UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE CIUDAD JUÁREZ

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1 UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE CIUDAD JUÁREZ INSTITUTO DE ARQUITECTURA DISEÑO Y ARTE DEPARTAMENTO DE DISEÑO Cuerpo académico: Diseño, Evaluación y Optimización de Procesos y Productos Proyecto: Desarrollo de una carta antropométrica con datos de la población estudiantil del Programa de Diseño Industrial de la UACJ Participantes: Dr. Juan Luis Hernández Arellano Cesar Omar Balderrama David Cortes Saenz Jorge Luis García Alcaraz Ciudad Juárez, Chihuahua. Agosto de 2013

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3 Índice 1 Introducción Planteamiento del problema Preguntas de investigación Objetivo General Objetivos específicos Delimitación Justificación Marco teórico Antropometría La antropometría es una técnica que surge en Egipto, 3000 años antes de Cristo Antropometría en el diseño Importancia de las tablas antropométricas dentro del diseño industrial Medidas del cuerpo humano más utilizadas en el diseño de productos Herramientas para la toma de medidas antropométricas Método de medición La importancia de la estadística en la antropometría Percentiles Metodología Diseño Participantes Materiales Método Análisis de la información Trabajos citados

4 1 Introducción El estudio de las dimensiones corporales se ha investigado desde varios siglos. A finales del siglo XV, Leonardo da Vinci plasmó los principios clásicos de las proporciones humanas a partir de los textos de marco Vitrubio en un dibujo en el que se observa la figura de un hombre circunscrita dentro de un cuadrado y un círculo (Valero Cabello). El cual es conocido como el hombre de Vitrubio o Canon de las proporciones humanas, ya que trata de describir las proporciones del ser humano perfecto. Aunque estas proporciones serían las ideales desde el punto de vista aristotélico, lo cierto es que no coinciden con las proporciones reales del hombre actual debido a los cambios que ha tenido la raza humana a causa de la evolución biológica, y el proceso que ha sufrido el hombre para la adaptación en los medios donde vive (Barbadilla, 1999). Sin embargo, hoy en día se le ha hecho más difusión a la antropometría debido a que se ha aplicado en diferentes disciplinas y profesiones como la ingeniería, arquitectura, el diseño y ciencias de la salud. En la ingeniería, se utiliza para acondicionar los espacios de trabajo, los medios de trabajo; como los equipos, útiles, máquinas, herramientas, disposición de los mandos y dispositivos de información y señalización. También es de suma importancia que se utilice en los equipos de protección individual y ropa de protección (Gonzalez Maestre, 2007). En la arquitectura, se utiliza para el diseño de espacios, equipamiento de mobiliario, se debe de tener en cuenta la diversidad de características físicas y habilidades de los usuarios, conciliando todos los requerimientos especiales que esto implica (Ocampo & Rotella, 2012). En el diseño, para configurar las características del puesto, un buen diseño de mobiliario, de las herramientas manuales, de los equipos de protección individual, etc. (Valero Cabello). En las ciencias de la salud para elaborar las tablas nutricionales, desde infantes hasta adultos mayores, así como contemplar las medidas corporales para la educación física, sus alcances y sus limitantes (Arcodia, 2011). Visualizando la aplicación que tiene la antropometría en las diferentes disciplinas, todas nos llevan al mismo destino, tomar en cuenta al usuario para crear espacios, productos, etc. que creen una atmosfera de confort así como evitar lesiones. 4

