Antropometría y Diseño

Luengo, María Helena

Departamento de Teoría y Metodología / Escuela de Diseño Industrial / Universidad de Los Andes/ Núcleo Pedro Rincón Gutiérrez / Mérida, Venezuela

+274 262 0526 / mhlda@y ahoo.es

ABSTRACT                                                                                                                               

El estudio de las dimensiones humanas aplicadas al diseño es un campo poco explorado en Venezuela. El aporte de esta investigación es el de realizar un estudio lo más representativo posible de las características dimensionales de los venezolanos para su aplica ción en el diseño de entornos y objetos. Los resultados de esta investigación arrojaron información relevante en relación a las diferencias entre las dimensiones de la población venezolana y otras poblaciones utilizadas como refe rencias por nuestros diseñadores, lo que evidencia la importancia de profundizar en esta área de conocimiento si se pretende buscar la adaptación del diseño a nuestra realidad.

Palabras clave

Antropometría, adaptación, factores humanos

INTRODUCCIÓN                                                                                                                     

En este capítulo se presenta un avance de la investigación antropométrica de la población universitaria, trabajo que forma parte de mis actividades de docencia e investigación y que he realizado con la ayuda y colaboración del Profesor Angel Villarroel, Coordin ador del Laboratorio de Antropometría de la Escuela de Nutrición y Dietetica, así como con la participación de un amplio número de estudiantes y profesores.

La antropometría, del griego anthropo: humano, metrie: medida., es una ciencia que se encarga del e studio de las dimensiones del cuerpo humano. Desde que el hombre comenzó a elaborar utensilios y a modificar el medio en busca de satisfacer sus necesidades, tomó como referencia su propio cuerpo al momento de establecer tamaños y proporciones tanto en o bjetos como en entornos. Esta necesidad de adaptar todo lo creado por él a sus características físicas se convierte en algunas culturas como la griega, la egipcia y la romana en disciplina, en este tiempo se establecen cánones de proporción donde las implicaciones además de estéticas son metrológicas. En los tratados de ésta época encontramos cómo de los miembros del cuerpo humano se establecieron las dimensiones proporcionadas que sirvieron de referencia para sus edificaciones.

Por supuesto que estas no son medidas absolutamente precisas, pero han sido intentos de búsqueda válidas para las proporciones humanas. Ya lo decía Platón,

“..pero es imposible combinar dos cosas sin una tercera: es preciso que exista entre ellas un vínculo que las una. No hay mejor vínculo que el que hace de sí mismo y de las cosas que une un todo único e idéntico. Ahora bien, tal es la naturaleza de laproporción...” 1

En 1870 el matemático belga Quetlet a quien se le reconoce la estructuración de ésta ciencia además de su denominación, publicó el “Antrhopometrie”, primer tratado antropométrico, no obstante, los estudios realizados en éste campo estaban dirigidos a temas relacionados con la salud y no con el diseño. No es hasta mediados del siglo XX con el desarrollo de la aeronáutica y de material bélico que la antropometría se proyecta a otros campos (PANERO, 1983).

1 Tomado de Ghyka, Matila. “Estética de las proporciones en la naturaleza y en las artes.” Poseidón. B.A. 1953

En el diseño podemos encontrar el uso de la antropometría en todas las áreas: arquitectura, urbanismo, diseño gráfico y diseño industrial. Es sumamente importante que al plantear un estudio antropométrico para el diseño se estudien y analicen los datos, en este sentido el diseñador se debe plantear las siguientes interrogantes:

• ¿Existen tablas antropométricas de la población para la cual se va a diseñar?
• En caso de que  se cuente con tablas antropométricas de la población de estudio, ¿De qué fecha datan?
• ¿Sobre qué muestra poblacional fueron tomados los datos? (estratos socioeconómicos)
• ¿Son suficientes los datos aportados por la antropometría estática o se debe consid erar la amplitud de movimientos de las articulaciones (antropometría dinámica)?, en caso de que sea así, ¿Cómo obtener estos datos?

FUNDACREDESA, ha realizado una importante recolección de datos antropométricos que representan una información muy importante para el sector salud, no obstante, carecen de información relevante para el diseñador.

