2.1 - CONSIDERAÇÕES GERAIS

2.1 - CONSIDERAÇÕES GERAIS
Os comportamentos do ser humano no trabalho podem ser estudados sob dois ângulos: Sistema de transformação de energia: atividades motoras (ou musculares) de trabalho, que permitem a transformação da energia físico-muscular em energia mecânica de aplicação de forças, de deslocamentos, de movimentos, de manutenção de posturas,... Sistema de recepção e tratamento de informação: atividades cognitivas de trabalho, que permitem a detecção, a percepção e o tratamento das informações recebidas do meio ambiente de trabalho.

Respostas verbais ou motoras tratamento informação
2.1 - CONSIDERAÇÕES GERAIS Sub-sistema de estocagem Memória de longo-termo Memória de curto-termo Discriminação Olhos Membros Energias do meio ambiente Reconhecimento de padrões Interpretação Respostas verbais ou motoras Ouvidos Posturas Outros órgãos Tomada de decisão Voz 109 BIT/S Sub-sistema sensorial 10² BIT/S Sub-sistema tratamento informação 107 BIT/S Sub-sistema resposta Figura Modelo antropocêntrico do ser humano em atividade de trabalho

2.2 - Fisiologia do Trabalho Muscular
A descrição do trabalho muscular permite evidenciar as relações existentes entre o ser humano e seu posto de trabalho; Sem detalhar os aspectos histológicos e bioquímicos, de pouco interesse para a ergonomia, salientamos a existência dos músculos sinérgicos e dos músculos de controle; Os músculos sinérgicos são enganjados principalmente nas atividades dinâmicas. Os músculos de controle são enganjados nas contrações prolongadas.

O tecido muscular é um tecido adaptado à contração. Distingue-se: A contração estática ou isométrica; A contração dinâmica ou anisométrica. A tensão desenvolvida ao nível da extremidade dos tendões depende dos seguintes aspectos: número de fibras musculares excitadas; ângulo de articulação; estado do músculo; tipo de organização espacial das fibras; cor do músculo (branca ou vermelha).

Toda atividade profissional necessita um trabalho muscular, mais ou menos importante, segundo as tarefas a serem realizadas. Este trabalho muscular é necessário tanto para a manutenção de uma simples postura, quanto para a execução de gestos e movimentos de trabalho; O conhecimento da fisiologia muscular é a base dos estudos ergonômicos do homem como um sistema de transformação de energia, onde um arranjo físico do posto de trabalho pode diminuir os gastos energéticos e a fadiga física produzida pela realização de uma tarefa com forte solicitação muscular.

Figura 2.2 - Contração e relaxamento das fibras musculares
2.2 - Fisiologia do Trabalho Muscular PROPRIEDADES ESSENCIAIS DOS MÚSCULOS: O músculo é constituído de um grande número de fibras musculares (de à ); Este sistema de fibras é constituído de substâncias proteicas: a actina e a miosina; Este sistema de fibras apresentam dois estados possíveis: contração ou relaxamento; actina miosina Fibra contraída Fibra relaxada Figura Contração e relaxamento das fibras musculares

Figura 2.3 - Fibras musculares
2.2 - Fisiologia do Trabalho Muscular Figura Fibras musculares

A contração muscular depende do influxo nervoso, por intermédio de unidades motoras (uma unidade motora é representada por uma fibra nervosa que aciona várias fibras musculares); No relaxamento, poucas unidades motoras são acionadas, apenas aquelas responsáveis pela manutenção do tonus muscular; Quando de uma contração muscular, ocorre um recrutamento, maior ou menor, de unidades motoras em função da intensidade de contração.

Atividade Muscular: Cada fibra muscular se contrai com uma determinada força e a força total do músculo é a soma das forças das fibras envolvidas na contração; A força absoluta do músculo está na faixa de 30 à 40 N/cm2 da seção transversal de músculo. Isto significa que um músculo com 1cm2 de seção transversal pode suportar de 3 à 4 Kg no sentido vertical;

Os movimentos são comandados pelos centros motores corticais com uma frequência de influxo que leva a uma resposta do músculo em tétanos perfeitos (40/s); As intervenções dos centros motores são conscientes, mas, na medida em que se estabelece um condicionamento, a execução do movimento passa ocorrer sem intervenção da consciência (automatismo).

Sinapse neuro-muscular Sinapse interneuronal Axônio Músculo Dendritas Figura Transmissão da informação entre diversos elementos nervosos ou musculares

Aspectos físico-químicos da atividade muscular : Toda atividade muscular implica em um gasto de energia. Esta energia necessária à contração muscular é de origem química: O organismo produz trabalho a partir da energia química. A alimentação aporta os nutrientes que, uma vez metabolizados no organismo, servirão para cobrir as necessidades básicas e energéticas do conjunto das células. É principalmente a partir dos glicídeos e dos lipídeos que as necessidades energéticas serão cobertas;

Ao nível dos músculos esta cobertura se fará: diretamente, a partir da glicose ou do metabolismo dos ácidos graxos, segundo o tipo de músculo; indiretamente, a partir da fosfocreatina que se decompõe em presença da ADP, em creatina e ATP.

