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Ergonomia e Segurança do Trabalho Material Teórico Responsável pelo Conteúdo: Profa. Ms. Cristhiane Eliza dos Santos Revisão Textual: Profa. Ms. Luciene Oliveira da Costa Santos Ergonomia e Segurança do Trabalho • Introdução • Antropometria • Biomecânica • Fisiologia · Nesta unidade, abordaremos três assuntos relacionados à amplitude da ergonomia e segurança do trabalho. · Abordaremos, respectivamente, Antropometria, Biomecânica e Fisiologia, que são elementos necessários à análise do trabalho, bem como o projeto do posto de trabalho para as atividades relacionadas à indústria e às atividades relacionadas à prestação de serviços. OBJETIVO DE APRENDIZADO Ergonomia e Segurança do Trabalho Orientações de estudo Para que o conteúdo desta Disciplina seja bem aproveitado e haja uma maior aplicabilidade na sua formação acadêmica e atuação profissional, siga algumas recomendações básicas: Assim: Organize seus estudos de maneira que passem a fazer parte da sua rotina. Por exemplo, você poderá determinar um dia e horário fixos como o seu “momento do estudo”. Procure se alimentar e se hidratar quando for estudar, lembre-se de que uma alimentação saudável pode proporcionar melhor aproveitamento do estudo. No material de cada Unidade, há leituras indicadas. Entre elas: artigos científicos, livros, vídeos e sites para aprofundar os conhecimentos adquiridos ao longo da Unidade. Além disso, você também encontrará sugestões de conteúdo extra no item Material Complementar, que ampliarão sua interpretação e auxiliarão no pleno entendimento dos temas abordados. Após o contato com o conteúdo proposto, participe dos debates mediados em fóruns de discussão, pois irão auxiliar a verificar o quanto você absorveu de conhecimento, além de propiciar o contato com seus colegas e tutores, o que se apresenta como rico espaço de troca de ideias e aprendizagem. Organize seus estudos de maneira que passem a fazer parte Mantenha o foco! Evite se distrair com as redes sociais. Mantenha o foco! Evite se distrair com as redes sociais. Determine um horário fixo para estudar. Aproveite as indicações de Material Complementar. Procure se alimentar e se hidratar quando for estudar, lembre-se de que uma Não se esqueça de se alimentar e se manter hidratado. Aproveite as Conserve seu material e local de estudos sempre organizados. Procure manter contato com seus colegas e tutores para trocar ideias! Isso amplia a aprendizagem. Seja original! Nunca plagie trabalhos. UNIDADE Ergonomia e Segurança do Trabalho Introdução Imagine, por exemplo, qual é e como é o posto de trabalho de um professor, de um dentista, de um operador de telemarketing, de um eletricista, de um profissional que opera um guindaste no porto. Em todos os segmentos de mercado, inclusive no agronegócio, há um posto de trabalho para o profissional, e este, deve promover a integração, mais harmônica possível, entre homem, sistema e ambiente. Dentro do universo da antropometria, abordaremos as medidas físicas do corpo humano em populações diferentes. Essas medidas são importantes desde a definição do posto de trabalho até a definição de moldes para confecção de roupas para todas as idades, passando pelo “cockpit” de um veículo popular. Dentro do universo da Biomecânica, abordaremos os “mecanismos de movi- mentação” do corpo humano, bem como a resistência desse mesmo corpo huma- no diante de solicitações físicas. No universo da Fisiologia, abordaremos o funcionamento dos sistemas dos “seres vivos”, tanto animais quanto vegetais. Antropometria Segundo Iida, 2005, a origem da antropometria está na Antiguidade, pois egípcios e gregos já observavam e estudavam a relação das diversas partes do corpo. O reconhecimento dos biotipos aparece nos tempos bíblicos, e os nomes de muitas unidades de medida, utilizados hoje em dia, são derivados de segmentos do corpo. A antropometria trata das medidas do corpo humano. Aparentemente, medir as pessoas seria uma tarefa fácil, bastando para isso ter uma régua, trena e balança. Entretanto, isso não é tão simples assim quando se pretende obter medidas representativas e confiáveis de uma população, que é composta de indíviduos dos mais variados tipos e dimensões. Uma das muitas aplicações das medidas antropométricas na ergonomia é relacionada ao dimensionamento do espaço de trabalho, desenvolvimento de mobiliário, definições dos espaços internos dos automóveis, ferramentas e dispositivos, além de melhor definição do “tamanho humano” relacionado a roupas e equipamentos, principalmente com os avanços tecnológicos associados às coordenadas tridimensionais da Engenharia e da Biomecânica. Com isso, amplia- se a possibilidade do uso da tecnologia supracitada em procedimentos diagnósticos e contruções de próteses, ortopédicas, por exemplo. Segundo Barnes, 2008, o trabalho deverá ser projetado de forma que resulte no menor desgaste de energia e menor tensão fisiológica possível. 