Análisis cinemática de la digitación en teclado tradicional de

doi:10.3900/fpj.7.1.30.s
EISSN 1676-5133
Análisis cinemática de la digitación en
teclado tradicional de ordenador con
distintas inclinaciones
Artículo Original
1Universidade Federal de Santa Catarina - UFSC - SC
Adriana Seára Tirloni1
adri@tirloni.com.br
Rosemeri Peirão1
rosemerip@yahoo.com.br
Diogo Cunha dos Reis1
diogo.biomecanica@gmail.com
Antônio Renato Pereira Moro1
moro@cds.ufsc.br
Tirloni AS, Peirão R, Reis DC, Moro ARP. Análisis cinemática de la digitación en teclado tradicional de ordenador con distintas inclinaciones. Fit Perf J. 2008;7(1):30-4.
RESUMEN: Introducción: El uso del ordenador ha provocado un aumento de todos los tipos de problemas relacionados a las
extremidades músculo-esqueléticas superiores. Así, el objetivo de ese estudio fue a comparar las variables cinemáticas angulares
de la articulación del puño en la actividad de digitación, con y sin la utilización de las patillas de inclinación del teclado. Se caracteriza como una investigación descriptiva del tipo estudio de caso. Materiales y Métodos: El sujeto utilizado en la investigación fue un individuo del sexo femenino, con 23 años de edad. Para la colecta de datos se utilizó una cámara Sony®, modelo
DSC-P32, 60 Hertz y el software DGEEME®, versión 0,98b. Para comparar las características cinemáticas de las dos situaciones
(con y sin patillas de inclinación del teclado) se utilizó el test no-paramétrico de Wilcoxon, p<0,05. Resultados: El teclado con
patillas de inclinación, la máxima flexión del puño fue de 5,55º y la máxima extensión fue de 27,87°, mientras que en el teclado
sin patillas de inclinación fue de 13,72º de flexión y 19,38º de extensión. Ha existido diferencia significativa entre la digitación en
el teclado con y sin patillas de inclinación (p<0,01). Se verificó que el puño permaneció 71,8% y 52,2% del tiempo en posiciones
clasificadas como muy buena y caracterizadas como neutra en el teclado con y sin patillas de inclinación, respectivamente. Discusión: El teclado sin patillas de inclinación proporciona una postura del puño más adecuada, permaneciendo la mayor parte
del tiempo en una posición clasificada como muy buena durante la digitación.
Palabras clave: teclado, cinemetría, digitación, puño.
Dirección para correspondencia:
UFSC - CDS - BIOMEC – Campus Universitário da Trindade - Florianópolis - SC - CEP 88040-900 - Brazil
Fecha de Recibimiento: Diciembre / 2007
Fecha de Aprobación: Enero / 2008
Copyright© 2008 por Colégio Brasileiro de Atividade Física, Saúde e Esporte.
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Fit Perf J
Rio de Janeiro
7
1
30-34
Ene/Feb 2008
RESUMO
ABSTRACT
Análise cinemática da digitação em teclado tradicional de microcomputador com diferentes inclinações
Kinematic analysis of the traditional keyboard typing in computers
using different inclinations
Introdução: O uso do computador tem levado a um aumento de todos os tipos
de problemas relacionados às extremidades músculo-esqueléticas superiores.
Sendo assim, o objetivo desse estudo foi comparar as variáveis cinemáticas
angulares da articulação do punho na atividade de digitação, com e sem a utilização das hastes de inclinação do teclado. Caracteriza-se como uma pesquisa
descritiva do tipo estudo de caso. Materiais e Métodos: O sujeito utilizado na
pesquisa foi um indivíduo do sexo feminino, com 23 anos de idade. Para a coleta
de dados utilizou-se uma câmera Sony®, modelo DSC-P32, 60 Hertz e o software
DGEEME®, versão 0,98b. Para comparar as características cinemáticas das duas
situações (com e sem hastes do teclado) utilizou-se o teste não-paramétrico de
Wilcoxon, p<0,05. Resultados: No teclado com hastes, a máxima flexão do
punho foi de 5,55o e a máxima extensão foi de 27,87°, enquanto que no teclado
sem hastes foi de 13,72º de flexão e 19,38º de extensão. Existiu diferença significativa entre a digitação no teclado com e sem hastes (p<0,01). Verificou-se
que o punho permaneceu 71,8% e 52,2% do tempo em posições classificadas
como muito boa e caracterizadas como neutra no teclado com e sem hastes,
respectivamente. Discussão: O teclado sem hastes de inclinação proporciona
uma postura do punho mais adequada, permanecendo a maior parte do tempo
em uma posição classificada como muito boa durante a digitação.
