Vibración de cuerpo entero

La vibración de cuerpo entero (VCE) es un término genérico que se utiliza cuando las vibraciones (oscilaciones mecánicas) de cualquier frecuencia se transmiten al cuerpo humano. Los seres humanos están expuestos a vibraciones a través de una superficie de contacto que se encuentra en un estado de vibración mecánica. Generalmente, los seres humanos están expuestos a diversas formas de vibración en su vida diaria. Esto puede ocurrir a través del asiento de un conductor, el andén de un tren en movimiento, una herramienta eléctrica, una plataforma de entrenamiento o cualquier otro dispositivo. ^{[ 1 ]} Es una forma potencial de riesgo laboral , especialmente después de años de exposición.

Cuando las vibraciones de alta frecuencia ^{[ 2 ]} (superiores a 50 Hz) se transmiten a través de las manos, pueden surgir problemas de seguridad laboral . Por ejemplo, se sabe que trabajar con un martillo neumático puede provocar el síndrome de los dedos blancos por vibración . En la norma ISO 5349-1 se han estimado las exposiciones y los límites para las vibraciones transmitidas a las manos. ^{[ 3 ]}

Un metaanálisis de 2018 indicó que la vibración de cuerpo entero puede mejorar la densidad mineral ósea en la columna lumbar de mujeres posmenopáusicas, así como la densidad del cuello femoral de mujeres posmenopáusicas menores de 65 años. ^{[ 4 ]}

Los seres humanos son sensibles a las oscilaciones mecánicas con frecuencias que van desde muy por debajo de 1 Hz hasta 100 kHz. ^{[ 5 ]} Las frecuencias bajas de vibración provocan mareo por movimiento ^{[ 6 ]} mientras que las frecuencias altas pueden causar molestias e incomodidad general. La minimización de la incomodidad debida a la vibración del vehículo es importante en la industria automotriz, donde la calidad de la conducción es crucial. La incomodidad e incluso el dolor pueden ser extremadamente frecuentes en situaciones donde se transporta a pacientes con lesiones médicas. La incomodidad debida a la vibración puede estimarse en diversos entornos. ^{[ 7 ] [ 8 ]}

La exposición prolongada a vibraciones de cuerpo entero en el lugar de trabajo puede provocar diversos problemas musculoesqueléticos . ^{[ 9 ]} Los problemas de cuello y espalda baja, en particular, son frecuentes entre los operadores de maquinaria pesada, como los de la construcción, la silvicultura, la agricultura y el transporte por carretera. Otras ocupaciones donde pueden presentarse vibraciones de cuerpo entero incluyen a los operadores de aeronaves, los trabajadores de embarcaciones marítimas y los conductores de transporte público, como trenes y autobuses.

Los agricultores con exposición prolongada a vibraciones de cuerpo entero y choques mecánicos tienen una mayor prevalencia de dolor de espalda (en comparación con aquellos no expuestos a vibraciones), y la prevalencia aumenta con la dosis de vibración. ^{[ 10 ]} La exposición prolongada que afecta a todo el cuerpo conduce a la degeneración espinal ( espondilosis ) y aumenta el riesgo de dolor lumbar. ^{[ 11 ] [ 12 ]}

Los factores que afectan la exposición ocupacional a vibraciones de cuerpo entero incluyen la frecuencia de las vibraciones, la magnitud de las vibraciones, la exposición diaria a las vibraciones, la postura del operador (de pie o sentado), la dirección de la vibración y el grado de acoplamiento entre el ser humano y la fuente de vibración. ^{[ 13 ]} Los límites y estimaciones de exposición se han caracterizado en la norma ISO 2631-1 ^{[ 14 ]} para vibraciones de cuerpo entero. Las mediciones de la exposición a vibraciones generalmente se toman en la interfaz persona/vibración.