Figura 2.5 - Diagrama do metabolismo energético no trabalho muscular
2.2 - Fisiologia do Trabalho Muscular Glicose Fosfatos ricos em energia Sem O2 Ácido láctico Ácido pirúvico Regeneração Contração muscular Com O2 Com O2 H2o e CO2 Fosfatos pobres em energia Figura Diagrama do metabolismo energético no trabalho muscular Fluxo de energia Rotas de reação

Segundo o músculo, o metabolismo envolvido será diferente. Assim sendo: Na musculatura estriada a respiração constitui a principal fonte de energia utilizada para fosforizar a ADP por fosforização oxidativa. As células musculares estriadas são particularmente ricas em mitocôndrias, sede das cadeias respiratórias de resíntese da ATP. Os músculos estriados utilizam em geral os ácidos graxos como principal combustível. São músculos posturais ricamente vascularizados.

Na musculatura lisa é a glicose que constitui a principal fonte de energia para a refosforização da ADP. Segundo o princípio da conservação da energia, a energia química assim gasta, é restituída sob a forma de energia mecânica (1/4) e de energia calorífica (3/4). Durante um trabalho muscular, ocorre produção de dejetos metabólicos ácidos, pirúvicos e láticos, que estão na origem da acidez observada quando de um trabalho muscular intenso ou anaeróbico.

O corpo humano como um sistema de alavancas: Os músculos, ossos e juntas formam diversas alavancas no corpo, semelhantes as alavancas mecânicas. Para cada movimento, há pelo menos dois músculos que trabalham antagonicamente: quando um se contrai, o outro se distende. Por exemplo, ao dobrar o braço sobre o cotovelo, há uma contração do bíceps e uma distensão do tríceps. Os músculos podem funcionar de forma mais ou menos complexa, fazendo parte de um conjunto mais amplo, permitindo várias combinações de movimentos, como as contrações associadas a movimentos rotacionais.

Alavanca interfixa: o apoio situa-se entre a força e a resistência. Um exemplo típico é o tríceps. Este tipo de alavanca é o mais adequado para transmitir velocidade e pouca força; Alavanca interpotente: a força é aplicada entre o ponto de apoio e a resistência. É caso do bíceps. Este tipo de alavanca é um dos mais comuns no corpo. Os músculos se inserem próximos à articulação e facilitam a realização de movimentos rápidos e amplos.

Alavanca inter-resistente: a resistência situa-se entre o ponto de apoio e a força. É o caso dos músculos da face posterior da perna (panturrilha), que se ligam ao calcanhar e permitem suspender o corpo na ponta dos pés. Este tipo de alavanca sacrifica a velocidade para ganhar força.

COLUNA VERTEBRAL A coluna vertebral é constituída de 33 vértebras, classificadas em cinco grupos: Vértebras cervicais (7); Vértebras torácicas ou dorsais (12); Vértebras lombares (5); Vértebras sacrococcigenas (9): (5) estão fundidas e formam o sacro e as (4) da extremidade inferior são pouco desenvolvidas e formam o cóccix.

Das 33 vértebras, apenas 24 são flexíveis e, destas, as que têm mais mobilidade são as cervicais e as lombares; As vértebras dorsais estão unidas a 12 pares de costelas, formando a caixa torácica, que limitam os movimentos; Entre uma vértebra e outra existe um disco intervertebral cartilaginoso. As vértebras também se conectam entre si por ligamentos; Os movimentos da coluna são possíveis pela compressão e deformação dos discos e pelo deslizamento dos ligamentos.

Figura 2.5 - A coluna vertebral
2.2 - Fisiologia do Trabalho Muscular Figura A coluna vertebral

As principais deformações da coluna são: Escoliose: é um desvio lateral da coluna; Cifose: é o aumento da convexidade, acentuando-se a curva para a frente na região torácica, correspondendo ao corcunda; Lordose: é um aumento da concavidade posterior da curvatura na região cervical ou lombar, acompanhado por uma inclinação dos quadris para a frente.

Noção de trabalho muscular: A força muscular: é uma ação com uma direção, um sentido e uma intensidade. Ela varia em função: dos músculos solicitados; das atitudes (alongamento, obliqüidade e gravidade); dos sujeitos (sexo, idade, lateralidade, treinamento). Noção de trabalho estático: é um trabalho sem deslocamento aparente. Ele corresponde à contrações musculares isométricas. Este trabalho permite a manutenção dos segmentos ósseos numa determinada atitude (postura, segurar um objeto,...)

Noção de trabalho dinâmico: é um trabalho que permite contrações anisométricas sucessivas com alternância de relaxamentos dos músculos, como nas tarefas de martelar, serrar, girar um volante ou caminhar. A atividade dinâmica resulta da ação: dos músculos sinérgicos envolvidos no início do movimento; dos músculos de controle que regulam o movimento em curso da ação, permitindo assim a precisão do gesto.