Introduction: The use of computers has led to an increase of all kinds of
musculoskeletal upper extremity-related problems. Therefore, the objective of
this study was to compare the variables of angular kinematics of the wrist joint in
typing activities with and without the use of an inclination rod for the keyboard.
This study is characterized as a descriptive one of the type case study. Materials and Methods: The sample was composed of one female individual aged
23 years old. For the data collect, a DSC-P32 60 Hertz Sony® digital camera
and DGEEME® software, version 0.98b were used. To compare the kinematic
characteristics of two situations (with or without inclination rods for the keyboard)
was used the Wilcoxon non-parametric test, p<0.05. Results: The results
showed that on the keyboard with rods the maximum wrist flexion was 5.55° and
the maximum extension was 27.87°, while on the keyboard without rods was
13.72°, and 19.38° of flexion and extension, respectively. There was a significant
difference between typing on the keyboard with and without rods (p<0.01). It was
found that the wrist remained 71.8% and 52.2% of the time in positions rated as
very good and characterized as neutral on the keyboard with and without rods,
respectively. Discussion: The conclusion is that the keyboard without inclination
rods provides with a more appropriate posture for the wrist, remaining most of
the time in a position rated as very good.
Palavras-chave: teclado, cinemetria, digitação, punho.
Keywords: keyboard, kinemetry, typing, wrist.
INTRODUCCIÓN
Para la Asociación Brasileña de Ergonomía (ABERGO), la ergonomía estudia las interacciones de las personas con la tecnología, la organización y lo ambiente, objetivando intervenciones y
proyectos que visen mejorar, de forma integrada y no-disociada, la
seguridad, el bienestar, el bienestar y la eficacia de las actividades
humanas1. El uso del ordenador está llevando a un aumento de
todos los tipos de problemas relacionados a las extremidades músculo-esqueléticas superiores2. El Anuario Brasileño de Protección3,
que aborda datos actualizados relacionados sobre prevención,
relata que los casos de sinovitis y tenosinovitis, dorsalgias y lesiones
en el hombro, corresponden la casi mitad del número total de
enfermedades ocupacionales. Cuando las Lesiones por Esfuerzos
Repetitivos/Disturbios Osteo-musculares Relacionados al Trabajo
(LER/DORT) no son prevenidas y diagnosticadas precozmente,
pueden generar sufrimiento, dolor e incapacidad física4. Por ello, el
uso y la aplicación de los conocimientos de la ergonomía pueden
auxiliar en la prevención de la LER/DORT, bien como la utilización
de la biomecánica para el análisis del movimiento.
Algunas recomendaciones son realizadas para tenerse bienestar
corporal y así prevenir lesiones. Un estudio de revisión realizado
por Amell5 relaciona el uso del teclado de ordenador con el
desarrollo de traumas de desórdenes cumulativos (CDTs). Según
Brandimiller6, la posición indicada para tenerse bienestar en los
codos es un ángulo entre 90º y 110º, lo que facilitará la posición
de las manos y antebrazos alineados y apoyados, pues los puños
no deben realizar extensión, flexión o desvío ulnar o radial. El
mismo autor menciona que una pequeña inclinación del teclado
de 5° a 13º debe mejorar el bienestar de los dedos. Iida1 cita que
la altura del teclado en la mesa debe estar en la altura de codo,
o hasta 3cm abajo, y se refiere a un posicionamiento inadecuado
del teclado cuando el puño realiza abducción superior la 20º
en relación al antebrazo. Para el mismo autor, en los teclados
tradicionales los antebrazos y las manos asumen una posición
forzada, no natural, sometiendo los puños a un desvío ulnar,
extensión de los puños y pronación de los antebrazos.
