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52 Unidade II Unidade II 5 ANTROPOMETRIA Ao se estudar ergonomia, não há como não recorrer à antropometria, uma vez que ela é o estudo das dimensões físicas e proporções do corpo humano. O termo antropometria também tem origem grega, significando Anthropo (homem) e Metry (medida), e serve para determinar, de forma objetiva, aspectos referentes ao desenvolvimento do corpo humano (VELHO et al., 1993). Ainda, tem‑se a antropometria determinada como a ciência que estuda, de forma concreta, as medidas do corpo humano, conforme Panero e Zelnik (2006). Então, de uma forma simples, pode‑se dizer que a antropometria estuda as características físicas do ser humano, como estaturas, larguras, alturas, pesos, distâncias, comprimentos, espessuras e alcances. Medidas Uma coisa clara a todos é que temos uma diferença antropométrica entre etnias. Iida (2005) exemplifica essas questões demonstradas na figura a seguir, onde se vê, pela parte posterior, a diferença entre estaturas e nas próprias dimensões corporais que, conforme a etnia, mostram‑se diferentes. Branco americano Negro americano Japonês Brasileiro Nº de amostra 25.000 6.684 233 249 Idade (média) 23 23 25 26 Estatura (média) 174 173 161 167 Peso (kg) 70 69 55 63 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 Es ta tu ra (c m ) Figura 20 – Diferenças entre proporções corporais de indivíduos de diferentes etnias Já pode‑se entender o porquê da importância deste estudo para os trabalhos ergonômicos, uma vez que, a fim de buscar melhor adaptar os postos de trabalho ao ser humano, precisa‑se ter boa noção e 53 ERGONOMIA, ACESSIBILIDADE E SEGURANÇA DO TRABALHO entendimento de espaço, proporções, dimensões e se respeitar os limites de movimentos do homem, dentro de padrões ergonomicamente corretos. Com o mundo globalizado, busca‑se estabelecer padrões mundiais ponderando variáveis como culturas, religiões e etnias. Consideram‑se três tipos básicos para constituição física humana, sendo: • Ectomorfo: indivíduo que tem corpo magro, com metabolismo acelerado e, com isso, baixa porcentagem de gordura e mínima massa muscular natural; corpo e membros longos e finos, ombros largos e caídos, pescoço fino e comprido, rosto magro, queixo recuado e testa alta, tórax e abdome estreitos e finos. • Mesomorfo: apresenta facilidade em ganhar massa muscular e, quando em dieta, perde gordura rapidamente, com pouca gordura subcutânea. Tipo musculoso, de forma angulosa. Cabeça cúbica, maciça com ombros e peitos largos e abdome pequeno, membros fortes e musculosos. • Endomorfo: pessoa que tende a acumular gorduras, sua estrutura óssea é larga e forte. Ectomorfo Mesomorfo Endomorfo Figura 21 – Tipos básicos do corpo humano, segundo Sheldon (apud IIDA, 2005) Como pode‑se observar, a maioria das pessoas não se enquadra perfeitamente em nenhum dos três tipos, mas possui uma mistura entre os padrões. Há diferenças antropométricas significativas entre os sexos, tanto nas dimensões absolutas como nas proporções entre os diversos segmentos corporais. As variações externas podem ser observadas na distinção de estatura entre os homens mais altos, 188 cm, que representam 97,5% da população, e as mulheres mais baixas, 149,1 cm, 2,5% da população, sendo que estatisticamente pode‑se dizer que o homem é 25% mais alto. Esta proporção também se aplica no comprimento dos braços. Já na largura do abdome, pode‑se observar que, no caso de mulheres grávidas, há um aumento de 80% e entre o tipo físico endomorfo e ectomorfo a diferença chega a 210%. 54 Unidade II 18 8, 0 78,2 62,7 15,5 14,0 43,4 16,5 29,7 16,5 Tipos físicos Homens (97,5%) Mulheres (2,5%) Endomorfo Ectomorfo Antes da gravidez Dimensões em cm Grávida Gravidez 14 9, 1 Figura 22 – Exemplos de variações corporais Outro fator importante que influencia nas formas e proporções do homem é a idade. Na fase da infância até a adolescência, essas mudanças são mais visíveis e pode‑se observar três aspectos essenciais: • a velocidade de crescimento de cada parte do corpo é diferente; as extremidades têm um crescimento mais rápido; • as proporções entre as diversas partes do corpo vão se alterando conforme a idade, devido à diferença de velocidade de crescimento; • a taxa de crescimento anual é diferente para cada pessoa. Recém‑nascido Dois anos Sete anos Adulto Figura 23 – Mudanças das proporções corporais durante o crescimento 55 ERGONOMIA, ACESSIBILIDADE E SEGURANÇA DO TRABALHO Tabela 4 – Diferenças das proporções corporais conforme a idade Idade Estatura/cabeça Tronco/braço Recém‑nascido 3,8 1,00 2 anos 4,8 1,14 7 anos 6,0 1,25 Adulto 7,5 1,50 Fonte: Iida (2005, p. 100). Após se atingir 30 anos, o organismo começa a perder gradativamente a sua capacidade funcional, a estatura começa a diminuir e o processo de envelhecimento inicia‑se de forma mais significativa. 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 Idade (anos) Es ta tu ra (% ) Figura 24 – Evolução da estatura com a idade (em % da estatura máxima) As características do Brasil exigem atenção e cuidado especiais ao se utilizar essas tabelas, uma vez que, pela extensão do território nacional, diferenças nas condições histórico‑geográficas, movimentações de massas de trabalhadores ao longo da história, mudando características regionais e, ainda mais em tempos de globalização, movimentações de trabalhadores pelo Mercosul e demais continentes, demandam análises mais criteriosas para cada projeto, em qualquer momento, região etc. Lembrete Há diferenças antropométricas significativas entre os sexos, tanto nas dimensões absolutas como nas proporções entre os diversos segmentos corporais. Tudo isso não favorece o planejamento projetual no que tange às características antropométricas, conforme Felisberto e Paschoarelli (2001), segundo os quais é muito difícil definir um padrão brasileiro, 56 Unidade II ainda mais com as poucas referências disponibilizadas e encontradas e, ademais, essas referências oferecem dados poucos representativos de indivíduos específicos, o que torna pouco confiável a sua utilização em uma análise mais ampla. Não há realmente estudos que abrangem a identificação dos aspectos antropométricos de todo o corpo humano dentro de uma amostragem que seja significativa para a população brasileira. As análises existentes são de indivíduos específicos (MINETTI et al., 2002; PEREIRA; TEIXEIRA, 2006), abrangendo poucas variáveis antropométricas, como a estatura e a massa corporal (GUIMARÃES; BIASOLLI, 2002; MARTÍNEZ‑CARRIÓN; PUCHE‑GIL, 2009). Outros estudos, como os efetuados por Menin e Paschoarelli (2006), reforçam esse entendimento, pois encontraram disparidade com as medidas antropométricas ao considerarem as normas e uma amostra de cidadãos obesos do Brasil, concluindo que tais diferenças são pontos importantes que devem ser considerados ao se fazer o planejamento de qualquer projeto. Mas não basta termos tabelas de medidas do homem se não soubermos como aplicá‑las aos projetos. A união dos dois fatores permite analisar um posto de trabalho, ou projetá‑lo, determinando diversos aspectos relacionados às questões posturais, aos movimentos que serão executados, à abrangência dos movimentos, à área de atuação, aos ferramentais utilizados, ao mobiliário e a tudo mais que envolve essa interação do trabalhador com seu posto de trabalho. Pela importância dos conceitos, sua aplicação se estende aos produtos e equipamentos destinados ao uso humano. De forma geral, na grande maioria das vezes, os projetos desenvolvidos utilizam fontes decorrentes de normas e padrões internacionais e, estas, segundo Felisberto e Paschoarelli (2001), apresentam os mesmos problemas da realidade brasileira. Existem trabalhos de antropometria que tratam do tema de medidas nos diferentes países, conforme apresentado por Melo (2009, p. 34): • Alemanha: Kromer, Jurgens e Jenik. • Inglaterra: Murrell. • França: Bouisset e Monod, Wisner e Rebiffé, Bouisset. • Suécia:Thiberg. • Suíça: Grandjean e Burandt. • Estados Unidos: Hertzberg, Daniels e Churchill, Morgan e colaboradores, McFarland, Henry Dreyfuss. • Argentina: Hiba. Quando se trata do Brasil, no que se refere às tabelas