5 Los datos antropométricos confiables y los procedimientos técnicos de la ergonomía son poderosas herramientas disponibles hoy en día para que la relación usuarioproducto sea armoniosas (Avila Chaurand, Prado Leon, & Gonzalez Muñoz, 2001). Sin embargo, en México es notoria la escases de información antropométrica adecuadamente validada (Martinez Martinez, Aguilera Cortes, Serrato Perez, & Negrete Garcia, 2002). Y ahí es cuando pueden surgen problemas, pues hay veces que no se encuentran los datos antropométricos actualizados, ya que este proceso puede ser algo costoso, largo y relativamente incomodo que requiera personal entrenado (Panero & Martin, 1983). Esta carencia repercute en forma significativa en el diseño de productos en el campo del diseño industrial, donde existen libros de consulta en el ámbito antropométrico que nos ofrecen exhaustivos estudios y mediciones, pero que no corresponden a nuestra población (Ruiz Ortiz, 2008). La antropometría es la colección, análisis y tabulación de datos numéricos sobre las dimensiones del cuerpo humano; datos útiles al momento de determinar las medidas precisas para el diseño de un producto. Si una silla es muy alta causará que la persona descargue su peso en la parte posterior de los muslos, dificultando su circulación; si un espaldar tiene marcada inclinación o demasiada profundidad, no permitirá su correcta utilización y hará que el usuario se convierta en un experto contorsionista. Un mueble con un diseño diferente al común puede resultar una obra de arte monumental, pero si éste no resulta cómodo pierde cualquier tipo de funcionalidad y por ende no es utilitario (Narváez Morales, 1999). 1.2 Planteamiento del problema En el programa de diseño industrial de la Universidad Autónoma de Ciudad Juárez están inscritos alrededor de 400 alumnos. Los cuales realizan diversos proyectos a lo largo de su fromación profesional donde es necesario justificar las medidas ergonómicas y antropométricas que utilizan los estudiantes en el diseño de productos. Para realizar estas búsquedas recurren a datos que no se han actualizado en por lo menos 10 años, debido a esto surgen distintas discrepancias puesto que los datos antropométricos son muy variables, además de que no pertenecen a la región de donde se está realizando el estudio, también, los elementos que conforman dicho estudio no 5

6 pertenecen al campo de acción para el que se realizará el estudio. La utilidad e interpretación de las variables antropométricas se alteran por variaciones a corto plazo, además que también se presentan variaciones especiales al momento de tomar medidas porque existe una pérdida de la estatura y un aumento de la circunferencia abdominal y de la pantorrilla cuando se está de pie por tiempo prolongado y existe una variación día a día del peso atribuible principalmente a la ingesta y eliminación de alimentos y agua. Existen publicaciones sobre estudios antropométricos y fundamentos de estudios ergonómicos enfocados para el diseño industrial donde se muestran diferentes medidas del cuerpo humano en diferentes posiciones ya sea de reposo o de trabajo pero son publicaciones que principalmente no pertenecen a la región norte del país y los estudios antropométricos que se hacen para diseñar basados en esas publicaciones no son siempre exactos y eso lleva a un mal diseño de producto. Actualmente, los datos antropométricos confiables y el método de la Ergonomía, se convierten en herramientas indispensables para la adecuación dimensional de los productos, máquinas y equipos de protección que interactúan con las personas en su vida cotidiana, promoviendo el aumento de la seguridad y el bienestar de los usuarios. Sin embargo, en el país existen escasos trabajos referidos a relevamientos antropométricos de grupos poblacionales específicos (Tomassiello & Del Rosso, 2006). La toma de medidas antropométricas es un proceso que tiene que hacerse con bastante precisión y se debe ser muy minucioso. La valoración de la calidad de esta disciplina tiene 3 parámetros: precisión, fiabilidad y error técnico de medida. La Precisión nos indica la consistencia de la medida realizada por el mismo explorador, este parámetro es conocido como error intraobservador. La Fiabilidad nos informa del grado de coincidencia de la medida observada y otra medida realizada por un técnico experto, este concepto es conocido estadísticamente como error interobservador. El Error técnico de medida se define de esta forma al tratamiento estadístico realizado correctamente, y permite valorar la calidad de la medida antropométrica, así como series repetidas de diferentes variables (Sirvent Belardo & Garrido Chamorro, 2009). 6

7 De allí entonces, surge la inquietud de realizar un estudio antropométrico con datos de los alumnos de la carrera de diseño industrial de la región de Cd. Juárez para la consulta de los mismos alumnos al momento de concebir sus diseños y fundamentar de una manera más exacta el estudio antropométrico que se realizaría para la concepción del diseño. 1.3 Preguntas de investigación Cuántos alumnos se deben mefir para generar una carta antropométrica representativa del programa de Diseño Industrial? Cuáles son las medidas que hay considerar para incluirlas en las tablas? Es posible desarrollar un modelo predictor de segmentos corporales? 1.4 Objetivo General Elaborar una tabla con las medidas antropométricas de la población estudiantil de la carrera de diseño industrial de la Universidad Autónoma de Ciudad Juárez, para que los mismos estudiantes la puedan utilizar en los proyectos de diseño. 1.5 Objetivos específicos Determinar el tamaño de la muestra Determinar las dimensiones corporales de una parte representativa de la población estudiantil de diseño industrial. Calcular los datos para obtener los percentiles 1, 5, 10, , 50, 60, 70, 80, 90, 95 y 99. Desarrollar un modelo predictor de los segmentos corporales en función de la estatura de las personas. 7