Fit Perf J, Rio de Janeiro, 7, 1, 31, Ene/Feb 2008
Se observa que existe una preocupación con el posicionamiento
de las teclas (patrón QWERT y DVORAK) y con la angulación de
los bloques de teclas (teclados ergonómicos), para evitar el desvío
ulnar de los puños, tan característico en teclados tradicionales,
bien como la necesidad de estudiar la utilización de las astas de
inclinación que vienen acopladas a los teclados y que son usadas
aleatoriamente, muchas veces sin el entendimiento de su función
por los usuarios de ordenadores.
Un estudio realizado por Baker et al.7 comparó los valores angulares, de velocidad y de aceleración de la digitación en dos tipos
de teclados (patrón y el ergonómico) y reveló que la configuración
ergonómica del teclado puede alterar la cinemática del puño. Los
mismos autores afirman que los teclados ergonómicos habían sido
elaborados para reducir el desvío ulnar, La pronación y la extensión del puño. Según Moro et al.8, al analizar cinemáticamiente el
comportamiento del puño y del hombro de un individuo durante
la digitación con un teclado ergonómico y un tradicional, verificaron que lo uso del teclado ergonómico inducía a un aumento
de la abducción de los hombros. Sin embargo, los ángulos de
los puños, cuando comparados entre los dos tipos de teclados,
presentaron movimientos semejantes y la esperada disminución
del desvío ulnar no fue verificada.
Existe una evidencia científica sólida de que la intensidad de la digitación está asociada con los disturbios osteo-musculares relacionados
al trabajo, y eso tiene se tornado una epidemia entre los usuarios de
teclado9. El mismo autor investigó 7 mujeres saludables que teclearon
en 4 tipos de teclado: 1 - teclado QWERTY plano tradicional; 2 diseño plano con ángulo de inclinación negativa en el plano sagital,
causando una mayor flexión del puño; 3 - teclado con los bloques de
las teclas divididos al medio con un ángulo de inclinación positivo, en
el plano sagital; y 4 - teclado con los bloques de las teclas divididos
al medio, con un ángulo de inclinación negativo, en el plano sagital.
Utilizándose La electromiografía (EMG) para verificar el esfuerzo en
los músculos deltoides, flexor ulnar de carpo, extensor ulnar de carpo
y tríceps braquial, se constató menor esfuerzo muscular en la flexión
y extensión de los músculos de la mano cuando usado el teclado
31
con inclinación negativa. El referido estudio sugirió que la posibilidad
de dolor en el puño fue debida a la extensión del puño y no por el
desvío ulnar, pues fue comprobado que existe ventaja significativa
en el diseño del teclado con inclinación negativa.
Como la extensión de los puños es una posición inadecuada y
puede provocar estrés muscular que resulta en incomodidad físico,
este estudio tiene como objetivo comparar las variables ángulos cinemáticas de la articulación del puño en la actividad de digitación,
con y sin la utilización de las astas de inclinación del teclado.
MATERIALES Y MÉTODOS
Este estudio se caracteriza como una investigación descriptiva, del
tipo estudio de caso. Participó de la colecta de datos un individuo
del sexo femenino, con 23 años de edad, que no dominaba la
técnica de teclear con todos los dedos.
La colecta de datos fue realizada en el Laboratorio de Biomecánica de la Universidade Federal de Santa Catarina - UFSC, en
agosto de 2007, donde habían sido desarrolladas las etapas
para la realización del estudio.
Primeramente, se habían realizado observaciones de la actividad
de digitación del individuo en su situación habitual de trabajo. Tras,
se analizó cualitativamente la actividad de digitación (las acciones
gestuales y posturales), visando identificar las características de la
tarea para estructurar el análisis cinemática del movimiento. Posteriormente, se realizó la simulación de la actividad de digitación
en laboratorio, en dos fases distintas, para la comparación de los
resultados: con y sin astas de inclinación del teclado.
Para la simulación del puesto de trabajo, se utilizó una mesa de
despacho convencional con 72cm de altura, un ordenador (CPU
y Monitor-LCD 17’) y un teclado tradicional, modelo KB–2001
de la PPTI®, con 108 teclas, sin soporte para el puño. Antes
de la digitación, el puesto de trabajo fue ajustado conforme las
características antropométricas del individuo, de acuerdo con las
recomendaciones de Iida1. Las inclinaciones del teclado habían
sido determinadas a partir de la colecta de las imágenes digitales
del teclado y analizadas en el software gráfico Corel Draw 10®,
en la cual fue trazada una línea horizontal en la superficie de
la mesa y se proyectó-la hasta la superficie de la primera tecla
de la hilera inferior del teclado. Luego, se trazó una línea en la
superficie de las teclas y se calculó el ángulo de inclinación del
teclado con y sin astas (Figura 1).