de medidas antropométricas de trabalhadores, duas podem ser citadas: a primeira decorrente do estudo do Instituto Nacional de Tecnologia (INT), que utilizou uma amostra de 3.100 homens trabalhadores, de um universo de 26 empresas industriais, as quais 65% da região do Rio de Janeiro, 16,6% da região dos estados do Nordeste, 15,7% da região de 57 ERGONOMIA, ACESSIBILIDADE E SEGURANÇA DO TRABALHO Minas Gerais e Espírito Santo, 1,2% dos estados do Norte, Centro‑Oeste e Distrito Federal, 0,8% de São Paulo e 0,7% do Sul. Ele apresenta resultados associados a 42 variáveis antropométricas e mais três variáveis biomecânicas relativas à força de tração e compressão, conforme a tabela a seguir. Tabela 5 – Medidas antropométricas de 3.100 trabalhadores brasileiros Medida Média Desvio padrão P. 5 P. 50 P. 95 Peso 67,2 10,5 52,3 66,0 85,9 Estatura 169,9 6,6 159,5 170,0 181,0 Altura do nível dos olhos, sujeito em pé 159,4 6,6 149,0 159,5 170,0 Altura do ombro, sujeito em pé 141,1 6,0 131,5 141,0 151,0 Altura do cotovelo, sujeito em pé 104,4 4,9 96,5 104,5 112,0 Altura entrepernas 77,8 4,3 71,0 78,0 85,0 Altura da cabeça – assento 88,1 3,5 82,5 88,0 94,0 Altura do nível dos olhos – assento 77,5 3,4 72,0 77,5 83,0 Altura do ombro – assento 59,6 2,9 55,0 59,5 64,5 Altura da axila – assento 46,0 2,8 41,5 46,0 50,5 Altura do tórax – assento 42,6 2,7 38,0 42,5 47,0 Altura do cotovelo – assento 23,0 2,8 18,5 23,0 27,5 Altura das coxas – assento 14,9 1,6 12,0 15,0 18,0 Altura da cabeça, sujeito sentado 129,8 5,1 121,5 130,0 138,5 Altura do nível dos olhos, sujeito sentado 119,3 5,1 111,0 119,0 128,0 Altura do ombro – sujeito sentado 101,3 4,5 94,0 101,0 109,0 Altura da axila – sujeito sentado 87,7 4,4 80,5 88,0 95,0 Altura do tórax – sujeito sentado 84,3 4,3 77,0 84,5 91,0 Altura do cotovelo – sujeito sentado 64,7 3,7 58,5 65,0 71,0 Altura das coxas – sujeito sentado 56,6 2,9 52,0 56,5 61,5 Altura dos joelhos – sujeito sentado 53,0 2,7 49,0 53,0 57,5 Altura popliteal – sujeito sentado 42,6 2,4 39,0 42,5 46,5 Profundidade do tórax, sujeito sentado 23,4 2,2 20,5 23,0 27,5 Profundidade do abdômen, sujeito sentado 24,4 3,3 20,0 24,0 30,5 Profundidade nádega‑popliteal, sujeito sentado 47,8 2,9 43,5 48,0 53,0 Profundidade nádega‑joelho, sujeito sentado 59,7 3,0 55,0 60,0 65,0 Alcance inferior máximo, sujeito em pé 62,7 3,7 56,5 62,5 69,0 Alcance frontal máximo, sujeito sentado 85,6 4,0 79,5 85,5 92,0 Alcance dos antebraços, sujeito sentado 55,4 3,3 50,0 55,5 61,0 Largura bideltoide, sujeito sentado 44,3 2,7 40,2 44,3 48,9 Largura do tórax entre axilas, sujeito sentado 29,7 2,3 26,2 29,5 33,9 Largura cotovelo a cotovelo, sujeito sentado 45,9 4,1 39,7 45,8 53,1 Largura do quadril, sujeito em pé 32,5 1,9 29,5 32,4 35,8 Largura do quadril, sujeito sentado 34,2 2,5 30,6 34,0 38,6 Largura do pé descalço, sujeito em pé 10,2 0,5 9,3 10,2 11,2 58 Unidade II Comprimento vértice‑nível dos olhos 10,5 1,1 9,0 10,5 12,5 Comprimento do membro superior 78,4 3,8 72,5 78,5 85,0 Comprimento do braço 36,7 2,1 33,5 36,5 40,5 Comprimento do pé descalço, sujeito em pé 25,9 1,2 23,9 25,9 28,0 Comprimento interarticular ombro‑cotovelo 28,4 2,3 24,3 28,8 31,8 Comprimento interarticular cotovelo‑pulso 25,3 1,6 22,9 25,3 28,3 Comprimento interarticular joelho‑tornozelo 39,8 2,6 35,5 40,0 44,3 Força máxima de tração, membro superior 592,7 125,8 406,5 587,5 780,7 Força máxima de compressão, membro superior 493,7 124,7 311,3 483,1 714,7 Força máxima de compressão, membro inferior 1586,0 475,6 929,0 1521,3 2414,2 Adaptado de: Instituto Nacional de Tecnologia (1988). A outra fonte é apresentada no estudo de Couto (1995), no qual ele utilizou amostra de 400 trabalhadores do sexo masculino e 100 trabalhadoras de uma fábrica na região paulista do ABC, informados na tabela a seguir. Tabela 6 – Medidas antropométricas de 400 trabalhadores e 100 trabalhadoras de uma fábrica na região paulista do ABC Medidas antropométricas estáticas (cm) Mulheres Homens 5% 50% 95% Média D.P. 5% 50% 95% Média D.P. 1.1 Estatura 149 159 169 158,8 6,13 160 171,5 183,5 171,5 6,79 1.2 Altura dos olhos 138,5 147,5 157,5 147,6 5,98 149 159,5 172 160 6,61 1.3 Altura dos ombros 122 131 139,5 131 5,45 133 143 154,5 143,2 6,46 1.4 Altura dos cotovelos 92,5 99,5 107 99,5 4,29 100,5 109 118 109,1 5,31 1.5 Altura das mãos 56,5 61,5 67 61,8 3,31 59,5 66 73 66,1 4,31 1.9 Largura do tronco 34 38 44 38,9 3,27 36 43 49 42,8 4,70 1.10 Largura do quadril 33 39 45 39,1 4,03 29 36 42 35,5 3,63 2.6 Altura poplítea 36,5 40,5 45,5 40,9 2,56 44 48,5 53 48,8 2,75 2.9 Compr. poplítea‑nádegas 41,6 45,5 49 45,3 2,62 42,5 47 51 46,9 2,67 4.1 Tamanho da mão 15 16,5 17,5 16,6 1,06 16 18 20 18,2 1,17 Fonte: Iida (2005, p. 122). Iida (2005) indica as variáveis a serem aplicadas nas medidas das regiões corporais na ilustração a seguir. 59 ERGONOMIA, ACESSIBILIDADE E SEGURANÇA DO TRABALHO 1,1 2,1 2,2 2,3 2,4 2,6 2,8 2,5 2,8 2,11 2,10 2,12 2,13 1,2 1,3 3,3 3,5 3,2 3,4 3,1 5,2 5,1 4,7 4,1 4,3 4,4 4,54,6 4,2 5,3 1,5 1,4 1,3 1,8 1,8 1,9 1,10 Figura 25 – Principais variáveis a serem utilizadas em medidas de antropometria Trabalhando com os dados apresentados por Iida (2005) e Panero e Zelnik (2006), Felisberto e Paschoarelli (2001) definiram parâmetros antropométricos utilizando técnicas estatísticas, chegando aos dados a seguir. Tabela 7 Faac/Unesp/Bauru Homens Mulheres Dimensões dos segmentos corpóreos humanos % 05 % 50 % 95 % 05 % 50 % 95 01 Estatura 159 171 182 149 160 170 02 Altura piso‑ombros 132 142 152 123 133 143 03 Altura piso‑olhos 151 161 172 141 151 161 04 Altura assento‑cabeça 82 88 93 76 83 89 05 Altura assento‑ombro 54 58 63 46 54 59 06 Profundidade do tórax 23 26 29 21 25 32 07 Profundidade do abdome 19 22 26 17 21 26 08 Largura do tórax 26 29 34 ‑ ‑ ‑ 09 Largura do bideltoide (ombros) 39 43 47 34 38 42 10 Distância alcance frontal máximo 69 76 83 62 71 79 11 Comprimento do braço 33 36 40 ‑ ‑ ‑ 12 Comprimento intercular ombro‑cotovelo 24 29 32 ‑ ‑ ‑ 13 Comprimento intercular ombro‑punho 23 25 28 ‑ ‑ ‑ 14 Comprimento cotovelo‑ponta do dedo médio 45 49 55 36 43 50 15 Comprimento intercular joelho‑maléolo 35 40 44 ‑ ‑ ‑ 16 Altura assento‑coxa 12 14 17 11 14 17 60 Unidade II 17 Altura piso‑poplítea 34 44 55 36 40 44 18 Altura piso‑joelho 50 54 58 49 54 59 19 Distância nádega‑poplítea 43 48 53 42 47 52 20 Distância nádega‑joelho 55 60 65 52 58 63 21 Largura do quadril 30 34 38 31 36 41 22 Altura entrepernas 76 80 87 66 73 80 23 Altura da cabeça a partir do queixo 21 23 24 19 22 24 24 Largura da cabeça 17 18 19 14 15 16 25 Profundidade da cabeça 18 19 20 16 18 19 26 Comprimento do pé 24 26 28 22 24 26 27 Largura do pé 9 10 11 9 10 11 28 Largura do calcâneo 6 7 8 6 6 7 29 Comprimento das mãos 18 19 20 16 17 19 Fonte: Felisberto e Paschoarelli (2001, p. 4). Os autores consideraram 29 variáveis antropométricas neste estudo. Saiba mais O Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE), no ano de 2013, elaborou um manual em que dá orientações para o levantamento das medidas de tamanho e proporções do corpo humano. Para consultá‑lo, veja: IBGE (INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA). Pesquisa Nacional de Saúde 2013. Manual de Antropometria. Rio de Janeiro: IBGE, 2013. Disponível em: <https://www.pns.icict.fiocruz.br/arquivos/Novos/ Manual%20de%20Antropometria%20PDF.pdf>. Acesso em: 10 out. 2017. O correto estudo antropométrico permite analisar esforços excessivos executados pelo trabalhador para se alcançar controles de equipamento, ferramentas e peças durante a sua operação, bem como para o uso dos ambientes e espaços pelos seus ocupantes. A falta de um projeto adequado pode ocasionar posturas inadequadas e provocaresforços excessivos ou desnecessários que resultarão em distúrbios, gerando dores, por exemplo, dor lombar, quando as costas precisam se curvar ao se pegar componentes ou peças que estejam distantes na sua bancada de trabalho. Antropometria dinâmica As informações fornecidas até agora tratam de questões estáticas, mas com as dimensões já apresentadas em posições estáticas, a antropometria dinâmica procura medir o alcance dos movimentos corporais para se entender e conhecer a sua abrangência. No