TÉCNICA DE ESTUDO - EXPLORAÇÃO FUNCIONAL DO MÚSCULO: Medida da força muscular: é realizada com a utilização de um dinamômetro. Assim, pode-se medir a força máxima dos diferentes músculos que intervêm em uma atividade profissional. Força muscular máxima é a maior força que um sujeito pode manter constante durante um determinado lapso de tempo (2 à 5 segundos). Medida do trabalho muscular: dinâmico: o trabalho é o produto da força aplicada pelo deslocamento realizado. Ele se exprime em Joules (1 Kgm = 9,82 J = 2,35 Cal = 0,49 ml O2 ). Mede-se por meio de ergômetros, bicicletas ou esteiras ergométricas.

Estático: a partir do momento em que este tipo de trabalho muscular foi definido como um trabalho sem deslocamento, do ponto de visto físico do termo não existe trabalho. Para avaliar a intensidade deste tipo de atividade muscular, pode-se medir o gasto energético que ele provoca. Entretanto, é preciso saber que esta medida é sempre sub-avaliada. Eletromiografia: permite avaliar a intensidade da contração muscular. De fato, ela permite avaliar o envolvimento do número, mais ou menos importante, de unidades motoras no interior de cada músculo.

CAPACIDADES DE TRABALHO DE UM MÚSCULO: A capacidade de trabalho faz intervir: a força realizada e a duração do esforço. Capacidade de trabalho estático: é o produto da força exercida (F) pelo tempo máximo ou limite (t lim), durante o qual a força pode ser exercida. Quando F é máxima, o tempo limite é de 2,5 à 10 s abaixo de 20% da Fmax , a contração pode ser mantida durante um tempo teoricamente ilimitado; acima de 20% da Fmax , o t lim de manutenção (aparecimento de fadiga) é função do nível de contração.

Capacidade de trabalho dinâmico: potência de pico: potência máxima em um trabalho dinâmico ativo; potência crítica: potência que pode ser mantida sem limite de tempo.

SOLICITAÇÃO FISIOLÓGICA E TRABALHO MUSCULAR: Solicitação absoluta: A contração muscular necessita um aporte em princípios nutritivos assegurada por adaptações vegetativas: Vasodilatação e aumento do fluxo sangüíneo nos músculos;. Aceleração cardíaca e conseqüente aumento do fluxo e do trabalho cardíaco; Aumento da capacidade respiratória e conseqüente aumento do fluxo de oxigênio através dos pulmões no sentido do sangue;

A atividade muscular se acompanha de um aumento de gasto energético, avaliado pela medida de consumo de O2 por calorimetria respiratória e expressa em Kcal/min. Solicitação relativa: Todos os sujeitos não apresentam a mesma aptidão ao trabalho muscular; Uma mesma carga física de trabalho não constitui uma mesma solicitação para o organismo segundo a morfologia, a idade, o sexo e o condicionamento, sem esquecer o estado de saúde.

A DESCRIÇÃO DA ATIVIDADE MOTORA: A observação direta: Pesquisa o alcance, a repartição da atividade muscular, o tipo e as modalidades de contração, as características dimensionais do posto de trabalho, as conseqüências fisiológicas e a intensidade aparente da tarefa. A observação instrumental: Gravação do movimento (fotografia, vídeo e crono-ciclografia); Análise eletromiográfica (EMG): quando de uma contração, a ativação das fibras musculares é acionada pelo aparecimento de um PA do músculo que se propaga à superfície da fibra e que é detectado por meio de eletrodos de superfície, colados sobre a pele dos músculos estudados.

2.3 - Antropometria: Medidas e Aplicações
Alguns termos estatísticos importantes em antropometria: População: conjunto dos indivíduos, objetos ou medidas; Amostra: parte representativa de uma população; Distribuição: repartição de uma população ou de uma amostra em classes delimitadas em função do critério estudado; Distribuição normal: é a distribuição que segue uma curva de GAUSS; Percentil: corte dos valores obtidos em porcentagem do número de valores por ordem crescente ou decrescente (5 percentil - 50 percentil - 95 percentil); Média: soma dos valores obtidos divididos pelo número de valores; Mediana: valor que separa em seu meio a distribuição dos valores; Moda: valor cuja freqüência é a mais elevada; Dispersão: amplitude das variações em torno da média (parâmetro utilizado: desvio-padrão s); Correlação: é a relação existente entre duas variáveis (figura 2.6).

Figura 2.7 - Correlações entre diferentes dimensões corporais
2.3 - Antropometria: Medidas e Aplicações Correlação média (~0,50) Correlação fraca (~0,24) Peso (KgF) Altura do joelho (cm) Idade (anos) Altura do tronco (cm) Correlação forte (~0,83) Estatura (cm) Envergadura (cm) Figura Correlações entre diferentes dimensões corporais

As técnicas de medidas antropométricas: Paquímetro de MARTIN: bastante preciso; exige boa aprendizagem; permite medidas de extremidades e a determinação volumes; permite medidas lineares e a determinação de comprimentos das diversas articulações. Método de MORAND: bastante rápido; simples de ser empregado; permite medidas de extremidades. Dimensões úteis de serem medidas: distâncias extremas; distâncias inter-articulares.