8 1.6 Delimitación La realización de este proyecto se limita a los estudiantes la Licenciatura de Diseño Industrial de la Universidad Autónoma de Ciudad Juárez, la cual cuenta con 414 alumnos activos. Pero de los cuales se tomaran las medidas de 140 alumnos, para obtener un factor de confiabilidad de 95%. 1.7 Justificación Contar con datos antropométricos actualizados y vigentes, es de suma importancia para cualquier diseñador industrial. Muchas veces los estudiantes de la carrera de diseño industrial del IADA, utilizan las medidas corporales de tablas antropométricas con datos que no son adecuados a la comunidad y al año en el que nos encontramos, como es el caso del libro Las dimensiones humanas en los espacios interiores de los autores Panero & Zelnik en el año de 1983, sin contar las búsquedas equivocadas que se realizan en el internet. La importancia de la antropometría radica en que es imposible diseñar de una manera ergonómicamente aceptable en la cual se va a desempeñar una labor o acción de trabajo sin tomar en cuenta las características físicas del cuerpo humano, así como sus limitantes, proporcionadas por los estudios antropométricos (Mungano Ibarra & Monge Ruíz, 2001). 8

9 2 Marco teórico 2.1Antropometría La antropometría es una técnica que surge en Egipto, 3000 años antes de Cristo. En el año 15 a. C. en el imperio romano, se realizó el estudio más detallado de las proporciones humanas, el arquitecto Vitrubio argumentaba que las dimensiones de los objetos arquitectónicos debían fundamentarse en ciertos principios sobre proporciones y dimensiones del cuerpo humano. Este arquitecto no tuvo tanta influencia en esta época, pero Leonardo da Vinci lo tomo como referencia para sus trabajos. Este científico multidisciplinar pudo recuperar el hombre Vitrubio. En el Hombre Vitrubio de describen las proporciones del ser humano perfecto. Al desarrollar el esquema del círculo y el cuadrado realizado un estudio anatómico buscando la proporcionalidad del cuerpo humano, el canon clásico o ideal de belleza, como se puede observar en la figura 1. Figura 1. Hombre Vitrubio 9

10 Adolfthe J. Quetelet, es considerado el padre de la antropometría, por haber aplicado en 1814 métodos estadísticos en los estudios en seres humanos adaptando el método científico mostró la aplicabilidad de la teoría de la curva normal de Gauss para estudiar los fenómenos biológicos, haciendo posible entonces la distribución de las medidas antropométricas en forma de campana y su estudio (Llaneza, 2009). Una vez analizado los orígenes de la antropometría, es importante conocer el significado de dicha disciplina. La antropometría se puede definir como la ciencia que estudia la medición del cuerpo humano y de sus partes con fin de establecer diferencias entre los seres humanos basándose en unos criterios de edad, sexo, raza, medio ambiente y situación socioeconómica (Moreno de la Fuente, 2003). Otra definición menciona que la antropometría es la parte de la antropología que estudia las proporciones y medidas del cuerpo humano como se menciona en el Diccionario Enciclopédico de Larousse. El autor Francisco Javier Llaneza Álvarez (2009) menciona en su libro La Ergonomía y psicología aplicada: manual para la formación del especialista que la antropometría o la descripción del cuerpo humano por las medidas, es la aplicación al ser humano de métodos físicos científicos para el desarrollo de estándares de diseño, de requerimientos específicos y para la evoluciona de los diseños de ingeniería, modelos a escala y productos manufacturados, con el fin de asegurar la adecuación de todos ellos a la características de los usuarios. La antropometría tiene dos ramas, una en donde el ser humano está en reposo y otras en donde está en movimiento. La antropometría estática o estructural es aquella que tiene como objetivo la medición de dimensiones estáticas, que son aquellas que se toman con el cuerpo en reposo. Estas mediciones son básicas para el diseño de espacios en los puestos de trabajos, para los mobiliarios, herramientas, etc. las dimensiones estructurales de los diferentes segmentos del cuerpo se toman en individuos en posturas estáticas, de pie o sentado. La antropometría dinámica o funcional, son las que se toman a partir de posiciones de trabajo resultado del movimiento asociado a ciertas actividades, tiene en cuenta el 10