8 9 A antropometria divise-se em: • Antropometria estática: Refere-se a medidas gerais de segmentos corporais com o indivídio em posição estática (parado). • Antropometria dinâmica: Refere-se a pequenos movimentos realizados por segmentos corporais nos três planos de secções anatômicas. • Antropometria funcional: Refere-se à análise dos movimentos específicos de uma atividade considerando os três planos de secção e delimitações anatômicas em um posto de trabalho. Antropometria estática Figura 1 – Antropometria estática 9 UNIDADE Ergonomia e Segurança do Trabalho Tabela 1 – Tabela antropométrica A medida da mão é de suma importância para configuração de controles em máqui- nas e produtos de consumo. A tabela a seguir mostra a medida da mão dos alemães. Tabela 2 – Medida da mão dos alemães Número Medida Medida Antropométrica Homens Mulheres Média LC 90% Média LC 90% 1 Perímetro da mão 21,1 19,3-23,0 18,7 17,5-20,1 2 Largura da mão 10,6 9,8-11,1 -- -- 3 Perímetro do punho 17,1 15,5-18,8 16,1 14,3-17,9 4 Perímetro de “pega” (anel formado pelo polegar e indicador) 13,4 12,0-15,3 -- -- Figura 2 – Medidas da mão 10 11 Antropometria Dinâmica: Figura 3 – Movimentos da cabeça Figura 4 – Movimentos da mão Das medidas antropométricas e da amplitude de rotação das articulações dependem as medidas dos espaços de movimentação dos membros. A definição dos espaços dedicados ao trabalho humano; o método, layout e mobiliário são definidos a partir das medidas dos seres humanos. Figura 5 – Movimentos dos braços 11 UNIDADE Ergonomia e Segurança do Trabalho Figura 6 – Movimentos das pernas Figura 7 – Movimentos do pé – faixa confortável de 20 a 30º Segundo Iida, 2005, os seres humanos possuem características específicas segundo a população a que pertencem. As proporções corporais são típicas de cada etnia e se mantém inalteradas, mesmo que haja uma evolução de estatura média da população. Figura 8 – Variações de medida segundo cada etnia 12 13 Trabalho na posição em pé A altura recomendada para cada posto de trabalho em uma bancada horizontal vai depender do esforço feito pelo trabalhador. Se o trabalho inclui diferentes necessidades, a altura de trabalho é determinada pela tarefa de maior demanda. Figura 9 – Solicitação do trabalho Figura 10 – Solicitação do trabalho Para um trabalho delicado, é preciso apoio para os cotovelos, já que a musculatura do corpo ficará aliviada. A altura indicada, nessa condição, é entre 5 e 10 cm abaixo da altura do cotovelo. Pode ser que seja necessário, em atividades manuais, em virtude de espaços necessários para recipientes, ferramentas e componentes necessários ao trabalho trabalhar na altura de 10 a 15 cm abaixo da altura do cotovelo. Se o trabalho em pé solicita do trabalhador a necessidade de aplicação de força e utiliza a ajuda do pescoço e do tronco, então são recomendadas alturas mais baixas de 15 a 40 cm abaixo do cotovelo, conforme segue: 13 UNIDADE Ergonomiae Segurança do Trabalho Figura 11 – Posto de trabalho – posição em pé No trabalho em pé, um ponto importante a ser considerado: o espaço para as pernas. Durante o trabalho sentado, deve haver espaço suficiente entre a parte de baixo da bancada de trabalho e o assento, deve permitir movimento das pernas. O espaço recomendado para as pernas é 60 cm. A profundidade ao nível do joelho deve ter de 30 a 45 cm e, ao nível do piso, 65 cm. Durante o trabalho em pé, o espaço para os dedos do pé deve ter, no mínimo, 15 cm de profundidade e de altura. Recomenda-se que o espaço livre atrás do trabalhador seja de, no mínimo, 90 cm, desde que objetos grandes não sejam manuseados. Figura 12 – Espaço para pés e pernas 14 15 Figura 13 – Espaço para pés e pernas Figura 14 – Espaço para pés e pernas 15 UNIDADE Ergonomia