Cuando no se dispone de tablas antropométricas de la población para la cual se va a diseñar, se tienden a utilizar tablas provenientes de poblaciones que consideramo s tienen características antropométricas similares a la nuestra. Es importante analizar las tablas y determinar si los datos son representativos. El factor generacional es sumamente importante, ya que está determinado que las características antropométrica s cambian de una generación a otra, por alimentación, salud, etc.., por lo que se debe considerar la fecha de recopilación de datos.

Los datos antropométricos varían de una población a otra por factores genéticos, climáticos y nutricionales, la utilización de tablas antropométricas foráneas puede llevar a la realización de diseños que no se adapten a las dimensiones reales de la población en estudio, repercutiendo esto en incomodidades para los usuarios.

ASPECTOS METODOLÓGIC OS DE LA INVESTIGACIÓN                                                  

La recopilación de datos antropométricos requiere de una metodología rigurosa, y del conocimiento de métodos estadísticos para la toma y procesamiento de datos, así como del conocimiento del cuerpo humano. Son muchos los factores a considerar para que los datos sean realmente útiles, algunos de ellos son la clasificación por edades, sexo, etnia, etc., así como la relación de las mediciones con las dimensiones de los objetos a diseñar y acciones del ser humano al interactuar con ellos.

El estudio realizado se estructura de la siguiente manera:

La población en estudio está comprendida en un rango de edades entre los 18 y 60 años, rango incluido dentro de lo que se considera población económicamente activa.

Todos los individuos seleccionados para la muestra fueron diagnosticados como individuos sanos, carentes de cualquier tipo de discapacidad, tanto motora como sensitiva y sin amputaciones de extremidades.

Los datos están organizados en tablas para cada sexo que corresponden a las 27 variables de medidas. Cada tabla contiene un código indicativo del sexo, la edad y los percentiles más utilizados: P1, P2.5, P5, P10, P25, P50, P75, P97.5, P99.

Tabla 1: Características de la muestra

Tabla 2: Descripción del equipo utilizado para la realización de las medidas:

• 1. Estadiómetro marca Holtain Limited hecho en Inglaterra por la casa Harpenden.
• 2. Antropómetro   marca   Holtain   Limited   hecho   en   Inglaterra   por   la   casa Harpenden.

3.Balanza Detecto digital con capacidad para 181.4 * 0,2 Kg. hecho en USA.

Tabla3: Descripción dimensiones antropométricas realizadas:

En las imágenes que se presentan a continuación se muestran los equipos y técnicas utilizadas para la realización de medidas y su aplicación en el diseño:

Imagen 1:                                             Imagen2:                                              Imagen 3:

Alcance vertical máximo Altura Tabla 4: Aplicación de medidas y selección de percentiles

(2003)Altura de ojo Alto de codo Altura del punto medio palmar Tabla 5: Aplicación de medidas y selección de percentiles

Distancia Vertex – Isquion Altura Ojo – Sentado Altura iliocrestal Tabla 6: Aplicación de medidas y selección de percentiles

Altura subescapular Altura codo - sentado Altura de muslo Tabla 7: Aplicación de medidas y selección de percentiles

Altura de la fosa poplítea Diámetro bideltoideo Tabla 8: Aplicación de medidas y selección de percentiles

Ancho de cadera Distancia sacro – poplítea Peso Tabla 9: Aplicación de medidas y selección de percentiles

Profundidad Altura medida en tabla supina Tabla 10: Aplicación de medidas y selección de percentiles

Distancia sacro – rótula Alcance lateral Tabla 11: Aplicación de medidas y selección de percentiles

Diámetro de la mano Largo de la mano Tabla 12: Aplicación de medidas y selección de percentiles

Largo del pié Ancho del pié Tabla 13: Aplicación de medidas y selección de percentiles

Aspectos relacionados con la técnica de medición utilizada

• Las medidas fueron tomadas con la menor cantidad de ropa posible, esto permite mayor precisión y fidelidad de los datos, ya que la ropa in crementa considerablemente el volumen y el peso corporal.
• Se tomaron las medidas sobre el lado izquierdo del cuerpo, haciendo excepción en los casos de hipertrofia muscular o anomalía congénita o por accidente (en estos caso se registró la medida sobre e l lado derecho).
• Los datos que aparecen en las tablas publicadas en este estudio se refieren a la antropometría  estructural  y  proporcionan  una  base  de  conocimiento  para posteriores estudios antropométricos.

