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Análisis y predicción del rendimiento laboral en tareas rotativas a partir de indicadores fisiológicos

Martín García, J. (*); Martínez Arias, M.R.(**) Pereda Marín, S. (*) (1988)

 


Resumen

Summary

Material y métodos

Sujetos

Análisis de datos

Resultados

Discusión

Conclusiones

Bibliografía


Resumen

Este estudio intenta, mediante la evaluación de una serie de indicadores biológicos y conductuales, reconocer cual o cuales de ellos serían buenos indicadores del grado de adaptación de un sujeto a un turno de trabajo rotativo. Mediante el análisis de cinco variables fisiológicas: ritmo cardíaco, presión sanguínea sistólica, presión sanguínea diastólica, ritmo respiratorio, temperatura corporal periférica, y dos conductuales: criterio de respuesta y detectabilidad en una prueba de vigilancia, podemos predecir el rendimiento y el grado de adaptación de un sujeto para tareas laborales de carácter rotativo.

El estudio asimismo, detecta una serie de significativas alteraciones en los sujetos que desempeñan este tipo de tareas, que pueden ser las responsables de las disminuciones en productividad en este tipo de trabajadores.

Summary

By the evaluation of some biological and behavioural indicators, this study attemps to recognize which of them would be right signals of the subjects adaptation level to the shift-work.

We can predict the subjects efficiency and adaptation level to the shift-work by the measurement of five physiological variables: cardiac rythm, sistolic preassure, diastolic preassure, breathing rythm, peripherical temperature, and two behavioural variables: answer criterion and awakeness test detection.

Therefore, this study detects some relevant alterations in those subjects who carry out this short of tasks, which can be the origin of the workers decreasing productivity.


(*) Departamento de Psicología Diferencial y del Trabajo. Facultad de Psicología. Universidad Complutense de Madrid.
(**) Departamento de Metodología de las Ciencias de la Conducta. Facultad de Psicología. Universidad Complutense de Madrid.


Está ampliamente demostrado que la gente difiere significativamente en su grado de adaptación a los diferentes turnos de trabajo (Nachreiner, 1975; Martín, 1988), estas diferencias en adaptación han sido investigadas en diferentes aspectos: en cuanto a tipologías (Orquist, 1970; Patkai, 1971; Ostberg, 1973; Akerstedt y Froberg, 1976; Horne y Ostberg, 1976); respecto a variables de personalidad (Patkai, 1971); amplitud y estabilidad del ritmo circadíano de la temperatura periférica (Kleitman, 1963; Akerstedt y Froberg, 1976); hábitos de sueño (Williamson y Sanderson, 1986); y hábitos sociales (Walker, 1985; Adams y col., 1986).

Todos estos trabajos, y algunos más que mencionaremos posteriormente, han abierto una ambiciosa línea de investigación que evidencia que el trabajo a turnos, y en particular el que lleva consigo rotación nocturna, puede causar problemas en los individuos que llevan a cabo este tipo de rutinas laborales. Se realizan frecuentemente numerosos intentos para anular, o cuando menos disminuir, este tipo de alteraciones. Así por ejemplo, son muchas las organizaciones que instruyen a sus trabajadores rotativos en cuanto a la adecuación de las horas y cantidades de comida, el número de horas de sueño, el período y aislamiento durante el sueño diurno, etc.

Los aspectos anteriores, es cierto que reducen los problemas de los trabajadores sometidos a este tipo de rutinas, pero algunos datos presentados por numerosas organizaciones laborales con tareas laborales continuas, tales como patologías digestivas en un 40% de los trabajadores rotativos, déficits productivos significativos durante el turno nocturno, o un incremento de absentismo de estos trabajadores en comparación con los trabajadores de turno fijo, indican que no podemos dar por resuelta esta cuestión, y que la investigación debe potenciarse si cabe aún más.

Nuestra investigación intenta mediante la evaluación de diferentes parámetros de orden biológico y conductual, determinar que indicadores serían predictores de una buena adaptación al turno de trabajo rotativo, pudiendo de este modo identificar a los individuos que realizarían adecuadamente esta actividad, y disminuir las consecuencias desagradables que provoca.