e Segurança do Trabalho Figura 15 – Envoltório de alcance Trabalho na posição sentada Para o trabalho horizontal, sentado ou em pé, todos os componentes e dispositivos de montagem devem estar próximos ao trabalhador na superfície de trabalho, conforme segue: Figura 16 – Área de trabalho horizontal 16 17 Área 1: Área constante de trabalho (montagem). Área 2: Área de atividades leves (pegar materiais). Área 3: Atividades pouco frequentes. Só deve ser utilizada quando a área 2 estiver lotada. Observe como sentam as pessoas de um escritório em percentagem de tempo. Você senta assim? Cuidado, pode estar desenvolvendo uma doença ocupacional! Figura 17 – Trabalho sentado em escritório Dores Acusadas Pessoas Afetadas Na cabeça 14% Nos braços e mãos 15% Nas nádegas 16% Nas coxas 19% Na nuca e nos ombros 24% Nos joelhos e pés 29% Nas costas 57% Sem acusar qualquer dor 15% Figura 18 – Consequências do modo de sentar Figura 19 – Posto de trabalho na posição sentado 17 UNIDADE Ergonomia e Segurança do Trabalho Figura 20 – Assentos inadequados Distância Visual Com relação à distância visual, ela deve ser proporcional à medida do objeto de trabalho: um objeto pequeno necessita de uma distância menor e uma superfície de trabalho mais alta. Os objetos que são comparados continuamente em uma distância visual fixa (menor que um metro) devem estar sempre à mesma distância visual. Figuras 21 e 22 – Distância visual 18 19 Biomecânica A Biomecânica é o estudo da mecânica dos organismos vivos. É parte da Biofísica. Mas o que é Biofísica? A Biofísica é uma ciência interdisciplinar que aplica as teorias e os métodos da Física para resolver questões de Biologia. A Biofísica busca enxergar o ser vivo com um corpo, que ocupando lugar no espaço, e transformando energia, existe num meio ambiente o qual interage com este ser. Aspectos elétricos, gravitacionais, magnéticos e mesmo nucleares estão na fundamentação de vários fenômenos bio- lógicos, e, portanto, podem ser tratados pelos conhecimentos das ciências físicas. É estudada por algumas ciências da saúde e biológicas, como Biologia, Biotecno- logia, Enfermagem, Fonoaudiologia, Medicina, Odontologia e principalmente na Biomedicina, Engenharia Biomédica, Fisioterapia e Terapia Ocupacional. Em resumo: Biofísica é o estudo da matéria, espaço, energia e tempo que ocorrem nos Sistemas Biológicos. O estudo da estrutura e da função dos sistemas biológicos utilizando métodos da mecânica. A Biomecânica externa estuda as forças físicas que agem sobre os corpos enquanto a Biomecânica interna estuda a mecânica e os aspectos físicos e biofísicos das articulações, dos ossos e dos tecidos histológicos do corpo. A Biomecânica, além de ser atualmente uma ciência com laboratórios específicos e diversos níveis de pesquisas, nas Universidades, é também uma especialidade e uma disciplina oferecida pelos Cursos superiores de Educação Física, Fisioterapia e Terapia Ocupacional. Figura 23 – Clínicas especializadas em Biomecânica As referências iniciais relativas à análise dos aspectos biomecânicos dos movimentos corporais – humanos e animais – situam-se desde a Antiguidade Clássica e pertencem a Aristóteles, que registrou as primeiras observações sobre o ato de caminhar do homem e dos animais, como consequência da ação dos membros inferiores e patas contra o solo. O meticuloso dos movimentos do corpo, Biomecânica, tem apresentado resulta- dos surpreendentes no esporte de alto desempenho. Grupos de profissionais multidis- ciplinares estudam os movimentos dos atletas com todos os recursos que a tecnologia 19 UNIDADE Ergonomia e Segurança do Trabalho permite e desenvolvem, a partir de necessidades específicas e personalizadas, um programa de treinamento dedicado “àquele atleta”. São fisioterapeutas, ortopedistas, professores de Educação Física, especialistas em condicionamento físico e até nutri- cionista e fisiologista. O esporte de alto rendimento, para tornar o atleta competitivo a nível mundial, mobiliza muitos recursos e grandes quantias em dinheiro. Figura 24 – Corpo de atleta Figura 25 – Estudo dos movimentos do corpo para animação gráfica As observações de Aristóteles, que aparecem na história como as primeiras explicações para o gesto de deambulação (passeio, movimento) humana, foram ratificadas quase dois mil anos depois pela Terceira Lei de Newton. Mas a história