RESULTADOS DE LA INV ESTIGACIÓN                                                                                  

Tabla 14: Población Masculina entre 18 y 60 años

Tablas 15: Población Femenina entre 18 y 60 años

Tabla 16: Tabla comparativa de datos correspondientes a l 50° percentil de la población masculina (18 – 60 años)

País Venezuela Colombia USA España Percentil P50 P50 P50 P50 Peso 69,6 69,1 75.3 70,3 1. Estatura 1723 1686 1735 1698 2. Altura de asimiento 2076 1983 2099 - 3. Altura de ojo 1610 1579 1643 1591 4. Alto de codo 1096 1065 1125 1049 1. Altura sentado 900 886 907 860 2. Alto ojo sentado 800 784 815 760 3. Alto de codo sentado 252 238 241 224 4. Altura de rodilla 537 525 544 496 5. Altura de muslo 140 150 168 147 6. Altura fosa poplítea 439 424 439 428

1.

83 84 103 103 195 183 188 188 96 99 95 95 264 252 263 262

Diámetro lateral mano

2. Longitud mano 1. Diámetro lateral pié 2. Longitud pié

Gráfico 1: Peso P50°

76,0074,0072,0070,0068,0066,00

Venezuela Colombia USA España

Gráfico 2: Medidas de Altura P50°

Comparación de parámetros

2500

2000150010005000

1 2 3 4

Datos

Venezuela Colombia USA España

Gráfico 3: Medidas en posición sedente P50°

Comparación de parámetros.

1000900

8007006005004003002001000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Venezuela Colombia USA España

Gráfico 4: Dimensiones de mano y pié P50°

Comparación de parámetros

300

250

200

150

100

50

0

1 2 3 4

Venezuela Colombia USA España

Como se puede observar en las tablas comparativas y gráficos presentados anteriormente, no existen mayores diferencias entre los grupos poblacionales comparados en relación a los datos antropométricos correspondientes al percentil 50 (a excepción del peso). No obstante, al comparar los percentiles extremos, encontramos diferencias significativas, y son estas diferencias las que evidencian la importancia de elaborar unas tablas venezolanas. Generalmente en el diseño los datos extremos son los que más se utilizan, por lo que deben ser altamente representativos de la población en estudio. A continuación se presentan unas tablas comparativas de dimensiones correspondientes al percentil 5.

Diámetro bideltoideo           423 414 444 Diámetro.Biolecraniano 443 367 348 398 Ancho cadera 337 305 310 317 Tabla 17: Tabla comparativa de datos correspondientes al 5° percentil de la población masculina (18 – 60 años)

Gráfico 5: Gráfico comparativo de datos correspondientes al 5° percentil de población masculina

Comparación de parámetros

2500

2000150010005000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

Datos

Venezuela Colombia USA España

Características de los datos antropométricos:

Se distinguen dos tipos de dimensiones antropométricas a considerar en el diseño: las estructurales y las funcionales.

Las dimensiones del cuerpo humano de interés ergonómico y que influyen en el diseño son: Estructurales o estadísticas correspondientes al cuerpo en posiciones estándar. Las dimensiones antropométricas estructurales se refieren a las medidas que se tomansobre el cuerpo o segmentos específicos del cuerpo humano en posiciones estándar yen estado de reposo, tales como: alturas, perímetros, longitudes, diámetros y masa corporal.

Las dimensiones antropométricas Funcionales, están asociadas al cuerpo en movimiento durante la realización de actividades. Cuando una persona realiza una actividad, genera un espacio dinámico necesario, relacionado con sus movimientos para el uso del equipamiento requerido. Estas dimensiones se corresponden con los movimientos de su cuerpo y las medias correspondientes. La posibilidad de realizar cambios posturales y de ángulo permite una mayor amplitud de movimientos y rangos de acción al individuo. La antropometría funcional aporta información de gran utilidad para el diseño de estaciones de trabajo y objetos que requieran de movimientos corporales o de segmentos corporales para su manipulación.

Además de lo anterior, contamos también con la antropometría newtoniana, que utiliza los datos aportados por la antropometría estructural y funcional para el análisis mecánico de la actividad corporal humana.