Figura 2.8 - Paquímetro de MARTIN
2.3 - Antropometria: Medidas e Aplicações Figura Paquímetro de MARTIN

Figura 2.9 - Método de MORAND
2.3 - Antropometria: Medidas e Aplicações Figura Método de MORAND

Medidas e dados antropométricos Fatores de variação dos dados antropométricos: as diferenças inter-individuais Fatores étnicos (segundo SHELDON, 1940): endomorfo: tipo de formas arredondadas, tipo pêra, com grandes depósitos de gordura; mesomorfo: tipo musculoso, de formas angulosas, com pouca gordura subcutânea; ectomorfo: tipo de formas longas e finas, com mínimo de gordura e músculos.

Fatores nacionais: disparidades sócio-econômicas regionais. Fatores sócio-profissionais: operários: menor estatura; executivos: estatura mais elevada. Fatores de envelhecimento: redução da estatura com a idade (~ 6 cm entre 20 e 65 anos) Fatores sexuais: diferença de estatura entre o homem e a mulher (~ 12 cm) Crescimento secular da estatura: aumento da estatura média de uma determinada população.

Levantamento de medidas antropométricas: 1) Definição dos objetivos do levantamento antropométrico; 2) Definição das medidas a serem coletadas; 3) Escolha do método de medida; 4) Seleção da amostra; 5) Realização das medidas; 6) Análise estatística.

Antropometria estática 1) Estudo de ordem morfológica: medidas efetuadas a partir da referência de pontos anatômicos rigorosamente definidos; medidas utilizadas para a avaliação das diferenças inter-raciais.

2) Estudo de ordem ergonômica: ao menos um ponto impreciso: distância cotovelo-ombro; dois pontos imprecisos: distância nádega-popliteal; além da imprecisão, é necessário levar em consideração a vestimenta do indivíduo. 3) Os resultados de um levantamento antropométrico estático: Medidas de perfil: corpo em pé, corpo sentado, mãos, pés e cabeça; Medidas de face: corpo em pé, corpo sentado, palma das mãos, pega, planta dos pés e cabeça.

Figura 2.10a:

Figura 2.10b:

Medidas efetuadas em um levantamento antropométrico estático: Corpo: 01 - estatura 02 - altura do nível dos olhos - sujeito em pé 03 - altura do ombro - sujeito em pé 04 - altura do cotovelo - sujeito em pé 05 - altura do quadril 06 - altura da falange 07 - alcance inferior máximo - sujeito em pé 08 - altura da cabeça - assento 09 - altura do nível dos olhos - assento 10 - altura do ombro - assento 11 - altura do cotovelo - assento 12 - altura das coxas - assento 13 - profundidade nádega - joelho - sujeito sentado 14 - profundidade nádega - popliteal - sujeito sentado 15 - altura dos joelhos - sujeito sentado 16 - altura popliteal - sujeito sentado 17 - largura bideltóide - sujeito sentado 18 - largura do tórax entre axilas - sujeito sentado 19 - largura do quadril - sujeito sentado 20 - profundidade do tórax - sujeito sentado 21 - profundidade do abdômen - sujeito sentado 22 - comprimento do braço 23 - profundidade da falange - cotovelo - sujeito sentado 24 - profundidade do ombro - falange - sujeito em pé 25 - profundidade do ombro - palma - sujeito em pé 26 - profundidade da cabeça 27 - largura da cabeça 28 - alcance dos antebraços - sujeito sentado 29 - largura cotovelo à cotovelo - sujeito sentado 30 - altura da cabeça - sujeito sentado 31 - altura do nível dos olhos - sujeito sentado 32 - altura do ombro - sujeito sentado 33 - alcance frontal máximo - sujeito sentado 34 - alcance vertical máximo - sujeito em pé 35 - alcance vertical máximo - sujeito sentado 36 - profundidade das costas - palma - sujeito em pé 37 - comprimento do membro superior 38 - altura do cotovelo - sujeito sentado 39 - envergadura 40 - envergadura dos ombros

29 Figura 2.11a - Medidas efetuadas em um levantamento antropométrico estático do corpo em pé e sentado

33 28 30 31 32 38 Figura 2.11b - Medidas efetuadas em um levantamento antropométrico estático do corpo em pé e sentado

Mão: 41 - comprimento da mão 42 - comprimento da palma da mão 43 - largura da mão - metacarpal 44 - largura da mão - através do polegar 45 - diâmetro máximo de pega 46 - envergadura máxima da mão 47 - envergadura funcional máxima da mão 48 - comprimento do polegar 49 - comprimento do dedo indicador 50 - comprimento do dedo médio 51 - comprimento do dedo anular 52 - comprimento do dedo mínimo 53 - largura do polegar 54 - espessura do polegar 55 - largura do dedo indicador 56 - espessura do dedo indicador 57 - espessura da mão (metacarpal) 58 - espessura da mão (com o polegar) Pé: 59 - largura do pé descalço 60 - comprimento do quinto dedo 61 - comprimento do pé descalço 62 -largura do calcanhar 63 - comprimento interno do passo Cabeça: 64 - profundidade da cabeça 65 - largura da cabeça 66 - distância do queixo ao topo da cabeça 67 - distância da boca ao topo da cabeça 68 - distância do nariz ao topo da cabeça 69 - distância da orelha ao topo da cabeça 70 - distância do olho ao topo da cabeça 71 - distância da orelha à parte de trás da cabeça 72 - distância do olho à parte de trás da cabeça 73 - distância do nariz à parte de trás da cabeça 74 - largura inter-pupilar 75 - largura britageal 76 - largura do maxilar 77 - diâmetro da cabeça 78 - diâmetro máximo da cabeça desde o queixo