Material y métodos

Sujetos

Se utilizaron 30 sujetos pertenecientes al servicio de Telemandos de una Empresa de Transporte Público, todos ellos con turnos de trabajo rotativo. El sistema de rotación se llevaba a cabo del siguiente modo:

- 90 días consecutivos en cada turno.

- Turnos de 8 horas ininterrumpidas.

- 5 jornadas laborales, 2 días de descanso.

- Turno de mañana: de 07-15 horas.

- Turno de tarde: de 15-23 horas.

- Turno de noche: de 23 a 07 horas.

Todos los sujetos rotaban por cada uno de los turnos, sus edades oscilaban entre 26 y 58 años, con una edad media de 41.8 años, todos eran varones y se encontraban sometidos a este sistema de trabajo por un período mínimo superior a 5 años.

Voluntariamente todos los sujetos admitieron su participación en el estudio, no estableciéndose gratificaciones al respecto.

Instrumentos

A/ Medida del ritmo cardíaco

Sé llevó a cabo mediante el analizador -APT digital 300-, verificándose esta medida manualmente (presión del dedo índice del examinador sobre la arteria radial del sujeto).

B/ Presión sanguínea sistólica y diastólica

Se utilizó un doble procedimiento; en primer lugar se registraban estos valores mediante el analizador -APT digital 300-, posteriormente se verificaba esta medida con un esfingomanómetro de columna de mercurio de alta precisión -ALPK 2- y un fonendoscopio -Kleitman UVT- por el método tradicional.

C/ Medida de la tasa respiratoria

Durante los exámenes exploratorios se utilizó un espirómetro, comprobándose que el aparato en sí alteraba considerablemente los datos registrados, por lo que optamos por utilizar un procedimiento de cuenta doble. A partir del mismo instante y durante el período de un minuto, se realizaba un recuento de inspiraciones por parte del experimentador y simultáneamente por parte del sujeto, transcurrido este período se anotaba como registro el promedio de ambos recuentos.

D/ Medida de la temperatura corporal periférica

Se utilizaron dos modelos de termómetros digitales de alta precisión -ULRSON RH 101, OMRON 155-, ambos modelos se calibraban diariamente entre sí, y respecto a un modelo tradicional de columna de mercurio.

E/ Medida de la tipología matutina-vespertina

Se utilizó la adaptación al castellano (Martín, 1988) del Morningriess-Eveningness Questionaire de Horne y Ostberg (1976).

F/ Medida del rendimiento

Para obtener este registro se evaluaron los índices de vigilancia del sujeto. Esta variable fue registrada mediante una tarea de vigilancia validada al respecto (Martín, 1988).

Procedimiento

Los sujetos fueron divididos en tres grupos, formados respecto a la división normativa en su tarea laboral, es decir, un primer grupo formado por quienes en principio desarrollaban su trabajo de 07 a 15 horas, el segundo grupo compuesto por los trabajadores de 15 a 23, y el grupo tercero por los trabajadores de 23 a 07 horas. Como los sujetos de la investigación rotaban por cada uno de los turnos, todos los sujetos fueron evaluados en los tres turnos, optando por un diseño intrasujeto con medidas repetidas.

Los registros se llevaban a cabo transcurridos los 15 primeros días de permanencia en cada turno, con el propósito de que los sujetos ajustaran su ritmo biológico al turno evaluado.

Al comienzo de la investigación los sujetos eran calificados como matutinos o vespertinos mediante la calificación obtenida en el cuestionario diseñado al efecto, los resultados de esta evaluación se ratificaron al final de la investigación, repitiendo su calificación en el 100% de los casos.

Cada individuo fue evaluado cuatro veces al día durante tres períodos de diez días consecutivos, obteniendo así, al final del proceso cuarenta medidas de cada variable para cada turno de trabajo. Un total de ciento veinte medidas, cuarenta de cada turno. El ritmo de medida se estableció con una primera evaluación al comienzo del turno, y tres medidas posteriores, una cada dos horas. Como resultado de esta secuencia se obtuvo la siguiente división de medidas respecto al turno:

De este modo podíamos registrar períodos circadianos divididos en doce registros (horas impares al día).

El tiempo teórico de medida era de 6 1/2 minutos, si bien en la práctica este tiempo se demostró superior, utilizando aproximadamente 10 minutos con cada sujeto.