La actividad consistió en la digitación de un texto constituido por
165 palabras, impresas en fuente Arial tamaño 12, en la cual
Figura 1 - Determinación de la inclinación del teclado con y sin
astas
habían sido analizados los movimientos de digitación de 11
palabras, que correspondían a una línea del texto durante 21s
(seleccionados aleatoriamente). La tarea consistía en leer el texto
que estaba posicionado a la frente del teclado, teclear y mirar
para el monitor (conferencia del texto). El software editor de texto
utilizado para la digitación fue Microsoft Office Enterprise 2007®,
utilizándose resolución de pantalla de 1280 x 1024 píxels, zoom
de 150% y fuente Arial tamaño 12.
Para la colecta de datos, se utilizó una cámara Sony®, modelo
DSC-P32, 60Hz, posicionada el 90cm de altura y a una distancia
de 110cm hasta la articulación de codo, que estaba dispuesta
perpendicularmente al plano sagital del cuerpo de la teclista. Fue
utilizado uno calibrador compuesto por 4 puntos de referencia
dispuestos en un plano formando un cuadrado (50cmx50cm).
Para el análisis de las imágenes, se utilizó el software de análisis
de movimiento DGEEME®, versión 0.98b. Habían sido analizados los ángulos de flexión y extensión del puño derecho. Para tal,
habían sido marcados los puntos anatómicos de la 3ª articulación
metacarpo-falangica, media entre el proceso estilóide del radio
y cabeza de la ulna y el epicóndilo lateral (Figura 2).
Habían sido analizados 640 cuadros en las 21s de digitación,
los cuales habían sido clasificados según los criterios de evaluación de la postura de la mano y del puño de Moore y Garg10,
presentados en la Tabla 1.
Para el tratamiento de los datos, se utilizó la estadística descriptiva en la forma de media, desvío patrón y porcentual. Para
comparar las características cinemáticas de las dos situaciones
(con y sin astas de inclinación del teclado) y comparar el número
de cuadros clasificados en la franja neutra del movimiento del
puño, fue comprobada la normalidad de los datos a través del
test de Shapiro-Wilk, habiendo sido constatado que los datos no
presentaron distribución normal, se aplicando entonces el test
no-paramétrico de Wilcoxon para dos variables pareadas. Se
adoptó el nivel de acepción de 0,05.
RESULTADOS
La Figura 1 presenta el resultado de la mensuración de la inclinación del teclado con la utilización de las astas (6º) y sin la
utilización de las astas (1º).
La Figura 3 están presentados los gráficos contiendo las variaciones angulares de la articulación del puño durante la digitación
con y sin astas de inclinación del teclado. Se observa que existe
un comportamiento diferente entre las curvas de las variaciones
angulares en las dos situaciones.
Los valores máximos (flexión y extensión), medianas y desvíos
patrón de las angulaciones del puño durante la digitación con y
sin astas del teclado están descritos en la Tabla 2.
Figura 2 - Puesto de trabajo y marcaje de los puntos anatómicos
de referencia
32
Fit Perf J, Rio de Janeiro, 7, 1, 32, Ene/Feb 2008
Tabla 1 – Clasificación de la postura de la mano y puño de acuerdo con Moore y Garg10
clasificación
caracterización
muy buena
buena
razonable
malo
neutro
próximo al neutro
no neutro
desvío nítido
desvío próximo de los
extremos
mucho malo
extensión
del puño
0º a 10º
11º a 21º
26º a 40º
41º a 55º
flexión del
puño
0º a 5º
6º a 15º
16º a 30º
31º a 50º
> 55º
> 50º
Conforme se observa en la Tabla 2, el análisis cinemática de la
articulación del puño durante la digitación utilizando teclado con
y sin astas presentó diferencia significativa (p<0,01).
La Tabla 3 están dispuestas la caracterización de la postura de
la mano y del puño en los diferentes ángulos y sus respectivas
frecuencias y porcentuales en relación al número total de cuadros
analizados durante la digitación con y sin astas del teclado.