Recomendaciones  generales  en  relación  al  uso  de  la   información antropométrica de las tablas:

En las tablas antropométricas, se establecen dimensiones por grupos de tamaños expresados en percentiles. El percentil expresa el porcentaje de personas pertenecientes a una población que tienen una dimensión corporal hasta cierta medida. Por ejemplo, el percentil 50 localizado en los promedios es el valor que se obtiene de dividir un conjunto de datos en dos grupos que tengan el 50 por ciento de estos valores mayores y menores.

Los valores promedios no son suficientes para el diseño ergonómico, en virtud de los grandes rangos de desviaciones estadísticas. Existe la tendencia a escoger para efectos del diseño, a los segmentos de valor medio, omitiéndose los extremos (lo cual significa más del 10% de la población).

Es importante considerar que no existen personas con todas las medidas corporales promedio, es decir, correspondientes al 50 percentil, dato a partir del cual se diseñan la mayoría de los objetos. En una misma persona se pueden encontrar segmentos corporales correspondientes a distintos percentiles. Los factores raciales, étn icos y nutricionales, entre otros, influyen en las características constitucionales de las personas, existe una gran diversidad de tipos humanos en el mundo, con diferentes características dimensionales, lo cual establece una diferencia radical que la media percentil tomada como referencia de diseño no satisface.

Las tablas antropométricas aportan datos de interés a los estudios ergonómicos al establecer pautas para el diseño de objetos y entornos. De acuerdo con el tipo de diseño y de usuario se discrimin arán las medidas aportadas por las tablas. Existen actualmente, múltiples estudios antropométricos con sus tablas respectivas y más de un millar de medidas del cuerpo. Corresponderá al diseñador seleccionar y discriminar su uso en función de los requerimie ntos.

Si bien cada situación de diseño requiere un estudio específico, existen ciertos principios fundamentales que se deberían seguir al seleccionar un determinado percentil para el dimensionamiento de espacios y objetos:

Tabla 18: Principios antropométricos básicos

Dimensión                                        Percentil recomendado

Holguras Máximo + holgura (P90 – P97.5) Alcances Mínimo (P5)

Diseño de mesas de trabajo de pié

Trabajos de fuerza Por debajo de la altura del codo

Tareas ligeras – moderadas Coincidir con la altura de los codos

Tareas ligeras con precisión Por encima de la altura de los codos

Los objetos deberían poder adaptarse a las dimensiones de los usuarios. Como no siempre es posible la adaptación de objetos a distintas dimensiones, en el caso de los alcances se debería seleccionar un percentil bajo de mujer, ya que si el grupo con dimensiones menores alcanza, el de dimensiones mayores también lo hará. En el caso de las holguras se deben seleccionar percentiles altos con el fin de que los entornos yobjetos de diseño sean lo suficientemente amplios para que todos los usuarios se sientan cómodos.

Es importante considerar el incremento de las dimensiones antropométricas por el uso de ropa y calzado, sobretodo en los casos en los que el hombre está equipado con ropa protectora voluminosa, por ejemplo, trajes de vuelo a gran altura y vestuario empleados para protección contra el frío.

El uso de guantes, por ejemplo, tiende a obstaculizar la realización de tareas que impliquen la manipulación de controles pequeños y sensibles, y en otros casos, a facilitarlas (un guante puede ayudar a asir una manija mejor de lo que podría hacerse con la mano desnuda). Igual sucede con el uso de calzado, la suela de una bota permite la aplicación de una mayor presión sobre un pedal que el pié desnudo.

Los estudios antropométricos deben considerar al operador vestido como un subconjunto intacto que funciona en el sistema total hombre -máquina, igualmente en el diseño de equipo de protección (ropa, guantes, cascos, etc.) deben considerars e factores como el peso, la manipulación y el campo visual. El uso de implementos que se colocan sobre la cabeza y están asociados a cierto tipo de actividades tales como cascos protectores para la actividad fabril, escafandras, máscaras, etc. puede causa r dificultades para la realización de rutinas. En este sentido el diseñador debe prever holguras suficientes para que las actividades se puedan realizar con comodidad.