Análisis de datos

Independientemente del orden en que fueron evaluados los sujetos, la distribución de sus registros se elaboró respecto a 24 horas de un día cotidiano. En un primer momento los resultados se intentaron ajustar al modelo biológico de ritmo circadiano, no llevando a cabo el proceso ya que los registros habían sido efectuados en días diferentes (para este procedimiento los datos deben ser tomados en registros continuos de 24 horas).

Puesto que los ritmos obtenidos procedían de la suma de tres períodos independientes de 8 horas, compuestos a su vez de 10 medidas independientes para cada registro horario, necesitábamos un procedimiento que garantizara con la mayor fiabilidad un único registro horario para cada variable y sujeto. En ocasiones y con este propósito se utiliza la media aritmética, la mediana o la moda de las puntuaciones registro, en nuestro caso optamos por un procedimiento de "filtro" (que actualmente demuestran mayor fiabilidad que las medidas de tendencia central) -el método promedio de las puntuaciones ipsativas- (Lamiell, 1982). Este método citado consiste en transformar las puntuaciones registro mediante la siguiente fórmula:

Este procedimiento se utilizó para cada medida horaria durante los diez períodos de medida. El resultado fue una matriz de puntuaciones ipsativas de 12 x 7, matriz que utilizamos para posteriores análisis.

Resultados

Este primer análisis intentaba demostrar la presencia de ritmos en cada una de las variables examinadas (diferencias significativas entre las horas del día). Según puede comprobarse, aparecían estas diferencias, con lo que podíamos asegurar que se estaba en presencia de variables rítmicas. A continuación interesaba determinar si las diferencias anteriores presentaban un nivel de significación suficiente como para permitir diferenciar un sujeto de otro y poder, en último extremo, emplear estas variables en tareas de selección. Para saber esto, se decidió someter los datos a una prueba estadística más conservadora que el análisis de varianza, eligiéndose el método de contraste de Scheffe.

Los resultados del mismo indicaban las mayores diferencias en las siguientes variables y horas:

El resto de variables a pesar de resultar significativas mediante el análisis de varianza, no lo eran en este segundo caso.

Una vez identificadas las variables significativas, se estudiaron mediante un análisis de regresión. El motivo de este análisis era determinar el grado de predicción de unas sobre otras, los términos unas y otras significan variables predictoras y variables criterio, que corresponden a las variables dependientes e independientes del estudio. Estos dos grupos estaban formados por las siguientes variables:

Predictoras: Temperatura a 03, 05, 07, 17, 19 y 21 horas.

Tasa cardíaca a 03, 05, 13, 15, 17, 19 y 21 horas.

Criterios: Criterio de respuesta a 03 y 05 horas. Detectabilidad a las 03 y 05 horas.

Las ecuaciones encontradas mediante este procedimiento fueron las que se presentan en la tabla n~ 3.

Encontrados los índices predictivos que apuntaban hacia una clasificación fiable de los sujetos a partir de índices fisiológicos, se optó por integrar todos estos índices conjuntamente. Para ello se eligió como técnica de análisis el análisis discriminante, utilizándose las siguientes variables:

- Como variables predictoras se utilizaron las doce medidas horarias de las cinco variables fisiológicas que se habían registrado, esto es, el ritmo cardíaco, la presión sanguínea sistólica y diastólica, la temperatura periférica y el ritmo de la tasa respiratoria.

- Para la variable criterio se establecieron dos niveles a partir de las puntuaciones en detectabilidad nocturna (03 y 05 horas). En el nivel 1 se integraron el 33% de los sujetos con mayores niveles de rendimiento (Grupo de alto rendimiento), en el nivel 2 el 33% de los sujetos con menores puntuaciones en esta variable (Grupo de bajo rendimiento).

Los resultados finales pueden verse en la tabla nº 4.

Discusión

Los, resultados presentados confirman todas las hipótesis planteadas en el estudio.