primeiro momento, com as referências das dimensões e medidas do corpo, pode‑se projetar e dimensionar espaços, ferramentas, produtos em que apenas poucas e pequenas ações serão executadas. Entretanto, na maioria das vezes, pode‑se 61 ERGONOMIA, ACESSIBILIDADE E SEGURANÇA DO TRABALHO observar que o homem, em sua rotina, executa movimentos com raios de cobertura maiores enquanto realiza suas atividades. Quando tais deslocamentos estão presentes, percebe‑se que em grande parte das vezes se tornam necessárias pequenas alterações no projeto que considerou apenas as dimensões do corpo em condições estáticas. Nas situações em que há um conjunto de movimentos sendo executados simultaneamente, em atividades que vão se tornando mais complexas, torna‑se preciso um estudo mais detalhado, em que procura‑se entender as necessidades dos movimentos dentro da tarefa que está se realizando e assim buscar uma harmonia melhor entre o corpo e a atividade, estudando a funcionalidade de todo o conjunto. Os estudos precisam levar em consideração que as ações executadas pelo corpo são tridimensionais e, portanto, deve‑se tomar cuidado para compreender adequadamente toda a abrangência dos movimentos praticados na realização da tarefa sob análise. Para bons resultados no estudo dos movimentos envolvidos em uma tarefa, meios que os registrem, como fotografias, filmagens etc., contribuem para um entendimento melhor e mais detalhado. Figura 26 – Exemplos de dimensões antropométricas dinâmicas É necessário também saber registrar corretamente os movimentos, utilizando os termos certos para cada um deles, como pode‑se observar na figura a seguir. 62 Unidade II Adução Abdução Flexão Fle xã o Extensão Extensão Rotação lateral Pronação Supinação De svi o r ad ial Fle xão Desvio ulnar Extensão Rotação medial Neutro Neutro Figura 27 – Principais tipos de movimentos dos braços e mãos Na sequência, encontram‑se os valores médios, fornecidos em graus, de rotações voluntárias do corpo, em que são considerados movimentos voluntários aqueles feitos pelo próprio indivíduo. 63 ERGONOMIA, ACESSIBILIDADE E SEGURANÇA DO TRABALHO Co lu na v er te br al Pe sc oç o Co to ve lo Qu ad ril Pu nh o To rn oz el o Jo el ho Om br o 1 5 11 2 6 7 12 3 8 13 4 9 10 14 17 20 15 21 16 18 19 22 Inclinação lateral Rotação 35º Rotação Inclinação Extensão Extensão Externo Flexão Flexão Extensão Flexão Flexão Flexão Interno Abdução Abdução Abdução 5º5º 35º 35º25º 20º Abdução Adução Inversão Eversão Abdução horizontal Adução horizontal Adução Flexão Flexão Flexão Extensão 70º 30º 35º 55º 90º 90º 98º 48º45º 40º 55º 50º 40º 40º 40º40º 180º 145º 127º 65º 90º 80º 70º Radial 15º Ulnar 45º 138º 90º 45º 140º 40º 40º Extensão Extensão Dorsal Plantar Supinação Pronação Figura 28 – Valores médios de rotações voluntárias na antropometria dinâmica Um recurso muito utilizado é a construção de modelos tridimensionais, podendo ser: manequins, quando mais elaborados, androides e, com a evolução tecnológica, modelos computacionais, que também são bons mecanismos para esses estudos. 64 Unidade II Deste modo, é possível projetar postos de trabalho de forma mais adequada para atender às necessidades da atividade a ser executada, e buscar se adaptar ao tipo de trabalho que será realizado, como pode‑se observar a seguir. Trabalho de precisão Trabalho leve Trabalho pesado 100‑110 95‑105 90‑95 85‑90 75‑90 70‑85 cm Homens cm Mulheres +20 cm +10 cm 0 ‑10 cm ‑20 cm ‑30 cm Figura 29 – Alturas de bancadas conforme a altura do cotovelo e o tipo de trabalho a ser executado Para cada atividade, esforço demandado, frequência de movimentos etc., há recomendações específicas para as dimensões a serem adotadas. A orientação a seguir atende à norma francesa. Dimensões em cm Espaço p/ trabalho Superfície para os braços soltos Superfície para apoio antebraços Superfície para agarrar peças pesadas A al tu ra d ep en de d as di m en sõ es d a pe ça 90 ± 3 11 0 ± 1 10 0 ± 3 10 0 20 30 30 30 50 50 10 10 Bom Aceitável Sofrível Figura 30 – Dimensões para um posto de trabalho em pé 65 ERGONOMIA, ACESSIBILIDADE E SEGURANÇA DO TRABALHO Plano de referência horizontal A D Plano de referência horizontal Plano de referência horizontal Plano de referência vertical Plano de referência vertical Plano de referência vertical A A A G G K K K C C C I I IF F U U S S H 1 H 2 H 2 H 1 T1 T1 T1 T2 T2 T2 W W W Figura 31 – Dimensões pela norma DIN 33 406 A maioria das atividades executadas ocorre sob superfícies horizontais e, desta forma, passam a ter uma importância para a ergonomia, estudando‑se os alcances de modo que todas as pessoas consigam pegar facilmente as ferramentas, peças ou o que for necessário para sua prática. 66 Unidade II 160 100 55‑65 50 cm 35‑45 25 cm Figura 32 – Alcances óptimos e máximos em uma superfície de trabalho Esses estudos permitem definir, na área de trabalho, diferentes zonas para poder programar melhor os movimentos, conforme as atividades a serem executadas, e a localização de cada elemento na superfície. As zonas de alcance horizontal foram divididas em 4 por Robert Bosch, sendo que ele determinou o centro de trabalho, o centro de trabalho expandido, a zona de uma mão e a zona de uma mão expandida, visando a uma melhor organização das atividades, ferramentas, peças etc., na superfície de trabalho. 6 FUNDAMENTOS DA FISIOLOGIA E DO METABOLISMO Como já falado, a ergonomia abrange diversos conhecimentos multidisciplinares para que o profissional possa aplicá‑la com sucesso. Entre eles, questões relativas ao saber do corpo humano são fundamentais. Deste modo, serão apresentadas resumidamente as principais funções do organismo humano relevantes para a disciplina. 6.1 Função neuromuscular Os músculos são elementos fundamentais para a movimentação do corpo humano. Para que eles “funcionem”, é necessário um estímulo. Ele vem em forma de impulso elétrico, que é controlado pelo sistema nervoso central, responsável por comandar os movimentos musculares. O sistema nervoso central é formado por células nervosas, chamadas neurônios, sensíveis a estímulos e com a capacidade de conduzir os sinais elétricos através de impulsos elétricos, gerados a partir de reações eletroquímicas. Esses impulsos se deslocam através das fibras nervosas até chegarem ao seu destino. Todo estímulo recebido pelo ser humano, seja ele criado pelo próprio corpo ou por meio externo, através de fontes como som, olfato, tato, luz, movimentos do corpo, origina um impulso que será conduzido ao sistema nervoso central (via aferente) e este irá interpretá‑lo e processá‑lo, gerando uma resposta. Essa resposta retornará através dos nervos motores (via eferente) que, na sua extremidade final se encontram conectados aos músculos e resultam em uma contração muscular que irá gerar algum movimento muscular, ocasionando, por exemplo, movimento das pernas, mãos etc. 67 ERGONOMIA, ACESSIBILIDADE E SEGURANÇA DO TRABALHO Corte de medula espinhal Axônio de um neurônio motor Axônio de outro neurônio motor Junção neuromuscular Figura 33 – Placa motora ou sinapse muscular Para percorrer todo esse caminho, tanto pela via aferente como pela eferente, o impulso elétrico é transmitido por uma cadeia de neurônios e eles se conectam através desinapses. Figura 34 – Neurônios A fim de entender um pouco como se dá a sinapse, é necessário olhar o neurônio mais de perto e compreender sua estrutura básica. Ele possui um corpo celular e dois tipos de terminações, os dendritos, que são terminais de recepção, e, na outra extremidade, o axônio, terminal de transmissão. Os sinais circulam em um único sentido, entrando pelos dendritos e saindo pelo axônio. Os dendritos podem receber estímulos originados de diversos outros neurônios, porém só irão transmiti‑los para um único. 