EN GRAN MEDIDA,… VIBRACIONES por el Prof. Dr. D. Alberto Requena Rodríguez, académico numerario

El cuerpo humano resulta ser muy sensible a las vibraciones.  Andando, corriendo o, simplemente, recibiendo pasivamente la vibración del aire que nos transmite un motor en marcha a cierta distancia de nosotros, suele incomodarnos. Ciertamente, estamos sometidos a movimientos vibratorios, casi constantemente, en especial cuando viajamos, cuando manejamos una herramienta o, en general, cuando trabajamos con una máquina. La incidencia resulta ser una escala de percepciones que se sitúa entre las ligeras molestias hasta la misma muerte. Todo depende de la frecuencia del movimiento, de su amplitud y de la duración de las vibraciones.

Hoy día disfrutamos de avances tecnológicos y sus antecedentes científicos que han desarrollado esfuerzo para mitigar las consecuencias y suavizar los efectos. Desde el diseño de vehículos hasta las propias herramientas disponen hoy de elementos que amortiguan considerablemente los movimientos y los hacen más confortables y amigables para el uso humano. Un objeto que gira a una velocidad angular constante se mueve según unas ecuaciones que se pueden resumir en que la aceleración se opone a la dirección del desplazamiento y es proporcional a su módulo: a = -(2 p n)2 x, (siendo  n la frecuencia característica del movimiento y x el desplazamiento) que es la misma ecuación que rige el movimiento de un peso sujeto a un muelle o el péndulo oscilante.

Cuando se estudian los efectos sobre el cuerpo humano, se emplean plataformas que vibran a una determinada frecuencia, aunque es bien sabido que la realidad integra una combinación de oscilaciones, cada una con una frecuencia característica. En su forma más elemental, el cuerpo se modela como si se tratase de una sola masa que nos recuerda un émbolo en un fluido, que de esta forma emula el amortiguamiento al que está sometido. Un modelo más sofisticado tendría en cuenta los movimientos que ejecutan distintas partes del cuerpo: pies, piernas, caderas, tórax y abdomen. Columna, brazos, torso superior y cabeza, por ejemplo.

 

Todo indica que la mayor sensibilidad se da a las frecuencias de 6 – 7 Hz que provocan trastornos en los pulmones, corazón, intestinos y cerebro. Frecuencias por encima de 20 Hz se mitigan con acolchamientos. En vehículos como los tractores, las frecuencias que se soportan se sitúan entre 1 Hz y 7 Hz.  Una frecuencia de tan sólo 1 Hz que provoque desplazamientos de 1 metro, ya somete a una aceleración máxima de 1 g. No obstante, la posición de la persona tiene mucha incidencia, por cuanto el hecho de doblar las piernas estando de pie o estar sentado, supone alterar las vibraciones que percibe el cuerpo. Es lo que se hace cuando se va en bicicleta y se quiere reducir la incomodidad de las vibraciones que provoca el deteriorado o pedregoso camino.

Hasta frecuencias de unos 2 Hz el cuerpo se comporta como si se tratara de una masa sujeta al extremo de un muelle, con amortiguamiento. Pero por encima de 2 Hz las distintas partes del cuerpo describen movimientos relativos que complican el tratamiento del problema. Globalmente, el cuerpo humano tiene una resonancia a unos 6 Hz, aunque la masa abdominal la tiene en 3 Hz, la pelvis en 5 Hz, la cabeza en relación a los hombros en 20Hz y los ojos en unos 35 Hz. Las vibraciones llegan a ser alarmantes cuando provocan cambios fisiológicos en los sistemas orgánicos como el circulatorio o el nervioso, dado que se ven afectados tanto la visión como la coordinación y hasta el habla.

Finalmente hay que reparar en que las ondas que propagan las oscilaciones en los medios materiales, son las únicas entidades conocidas que gozan de la propiedad de la ubicuidad. Oímos una melodía a muchas distancias del foco emisor simultáneamente. La propagación en todas direcciones le dota de un singular comportamiento al inducir su efecto simultáneamente en infinidad de posiciones espaciales distintas, con repercusiones varias según las entidades receptoras. Los mecanismos de interacción onda-materia determinan el efecto, porque concretan la transmisión de la energía que transporta la onda. La más popular de las concreciones de las ondas es la luz. Sobre ella cabalga una energía dispuesta a cederse o incrementarse de mutuo acuerdo con las entidades materiales con las que se relaciona. En gran medida somos vibraciones. Mientras se preserva la armonía, la existencia discurre por vías amables. Cuando se altera es cuando se desencadenan procesos que complican la existencia.