La primera de las hipótesis postulaba una variación circadiana en rendimiento, presión sanguínea sistólica, presión sanguínea diastólica, tasa cardíaca, ritmo respiratorio y temperatura corporal periférica, confirmándose según los resultados del análisis de varianza presentado en la tabla nº 1. Este hecho se muestra de acuerdo con los resultados de trabajos anteriores, y en especial, y de mayor interés para nosotros, con los relativos al rendimiento (Kraepelin, 1893; Heck, 1913; Gates, 1916; Kleitman, 1963; Blake, 1967; Colquhoun, 1971; Hildebrant y col., 1974; Folkard y Monk, 1980; Craig y col., 1981; Adams, 1983; Weber, 1985). En todos estos trabajos los trastornos no son atribuidos a causas similares, pero sus efectos si son reconocidos como tales por cualquier investigador que trabaje actualmente en el área.

De igual manera que el rendimiento, la vigilancia, que en el caso de nuestro estudio ha sido una tarea equiparada, presenta diferencias significativas respecto a la hora del día en que sea evaluada. Así lo evidencian numerosos trabajos (Mc Grath, 1960; Davies y col., 1973; Fox, 1975; Craig, 1980; Parasuraman, 1984) que, junto a los resultados de nuestro estudio, parecen indicar que vigilancia y rendimiento siguen procesos similares, y que, tanto uno como otro, pueden ser equiparables en tareas específicas.

Determinar la variación respecto a un punto medio, encontrar su acrofase, su amplitud, y finalmente determinar su mapa de fase viene a ser el resultado final de un estudio sobre biorritmos, todas estas características son representadas para nuestra muestra en el gráfico nº 1.

Comparando estos valores, con los obtenidos en el estudio más amplio según nuestra opinión, al respecto (Minors y Watherhouse, 1985), se observó que las puntuaciones a lo largo del ciclo circadiano siguen una trayectoria gráfica similar. Del mismo modo, tanto sus acrofases como sus nadires (puntos mínimos respecto a la media) se registran aproximadamente en el mismo punto, hecho que indica que los sujetos no parecen perder su fase en los ritmos estudiados. Las diferencias encontradas parecen deberse a los distintos métodos de evaluación empleados (Minors y Watherhouse emplean el método de ajuste a coseno, mientras que en este estudio se ha utilizado el método de medias de puntuaciones ipsativas).

Si hemos encontrado diferencias al comparar las amplitudes medias en puntuaciones directas, estas diferencias fueron:

Al mencionar "diferencias" no se quiere hacer referencia al concepto estadístico, sino a la interpretación del significado de las mismas, esto es, los datos presentados por Minors y Watherhouse son los valores medios de amplitud aceptados universalmente para categorizar este concepto en las variables utilizadas, las variaciones, en nuestro caso disminución, a partir de estos valores, son consideradas como alteraciones de biorritmo. Los datos de este trabajo presentan claramente dicho efecto, encontrándose en este sentido totalmente de acuerdo con los resultados ofrecidos en numerosos trabajos de desincronización (Froberg y col., 1972; Moore-Ede y col., 1982; Folkard y Monk, 1983; Weber, 1984; Reinberg y col., 1984; Bosch y Langue, 1987), con lo que ya desde este punto se puede asegurar que "el trabajo rotativo produce desincronía en los mapas de fase de los sujetos sometidos a esta, rutina laboral, desincronización que se manifiesta, especialmente, por la pérdida de amplitud en los ritmos de las variables biológicas".

Las ecuaciones de regresión y el análisis discriminante efectuados, se utilizaron con el ánimo de encontrar aquellos índices predictivos, que permitieran identificar que individuos se adaptarían mejor a las condiciones de rotación de turnos. Los resultados de estos análisis no se pueden comparar con los datos de algún otro estudio al respecto, ya que no se conoce su existencia ni bibliográfica ni empírica. No obstante algunos estudios, basados esencialmente en resultados de cuestionarios, han intentado explicar las diferencias individuales en relación a diferentes aspectos, entre estos trabajos merecen la pena destacar:

En este trabajo, de un modo diferente, que se considera mucho más fiable, barato y sencillo que los utilizados hasta ahora, se intentan examinar las referidas variaciones en rendimiento mediante la predicción de las mismas a partir de variables fisiológicas. Mejor que examinar se debe decir explorar, ya que el número de sujetos y la exclusiva tarea laboral de los mismos, conlleva numerosas limitaciones en estas conclusiones. No obstante, se espera poder repetir y ratificar estos resultados con muestras más amplias.