68 Unidade II Dendritos Corpo celular Neurofibrilas Axônio Bainha de mielina (estrato mielínico) Nódulo de Ranvier (nó neurofibroso) Núcleo do glicócito (célula de Schwann) Substância de Nissl (retículo granuloso) Núcleo Ramificações do axônio (telodendro) Figura 35 – Esquema de um neurônio Pode‑se classificar os neurônios em: • Neurônios receptores (aferentes): também chamados de neurônios sensitivos, recebem estímulos sensoriais e os conduzem até o sistema nervoso central. São encontrados, por exemplo, na retina, sensíveis à luz, na pele, principalmente nas extremidades dos membros, para o tato, no ouvido, para os estímulos sonoros etc. • Neurônios motores (eferentes): também conhecidos como efetores, guiam o impulso de resposta ao estímulo recebido para os músculos, glândulas etc., ou seja, o estímulo motor. • Neurônios associativos ou interneurônios: fazem as conexões entre receptores e motores. De forma resumida, pode‑se ver um exemplo de todo o percurso gerado desde o estímulo nervoso, a interpretação do sistema nervoso central e a resposta quando atinge seu destino, provocando o estímulo. 69 ERGONOMIA, ACESSIBILIDADE E SEGURANÇA DO TRABALHO Estímulo Neurônio NeurônioSinapse Vesículas com acetilcolina Impulso nervoso Impulso nervoso Figura 36 – Sinapse neural A importância de entender esse sistema é que, em determinadas atividades, ambientes, situações, ele poderá responder de formas diferentes devido às suas características. Um exemplo é a questão da fadiga, quando os estímulos resultam em uma frequência elevada de sinapses, gerando uma diminuição em sua capacidade de transmissão e, consequentemente, as respostas esperadas não ocorrem como deveriam. Outra situação encontrada é conhecida como efeito residual, causado por estímulo que se repete rapidamente utilizando o mesmo canal, no qual observa‑se que o segundo estímulo é transmitido mais facilmente, ou seja, entende‑se que os neurônios são capazes de armazenar informações por um período que pode variar de minutos a horas. Quando esse estímulo é repetido por um período mais longo, como vários dias, pode causar uma alteração física da sinapse, fazendo com que ela ocorra com maior facilidade, concluindo que existe uma capacidade de memória e aprendizado. Também se pode observar que algumas alterações do Ph sanguíneo resultam em transformações na atividade neuronal, sendo que um teor alcalino aumenta a excitabilidade, enquanto a acidez reduz consideravelmente a resposta neural. Um exemplo é a cafeína, que provoca o efeito de aumentar a resposta neural, enquanto, por outro lado, os fármacos anestésicos geram o feito contrário, diminuindo‑a. Lembrete O sistema nervoso central é formado por células nervosas, chamadas de neurônios, sensíveis a estímulos e com a capacidade de conduzir os sinais elétricos através de impulsos elétricos, gerados a partir de reações eletroquímicas. 6.2 Sistema muscular Agora iremos ver um pouco sobre os músculos, outro ponto importante do conhecimento para aplicação da ergonomia. Eles apresentam as seguintes funções: • sustentação; 70 Unidade II • locomoção (movimentação); • fornecimento de calor; • manutenção da forma do corpo; • pressão sanguínea (coração). Os músculos fazem parte do sistema locomotor do corpo, transformando a energia química em movimento, através da contração muscular. Grande Grande adutoradutor Grande glúteo Bíceps femural Gastrocnêmio internoGastrocnêmio externo Tendão de aquiles Tíbia anterior Recto femural Grande adutor Grande oblíquo do abdome Grande oblíquo do abdome Solear Costureiro Trapézio Trapézio Deltoide Extensor comum dos dedos e do pulso Grande peitoral Músculos faciais Músculo frontal Músculo temporal Músculo occiptal Tríceps Vasto interno Grande dorsal Bíceps braquial Músculos abdominais Figura 37 – Musculatura esquelética Basicamente, os músculos trabalham em pares, enquanto um se contrai, outro se estende. 71 ERGONOMIA, ACESSIBILIDADE E SEGURANÇA DO TRABALHO Bíceps contraído Tríceps relaxado Bíceps relaxado Tríceps contraído Figura 38 – Contração muscular Figura 39 – Extensão muscular Tendões Músculo contraído Músculo relaxado Figura 40 – Músculos esqueléticos Existem tipos diferentes de músculos com características distintas, sendo tecido muscular: • Estriado esquelético: o mais importante para os estudos ergonômicos, uma vez que estes estão sob o controle consciente e são responsáveis pelos trabalhos externos. Praticamente 40% de todos os músculos do corpo são desse tipo, totalizando 434. Em torno de 36% deles são responsáveis pela postura, trabalhando sempre em pares. 72 Unidade II • Liso: presente em diversos órgãos internos e nas paredes dos vasos sanguíneos. Seu comando de contração tem pouco ou nenhum controle consciente. • Estriado cardíaco: encontra‑se obviamente no coração. É diferente dos demais, apresentando estriação transversal e com contração involuntária, sem receber sinais do sistema nervoso central. Figura 41 – Formatos dos diferentes tipos de tecido muscular Quadro 1 Tipos de músculos Nº de núcleos por célula Estrias transversais Velocidade (da contração) Comando nervoso Não estriado, liso ou visceral 1 Ausentes Lenta S N. Autônomo (involuntário) Estriado cardíaco 1 Presentes Rápida S N. Autônomo (involuntário) Estriado esquelético Vários Presentes Rápida Cerebral (voluntário) Lembrete Basicamente, os músculos trabalham em pares, enquanto um se contrai, outro se estende. 73 ERGONOMIA, ACESSIBILIDADE E SEGURANÇA DO TRABALHO Características dos tipos musculares A estrutura da célula (fibra) muscular estriada esquelética está representada na figura a seguir, desde o músculo visível a olho nu (1) até o nível ultramicroscópico (6). 1 2 3 4 5 6 A A H SE M I I SE M I I SE M I I Actina Miosina SE M I I H Z Z Z Z Figura 42 – Estrutura do músculo esquelético O músculo é constituído de um grande número de fibras ou células. A célula apresenta‑se com estriação transversal e, se observarmos uma célula isolada, poderemos ver que ela contém no seu interior inúmeras fibrilas dispostas longitudinalmente, chamadas de miofibrilas. Na figura anterior, pode‑se observar nos esquemas 4 a 6, em aumento crescente, porções de uma miofibrila. Nota‑se que a miofibrila apresenta estriações transversais que seguem um padrão definido: o trecho compreendido entre duas estrias Z denomina‑se sarcômero, formando a unidade estrutural e fisiológica da contração, composta pelos filamentos de proteínas conhecidos como miosina (mais grossos) e actina (mais delgados); a faixa mais clara, situada entre duas bandas A, chama‑se banda I. No momento da contração, o que se verifica é que estes filamentos formados por actina e miosina não alteram de tamanho, mas deslizam entre elas, resultando em diminuição de medida dos sarcômeros, chegando a atingir a metade do seu comprimento original. Estágio A Estágio B Estágio C Figura 43 – Representação da sequência de contração da fibra muscular, sendo: (A) relaxada e (C) totalmente contraída 74 Unidade II Essa estrutura define a força do músculo conforme a quantidade de fibras contraídas. Os homens possuem massa muscular mais espessa que as mulheres, com mais fibras, por isso elas podem exercer uma potência máxima de 70% em relação a eles. 6.3 Fisiologia muscular Como citado, a atividade muscular se dá através de uma transformaçãoenergética química. Um pouco de conhecimento de bioquímica se faz necessário para compreender a fisiologia muscular. A miofibrila apresenta água (solvente), íons minerais catalisadores (Ca++, Mg++, K+), ATP (fonte imediata de energia), CP (creatina fosfato ou fosforilcreatina, que é uma fonte de energia de reserva) e actomiosina (actina + miosina), constituindo o material contrátil. A energia necessária para a contração muscular é fornecida pela ATP e tal contração ocorre na presença de íons magnésio, potássio e cálcio. A actomiosina só se contrai na presença de tais elementos. A energia para formar moléculas de ATP vem do glicogênio, que é um carboidrato complexo, formado por muitas moléculas de glicose associadas. Pela atividade enzimática das células, a grande molécula de glicogênio se parte nas suas unidades de glicose. As moléculas de glicose são quimicamente rompidas por dois processos diferentes: fermentação (anaeróbico) e respiração aeróbica, sendo que ambos ocorrem nos músculos, liberando a energia que será armazenada na ATP. Porém, cabe uma observação, quando o processo da respiração aeróbica não é suficiente ou há deficiência na oxigenação, geralmente durante uma atividade intensa ou prolongada, o outro processo biológico da quebra da molécula da glicose, fermentação, é utilizado, mas neste caso, na sequência de reações bioquímicas tem‑se o ácido pirúvico sendo convertido em ácido lático (fermentação lática) e ele se acumula entre as fibras musculares, gerando a dor muscular. Trata‑se de um processo menos eficiente que adianta a fadiga muscular, faz com que o organismo queime carboidratos armazenados nos músculos e, portanto eles devem ser repostos para outras atividades serem executadas. Leva‑se tempo para eliminar o ácido lático do corpo, provocando desconforto e dor muscular. O excesso de ácido lático acumulado no músculo faz com que ele não consiga se contrair ou responder aos estímulos, agindo como um agente tóxico. Ao retomar a oxigenação normal da musculatura, parte do ácido lático que se acumulou converte‑se em ácido pirúvico e passa pela série de reações do ciclo de Krebs, havendo uma liberação muito maior de energia. O ácido lático remanescente é conduzido ao fígado pela corrente sanguínea, sendo convertido em glicogênio. Para cada molécula de glicose utilizada na glicólise, há um lucro final de duas moléculas de ATP. Este processo libera somente cerca de 5% de energia química potencial da molécula da glicose em relação ao que é obtido na respiração aeróbica. 