Los pacientes lesionados pueden estar expuestos a golpes y vibraciones durante el transporte, lo que puede empeorar su estado debido a los movimientos involuntarios del cuerpo. Se utilizan diversos dispositivos de inmovilización para limitar este movimiento, con distintos grados de éxito. ^{[ 15 ] [ 16 ] [ 17 ]} Los modos comunes de transporte de pacientes incluyen camillas ( de mano ), ambulancias terrestres y servicios médicos aéreos , todos los cuales implican múltiples tipos de golpes y vibraciones de todo el cuerpo.

Se toman mediciones con acelerómetros para estimar la cantidad de exposición a vibraciones en el cuerpo humano. Estas mediciones se toman en el cuerpo humano o en la fuente o superficie de vibración. ^{[ 13 ]} Se toman mediciones en diferentes direcciones para relacionar la dirección del movimiento con la respuesta del cuerpo humano. ^{[ 18 ]} Específicamente, se pueden usar funciones de transferencia para determinar la respuesta humana a la vibración. ^{[ 19 ]} Se han desarrollado técnicas de medición para estimar la exposición a vibraciones de cuerpo entero y vibraciones mano-brazo en normas internacionales. ^{[ 20 ] [ 3 ]}

El entrenamiento por vibración consiste en la exposición deliberada del cuerpo a diferentes frecuencias, amplitudes y fuerzas, utilizando ciertos ángulos articulares durante un tiempo limitado (aproximadamente 1 minuto por sesión). También se conoce como terapia de vibración, vibroterapia, estimulación biomecánica, mecanoestimulación y oscilación biomecánica. Emplea estimulación mecánica de baja amplitud y baja frecuencia. Puede ser pivotante/oscilante (vibrando de lado a lado) o lineal (vibrando de arriba abajo).

El predecesor inmediato del entrenamiento moderno con vibración es la estimulación neuromuscular rítmica (ERN). En la entonces Alemania Oriental , Biermann ya experimentaba con el uso del masaje cíclico y sus efectos sobre la flexión del tronco en la década de 1960. ^{[ 21 ]}

La técnica se ha probado en pavos con la esperanza de encontrar un beneficio que pudiera usarse para los astronautas. ^{[ 22 ]} Surgieron problemas de ingeniería cuando se intentó mejorar la máquina de prueba para soportar el peso de un ser humano. Una vez que la intensidad de la vibración se volvió lo suficientemente fuerte como para levantar más de 40 kg, aparecieron fracturas en el acero. El primer estudio de reposo en cama que utilizó un dispositivo de entrenamiento de vibración para humanos fue realizado por la Agencia Espacial Europea (ESA) en 2003 en Berlín ^{[ 23 ]} (Estudio de Reposo en Cama de Berlín, BBR). La misma tecnología se utilizó luego en varias campañas de vuelos parabólicos del DLR (Agencia Aeroespacial Alemana) a partir de 2006, donde se demostró la viabilidad del uso de un dispositivo de entrenamiento de vibración ligero en condiciones de microgravedad, y en 2009 y 2010, donde se investigó la investigación básica sobre la influencia de la microgravedad en los efectos del entrenamiento de vibración. ^{[ 24 ] [ 25 ]}

Un metaanálisis de 2018 concluyó que la vibración de cuerpo entero mejoró la densidad mineral ósea (DMO) de la columna lumbar en mujeres posmenopáusicas y aumentó la DMO del cuello femoral en mujeres posmenopáusicas menores de 65 años. ^{[ 4 ]}

Una revisión realizada en 2014 concluyó que existe poca evidencia, y además inconsistente, de que la vibración corporal total, ya sea aguda o crónica, pueda mejorar el rendimiento de los atletas de competición o de élite. ^{[ 26 ]}

Las revisiones Cochrane han concluido que no hay suficiente evidencia del efecto del entrenamiento con vibración de cuerpo entero en el rendimiento funcional de las personas con enfermedades neurodegenerativas , ^{[ 27 ]} o en los problemas relacionados con la enfermedad en personas con fibromialgia . ^{[ 28 ]}

Algunas investigaciones respaldan los beneficios para la artritis ^{[ 29 ]} y el dolor de rodilla. ^{[ 29 ]}