Los resultados que parecen más interesantes, son los relativos a la determinación de los indicadores útiles en la predicción del rendimiento nocturno. Así, a partir de las puntuaciones ipsativas del ritmo cardíaco a las 09.00 horas y de la temperatura periférica a las 11.00, se pueden clasificar los individuos como aptos o no para el desarrollo de tareas rotativas. Estos resultados parecen estar de acuerdo con los de los trabajos que atribuyen una relación causal del rendimiento a la temperatura (Blake, 1971; Hockey y Colquhoun, 1972; Akerstedt, 1977). No obstante, en este trabajo se ha encontrado un segundo indicador significativo, el del biorritmo cardíaco, por lo que se considera, al igual que otros autores (Horne y col., 1980; Rutenfranz y col., 1972; Foret, 1982; Minors y Watherhouse, 1985; Monk y col., 1978), que el control oscilatorio del rendimiento no se debe exclusivamente al ritmo de temperatura, sino a un mecanismo de acción múltiple entre diversos osciladores.

Conclusiones

Comúnmente se acepta una disminución de la producción en el período nocturno con respecto al diurno del 10 al 15%, este hecho viene produciéndose independientemente de la tarea a desarrollar, la maquinaria, las condiciones ambientales, etc., aislándose por tanto el trabajador como elemento causante de este efecto.

Los resultados de nuestro trabajo indican, que aproximadamente el 20% de la muestra que se utilizó (extraída de una población que desarrolla actividades laborales a turnos) se encuentra inadaptada (amplitud de ritmo inadecuada). Parece pues, evidente, que sería posible eliminar esos déficits productivos al personal inadaptado de este tipo de tareas laborales.

Existen numerosos trabajos que apoyan los argumentos citados en el párrafo anterior, con resultados en favor de una tipología adaptativa, bien en el sentido de una adaptación social, en cuanto a hábitos de sueño, relación circadiana del ritmo de temperatura, etc., entre estos se pueden destacar el estudio de Horne y Ostberg (1976), el de Reimberg y col., (1980), Nicholson (1984), Williamson y Sanderson (1986), Adams, Folkard y Young (1986), Bosch y de Langue (1987). Visto todo lo anterior, parece que esta línea de investigación viene a ser la más esperanzadora al respecto, por lo que es sumamente gratificante poder aportar estos resultados en el ánimo de continuar futuros trabajos en este área.

A modo de resumen de este trabajo se puede afirmar:

1.- Que el trabajo rotativo, denominado a veces "trabajo a turnos, ha provocado en los sujetos de esta investigación alteraciones significativas en los biorritmos; alteraciones especialmente manifestadas por pérdidas de amplitud de ritmo.

2.- Las fases de los ritmos, de los individuos que llevan a cabo trabajos rotativos, obligándoles en ocasiones a estar despiertos durante la noche, mantienen su distribución, permaneciendo todos sus ritmos en fase cerrada.

3.- El control oscilatorio del ritmo de rendimiento se debe a un mecanismo de influencia múltiple, no pudiendo asignársele al ritmo térmico corporal, al ritmo cardíaco, o a otro cualquiera, en exclusiva, su carácter causal.

4.- Se puede calificar a un individuo como apto o no para el trabajo nocturno a partir de variables de temperatura y ritmo cardíaco. La aplicación de la fórmula, si bien es necesario confirmarla con muestras de mayor amplitud que la utilizada en este trabajo, sería:

Rendimiento Nocturno = -10.35773 (Y5) - 8.79851 (Z6) + 8.51148

 

siendo:

Y5 = Puntuación ipsativa cardíaca a las 09 horas.

Z6 = Puntuación ipsativa térmico-corporal a las 11 horas.

Si Rendimiento 0.93790 = Buen rendimiento nocturno

Si Rendimiento - 0.93790 = Mal rendimiento nocturno

Entre -0.93790 y 0.93790 queda comprendida un 23% de la muestra que no están calificados.

Actualmente se está investigando la adaptación del cuestionario de Horne y Ostberg (1976) referido a la matutinidad-vespertinidad, en el ánimo de poder ofrecer una batería completa que mida con mayor fiabilidad la adaptación a este tipo de tareas laborales.

Bibliografía