45 51 50 49 52 55 59 41 43 61 60 42 48 60 44 54 63 62 46 56 57 58 47 53 Figura Medidas efetuadas em um levantamento antropométrico estático da mão e do pé

65 74 64 64 72 75 71 73 76 70 68 66 69 67 77 78 Figura Medidas efetuadas em um levantamento antropométrico estático da cabeça

Antropometria dinâmica e funcional Registro dos movimentos: utilizando crono-fotografia; utilizando filmagem (vídeo); utilizando um sistema de planos tri-ortogonais: zonas de conforto e de máximo alcance. permitem a delimitação do espaço onde deverão ser posicionados os controles.

Alcance dos movimentos: Cabeça, tronco, pernas, pé, mãos, punho, antebraço e ombro: abdução adução elevação flexão extensão pronação supinação rotação

Figura 2.14a - Amplitudes articulares da cabeça
2.3 - Antropometria: Medidas e Aplicações 82 82 80 81 79 79 85 86 83 84 Figura 2.14a - Amplitudes articulares da cabeça

Figura 2.14b - Amplitudes articulares do tronco
2.3 - Antropometria: Medidas e Aplicações 87 87 90 88 89 Figura 2.14b - Amplitudes articulares do tronco

Figura 2.14c - Amplitudes articulares dos pés, pernas e coxas
2.3 - Antropometria: Medidas e Aplicações 94 93 95 92 91 96 104 103 102 101 100 99 97 98 106 105 107 108 Figura 2.14c - Amplitudes articulares dos pés, pernas e coxas

Figura 2.14d - Amplitudes articulares dos membros superiores
2.3 - Antropometria: Medidas e Aplicações 112 111 110 109 113 116 118 114 117 115 Figura 2.14d - Amplitudes articulares dos membros superiores

Figura 2.14e - Amplitudes articulares das mãos
2.3 - Antropometria: Medidas e Aplicações 121 119 122 123 124 125 120 128 126 127 129 Figura 2.14e - Amplitudes articulares das mãos

Avaliação da amplitude máxima dos movimentos articulares: A amplitude varia em função dos seguintes aspectos: articulação; idade; sexo; constituição física; treinamento; postura.

Avaliação da dimensão máxima de preensão definido pelo conjunto das posições extremas alcançadas pelo polegar; na prática, determina-se este espaço levando-se em conta o modo de preensão: (A) polegar - indicador (B) pinça com 2 ou 3 dedos (C) empalmadura

Figura 2.15 - Dimensão máxima de preensão
2.3 - Antropometria: Medidas e Aplicações A C B Figura Dimensão máxima de preensão

Figura 2.16 - Ângulos de conforto
2.3 - Antropometria: Medidas e Aplicações Ângulos de conforto: 1 RC (articulação medula-cervical) E 8 4 3 M C 5 G H 6 2 Eixo do tronco Eixo vertical 7 D Figura Ângulos de conforto

LIMITE INFERIOR (graus)
2.3 - Antropometria: Medidas e Aplicações LEGENDA DEFINIÇÃO DO ÂNGULO LIMITE INFERIOR (graus) LIMITE SUPERIOR (graus) 1 Vertical / eixo cabeça o 40 2 Vertical / eixo tronco - 5 + 20 3 Vertical / eixo do braço 5 35 4 Eixo braço / ante-braço 80 110 5 Eixo tronco / eixo coxa 85 110 6 Eixo coxa / eixo perna 95 120 7 Eixo perna / eixo pé 85 95 8 Eixo ante-braço / eixo mão 170 190 Tabela Ângulos de conforto das diversas articulações do corpo humano

Utilização de dados antropométricos: Definir a população usuária: sexo, idade, nacionalidade; vestuário; população atual e futura. Coletar os dados úteis: dimensões - amplitudes articulares; medidas sobre a população usuária; medida sobre uma amostra desta população; referências à dados já conhecidos (tabelas) procurando dar a devida correção.

Utilização de dados antropométricos: direta de tabelas de dados de uma determinada população ; por intermédio de manequins planos; por intermédio de figuras tridimensionais, com maquetes dos elementos materiais; por intermédio de estações CAD, com softwares tipo ERGODATA.