La comparación entre número de cuadros clasificados como
neutros durante la digitación con y sin las astas de inclinación
del teclado, está presentada en la Tabla 4.
Conforme se observa en la Tabla 4, el análisis del número de
cuadros caracterizados como neutros durante la digitación con y
sin astas del teclado presentó diferencia significativa (p<0,01).
DISCUSIÓN
Tabla 2 - Resultado del análisis cinemática de la articulación del
puño durante la digitación
teclado
sin astas
con astas
máxima
flexión
13,72º
5,55º
máxima
extensión
19,38º
27,87º
media/ dp
p
3,88 ±7,01º de extensión
11,67±6,62º de extensión
< 0,01*
*p<0,05
criterios de Moore y Garg10, se verificó que lo uso del teclado sin
astas proporcionó una postura del puño más neutra que con las
astas. Al encuentro de estos creídos, Simoneau et al.13 afirman
que cuanto mayor la inclinación del teclado, mayor es la extensión
del puño durante la digitación.
Szeto y Joseph14 compararon los ángulos de la articulación del
puño y la actividad eléctrica de los músculos extensores (ulnar
y radial de carpo) durante la digitación, utilizando dos teclados
(tradicional y ergonómico). Los autores verificaron que hubo
diferencia significativa sólo de la actividad muscular de los extensores ulnar de carpo y, utilizando uno goniómetro manual,
constataron que hubo diferencia significativa entre el ángulo de
extensión del puño en los dos tipos de teclados. Las diferencias
significativas de esos datos pueden haber ocurrido debido a las
diferentes condiciones ergonómicas en las cuales el estudio fue
desarrollado, de entre ellas el uso del apoyo para el puño solamente en el teclado ergonómico. Sin embargo, en un estudio
realizado con 15 sujetos, con el objetivo de analizar la postura
durante la digitación, con y sin el soporte para el puño, utilizando la electrogoniometría, se constató que no existió diferencia
significativa en la flexión y extensión del puño en el lado derecho
(p<0,06), sin embargo para el lado izquierdo fue observada
diferencia significativa (p<0,01)15.
Al comparar los factores de exposición de los trabajadores, asociados con las lesiones de las extremidades dístales superiores,
Moore & Garg10 constataron que los factores más asociados con
las lesiones habían sido la intensidad del esfuerzo, el ajuste de la
postura del puño y el ritmo del trabajo. Los autores observaron
que la postura del puño era independientemente significativa,
sin embargo con un nivel menor de asociación con las lesiones,
y esta podría contribuir al aumento de la incidencia de lesiones
en las extremidades dístales superiores cuando combinadas con
la intensidad ejercida durante el movimiento.
Según Viana & Almeida16, adaptaciones como simple acolchados
para el teclado pueden reducir la presión y alterar la inclinación
del puño de teclistas. El presente estudio no fue utilizado soporte
para los puños, accesorio este que, probablemente, no interferiría
en los resultados, pues el individuo no apoyaba los antebrazos
en la mesa al teclear, ya que no dominaba la técnica de teclear
con todos los dedos y apoyarlos sobre las teclas de la hilera
central del teclado.
Cook & Burgess-Limerick11 afirman que el ideal sería que el puño
estuviese posicionado lo más cercano posible del punto neutro,
durante el uso del teclado. Boone et al.12 acrecientan que estudios
están demostrando que teclados con inclinación positiva causan
lesiones músculo-esqueléticas. El presente estudio, utilizando los
Gilad & Harel9, a través de la electromiografía, verificaron el
esfuerzo en los músculos flexor ulnar de carpo y extensor ulnar
de carpo en 4 tipos de teclados (2 tradicionales, siendo uno con
inclinación negativa y otro positiva, y 2 ergonómicos, uno con
inclinación negativa y otro positiva). Verificaron que la activaci-
Tabla 3 - Caracterización de la postura de la mano y puño de acuerdo con Moore y Garg10
caracterización
próximo al neutro
neutro
neutro
próximo al neutro
no neutro
flexión
extensión
angulación del
puño
6º a 15º
5º a 0º
0º a 10º
11º a 25º
26º a 40º
total
sin astas
n
57
153
307
123
0
640
con astas
%
9
23,9
47,9
19,2
0
100
n
0
19
296
319
6
640
%
0
4
46,2
49,8
1
100
n=número de cuadros en la franja de clasificación del movimiento del puño;
%=porcentual en relación en total de cuadros analizados.