11 estudio de las articulaciones suministrando el conocimiento de la función y posibles movimientos de las mismas (Valero Cabello). Existen datos que son de suma importancia para la toma de las medidas, pues de esto dependen los datos, ya que tiene un fuerte influencia en la composición corporal del individuo. El peso y la postura, son dimensiones determinadas por posturas superficiales del cuerpo humanos que no corresponden a las adoptadas como consecuencia de la actividad y postura personal. La edad, al terminar el período de crecimiento las dimensiones permanecen constantes para posteriormente comenzar a decrecer en el caso de la talla. El sexo, en el caso de las mujeres el promedio de estatura es 10 cm menos que la de los hombres. Las extremidades son más cortas, la pelvis más ancha y los hombros más estrechos. La región o el país, es la variable mas denominaste en la comparación de las dimensiones humanas. La clase social, las diferencias dimensionales se deben a factores genéticos y a factores sociales en los cuales la ocupación laboral y la nutrición juegan un papel muy importante (Rivas, 2007). 2.2 Antropometría en el diseño Es el uso de métodos de medición física científica a los sujetos humanos para el desarrollo de estándares de diseño y con el propósito de asegurar la comodidad y seguridad de los productos que se desarrollen. En la antropometría aplicada al diseño interesan ciertas dimensiones que en la antropometría clásica no tienen utilidad tales como capacidades de alcance, mediciones en estado de reposo y de posición de pie, longitudes hasta los ojos, etcétera. La aplicación de la técnica antropométrica en el diseño se ha convertido en una herramienta de uso indispensable para eliminar los diseños inadecuados como consecuencia de no considerar las características físicas de los sujetos que interactúan con los objetos de diseño (Colin, 2009). Las dimensiones de los objetos requieren ser determinadas a partir de las medidas del cuerpo. Para que los objetos puedan ser utilizados por diversos usuarios, es importante 11

12 identificar las medidas que son críticas para que sean adecuadas las dimensiones de los objetos para los sujetos que los usaran. 2.3 Importancia de las tablas antropométricas dentro del diseño industrial La antropometría permite describir el estado morfológico del cuerpo humano. Con estos valores se puede ubicar a cada individuo dentro de un grupo específico con rasgos comunes, entre ellos. Se pueden encontrar distintas fuentes de datos antropométricos. La mayor parte de los estudios importantes sobre antropometría aplicada a la ergonomía se realizaron en los EE.UU. y en Europa en las décadas de los 60 hasta los 80. Durante este periodo, se realizaron estudios tanto sobre población general como sobre grupos específicos como población laboral, militares, conductores y operadores de maquinaria, mujeres, escolares, etc. (Cabello, 2010) La importancia de las tablas antropométricas enfocadas al diseño industrial, constituye una base para el diseño de estaciones de trabajo, equipo, herramientas y toda clase de productos. Dentro del diseño industrial, existen factores muy importantes que deben de seguir las siguientes líneas: Diseño para el promedio: Donde las mediciones están enfocadas al diseño de puestos de trabajo, herramientas y productos que satisfagan las necesidades, condiciones y parámetros del promedio de la población. Diseño para el extremo: Donde se toma en cuenta los parámetros mas altos para referencia Diseño para el rango: Que se refiere a la satisfacción de los requerimientos de diseño para una población mixta (hombres-mujeres, raza, edad y complexión). Es por eso, de que de no poseer una tabla antropométrica enfocada solamente al diseño industrial (diseño de herramientas manuales, mobiliario y objetos manipulables con las manos). Se presta a la mala interpretación dados por datos exteriores a la 12