FIGURA Manequins planos (população de motoristas de caminhões) Segundo WISNER e REBIFFE(1975)

2.3 - Antropometria: Medidas e Aplicações Escolha dos dados:
Utilização de um ou vários dados antropométricos sem nenhuma correlação. Neste caso devem ser escolhidos: Seja os dados 95%. Exemplo: dimensões de vias de passagens (levar em conta o vestuário e as cargas a serem transportadas); Seja os dados 5%. Exemplo: altura de uma gôndola de supermercado;

Utilização de vários dados associados entre si. Exemplos: os vestuários, os calçados, os capacetes, os óculos,... dificuldades: as correlações entre os diferentes dados são pouco significativas; solução: definir diferentes manequins (vestuários) ou introduzir regulagens (capacetes). Escolha de dados em função das diferentes exigências da tarefa.

Princípios para aplicação de dados antropométricos: Princípio: projetos para o tipo médio; Princípio: projetos para indivíduos extremos; Princípio: projetos para faixas da população; Princípio: projeto para o indivíduo; Considerações sobre a aplicação dos princípios.

Regras gerais sobre a utilização de dados antropométricos: Na escolha dos dados antropométricos, o engenheiro de produção deve verificar a definição exata das medidas e as características da população em que a amostra foi baseada; As dimensões antropométricas podem variar de acordo com as etnias e com a época da coleta; ERGON/EPS/UFSC

Há influências econômicas nas medidas antropométricas (pessoas de menor poder aquisitivo podem ser até 10 cm a menos em relação às pessoas de maior poder aquisitivo); Projetos desenvolvidos no exterior nem sempre se adaptam às características antropométricas da população brasileira;

No uso de dados antropométricos, o engenheiro de produção deve verificar qual é a tolerância aceitável para acomodar as diferentes dimensões encontradas na população de usuários; As ferramentas e espaços de trabalho podem ser dimensionados para a média da população (50%) ou um de seus extremos (5% ou 95%);

As ferramentas e os espaços de trabalho devem ser adaptados para pelo menos 90% da população; O dimensionamento de um posto de trabalho está intimamente relacionado com a postura exigida para realização de uma determinada tarefa.

2.4 - Biomecânica Ocupacional
OS GESTOS DE TRABALHO TAREFAS MANUAIS E MOVIMENTOS DAS MÃOS Atividade da mão e tarefa manual Importância da mão nos gestos de trabalho: grande plasticidade mecânica, importante mobilidade dos dedos em relação a multiplicidade de ossos, músculos e articulações e, em relação a fineza da inervação motora e sensitiva (tato); A mão é um instrumento de pega e de manipulação delicada, pois é nela que se observa uma convergência dos efeitos resultantes da mobilização, mais ou menos generalizada, dos membros, do tronco,...

OS GESTOS DE TRABALHO desfavorável modificada Figura Atividade da mão e tarefa manual: adaptações de empunhadura em função da anatomia da mão.

OS GESTOS DE TRABALHO Os movimentos manuais: Os movimentos especificamente manuais: Envolvem atividades de manipulação com imobilização do tronco, dos braços, dos ante-braços. Esses movimentos são encontrados em tarefas finas e delicadas como micro-soldagem, desenho decorativo em cerâmica, relojoaria, micro-eletrônica. Figura Três posições de preensão especificamente manuais. Os valores referem-se as forças nos dedos.

OS GESTOS DE TRABALHO Os movimentos não especificamente manuais: Envolvem um certo número de segmentos corporais: mobilização do ante-braço, do braço e, às vezes, de movimentos de acompanhamento do tronco. Esta mobilização é necessária à aplicação de força e a realização eficaz do gesto de trabalho, como por exemplo em tarefas de aperto de parafusos de maiores dimensões, conforme figura 2.20.

Figura 2.20 - Movimentos não especificamente manuais.
2.4 - Biomecânica Ocupacional OS GESTOS DE TRABALHO Envolvimento do tronco, do braço e do antebraço, além , é claro, da mão, para a realização do gesto de trabalho Figura Movimentos não especificamente manuais.

OS GESTOS DE TRABALHO A análise das tarefas manuais: Uma tarefa manual pode ser definida como sendo constituída de uma ou mais seqüências de movimentos, específicos e não específicos, comportando exigências cumulativas de precisão, velocidade e/ou força; Diversos estudos foram realizados na indústria, com o objetivo de racionalizar e quantificar as atividades gestuais desenvolvidas pelos trabalhadores, dando origem à vários métodos de análise e de medida dos tempos e movimentos.

OS GESTOS DE TRABALHO Os movimentos gestuais dirigidos: Hierarquia muscular e gestos: segundo as características da atividade manual, a musculatura utilizada será totalmente diversa: Os movimentos delicados (atividades específicas de pequenas manipulações, por exemplo) mobilizam a musculatura fina; Em contrapartida, as atividades não especificamente manuais, mobilizam uma musculatura mais robusta (necessidade de mobilização de segmento de membro mais pesado); A boa coordenação desses dois tipos de musculatura faz do gesto de trabalho um movimento dirigido.