75 ERGONOMIA, ACESSIBILIDADE E SEGURANÇA DO TRABALHO Contração Contração Relaxamento Actomiosina ‑ ATP Actomiosina ‑ ADP Glicose ATP ADP + Pi +P Glicogênio (Fonte primária) Creatina fosfato CreatinaRespiração aeróbica Fermentação lática Relaxamento Relaxado Contraído e e Figura 44 – Mecanismo da atividade muscular Os íons de cálcio participam da reação de quebra da ligação fosfato da ATP, na presença da enzima ATPase, necessária para a liberação da energia para a contração. A fonte primária de força para a contração é o glicogênio do músculo. A creatina fosfato é uma fonte energética utilizada na síntese da ATP, no relaxamento muscular. Seguindo essa linha de raciocínio, deve‑se abordar um pouco sobre a irrigação sanguínea do músculo, uma vez que ela é responsável por levar os suprimentos de oxigênio, glicogênio, entre outras substâncias. O sistema circulatório é formado pelas artérias, que, a partir do coração, vão se ramificando ao longo do corpo e diminuindo de calibre até se tornarem vasos capilares. Existem diversos vasos capilares no interior dos músculos que são extremamente finos, chegando a ter o diâmetro de um glóbulo vermelho (que possui 0,007 mm), forçando‑os a fluírem pelo capilar um atrás do outro, facilitando a transferência de substâncias do sangue, através da parede do capilar, para o tecido adjacente, no caso, o tecido muscular. Esses vasos capilares circulam nas bainhas conjuntivas do tecido muscular. Capilares Endomísio Epimísio Perimísio Vasos sanguíneos Músculo estriado esquelético em corte transversal Figura 45 – Representação dos vasos capilares dentro do tecido muscular estriado 76 Unidade II Como esses vasos estão inseridos entre as fibras musculares, quando elas se contraem, acabam comprimindo as suas paredes, diminuindo, se não parando, assim, a circulação sanguínea. Quando o músculo relaxa, a circulação volta a ocorrer. Por isso é importante que a musculatura alterne entre a contração e o relaxamento com certa frequência para que a circulação ocorra adequadamente. O efeito da irrigação sanguínea deficiente no tecido muscular o leva à fadiga muscular. Para sua recuperação, torna‑se necessário um período de descanso. Uma das principais consequências da circulação deficiente é a falta de oxigenação adequada e, conforme já visto, desencadeando o processo anaeróbico que irá produzir um acúmulo de ácido lático, potássio, dióxido de carbono, água e calor. A diminuição da circulação devido à contração muscular será maior conforme esta contração seja mais forte e, portanto, menor será o tempo que ela poderá ser mantida. Te m po su po rt áv el (m in ) 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 Contração muscular (% da força máxima) 0 20 40 60 80 100 Figura 46 – Relação entre o grau de contração e o tempo suportável 6.4 Metabolismo Ao se realizar uma atividade qualquer, o nosso corpo está transformando, produzindo ou consumindo energia, que pode ser térmica, química ou elétrica. De uma forma simples, pode‑se comparar o homem a um processo em que, de um lado temos a entrada de ar (comburente), alimentos (combustível) e, em nosso corpo, uma série de reações químicas (bioquímica) que irão resultar em atividades mentais, musculares etc., que ocasionarão algum tipo de trabalho. O metabolismo é exatamente o estudo das questões energéticas sofridas em um organismo vivo e pode‑se defini‑lo como o conjunto de transformações e reações através das quais são realizados os processos de síntese e degradação, liberando energia. 77 ERGONOMIA, ACESSIBILIDADE E SEGURANÇA DO TRABALHO A origem da palavra metabolismo vem do grego metabolê, mudança, e essas reações químicas são necessárias para a manutenção da vida. Em resumo, a alimentação, em conjunto com a respiração, são as fontes físicas e biológicas que, quando transformadas em energia, possibilitam o funcionamento do organismo. Em relação ao organismo humano, quando se analisa a questão energética, pode‑se compará‑lo a um complexo sistema térmico, no qual os alimentos que foram ingeridos vão ser transformados em combustível. Esse combustível é chamado de glicogênio, passando por uma reação exotérmica, na qual ele é oxidado, resultando em energia. Tal processo se dá com ajuda de enzimas e há a produção de subprodutos como o dióxido de carbono, a água, o próprio calor; todos eles serão eliminados através de algum método específico. Há três funções que são vitais para que esse procedimento ocorra: nutrição, em que há a ingestão dos elementos essenciais para o nosso organismo; respiração, com a qual se torna possível a oxidação desses elementos, produzindo energia química; síntese, que ocorre com moléculas estruturais que se utilizam da energia gerada. Compõem os dois grupos nos quais os processos metabólicos estão divididos: o anabolismo, tratando‑se das reações de síntese, e o catabolismo, sendo de degradação. Essas reações são importantes, uma vez que o anabolismo são respostas químicas construtivas, que produzem nova matéria orgânica nos seres vivos, enquanto o catabolismo ocasiona ações químicas destrutivas, quando há quebra de substâncias. O metabolismo do organismo humano pode ser separado conforme a sua função, sendo: • Metabolismo energético. • Metabolismo basal. O metabolismo energético é aquele no qual as reações químicas dizem respeito ao gasto de energia da célula. Ele se divide em dois grandes grupos: aeróbico, em que há consumo de oxigênioe, anaeróbico, que se dá através de fermentação no interior do tecido muscular, conforme abordado anteriormente. A energia gasta para manter as funções vitais tais como a respiração, a batida do coração, a temperatura corporal, entre outras, é chamada de metabolismo basal, que utiliza uma quantidade considerável de energia. Fatores como peso, prática de atividade física, idade, sexo, altura, genética etc., influenciam o metabolismo, fazendo com que se gastem quantidades maiores ou menores de energia. Isso pode ser visto em pessoas magras que se mantêm nessa condição mesmo comendo de tudo, enquanto outros indivíduos vivem sempre em luta contra a balança. 78 Unidade II Oxigênio Alimentos Proteínas Carboidratos Gorduras Estômago e intestinos Pulmões PulmõesFígado Músculos Aminoácidos Aminoácidos Hidrocarbonetos Gorduras Estoque Glicogênio Ácido lático Energia Calor CO2 CO2 CO2 Oxidação CO2 O2 H2O O2 Figura 47 – Representação esquemática das funções do metabolismo humano 7 BIOMECÂNICA OCUPACIONAL Quando se fala em Biomecânica, deve‑se saber que se trata do estudo do corpo humano e das forças que nele atuam, considerando que ele é uma estrutura que funciona segundo as leis da mecânica. A mecânica é a ciência encarregada do estudo das forças e de suas ações sobre as massas (REBOLLAR, 1998). Hamill e Knutzen (1994) definem a biomecânica como “a ciência que aplica os conhecimentos da mecânica em sistemas vivos”. Nigg e Herzog (1994) dizem que trata‑se da ciência que examina as forças que atuam externa e internamente em uma estrutura biológica e o efeito produzido por essas forças, em que as forças internas são resultado da ação muscular (GEERTZ, 1998). 