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El uso de exoesqueletos para prevenir trastornos musculoesqueléticos en el trabajo (parte I): Estado del arte
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El uso de exoesqueletos para prevenir trastornos musculoesqueléticos en el trabajo (parte I): Estado del arte
Vanessa Puig Aventín
Fisioterapeuta y técnica de PRL en la División de Servicios de Prevención de MC MUTUAL
25/06/2021
El uso de exoesqueletos para prevenir trastornos musculoesqueléticos en el trabajo (parte I): Estado del arte

¿EN QUÉ CONSISTE UN EXOESQUELETO?

Un exoesqueleto es, literalmente, un esqueleto exterior, y su 'invención' está inspirada en la naturaleza. En el fondo, es como el exoesqueleto de una cucaracha, que proporciona sostén y protección mecánica. Su aplicación en el ámbito laboral persigue reducir la exposición a los factores de riesgo biomecánicos, con el fin de disminuir los trastornos musculoesqueléticos (TME).

En el mercado existen una gran variedad de modelos, cada uno con sus especificaciones para cubrir unas necesidades concretas. Existen exoesqueletos de cuerpo entero, de espalda, de extremidades superiores y de extremidades inferiores. Si carecen de una fuente de energía eléctrica hablamos de exoesqueletos pasivos y, si disponen de ella, de exoesqueletos activos.

En términos generales, los exoesqueletos disminuyen el esfuerzo muscular durante el movimiento o dan soporte al mantener una postura.


ESTADO DEL ARTE

Cada vez disponemos de más estudios científicos que evalúan los potenciales beneficios atribuidos a los exoesqueletos para disminuir la carga física en el trabajo. A continuación, veamos un breve resumen de evidencia de los 2 tipos de exoesqueletos más usados a nivel laboral, el exoesqueleto pasivo de espalda y el exoesqueleto pasivo de extremidades superiores, fruto de una revisión realizada de los principales artículos publicados (ver referencias) y de la información contenida en la guía "Exosquelettes au travail: impact sur la santé et la sécurité des opérateurs. État des connaissances", del Institut National de Recherche et de Sécurité (INRS).


Exoesqueletos pasivos de espalda

Básicamente consisten en un sistema mecánico, con materiales elásticos o resortes, que asisten el enderezamiento de la columna vertebral y la cadera, en el plano sagital. También pueden dar soporte en la flexión prolongada de la espalda, disminuyendo la fuerza que deben realizar los músculos erectores de la columna. Su objetivo final es el de prevenir las lumbalgias.

Ventajas

  • Se reduce el esfuerzo de los músculos lumbares entre un 10-40%, tanto en las tareas de manipulación manual de cargas (MMC) en el plano sagital como en las posturas prolongadas en flexión.
  • Durante la MMC, las fuerzas de compresión internas a nivel L4-L5 disminuyen entre un 23-29%.
  • La percepción de dolor lumbar disminuye en los trabajadores que realizan tareas con flexión mantenida de espalda.

Limitaciones y consideraciones

  • Se ha observado que, al usar el exoesqueleto, algunos trabajadores, cuando flexionan la columna vertebral, alteran el gesto realizando una hiperextensión de rodillas (movimiento contrario al indicado en las pautas de higiene postural).
  • Están pensados para asistir las tareas en el plano sagital, por lo que carecen de utilidad en los movimientos de inclinación y rotación. Se deberá evaluar si en las tareas complejas, con movimientos en los 3 planos, pueden ser de utilidad y no limitan la libertad de movimiento.
  • La mayoría de estudios han analizado tareas de corta duración y en condiciones de laboratorio, contemplando además tareas en condiciones muy específicas, sin evaluar un uso prolongado en situación real de trabajo.
  • La mayoría de estudios realizan mediciones con electromiografía de superficie, pero cabe recordar que no es posible realizarlas en la musculatura profunda.


Exoesqueletos pasivos de extremidades superiores

En general, su diseño tiene por objetivo prevenir los TME del hombro, especialmente las tendinopatías (por ejemplo, el síndrome del manguito de los rotadores). El sistema elástico o de resortes se pone en tensión al bajar el brazo (movimiento resistido por el exoesqueleto) y asiste el movimiento de elevación, disminuyendo el esfuerzo muscular durante la flexión o abducción (estática o dinámica).

Ventajas

  • En las tareas por encima de la cabeza, se reduce la fuerza muscular del deltoides anterior y medio en aproximadamente un 30%. Hay resultados menos consistentes que indican una reducción con respecto a bíceps braquial (60%) y trapecio (18%).
  • El nivel de esfuerzo percibido por los trabajadores se reduce en un 40-50%.

Limitaciones y consideraciones

  • El peso del dispositivo puede hacer que la activación del trapecio aumente, especialmente cuando en la elevación del brazo participa la báscula escapular (a partir de 100º flexoabducción).
  • Puede aumentar la activación del tríceps braquial.
  • Se debe ser especialmente cauto en aquellas tareas donde se tenga que bajar el brazo con frecuencia, ya que este movimiento se ve parcialmente resistido por el sistema de puesta en tensión.
  • Puede aumentar la activación de la musculatura lumbar, consecuencia del desequilibrio anterior, que comporta el peso del dispositivo.
  • En ocasiones, el exoesqueleto limita ciertos movimientos, haciendo que el trabajador adopte otra estrategia. Por ejemplo, compensar la limitación de la rotación del hombro con la pronosupinación del antebrazo.
  • Se ha observado que el uso de exoesqueleto puede alterar la coordinación de la musculatura del hombro. Se deberá estudiar el posible impacto negativo, recordemos que la falta de sincronía muscular es un factor de riesgo en los procesos degenerativos del hombro.
  • Se observan mayores desequilibrios posturales y un aumento de las oscilaciones compensatorias, especialmente cuando se usa de forma unilateral.
  • En la mayoría de estudios se han analizado tareas de corta duración y en condiciones de laboratorio, sin evaluar un uso prolongado en situación real de trabajo.
  • No se pueden realizar mediciones electromiográficas de la musculatura profunda.

A priori, parece ser que los exoesqueletos podrían llegar a tener un papel destacado en la prevención de los TME en trabajadores con tareas de gran exigencia física, pero con unas demandas físicas muy concretas acordes con las prestaciones que ofrecen los equipos. No todo vale. En el próximo artículo saltaremos del laboratorio a la empresa para tratar los aspectos que se deberían tener en cuenta en la implementación de los exoesqueletos.
 



Este artículo sobre el conocimiento actual de los exoesqueletos en la prevención de los TME se complementa con el segundo artículo "El uso de exoesqueletos para prevenir trastornos musculoesqueléticos (parte II): Implementación en las empresas".


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Referencias

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