Las plataformas vibratorias se clasifican en diferentes categorías distintas. El tipo de plataforma utilizada influye en el efecto y el resultado del entrenamiento o la terapia realizada. ^{[ 30 ]} Las principales categorías de tipos de máquinas son:

1. Energía lineal de alta intensidad, que se encuentra principalmente en estudios de entrenamiento por vibración comerciales y gimnasios. La dirección de la vibración es lineal/ascendente.
2. El sistema pivotante de alta velocidad (con movimiento de balancín) se utiliza para fisioterapia a velocidades bajas y para ejercicios a alta velocidad, hasta 30 Hz. Hay unidades disponibles tanto para uso comercial como doméstico.
3. Plataformas lineales de energía media, la mayoría de las plataformas lineales fabricadas. Suelen estar hechas de plástico; algunas tienen vibración 3D, lo cual es de baja calidad.
4. Unidades pivotantes de baja velocidad.
5. Estimulación mecánica de baja magnitud. Se trata de plataformas que utilizan niveles de energía inferiores a 1 g y que normalmente se mueven en el eje z.

Otros tipos de máquinas son las lineales de baja energía/baja amplitud y las lineales de baja energía/alta amplitud.

En lo que respecta a los movimientos z, se pueden distinguir dos tipos principales de sistema: ^{[ 30 ] [ 31 ] [ 32 ]}

• Sistemas de alternancia lateral (pivotantes), que funcionan como un balancín y, por lo tanto, imitan la marcha humana en la que un pie siempre se mueve hacia arriba y el otro hacia abajo, y
• Sistemas lineales donde toda la plataforma realiza principalmente el mismo movimiento, respectivamente: ambos pies se mueven hacia arriba o hacia abajo al mismo tiempo.

Los sistemas con alternancia lateral suelen tener una mayor amplitud de oscilación y un rango de frecuencia de aproximadamente 5 Hz a 40 Hz. Los sistemas lineales/verticales tienen amplitudes menores pero frecuencias más altas en el rango de 20 Hz a 50 Hz. A pesar de las mayores amplitudes de los sistemas de alternancia lateral, la vibración (aceleración) transmitida a la cabeza es significativamente menor que en los sistemas sin alternancia lateral ^{[ 33 ]} mientras que, al mismo tiempo, la activación muscular, incluso con parámetros de vibración idénticos, aumenta en los sistemas pivotantes. ^{[ 34 ]} Sin embargo, estar de pie con ambos talones en un lado de una máquina de alternancia lateral mirando hacia un lado produce una aceleración significativa transmitida a la cabeza y al centro de gravedad de la parte superior del cuerpo. Al menos un manual del propietario de una máquina de vibración de cuerpo entero sugiere esta variación llamándola "Posición de lado". En el borde exterior de la plataforma, la amplitud es típicamente de unos 10 mm, que es más que el máximo de 3 mm de un vibrador lineal y no es práctico. La amplitud y el impacto pueden reducirse centrando, por ejemplo, una rodillera de jardinero (de aproximadamente 40 x 20 x 2 cm) sobre la plataforma y colocándose con los talones hacia el borde exterior de la rodillera. Si bien esto resulta útil, no sustituye a una máquina cuya plataforma se mueve verticalmente de forma lineal, lo que permite una variedad de posiciones y actividades.

La estimulación mecánica genera fuerzas de aceleración que actúan sobre el cuerpo. Estas fuerzas provocan el alargamiento de los músculos, y esta señal es recibida por el huso muscular , un pequeño órgano dentro del músculo. Este huso transmite la señal a través del sistema nervioso central a los músculos involucrados. ^{[ 33 ] [ 35 ]}

Una máquina de cinturón vibratorio (también conocida como máquina de cinturón Mueller, masajeador de cinturón o máquina vibratoria) es una máquina de ejercicios que utiliza un cinturón vibratorio para ser utilizado alrededor de la cintura o los glúteos .

• vibración mano-brazo
• Ruido, vibración y aspereza