79 ERGONOMIA, ACESSIBILIDADE E SEGURANÇA DO TRABALHO Portanto, considera‑se o corpo humano um equipamento que produz diversos tipos de movimentos, com rapidez e precisão, tem incrível capacidade de adaptação, transforma diversos padrões de alimentos em energia, e possui a capacidade de se regenerar quando sofre algum tipo de dano, mas, para a questão de estudo, passa a ser considerado como uma máquina, sendo constituído por uma estrutura rígida que contém articulações e sistemas de tração (DUL; WEERDMEESTER, 1998). Para estudar uma máquina, usa‑se a mecânica; para estudar máquinas vivas, usa‑se a biomecânica (GEERTZ, 1998). Moro (2000) propõe que as forças aplicadas ao corpo podem ser divididas em dois tipos: as externas e as internas. As forças externas são as exercidas na superfície do corpo, enquanto as internas são geradas pelos músculos e tendões, sendo uma reação às forças externas. A biomecânica ocupacional, conforme Iida (2005), se preocupa com os movimentos corporais e com as forças relacionadas ao trabalho, com as interações físicas entre o trabalhador e o seu posto de trabalho, ferramentas, máquinas e materiais, buscando minimizar os riscos de distúrbios musculoesqueléticos, fazendo basicamente uma análise das posturas corporais no trabalho, a aplicação das forças e suas consequências para o funcionário. O corpo humano pode ser visto como uma estrutura biomecânica de conjuntos de alavancas formadas por ossos longos que estão conectados pelas articulações e eles são movimentados pelos músculos. Este sistema de alavancas pode ser comparado àquelas mecânicas, onde temos três tipos: • Alavanca interfixa: na qual o apoio se encontra entre a força e a resistência. Tem como característica transmitir grande força e velocidade. Por exemplo: tríceps. • Alavanca interpotente: na qual a força é aplicada entre o ponto de apoio e a resistência. Sua característica é permitir movimentos rápidos, amplos, mas com diminuição da força. Por exemplo: bíceps. • Alavanca inter‑resistente: é a resistência entre o ponto de apoio e a aplicação da força. Neste sistema, a característica é o aumento da força, porém sacrificando a velocidade. Por exemplo: músculos da face posterior da perna. Força Apoio Apoio Apoio Força Força Resistência Interfixa Interpotente Inter-resistente Resistência Resistência Figura 48 – Tipos de alavancas existentes no corpo humano 80 Unidade II 8 MANUSEIO DE CARGAS Com a evolução da tecnologia e automação, muitas tarefas que exigiam esforço físico elevado foram eliminadas, resguardando assim o trabalhador. Porém outras ainda permanecem, devido às características do processo, que acabam necessitando do esforço do trabalhador, ou por causa de uma realidade econômica que não permite acesso às tecnologias disponíveis no mercado. Uma das principais atividades que se deve observar com cuidado é o levantamento de cargas, pois ela tem forte impacto nos discos intervertebrais, mais devido à postura do que pela exigência muscular. Grandjean e Kroemer (2005, p. 104), colocam que: “o manuseio de cargas – em especial o levantamento de cargas – deve ser considerado como trabalho pesado. […] O problema principal do manuseio de cargas não é tanto a exigência dos músculos, mas sim o desgaste dos discos intervertebrais”. De uma forma geral, pode‑se dizer que a coluna vertebral é a parte mais importante do esqueleto axial, para a ergonomia. Ela forma o eixo central do corpo e é constituída por uma superposição de peças ósseas denominadas vértebras, sendo 33 ao todo. Na parte superior, temos sete vértebras chamadas de cervicais. Em seguida, temos mais 12 que se localizam na região do tórax e recebem o nome de vértebras torácicas. Logo abaixo, na região do abdome, encontram‑se mais cinco, que são as vértebras lombares. Por fim, na região da bacia, localizam‑se mais nove vértebras, que são fixas, e se chamam sacrococcigeanas. Ou seja, das nossas 33 vértebras apenas 24 são flexíveis, permitindo a movimentação da coluna. As que possibilitam maior mobilidade são as cervicais e as lombares. Figura 49 – Coluna vertebral Os discos intervertebrais são estruturas fibrocartilaginosas que ficam entre as vértebras, unidos por fortes ligamentos e responsáveis por manter as vértebras separadas. Eles não possuem irrigação sanguínea e recebem os nutrientes por difusão dos tecidos vizinhos. O que permite a “circulação” dos nutrientes nos discos são basicamente a compressão e a descompressão, de forma alternada, que provocam um efeito de bombeamento. Este efeito é gerado pela movimentação de todo o conjunto, por 81 ERGONOMIA, ACESSIBILIDADE E SEGURANÇA DO TRABALHO isso que nas situações em que o indivíduo permanece com contrações prolongadas dos discos, como as geradas por cargas estáticas, a circulação de nutrientes fica prejudicada e, em decorrência disso, há a degeneração do disco. Pode‑se comparar o disco intervertebral a uma almofada posicionada entre as vértebras, que permite a movimentação da coluna vertebral. Quando há desgaste nestes discos, ocorrerá consequências diretas na coluna e nas pernas, causando dores e resultando em limitações da mobilidade do indivíduo. Os distúrbios e as doenças da coluna, conforme Grandjean e Kroemer (2004): “conduzem a uma ausência prolongada do trabalho e figuram hoje como uma das principais causas de invalidez prematura”. Raiz do nervo Medula espinhal Saco tecal Disco intervertel ânulo fibroso núcleo pulposo Núcleo extrudido e deslocado da medula espinhal Figura 50 – Disco cervical normal Figura 51 – Disco normal com hérnia de discos A coluna vertebral é responsável, entre outras cosias, por proteger a medula espinhal, permitir a execução de movimentos, sustentar o peso das partes do corpo, apoiando em cada vértebra o peso de todas as partes que se encontram acima dela, e também serve de apoio para a maioria das vísceras torácicas e abdominais. Observação Pela grande quantidade de funções que a coluna vertebral exerce e pela sobrecarga sofrida durante a execução de diversas atividades, ela é considerada, segundo estatísticas, a estrutura mais acometida no âmbito do trabalho. Conforme as posições adotadas e a movimentação da coluna, a compressão ou a descompressão produzida sobre os discos ocasionarãocargas e distribuições diferentes sobre os discos. 82 Unidade II A A B B C C D E F G O O H I I J J K K L L P P M M N N N ORM AL EE FF GG HH DD Figura 52 – Alterações da coluna a partir de posturas assumidas Para que a coluna consiga se equilibrar, ela apresenta três curvaturas: lordose cervical, cifose torácica e lordose lombar. A coluna vertebral pode sofrer deformações adquiridas ao longo da sua vida; geralmente elas são causadas por esforços físicos excessivos, postura inadequada, sedentarismo, doenças ou problemas existentes desde o seu nascimento, mas essas deformações, na maioria dos casos, vêm acompanhadas de processos bem dolorosos. A dor nas costas pode se originar nos músculos, nos nervos, nos ossos, nas articulações ou em outras estruturas ligadas à coluna vertebral. A dor cervical (no pescoço) é capaz de deslocar‑se por braço, mão e parte superior das costas. Na porção inferior, consegue movimentar‑se por perna, pé e incluir fraqueza e dormência. Queixa muito frequente, estima‑se que entre 65% e 80% da população mundial desenvolva esta enfermidade em alguma fase da vida. 83 ERGONOMIA, ACESSIBILIDADE E SEGURANÇA DO TRABALHO Observação Crises agudas de dorsalgia (dor nas costas) ou uma de suas variantes, a lombalgia (que afeta a parte lombar), são algumas das principais causas de afastamento do trabalho e podem estar ligadas a questões de postura. A espinha dorsal é uma complexa rede que liga nervos, articulações, músculos, tendões e ligamentos; todos eles são capazes de produzir dor. Algumas vezes, podem ocorrer mesmo quando não há qualquer problema anatômico subjacente. Figura 53 – Dor cervical Figura 54 – Dor lombar As anomalias mais comuns da coluna são: • Lordose: aumento da concavidade posterior da curvatura na região cervical ou lombar e inclinação dos quadris para frente. • Cifose: crescimento da convexidade da curva na região torácica, comum em idosos. • Escoliose: desvio lateral da coluna, saindo do seu eixo vertical. 