OS GESTOS DE TRABALHO Tipos de gestos em função dos circuitos empregados: Os gestos voluntários: São os gestos realizados de forma consciente pelo sujeito e que envolve o córtex cerebral. Como todos os gestos, eles subentendem uma interação entre a força muscular e a força gravitacional. Eles podem ser: Gestos voluntários subentendidos: São gestos lentos, tensos, operados por contração dos músculos sinérgicos e de controle, que trabalham em sentido opostos. A duração desses gestos é igual à soma do tempo de reação, da duração do movimento primário (deslocamento do membro superior) e da duração do movimento secundário (ajustamento final do gesto);

OS GESTOS DE TRABALHO Gestos voluntários balísticos: São gestos mais econômicos em termos energéticos, eles são muito mais rápidos e a ação simultânea dos músculos sinérgicos e de controle é bastante reduzida. A duração desses gestos é igual à soma do tempo de reação e do tempo de movimento primário, e o ajuste final é reduzido quase a nada. Este tipo de gesto é utilizado, por exemplo, em caso de perigo, quando de uma parada brusca de uma máquina em funcionamento. O movimento balístico termina, então, sobre o botão vermelho de parada de urgência, que está localizado, normalmente, ao lado do painel de comando das máquinas e equipamentos, cujo diâmetro é aproximadamente o da palma da mão.

OS GESTOS DE TRABALHO Os gestos automáticos ou automático-voluntários: São os gestos que correspondem às atividades motoras que envolvem um nível de integração sub-cortical. Pode ser observado em trabalhadores experientes. Um exemplo de atividade automática-voluntária é dado pela análise do comportamento operativo de um motorista quando da condução de um veículo em uma rua bastante conhecida. Os gestos reflexos: São gestos que correspondem a circuitos reflexos bem conhecidos, do ponto de vista fisiológico. Este tipo de gesto ocorre, por exemplo, em caso de perigo para a integridade física corporal do sujeito: reação à choque, calor, gesto de proteção do rosto.

OS GESTOS DE TRABALHO A classificação dos gestos em função do tipo de tarefa: A tarefa de ajustamento contínuo: Este tipo de tarefa é caracterizada pela necessidade de ajustar, a cada instante, a ação motora a seu objetivo. As informações vindo do ambiente de trabalho e variando de forma aleatória, exigem uma resposta motora contínua e permanentemente corrigida. Por exemplo, a condução de um automóvel e o corte de determinados materiais segundo um traçado pré-determinado.

OS GESTOS DE TRABALHO A tarefa de ajustamento descontínuo: Este tipo de tarefa é caracterizada pelo fato de que a necessidade de ajustar a ação motora ao seu objetivo não ocorre a todo instante. As informações provenientes do ambiente de trabalho são independentes da natureza da resposta motora precedente. Entram neste tipo de tarefa aquelas que comportam uma única e mesma ação (por exemplo: girar um botão com duas posições) e aquelas que comportam uma seqüência de gestos, mais ou menos isolados (por exemplo: digitação, onde após um erro o digitador pode perfeitamente continuar a digitar o texto)

OS GESTOS DE TRABALHO Classificação em função da cinemática do gesto: Cadeia articulada (ou cinemática) é um sistema de segmentos móveis ligados entre si por meio de articulações; Cadeia articulada aberta: quando nenhuma resistência exterior apreciável não se opõe ao movimento de sua extremidade distal; Cadeia articulada fechada: uma cadeia cuja extremidade distal encontra uma resistência exterior que impede ou limita seu movimento livre. Neste caso três possibilidades podem ocorrer: a parte distal se move, apesar da resistência (esforço dinâmico); a parte próxima se desloca em relação a parte distal imobilizada; nenhum movimento ocorre (esforço estático)

OS GESTOS DE TRABALHO OS FATORES QUE INFLUENCIAM OS GESTOS: A aprendizagem: A aprendizagem de um trabalho consiste em criar circuitos sensório-motores preferenciais que, na medida em que vão sendo elaborados, tendem a se tornar cada vez menos conscientes; Neste sentido, o endereço gestual máximo é obtido quando este circuito torna-se perfeitamente automático; O gesto pode, então, ser executado em um nível sub-cortical e o nível cortical intervêm somente para criar a concentração necessária à realização da tarefa; Dois processos neuro-fisiológicos concorrem à aprendizagem: o processo central e o periférico.

OS GESTOS DE TRABALHO Processo central: Estabelecimento de planos de cooperação muscular, por meio da criação de vias neuro-fisiológicas particulares; Nota-se ao nível dos gestos uma diminuição progressiva dos movimentos acessórios (diminuição das co-contrações) dos grupos musculares cuja intervenção é útil à atividade considerada; Objetivamente, isto se traduz por um gesto fácil e simples com um sujeito experiente, em oposição à um gesto hesitante e contraído com um sujeito aprendiz.

OS GESTOS DE TRABALHO Processo periférico: Adaptação fisiológica cardio-respiratória, muscular, desenvolvimento do tato. Por exemplo: ao nível muscular observa-se um aumento da força e da velocidade de execução. Na prática, para a aprendizagem, na medida em que se necessita uma forte concentração mental e motora, é desejável, ao menos no início, que as seções sejam curtas e repetitivas. A análise do trabalho pelo futuro operador é um elemento importante para a descrição e a compreensão das operações elementares que serão em seguida repetidas.