Tabla 4 - Comparación entre número de cuadros caracterizados como neutro durante la digitación con y sin astas del teclado
teclado
sin astas
con astas
angulación
clasificación
caracterización
5º flexión a 10º extensión
muy buena
neutro
cuadros
n
460
315
%*
71,8
52,2
p
<0,01**
*porcentual en relación en total de cuadros analizados (n=640);
**p<0,05, existe diferencia significativa entre número de cuadros caracterizados como neutro de los teclados con y sin astas.
Fit Perf J, Rio de Janeiro, 7, 1, 33, Ene/Feb 2008
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Figura 3 - Gráfico de las variaciones angulares de la articulación del
puño durante la digitación con y sin
astas del teclado (donde los valores
positivos son extensión y negativos son
flexión).
ón electromiográfica del extensor ulnar de carpo fue menor en
los teclados con inclinación negativa y la activación del flexor
ulnar de carpo fue mayor en los teclados ergonómicos que en
los tradicionales. Eso muestra que la utilización de las astas, es
decir, la inclinación positiva de los teclados puede aumentar la
activación muscular de los extensores del puño.
Recomendase la realización de otros estudios relacionando la
utilización de las astas de inclinación del teclado con diferentes
tipos de teclados y teclistas, además de analizar las variables cinemáticas ángulos de uno mayor número de individuos, objetivando
verificar la consistencia de los resultados del presente estudio.
Se constató, en el presente estudio, que la angulación media
del movimiento del puño derecho sin astas fue de 3,88±7,01º
de extensión y con astas fue de 11,67±6,62º de extensión.
En contrapartida, estudios similares reportados en la literatura traen valores más altos: Simoneau et al.17, utilizando un
teclado tradicional con inclinación de 5º, verificaron valores
medianos de la angulación del puño izquierdo de 21,2±8,8º
de extensión y del derecho de 17±7,4º. Serina et al.18, con
25 sujetos, utilizando un puesto de trabajo estandarizado y
la electrogoniometría, constataron que el ángulo mediano de
extensión del puño derecho fue de 23,4º y del izquierdo fue
de 19,9º. Boone et al.12, analizando la digitación utilizando 2
tipos de teclados (tradicional y ergonómico), constataron que
la media de la angulación de la extensión del puño fue de
22,95º en el tradicional, mientras que en el ergonômico fue
de 19,95º, no presentando diferencia significativa.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Conforme la Tabla 4, 71,8% del tiempo el puño permaneció en una
franja de angulación considerada neutra (abajo de 10º de extensión).
Por otro lado, Serina et al.18 verificaron que más de 73% de los sujetos
teclearon con los puños derecho e izquierdo con una extensión mayor
que 15º. De acuerdo con Zipp et al.19, la presión en el túnel de carpo
es menor cuando las manos están en una franja de operación natural
de 15º de extensión la 20º de flexión del puño.
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Con resultados similares a los de este estudio (Tabla 2), Simoneau
et al.13 identificaron valores máximos de extensión del puño de 24º
utilizando teclado con 7,5º de inclinación y 20º con el teclado sin
inclinación, mientras que para la flexión los valores fueron de 2º (7,5º
de inclinación) y 7º (sin inclinación). En un otro estudio, Simoneau
et al.17 habían analizado la postura del puño y del antebrazo de
trabajadores (n=90) durante la digitación en un teclado tradicional
de microcomputadora (inclinación positiva de 5º), a través de la
electrogoniometría, donde encontraron valores máximos de extensión de 26,1±8,8º y 25,2±7,9º para el puño izquierdo y derecho,
respectivamente, y valores mínimos de extensión de 14,9±9,0o y
7,5±8,0o para el puño izquierdo y derecho, respectivamente.
Se concluye que la utilización del teclado sin astas proporciona
una postura del puño más adecuada para prevención del desarrollo de traumas de desórdenes cumulativas, pues, al teclear,
se permanece más tiempo en una posición neutra, diferente
del teclado con astas que proporciona la permanencia de esta
articulación en extensión por un periodo mayor.
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