ESPACIO VIRTUAL                                                                                                                

Es importante destacar la importancia de medidas que van más allá de la s dimensiones corporales y de los rangos de acción, el espacio virtual o espacio personal debe ser considerado para la generación de espacios restringidos y a la vez altamente concurridos. Actualmente existe una tendencia generalizada a la compactación del espacio, muchas veces las dimensiones extraídas de las tablas son las mínimas requeridas, sin tomar en cuenta que las personas generan a su alrededor un espacio que para cada individuo varía dependiendo de sus características psicológicas. Las personas tienden a mantener un espacio entre los objetos y otras personas. Se pueden observar “cuatro zonas de distancia” marcadas, cada una con una fase próxima y una lejana: íntima, personal, social, público. Cada zona está determinada por el tipo de actividad o trato social. Este espacio virtual varía notoriamente de un lugar o país a otro. (PANERO 1991; Pg. 39)

Son muchas las situaciones mediante las cuales se puede llegar a determinar la importancia del espacio virtual, no obstante, el transporte representa un caso de estudio sumamente interesante por la gran cantidad de personas que hacen uso del servicio y la variedad de situaciones que presenta. Un estudio realizado en el casco de la ciudad de Mérida, revela la tendencia de las personas por conservar el espacio personal, igualmente, encuestas realizadas a 30 individuos seleccionados aleatoreamente revelan como cambia la percepción de las personas dependiendo de la situación.

En un estudio de secuencias se pudo observar cómo las personas iban ocupando el autobús de manera dispersa hasta que se llenó por completo. Al principio las personas evitan sentarse próximas, no obstante, llega un momento en que el esquema de prioridades se transforma y lo importante es irse a casa.

Imagen 26 Imagen 27

Necesidad de conservar el espacio virtual Espacio virtual versus necesidad

Este tipo de ejemplos indican la importancia del estudio de la psicología y el comportamiento humano para el diseño tanto de objetos como de entornos, demostrando que la adaptación hombre – objeto no solo debe ser considerada en términos de adecuación formal y antropométrica sino en un sentido mucho más amplio donde se consideren to dos los aspectos tangibles e intangibles que de alguna manera pueden influir en la interacción.

CONCLUSIONES DE LA INVESTIGACIÓN                                                                          

En el estudio antropométrico realizado hasta el momento, se han podido observar importantes diferencias tanto dimensionales como morfológicas entre los individuos de la muestra. Existen rasgos que permiten identificar somatotipos y ascendencias raciales predominantes en algunos individuos. Estos aspectos son tan importantes para el diseño de productos como los datos antropométricos numéricos, ya que un mejor conocimiento de los usuarios funcionales por parte del diseñador, favorece el cumplimiento del propósito fundamental de la ergonomía, el cual consiste en buscar la adaptación hombre – objeto, hombre - entorno.

El estudio antropométrico permite evaluar además de aspectos dimensionales y de tendencias morfologiacas, aspectos sicológicos relacionados con los espacios personales o virtuales de relevante importancia para efectos de diseño. Igualmente permite realizar comparaciones con otras fuentes de datos antropométricas con el fin de determinar su pertinencia como referencia para el diseño y estudiar las diferencias que existen entre las dimensiones de hombres y mujeres de una misma población. El aná lisis de los datos indica que el hombre tiene una estatura 7 % mayor que la mujer y es entre 16 y 20 % más pesado, estos datos nos indican que no podemos tomar datos de un solo sexo como válido para todos.

La información que proporciona la investigación antropométrica, recuerdan una vez más que el diseño de productos no puede considerar únicamente aspectos dimensionales en la búsqueda de la adaptación hombre – entorno.

AGRADECIMIENTO                                                                                                                   

Agradezco sinceramente al CDCHT por su constante apoyo hacia esta investigación.

REFERENCIAS                                                                                                                         

• 1. Bandini, Luigi .  Ergonomic industrial design. Ergonomía Nº 5. Milán. 1995.
• 2. Croney, John. Antropometría para diseñadores. Ed. Gustavo Gilli. Barcelona. 1978
• 3. Estrada, Jairo. Ergonomía. Editorial Universidad de Antioquia. Colombia. 1993.
• 4. Mondelo, P; Gregori, E. Ergonomía 1. Fundamentos. Alfaomega Ediciones UPC. Barcelona. 2000
• 5. Panero, J, Zelnik M. Las dimensiones humanas en los espacios interiores.
• 6. Estándares antropométricos. Gustavo Gili. Barcelona. 1980.