalmente es necesario recurrir al muestreo estratificado en etapas múltiples. Esto permite la subdivisión más homogénea de la población en varias clases o estratos.
La población puede subdividirse por sexo, grupo de edad, zona geográfica, variables sociales, actividad física, etc.
Los formularios de encuesta deben diseñarse teniendo en cuenta tanto el procedimiento de medición como el tratamiento de datos. Se debe realizar un estudio ergonómico preciso del procedimiento de medición para reducir la fatiga del operador y los posibles errores. Por esta razón, las variables deben agruparse según el instrumento utilizado y ordenarse en secuencia para reducir el número de flexiones corporales que debe realizar el operador.
Para reducir el efecto del error personal, la encuesta debe ser realizada por un solo operador. Si se tiene que usar más de un operador, se necesita capacitación para asegurar la replicabilidad de las mediciones.
Antropometría de la población
Sin tener en cuenta el muy criticado concepto de "raza", las poblaciones humanas son, sin embargo, muy variables en tamaño de individuos y en distribución de tamaños. En general, las poblaciones humanas no son estrictamente mendelianas; son comúnmente el resultado de la mezcla. A veces, dos o más poblaciones, con diferentes orígenes y adaptaciones, viven juntas en la misma área sin cruzarse. Esto complica la distribución teórica de los rasgos. Desde el punto de vista antropométrico, los sexos son poblaciones diferentes. Las poblaciones de empleados pueden no corresponder exactamente a la población biológica de una misma zona como consecuencia de una posible selección aptitudinal o autoselección por elección de trabajo.
Las poblaciones de diferentes áreas pueden diferir como consecuencia de diferentes condiciones de adaptación o estructuras biológicas y genéticas.
Cuando el ajuste perfecto es importante, es necesaria una encuesta en una muestra aleatoria.
Ensayos de montaje y regulación
La adecuación del espacio de trabajo o del equipo al usuario puede depender no solo de las dimensiones corporales, sino también de variables como la tolerancia a la incomodidad y la naturaleza de las actividades, vestimenta, herramientas y condiciones ambientales. Se puede utilizar una combinación de una lista de verificación de factores relevantes, un simulador y una serie de pruebas de ajuste utilizando una muestra de sujetos elegidos para representar el rango de tamaños corporales de la población de usuarios esperada.
El objetivo es encontrar rangos de tolerancia para todos los sujetos. Si los rangos se superponen, es posible seleccionar un rango final más estrecho que no esté fuera de los límites de tolerancia de ningún sujeto. Si no hay traslape, será necesario hacer la estructura ajustable o proporcionarla en diferentes tamaños. Si se pueden ajustar más de dos dimensiones, es posible que un sujeto no pueda decidir cuál de los posibles ajustes se ajustará mejor a él.
La capacidad de ajuste puede ser un asunto complicado, especialmente cuando las posturas incómodas provocan fatiga. Por lo tanto, se deben dar indicaciones precisas al usuario que frecuentemente sabe poco o nada sobre sus propias características antropométricas. En general, un diseño preciso debería reducir al mínimo la necesidad de ajustes. En todo caso, se debe tener siempre en cuenta que de lo que se trata es de antropometría, no de mera ingeniería.
Antropometría dinámica
La antropometría estática puede dar amplia información sobre el movimiento si se ha elegido un conjunto adecuado de variables. Sin embargo, cuando los movimientos son complicados y se desea un ajuste perfecto al entorno industrial, como en la mayoría de las interfaces usuario-máquina y hombre-vehículo, es necesario un estudio exacto de las posturas y los movimientos. Esto se puede hacer con maquetas adecuadas que permitan rastrear las líneas de alcance o mediante fotografías. En este caso, una cámara equipada con un teleobjetivo y una varilla antropométrica, colocada en el plano sagital del sujeto, permite fotografías estandarizadas con poca distorsión de la imagen. Pequeñas etiquetas en las articulaciones de los sujetos hacen posible el seguimiento exacto de los movimientos.
Otra forma de estudiar los movimientos es formalizar los cambios posturales según una serie de planos horizontales y verticales que pasan por las articulaciones. Nuevamente, el uso de modelos humanos computarizados con sistemas de diseño asistido por computadora (CAD) es una forma factible de incluir antropometría dinámica en el diseño ergonómico del lugar de trabajo.