84 Unidade II Figura 55 – Escoliose Figura 56 – Lordose Figura 57 – Cifose Figura 58 – Alinhamento em uma coluna normal Toda a carga sobra a coluna vertebral deve ser colocada na direção do seu eixo (vertical), para evitar componentes de forças perpendiculares (IIDA, 2005.) 85 ERGONOMIA, ACESSIBILIDADE E SEGURANÇA DO TRABALHO Lembrete Para que a coluna consiga se equilibrar, ela apresenta três curvaturas: lordose cervical, cifose torácica e lordose lombar. Para preservar a coluna, ao se elevar cargas pesadas, é importante que o esforço seja feito com a coluna vertebral na posição reta. Dessa forma, a pressão exercida pelas vértebras sobre os discos intervertebrais será uniforme. Quando isso não é feito corretamente, ao longo do tempo, a forma de movimentação, o peso e a elevação das cargas acarretará uma deformação no disco intervertebral e alterará sua estrutura. Errado Certo Evite curvadura do dorso Manter o dorso reto C C C2 C1 C2 = 0 Figura 59 – Postura da coluna no levantamento de cargas A compressão dos discos intervertebrais, ao se submeter a coluna vertebral aos esforços durante a movimentação de cargas, se torna muito maior devido ao momento da força que é aplicado sobre os discos, gerando uma compressão muito maior e distribuída de forma desproporcional, o que contribui para provocar problemas e degeneração neles. Figura 60 – Postura errada e certa ao levantar carga 86 Unidade II Fica óbvia a importância dos cuidados com movimentação e transporte manual de cargas. Por isso, Iida (2005) coloca que se devem seguir determinados princípios para se evitar problemas de saúde no futuro, como ilustrados na figura a seguir. Carga na vertical Cargas simétricas Carga próxima ao corpo Uso de meios auxiliares Figura 61 – Recomendações para o manuseio e transporte de cargas Além da postura adequada correta, deve‑se ter igual atenção aos movimentos, observando que a coluna não deve ser inclinada e nem sofrer rotação em seu eixo quando estiver submetida a grandes esforços físicos, precisando ser, conforme Miguel (2004), utilizada como um suporte e nunca como uma articulação. Saiba mais O material a seguir aborda a questão do LER/Dort nas diversas atividades laborais, ampliando o conhecimento sobre o tema. BRASIL. Ministério da Saúde. Secretaria de Vigilância em Saúde. Departamento de Vigilância em Saúde Ambiental e Saúde do Trabalhador. Dor relacionada ao trabalho: lesões por esforços repetitivos (LER): distúrbios osteomusculares relacionados ao trabalho (Dort). Brasília: Editora do Ministério da Saúde, 2012. Disponível em: <http://bvsms.saude.gov.br/ bvs/publicacoes/dor_relacionada_trabalho_ler_dort.pdf>. Acesso em: 10 out. 2017. Segundo Costa e Barroso (2003), para se determinar um valor limite ao transporte manual de cargas há diversos fatores envolvidos, mas eles destacam riscos inerentes ao trabalho, considerados fatores materiais, que englobam peso da carga, sua localização, frequência e duração da atividade, estabilidade do objeto, qualidade e forma de pegar, características do ambiente de trabalho e sua geometria. Outras 87 ERGONOMIA, ACESSIBILIDADE E SEGURANÇA DO TRABALHO questões estão relacionadas a fatores pessoais que se referem ao sexo do indivíduo, força e condição física, idade, dimensões (antropometria), competências e conhecimentos sobre movimentação de cargas. A Portaria nº 186/73, de 13 de março, que regulamenta o trabalho feminino, limita a 27 Kg a carga máxima que uma mulher pode despender acidentalmente e a 15 Kg quando em esforço médio regular (MIGUEL, 2004). Para Iida (2005), a capacidade de carga máxima muda de forma substancial, conforme se usem as musculaturas de pernas, braços ou dorso. As mulheres conseguem em média levantar a metade do peso dos homens. Tabela 8 – Força máxima das pernas, braços e costas para diferentes percentis da população feminina e masculina Força para movimentos não repetitivos (kgf) Mulheres Homens 95% 50% 5% 95% 50% 5% Força das pernas 15 39 78 39 95 150 Força dos braços 7 20 36 20 38 60 Força do dorso 10 24 58 21 50 105 Fonte: Iida (2005, p. 180). Para o cálculo dos valores de peso máximos a transportar, Iida (2005) tem ainda em conta a distância horizontal e vertical que existe entre a carga e o corpo. Dessa forma, e de acordo com os princípios existentes para levantamento de cargas, a capacidade de levantamento será tanto menor quanto maior for a distância existente entre ambos. Na tabela a seguir, podem‑se observar estes valores. Alguns estudos que foram efetuados resultaram em valores como limites máximos para o levantamento de cargas, mas devem ser utilizados como uma orientação já que diversos fatores devem ser analisados. Tabela 9 – Capacidade de levantamento para homens e mulheres em Kg Distância a partir do (cm) Capacidade de levantamento (kg) Corpo (horizontal) Piso (vertical) Mulheres Homens 50% 95% 50% 95% 30 30 23 11 51 45 90 19 7 44 39 150 11 5 47 29 60 30 9 2 24 9 90 6 1 28 15 150 5 0 21 11 90 30 0 0 5 0 90 1 0 10 1 150 0 0 7 0 Fonte: Iida (2005, p. 181). 88 Unidade II Outro estudo considerou a frequência de utilização e a distância mínima e máxima de pegar para se definir valores limite para levantamento de cargas, apresentados na norma Bosch. Tabela 10 – Limites máximos para o levantamento de cargas com utilização pouco frequente Altura máxima das pegas Peso máximo recomendado Frequência de utilização 1.590 mm 6 kg Um pouco frequente <2 horas/dia 1.315 mm 12 kg 990 mm 15 kg <60 levantamentos/hora ou >2 horas/dia760 mm 13,5 kg 550 mm 4,5 kg <12 levantamentos/hora Resumo Nesta unidade, observamos o valor do aprofundamento dos estudos em relação aos fatores que irão influenciar as atividades laborais, destacando a relevância de que o estudo não seja apenas estático, mas que o movimento seja analisado, uma vez que ele mostra uma grande importância ergonômica. Dessa forma, pode‑se expandir o horizontedo conhecimento da ergonomia estudando: tipos de movimentos executados, área de ação, espaços necessários, esforços e forças envolvidas nesses movimentos; além de conhecer a fisiologia do corpo humano, aprofundando‑se nas questões neuromusculares, bem como nos sistemas de alavancas que existem em nosso corpo, permitindo os movimentos e as suas características específicas. A movimentação de carga mostrou‑se merecedora de ser analisada, estudada e acompanhada, uma vez que provoca grandes forças sobre a coluna vertebral e os discos intervertebrais, podendo causar lesões graves e com consequências para a saúde da pessoa. Consequentemente, pode‑se compreender como o estudo da antropometria, da biomecânica ocupacional e de conhecimentos sobre o corpo humano são essenciais para que possamos projetar espaços, equipamentos, atividades e tudo o que relaciona o ser humano e seu ambiente, evitando problemas para sua saúde ou integridade física. 89 ERGONOMIA, ACESSIBILIDADE E SEGURANÇA DO TRABALHO Exercícios Questão 1. (Instituto AOCP 2014) Em relação à biomecânica ocupacional, é possível afirmar que: A) A contração contínua de determinados músculos, como resultado de manutenção prolongada de postura ou movimentos repetitivos, leva à fadiga muscular. B) A fadiga muscular pode ser reduzida fazendo‑se uma única e longa parada durante a jornada de trabalho ao invés de paradas curtas e frequentes. C) Movimentos bruscos são indicados já que as tensões serão muito grandes, mas terão pouca duração. D) Pessoas com bom preparo físico conseguem manter um esforço muscular máximo por alguns minutos. E) Posturas prolongadas e movimentos repetitivos auxiliam na prevenção de lesões nos músculos e articulações. Resposta correta: alternativa A. Análise das alternativas A) Alternativa correta. Justificativa: as contrações musculares em excesso (fadiga muscular) liberam ácido lático, gerando, a princípio, dores e tensões musculares e, com as repetições e manutenções prolongadas, levam a processos inflamatórios e LER (lesões por esforço repetitivo). B) Alternativa incorreta. Justificativa: a fadiga muscular é o esforço físico maior do que o normal, com repetições prolongadas sem pausas, levando o indivíduo a inflamações musculares ou tendíneas. C) Alternativa incorreta. Justificativa: movimentos bruscos não são indicados, assim como as posturas incorretas, levando o indivíduo a lesões. D) Alternativa incorreta. Justificativa: pessoas com bom preparo físico reduzem os riscos de lesão por terem músculos mais fortalecidos, no entanto, num ambiente de trabalho, o esforço muscular máximo repetidas vezes pode levar o indivíduo à lesão. 