13 población local de diseño industrial, y por lo tanto, a productos mal diseñados y con un fundamento antropométrico mal cimentado. 2.4 Medidas del cuerpo humano más utilizadas en el diseño de productos El conocimiento de los datos antropométricos de poblaciones específicas es crucial para el mejoramiento de las condiciones de trabajo, así como del nivel de calidad de vida de las personas que interactúan con productos o puestos laborales (Roberto Luis Tomassiello, 2005). En el diseño de productos, es importante tener en consideración la estandarización de dimensiones antropométricas enfocadas en una región en particular; ya sea que se trate de un producto que se maneja manualmente, como puede ser en el caso del diseño de un mueble o vehículo impulsado por medio de la fuerza humana. Pheasant en el libro Bodyspace, Antrophometrics, Ergonomics and Desig for Work (2003) menciona que existen varias dimensiones humanas que no se deben pasar por alto a la hora de diseñar un producto que son: Peso. Es útil para la determinación de los límites de seguridad de carga en distintos tipos de estructuras, por ejemplo: muebles. Estatura. Se emplea como referente de alturas mínimas por arriba de la cabeza del sujeto. Altura de ojos. Se utiliza como referencia del campo visual que posee la persona. Altura de hombros. Su aplicación principal es en la determinación de zonas de confort. Altura de codo. Se utiliza para determinar alturas de confort en superficies de trabajo. Altura de la cadera. Es para identificar el centro de rotación de la cadera y su distancia Altura de los nudillos. Sirve como referencia de la sujeción manual y altura optima para ejercer fuerza de levantamiento 13

14 Altura de punta de los dedos. Es la altura mínima para productos manejados con los dedos o controles. Altura posición sentado. Se aplica para conocer la altura estándar en posición de reposo para el diseño de muebles. Altura de ojos posición sentado. Sirve de referencia para la localización de elementos frente a la vista. Altura de hombros sentado. Sirve de referencia para identificar zonas cómodas para alcanzar en posición sentado. Altura de muslos sentado. Sirve para tomar en cuenta la distancia vertical entre el asiento y la cara inferior de una mesa o cualquier obstáculo. Altura de rodilla. Sirve para tomar en cuenta la distancia vertical de la rodilla al suelo para el diseño d elementos inferiores de una mesa. Altura poplítea. Esta dimensión sirve para definir la altura máxima que tendrá un asiento. Grosor de muslo. Sirve para definir el ancho de un asiento. Longitud de rodilla a nalga. Sirve para definir dimensión tomando en cuenta obstáculos frente a la rodilla. Longitud nalga a poplítea. Sirve para definir profundidad máxima del asiento. Longitud de la cabeza. Sirve como referencia para la localización de los ojos. Longitud de hombro a codo. Se utiliza como referencia para el diseño de espacios relativos a la posición sentado. Longitud de codo a punta de dedos. Se utiliza como referencia para el diseño de mesas o espacios de trabajo. Profundidad de tórax. Sirve como referencia para el diseño de elemento frente al usuario en posición sentado Profundidad del abdomen. Se utiliza como referencia para identificar espacios entre la parte posterior del asiento y obstrucciones que pueda haber Ancho de la cabeza. Se toma en cuenta para determinar claros dentro del espacio. Ancho de hombros (biacromal). Se utiliza para identificar la dimensión del centro de rotación del usuario. 14

15 Ancho de hombros (bideltoideo). Se utiliza para identificar espacios hasta el nivel de los hombros. Ancho de cadera. Distancia. Se utiliza para determinar las dimensiones mínimas para el ancho del asiento. Longitud del miembro superior. Sirve para definir dimensión de alcance conveniente Longitud de hombro a puño. Se utiliza para definir las zonas para alcances cómodos. Alcance para agarre funcional horizontal. Se utiliza para definir dimensiones del agarre horizontal. Alcance para agarre funcional vertical. Se utiliza para definir dimensiones de agarre cómodo en posición vertical. Envergadura. Sirve para definir la dimensión máxima del alcance horizontal. Envergadura de codos. Se utiliza como referencia para el diseño de espacios tomando en cuenta el movimiento del codo. Longitud de la mano. Se utiliza como referencia para el diseño de productos de operación manual. Ancho de la mano. Se utiliza como referencia para el diseño de sujetadores, manijas, etcétera. Longitud del pie. Se utiliza como referencia para el diseño de máquinas o productos operados mediante pedales. Ancho del pie. Sirve para determinar espacios entre pedales. 2.5 Herramientas para la toma de medidas antropométricas Para la toma de las medidas antropométricas, es de suma importancia contar con la herramienta adecuada. Este material es sencillo de utilizar, pero requiere de mucha precisión, y un uso minucioso, así mismo es importante que el lugar en el que se van a tomar los datos sea un lugar cerrado, con calefacción o aire acondicionado (según el clima), superficies lisas. Hay que tomar en cuenta todos estos factores, para que la persona a la que se le está tomando las medidas esté cómoda, de esta forma obtener datos confiables 15