ainda haveria que caminhar muito para transportar impressões observacionais subjetivas em quantificação do gesto, que só foram iniciadas a partir da invenção da fotografia. Essa invenção representou o surgimento de uma nova possibilidade metodológica para as pesquisas sobre aspectos do movimento corporal, e deu origem a um ramo da Biomecânica conhecido como cinemetria, que propicia o congelamento dos movimentos, o registro e, consequentemente, a quantificação geométrica por meio dos instantâneos – ou fotograma–, possibilitando sua descrição precisa. Até os dias atuais, esse tipo de aplicação da fotografia à Biomecânica consiste num dos principais meios de obtenção de informações sobre a geometria do movimento, e é denominada Fotogrametria não cartográfica. 20 21 Figura 26 – Laboratório de Biomecânica Figura 27 – Laboratório de Biomecânica Fisiologia A Fisiologia (do grego physis = natureza, função ou funcionamento; e logos = palavra ou estudo) é o ramo da Biologia que estuda as múltiplas funções mecânicas, físicas e bioquímicas nos seres vivos. De uma forma mais sintética, a Fisiologia estuda o funcionamento do organismo. É estudada em diversas áreas, inclusive da saúde como Biomedicina, Educação Física, Enfermagem, Farmácia, Fisioterapia, Fonoaudiologia, Medicina, Medicina Veterinária, Nutrição, Odontologia, Psicologia, Terapia Ocupacional, dentre outras biológicas. A Fisiologia grega socor re-se dos conhecimentos proporcionados pela Física para explicar como decorrem essas funções vitais e segundo que princípios físicos. Efetivamente, os conceitos da Biologia são indissociáveis da Física (ainda que aqui se fale de Física num sentido mais lato, incluindo a química). Para quem estuda a Fisiologia integrada, é importante o domínio da anatoFisiologia. É dividida classicamente em Fisiologia Vegetal e Fisiologia Animal. O campo de estudos da Fisiologia Animal estende os métodos e ferramentas de estudo da Fisiologia Humana para espécies não humanas. Também a Fisiologia Vegetal emprega técnicas de ambos os campos citados anteriormente. Seu escopo e temas são tão diversos quanto à diversidade da vida que existe no planeta. Por isso, pesquisas em Fisiologia Animal tendem a concentrar-se no entendimento de como as funções fisiológicas mudaram ao longo da história evolutiva dos animais. Outros campos de estudo importantes têm surgido na Fisiologia, como a pesquisa em Bioquímica, Biofísica, Biologia Molecular, Biomecânica e Farmacologia. 21 UNIDADE Ergonomia e Segurança do Trabalho A Fisiologia tem várias subdivisões independentes: • A EletroFisiologia ocupa-se dos fluxos de elétrons no funcionamento dos nervos e músculos e do desenvolvimento de instrumentos para a sua medida; • A NeuroFisiologiaestuda a Fisiologia do sistema nervoso; • A Fisiologia Celular ou Biologia Celular trata do funcionamento das células individuais; • A EcoFisiologia tenta compreender como os aspectos fisiológicos afetam a ecologia dos seres vivos e vice-versa; • A Fisiologia do exercício estuda os efeitos do exercício físico no organismo, em especial no homem. Alguns aspectos do funcionamento dos animais estudados pela Fisiologia: • Respiração; • Circulação; • Reprodução; • Digestão; • Cardiovação (sistema circulatório). Sistema Circulatório Sistema Respiratório Sistema Esquelético Sistema Nervoso Sistema Digestivo Sistema Muscular Sistemas do Corpo Humano Figura 28 – Sistemas fisiológicos. 22 23 Material Complementar Indicações para saber mais sobre os assuntos abordados nesta Unidade: Vídeos Antropometria https://youtu.be/b7kdFt2Hpdc Técnicas antropométricas https://youtu.be/QwXcKAuhooE Biomecânica do pé https://youtu.be/0EHV2PfDv7I Laboratório de Biomecânica https://youtu.be/AUYYjawZsH0 Ciência das artes marciais – Biomecânica do judô https://youtu.be/oLRpzvBkXmE Fisiologia humana https://youtu.be/w4-1-QaXc5c 23 UNIDADE Ergonomia e Segurança do Trabalho Referências BARNES, R. M. Estudo de movimentos e de tempos: projeto e medida do trabalho. São Paulo. Editora Blucher, 1977. IIDA, I. Ergonomia, projeto e produção. São Paulo. Editora Blucher, 2005. Sites Visitados Ergo e Ação – Engenharia de Produção da Universidade Federal de São Carlos: <http://www.simucad.dep.ufscar.br/ptbergoacao.htm> Biomecânica - <http://pt.wikipedia.org/wiki/Biomec%C3%A2nica> Fisiologia - <http://pt.wikipedia.org/wiki/Fisiologia> 24