90 Unidade II E) Alternativa incorreta. Justificativa: posturas prolongadas e movimentos repetitivos levam o indivíduo a lesões e inflamações das articulações. Questão 2. (IADES 2014) A postura inadequada durante a execução do trabalho é uma das principais causas responsáveis pela ocorrência de lombalgias e lesões na coluna entre os trabalhadores. Para contornar esses danos, foi desenvolvido um novo tipo de cinto abdominal que torna a região lombar rígida e protegida, visando à correção postural, diminuição da fadiga e aumento da produtividade dos usuários. Assinale a alternativa correta quanto à coluna vertebral: A) A coluna vertebral é formada por 33 vértebras. B) O aumento da curvatura lombar é denominado escoliose. C) A região lombar da coluna vertebral possui sete vértebras. D) A coluna vertebral possui três curvaturas. E) As curvaturas fisiológicas da coluna vertebral encontram‑se no plano frontal. Resolução desta questão na plataforma. 91 FIGURAS E ILUSTRAÇÕES Figura 1 Grupo UNIP‑Objetivo. Figura 2 A) 213A.JPG. Disponível em: <http://www.objetivo.br/conteudoonline/imagens/conteudo_8023/213a. jpg>. Acesso em: 27 set. 2017. B) 213B.JPG. Disponível em: <http://www.objetivo.br/conteudoonline/imagens/conteudo_8023/213b. jpg>. Acesso em: 27 set. 2017. C) 213C.JPG. Disponível em: <http://www.objetivo.br/conteudoonline/imagens/conteudo_8023/213c. jpg>. Acesso em: 27 set. 2017. Figura 3 MD.0000028049.JPG. Disponível em: <http://portaldoprofessor.mec.gov.br/storage/discovirtual/ galerias/imagem/0000001948/md.0000028049.jpg>. Acesso em: 27 set. 2017. Figura 4 02.JPG. Disponível em: <http://www.objetivo.br/conteudoonline/imagens/conteudo_256/02.jpg>. Acesso em: 27 set. 2017. Figura 8 GALAFASSI, C. M. Medicina do trabalho: programa de controle médico de saúde ocupacional (NR‑7). São Paulo: Atlas, 1999, p. 65. Figura 9 MORAES, A. de; VELLOSO, F. J. L.; SETTI, M. E. C. Ergonomia, condições de trabalho e qualidade de vida: sistemas, produtos e programas. In: Encontro Carioca de Ergonomia, 1, 1992, Rio de Janeiro. Anais... Rio de Janeiro: Univerta/Universidade do Estado do Rio De Janeiro (Uerj), 1992, p. 135. Figura 10 Grupo UNIP‑Objetivo. 92 Figura 11 Grupo UNIP‑Objetivo. Figura 12 Grupo UNIP‑Objetivo. Figura 13 Grupo UNIP‑Objetivo. Figura 14 Grupo UNIP‑Objetivo. Figura 15 59.JPG. Disponível em: <http://www.objetivo.br/conteudoonline/imagens/conteudo_9012/59.jpg>. Acesso em: 10 out. 2017. Figura 16 FIRE‑51599_960_720.JPG. Disponível em: <https://cdn.pixabay.com/photo/2012/07/06/08/49/fire‑ 51599_960_720.jpg>. Acesso em: 29 set. 2017. Figura 17 Grupo UNIP‑Objetivo. Figura 18 FIRE‑1030751_960_720.JPG. Disponível em: <https://cdn.pixabay.com/photo/2015/11/07/11/02/fire‑ 1030751_960_720.jpg>. Acesso em: 2 out. 2017. Figura 19 SOLAN‑PROJECT‑317794_960_720.JPG. Disponível em: <https://cdn.pixabay.com/ photo/2014/04/06/15/41/solan‑project‑317794_960_720.jpg>. Acesso em: 2 out. 2017. Figura 20 IIDA, I. Ergonomia: projeto e produção. São Paulo: Blucher, 2005, p. 102. 93 Figura 21 IIDA, I. Ergonomia: projeto e produção. São Paulo: Blucher, 1997, p. 102. Figura 22 IIDA, I. Ergonomia: projeto e produção. São Paulo: Blucher, 2005, p. 105. Figura 23 IIDA, I. Ergonomia: projeto e produção. São Paulo: Blucher, 2005, p. 100. Figura 24 IIDA, I. Ergonomia: projeto e produção. São Paulo: Blucher, 2005, p. 101. Figura 25 IIDA, I. Ergonomia: projeto e produção. São Paulo: Blucher, 2005, p. 117. Figura 26 COSTA, L. F. T.; BARROSO, M. P. Introdução à ergonomia e abordagem ergonômica de sistemas. Guimarães: Grupo de Engenharia Humana do Departamento de Produção e Sistemas, 2003, p. 22. Adaptado. Figura 27 IIDA, I. Ergonomia: projeto e produção. São Paulo: Blucher, 2005, p. 127. Figura 28 IIDA, I. Ergonomia: projeto e produção. São Paulo: Blucher, 2005, p. 128. Figura 29 GRANDJEAN, E.; KROEMER, K. H. E. Manual de ergonomia: adaptando o trabalho ao homem. Porto Alegre: Bookman, 2004, p. 46. Figura 30 IIDA, I. Ergonomia: projeto e produção. São Paulo: Blucher, 1997, p. 157. 94 Figura 31 DEUTSCHES INSTITUT FÜR NORMUNG E. V. (DIN). DIN 33406. Workplace dimensions in production; terminology, types and dimensions of workplaces. Berlin: DIN, 1988, p. 22. Figura 32 GRANDJEAN, E.; KROEMER, K. H. E. Manual de ergonomia: adaptando o trabalho ao homem. Porto Alegre: Bookman, 2004, p. 59. Figura 33 23.JPG. Disponível em: <http://www.objetivo.br/conteudoonline/imagens/conteudo_9616/23.jpg>. Acesso em: 3 out. 2017. Figura 34 NEURONIOS.JPG. Disponível em: <http://www.infoescola.com/wp‑content/uploads/2009/08/neuronios. jpg>. Acesso em: 3 out. 2017. Figura 35 31.JPG. 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Acesso em: 3 out. 2017. Figura 43 20.JPG. Disponível em: <http://www.objetivo.br/conteudoonline/imagens/conteudo_9616/20.jpg>. Acesso em: 3 out. 2017. Figura 44 19.JPG. Disponível em: <http://www.objetivo.br/conteudoonline/imagens/conteudo_9616/19.jpg>. Acesso em: 4 out. 2017. Figura 45 A_27_3.GIF. Disponível em: <http://www.objetivo.br/conteudoonline/imagens/ conteudo_2073/A_27_3.gif>. Acesso em: 4 out. 2017. Figura 46 IIDA, I. Ergonomia: projeto e produção. São Paulo: Blucher, 2005, p. 72. Figura 47 IIDA, I. Ergonomia: projeto e produção. São Paulo: Blucher, 2005, p. 79. Figura 48 IIDA, I. Ergonomia: projeto e produção. São Paulo: Blucher, 2005, p. 74. 96 Figura 49 35.JPG. Disponível em: <http://www.objetivo.br/conteudoonline/imagens/conteudo_9223/35.jpg>. Acesso em: 4 out. 2017. Figura 50 A_09__2.GIF. Disponível em: <http://www.objetivo.br/conteudoonline/imagens/ conteudo_9223/A_09__2.gif>. Acesso em: 4 out. 2017. Figura 51 A_09__3.GIF. Disponível em: <http://www.objetivo.br/conteudoonline/imagens/ conteudo_9223/A_09__3.gif>. Acesso em: 4 out. 2017. Figura 52 Grupo UNIP‑Objetivo. Figura 53 44.JPG. Disponível em: <http://www.objetivo.br/conteudoonline/imagens/conteudo_9223/44.jpg>. Acesso em: 4 out. 2017. Figura 54 45.JPG. Disponível em: <http://www.objetivo.br/conteudoonline/imagens/conteudo_9223/45.jpg>. Acesso em: 4 out. 2017. Figura 55 39.JPG. Disponível em: <http://www.objetivo.br/conteudoonline/imagens/conteudo_9223/39.jpg>. Acesso em: 4 out. 2017. Figura 56 40.JPG. Disponível em: <http://www.objetivo.br/conteudoonline/imagens/conteudo_9223/40.jpg>. Acesso em: 4 out. 2017. Figura 57 42.JPG. Disponível em: <http://www.objetivo.br/conteudoonline/imagens/conteudo_9223/42.jpg>. Acesso em: 4 out. 2017. 97 Figura 58 43.JPG. Disponível em: <http://www.objetivo.br/conteudoonline/imagens/conteudo_9223/43.jpg>. Acesso em: 4 out. 2017. Figura 59 IIDA, I. Ergonomia: projeto e produção. São Paulo: Blucher, 1997, p. 152. Figura 60 Grupo UNIP‑Objetivo. Figura 61 IIDA, I. Ergonomia: projeto e produção. São Paulo: Blucher, 1997, p. 179. REFERÊNCIAS Textuais ABNT (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS). NBR ISO 9050:2015: acessibilidade e edificações, mobiliário, espaços e equipamentos urbanos. Rio de Janeiro, 2015. ABRAHÃO, J. I. et al. Introdução à ergonomia: da prática à teoria. São Paulo: Blucher, 2009. ABRAHÃO, J. I.; PINHO, D. L. M. As transformações do trabalho e desafios teórico‑metodológicos da ergonomia. Estudos de Psicologia, v. 7, p. 45‑52, 2002. ANAMT (ASSOCIAÇÃO NACIONAL DE MEDICINA DO TRABALHO). História da medica do trabalho. São Paulo, 2017. Disponível em: <https://www.anamt.org.br/portal/historia‑da‑medicina‑do‑trabalho/>. Acesso em: 27 set. 2017. BRASIL. Decreto nº 3.665, de 20 de novembro de 2000. Dá nova redação ao Regulamento para a Fiscalização de Produtos Controlados (R‑105). Brasília, 2000. Disponível em: <http://www.planalto.gov. br/ccivil_03/decreto/d3665.htm>. 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