16 Existen varias herramientas para la toma de medidas, un ejemplo de ellos son aquellas que se muestran la figura 2, pero en este caso solo se van a utiliza, un bascula, una tarima, un estadiómetro o antropómetro, 2 segmometros. Figura 2. Diferentes herramientas para la toma de medidas antropométricas La bascula es una herramienta cubierta de un material suficientemente resistente para soportar cargas, la unidad de medida es en kilogramos, esta herramienta tiene que ser calibrada cada vez que se utilicé (Daza Lesma, 2007). La tarima o plataforma de medición se utiliza pues hay ocasiones en las que el terreno o los suelos no son horizontales o pueden resultar incómodos para el sujeto que esta descalzo, y pueden afectar la base del antropómetro (Mac Dougall, Wenger, & Green, 2005). El estadiómetro o antropómetro, tiene como función medir la estatura. Consiste en una columna delgada numerada, en el que se desliza un cursor, en el se encuentra una ventana en la que se sitúa una marca que es la que indica la medida a tomar. Esta construido con materiales de muy bajo peso relativo, se facilita el desplazamiento para la realización de los trabajos de campo (Tomassiello & Del Rosso, 2008). Los segmometros vienen en diferentes medidas, el pequeño se utiliza para las dimensiones de la mano, del pie, de la cabeza, del tórax, para segmentos pequeños, y el segmometros mediano se utiliza para la toma de medidas de segmentos un poco más grandes, por ejemplo, de nalga a poplítea, de nalga a rodilla, de hombro a codo, etcétera (Tomassiello & Del Rosso, 2008). 16

17 2.6 Método de medición Para que la toma de medidas sea adecuada es necesario, como ya menciono, contar con el equipo adecuado, pero también es de suma importancia que las personas que serán sometidas al estudio, tiene que portar ropa delgada, para que esta no interfiera con las medidas. Como muchas veces estos es imposible de realizar existen tablas que ayudan al antropómetro a quitar esos milímetros que puedan generar un volumen adicional. En la tabla 1 se muestra una relación de los milímetros de tolerancia en relación a la ropa que puede causar una toma de medidas erróneas. CLASE DE VESTIMENTA Traje hombre Traje o vestido mujer Prenda exterior invierno, incluido traje o vestido Talón hombres Talón mujeres Tabla 1. Tabla de variaciones. TOLERANCIA 1,3 cm 1,9-2,5 cm 0,6-1,3 cm 1,3-1,9 cm 5,1 cm 7,6-10,2 cm 4,4-5,1 cm 2,5-3,8 cm 2,5-7,6 cm DIMENCIONES PRINCIPALES AFECTADAS Profundidad del cuerpo Anchura del cuerpo Profundidad del cuerpo Anchura del cuerpo Profundidad del cuerpo Anchura del cuerpo Holgura muslo Calzado masculino 3,2-3,8 cm Largura pie Calzado femenino 1,3-1,9 cm Largura pie Guantes 0,6-1,3 cm Largura mano Estatura, altura de ojo, altura rodilla sentado y altura poplítea Estatura, altura de ojo, altura rodilla sentado y altura poplítea 17

18 2.7 La importancia de la estadística en la antropometría Al realizar un estudio antropométrico, se pretende generalizar los resultados de una muestra de la población. Esto con el fin que sea mucho más fácil entender los datos, así mismo se pretende que se obtengan los porcentajes de la población, en pocas palabras una tabla con los percentiles. Primero es de suma importancia familiarizarse con los conceptos, así mismo con las formulas, aunque ya no es necesario hacer las operaciones a mano, siempre viene bien saber de qué se está hablando, y el método por el cual se obtienen los resultados. La muestra es el conjunto menor de individuos, sobre el que se realiza las mediciones con la idea de obtener conclusiones generalizables a la población. En la figura 3 se muestran los elementos que se deben de considerar en la toma de muestra Figura 3. Elementos de la interferencia estadística El individuo, es cada uno de los componentes de la población y la muestra. La muestra debe ser representativa de la población, es decir que cualquier individuo de la población estudiada debe haber tenido la misma probabilidad de ser elegido. En donde: N = Total de la población Z 2 a = (si la seguridad es del 95%) p = proporción esperada (en este caso 5% = 0.05) q = 1 p (en este caso = 0.95) d = precisión (en este caso deseamos un 3% 18

19 Para obtener los percentiles es de suma importancia conocer tanto el significado como la fórmula de la media aritmética, desviación estándar y distribución normal. Media aritmética, es la suma de los datos dividida entre el número de estos: Desviación estándar, se calcula realizando la raíz cuadrad de la varianza. Expresa la dispersión de la distribución y se expresa en las mismas unidades de medida de la variable (Llaneza, 2009). Distribución normal, es aquella que nos indica que la mayoría de los sujetos de una población determinada no se aparta mucho de la media. Esto lo podemos ver claramente en la figura 4. Figura 4. Ejemplo de la distribución normal La distribución normal es un modelo matemático teórico al que de hecho tienden a aproximarse las distribuciones que encontramos en la práctica: estadísticas biológicas datos antropométricos, sociales y económicos, mediciones psicológicos y educacionales, errores de observación, etcétera; es un modelo muy útil por su relación con el cálculo de probabilidad que nos va a permitir hacer interferencia y predicciones (Morales Vallejo, 2008). 19

20 2.8 Percentiles Los percentiles indican el porcentaje de personas entre la población (segmento) que tiene una dimensión corporal de cierto tamaño. En la antropometría, la población se divide para fines de estudios de 100 categorías: desde los más pequeños (en dimensión) Hasta los más grandes, con respecto a un tipo de medida (estatura, peros, longitud de brazo, etc.). Se utiliza la curva de Gausse o Curva de distribución de frecuencia estándar para ilustra los percentiles. Generalmente las personas que utilizan los percentiles se inclinan erróneamente en la media. El hombre medio no existe, se considera el hombre estadístico, que es el resultante de tener en cuenta los valores extremos, es decir, de tener en cuenta a los individuos más altos para decidir el espacio reservado para las entradas o aberturas, y a los individuos de menores dimensiones para las zonas de alcance, considerando la distribución normal de la estatura y el 90% de la población, que queda comprendido entre los valores del 5 y 95 percentil. De esta manera se podrá garantizar que el puesto se adapta a la mayoría de la población de trabajadores (Llaneza, 2009). Los percentiles más empleados en diseño ergonómico son el percentil 5 y el percentil 95, es decir, que se proyectan para un 90% de los usuarios. Sin embargo, cuando se trata de garantizar la seguridad del usuario, se emplea el percentil 1 y el percentil 99 que cubren a la mayor parte de la población, solo deja fuera un 2% (Valero Cabello). Países como estados unidos, Canadá, Japón, chile, Brasil, Colombia, comunidad europea, entre otras, cuentan con tablas antropométricas representativas de su población. En México, existen algunas tablas antropométricas de referencia (Carranza B., noviembre del 2005). Para calcular el valor de una medida en un percentil determinado, se requiere Conocer la desviación estándar y la media de la población, y aplicar la siguiente fórmula: 20

21 Los percentiles son necesarios cuando para definir cuáles son las dimensiones que se requieren de acuerdo al grupo de población para el cual se enfoca el diseño, se pueden definir los rangos de adaptabilidad, y por ejemplo de acuerdo a percentil 5, 50 o 95, definir tamaño pequeño, mediano o grande de un producto o diseño. (Facultad de ingeniería industrial, ) 21

22 3 Metodología 3.1 Diseño del estudio Esta investigación tiene varios aspectos a considerar, pues se puede clasificar como una investigación observacional, prospectiva, transversal, descriptiva. Cuando se menciona que es observacional se refiere a que no hay intervención del investigador, pues los datos reflejan la evolución natural de los eventos, ajena a la voluntad del investigador. Cuando se menciona que es prospectiva es porque los datos necesarios para el estudio son recogidos a propósito de la investigación, por lo que, posee control del sesgo de medición. Se dice que transversal pues se estudian variables son medidas en una sola ocasión, por ello de realizar comparaciones, se trata de muestras independientes. Y finalmente se dice que es un estudio descriptivo pues es donde el análisis estadístico es uni variado porque solo describe o estima parámetros en la población de estudio a partir de una muestra. 3.2 Participantes Los criterios de inclusión para que los participantes sean considerados en el estudio son los siguientes: Ser alumno regular del Programa de Diseño Industrial No haber sufrido fracturas en miembros superior e inferior Para obtener el número de participantes se calculó el tamaño de muestra adecuado considerando obtener un 95% de confianza con un 5 de error, lo que dio como resultado de muestra a 140 personas para tomar medidas antropométricas, ver formula (1). (1) 22

23 3.3 Materiales Se utilizan formatos en donde se especifican los datos de las personas a medir, así como las medidas antropométricas resultantes de cada parte del cuerpo de la persona, también los formatos funcionan como hoja de consentimiento informado de parte de la persona para proceder a las mediciones antropométricas. Los materiales que se utilizan para la toma de mediciones son: Antropómetro: Es una barra metálica con un cursor deslizante y normalmente puede extenderse gracias a una serie de ramas desmontables, sirve para medir longitudes y tiene precisión de 1mm. El rango va de pocos centímetros hasta 2 metros, por lo tato puede medir desde diámetros hasta longitudes y alturas (Quintana, Curso ). Segmometro: Está diseñado para ser una alternativa económica al antropómetro para medir directamente longitudes de segmentos corporales y algunas alturas, aunque no es apropiado para medir diámetros óseos. Es una cinta metálica con dos extensiones de 6 a 7cm: una en el extremo y otra, deslizante a de la cinta métrica (Quintana, Curso ). Báscula digital: Sirve para medir el peso y debe tener un rango entre 0 y q50kg. La báscula digital deberá tener una precisión de al menos 100gr aunque es recomendable que tenga una precisión de 50gr. (Quintana, Curso ) Tarima: para evitar las irregularidades que se pueden presentar en el suelo, y así evitar que la toma de medidas resulten erróneas. Formato de consentimiento y formato para el registro de las medidas (ver anexo 1). 23

24 3.4 Método de medición Se realiza la observación a los voluntarios que participaron en el estudio que el mismo no representa riesgo para su salud, al mismo tiempo de que se les explica el objetivo y razón del mismo. Posteriormente se toman datos de los participantes a ser medidos con el fin de que den su consentimiento teniendo en claro que los datos que se tomen de ellos serán solo para beneficio del estudio antropométrico. Después se procede a tomar las mediciones de forma establecida de acuerdo al formato que contiene las partes a medir y que están ordenadas por posiciones que son de pie y en estado de reposo (sentado). 3.5 Análisis de la información Para la creación la hoja antropométrica se ordenan los datos en una hoja de Excel por peso, estatura, edad, origen y se separan las mediciones corporales clasificándolas por género y origen. Con la ayuda del programa SPSS se calculan los percentiles. Una vez listas las tablas de los percentiles, se realizan modelos predictores donde se correlacionan las diferentes segmentos corporales con la estatura. El nivel de confianza utilizada será de 0.05 para todos los análisis estadísticos. 1 Bibliografía Arcodia, J. L. (2011 йил junio). La cineantropimetría aplicada al campo de la salud. Calibres Argentinos, 5. Avila Chaurand, R., Prado Leon, L. R., & Gonzalez Muñoz, E. L. (2001). Dimensiones antropometricas de poblacion latinoamericana. (C. d. Ergonomia, Ed.) Guadalajara, Jalisco, Mexico: Universidad de Guadalajara. Barbadilla, A. LA SELECCIÓN NATURAL: "ME REPLICO, LUEGO EXISTO". LA SELECCIÓN NATURAL: "ME REPLICO, LUEGO EXISTO". Departamento de Genética y Microbiología, Bellaterra (Barcelona). From LA SELECCIÓN NATURAL: "ME REPLICO, LUEGO EXISTO": Bonilla Rodriguez, E. (1993). La tecnica antropometrica aplicada al diseño industrial. (c. a. tiempo, Ed.) Mexico D.F.: Universidad Autonoma Metropolitana. 24

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