OS GESTOS DE TRABALHO Os estereótipos mentais: DEFINIÇÃO: A aprendizagem de uma profissão, assim como o projeto de uma máquina ou de um posto de trabalho, deve respeitar os estereótipos mentais; Estereótipo é a tendência que um sujeito tem de atingir uma certa reação dos aparelhos que ele utiliza quando ele age sobre um comando, assim como o significado que ele tem tendência a dar na interpretação de uma informação lida sobre um painel, por exemplo; Identifica-se dois tipos de estereótipos mentais: os universais e os culturais.

OS GESTOS DE TRABALHO Os estereótipos universais: Existem determinados estereótipos, universalmente aceitos, que podem ser caracterizados qualitativa e quantitativamente. Noção qualitativa: A noção qualitativa está relacionada com a ação motora realizada. Por exemplo: quando uma alavanca é puxada de sua posição central para a direita ou para frente, espera-se que a agulha de um painel que visualize esta ação, gire no sentido horário ou para cima, conforme figura 2.21.

Figura 2.21 - Esteriótipos universais: noção qualitativa
2.4 - Biomecânica Ocupacional OS GESTOS DE TRABALHO Figura Esteriótipos universais: noção qualitativa

OS GESTOS DE TRABALHO Noção quantitativa: Sobre uma escala graduada horizontal o zero está a esquerda; Sobre uma escala graduada vertical o zero está em baixo; Nestes dois casos, um aumento do parâmetro que se estuda, deverá se traduzir, respectivamente, por um deslocamento da esquerda para a direita, e de baixo para cima, conforme figura 2.22.

Figura 2.22 - Esteriótipos universais: noção quantitativa
2.4 - Biomecânica Ocupacional OS GESTOS DE TRABALHO Figura Esteriótipos universais: noção quantitativa

OS GESTOS DE TRABALHO Os estereótipos culturais: São estereótipos adquiridos em função de nosso ambiente cultural, não sendo portanto universalmente aceitos; O exemplo mais típico está relacionado a estratégia de leitura e da influência desta estratégia sobre os erros na visualização de um quadro sinótico, conforme figura 2.10; Os métodos eletro-oculográficos permitem estudar os movimentos do globo ocular, durante uma leitura ou durante a exploração de um quadro de comando.

OS GESTOS DE TRABALHO Erro 14% 45,5% 29% 11,5% 14% Erro 95% Figura Esteriótipos culturais: erro na leitura de um quadro sinótico

OS GESTOS DE TRABALHO O tremor: Consiste em uma oscilação concomitante ao esforço aplicado, desenvolvido para conservar a posição ou a direção fixada do gesto. O tremor diminui com a aprendizagem, em caso de trabalho com atrito ou se o membro superior for apoiado (se isto for possível), assim como se o corpo for bem equilibrado. O tremor aumenta em caso de fadiga, quando se faz um esforço para não tremer ou em caso de emoção.

AS POSTURAS DE TRABALHO Considerações gerais: A postura é a organização no espaço dos diferentes segmentos corporais. Ela é o suporte da busca e das tomadas de informações para a ação do sujeito; A postura é então, principalmente, determinada: pelas características e exigências da tarefa; pelas condicionantes internas: formas fisiológicas e biomecânicas de manutenção do equilíbrio; pelas características do meio ambiente de trabalho. Nenhuma postura de trabalho é neutra. Nenhuma “má postura” é adotada “livremente” pelo sujeito, mas é resultado de um compromisso entre os pontos citados.

AS POSTURAS DE TRABALHO Elementos fisiológicos e biomecânicos da manutenção postural: Condição da manutenção do equilíbrio: A manutenção do equilíbrio implica que uma certa parte da massa muscular estabiliza o corpo numa postura lhe permitindo evitar a queda; Um sujeito em pé, e sem outro ponto de apoio, está em equilíbrio se a projeção vertical do seu centro de gravidade estiver dentro do polígono de sustentação; No caso do sujeito utilizar um apoio (por exemplo uma cadeira), os pontos de apoio entram na determinação do polígono de sustentação.

AS POSTURAS DE TRABALHO Modificação do equilíbrio: Todo desvio do CG dos segmentos corporais, em relação à linha de gravidade e ao polígono de sustentação, necessita o emprego de forças musculares de manutenção da posição. A posição da projeção do CG não é, então, em postura em pé fixa, mas varia em função do estado do sujeito (idade, sexo, fadiga, álcool,...); A manutenção do equilíbrio é assegurada principalmente pela contração dos músculos posturais sob o controle de estruturas nervosas que recebem informações diversas (labirínticas, visuais e táteis,..).

AS POSTURAS DE TRABALHO Modificação do equilíbrio: Manutenção postural estática: Na criança, a manutenção do equilíbrio é instável. Com a aprendizagem ela se estabiliza até próximo dos 60 anos. A partir daí ocorre uma degradação; A amplitude dos reajustamentos posturais pode ser evidenciada por estático-fisiometria; A manutenção do equilíbrio utiliza, de forma preponderante, as informações de origem visual. No caso de variação da “vertical subjetiva” ou do deslocamento de uma parte do campo visual, a manutenção postural sofre modificações e o risco de queda aumenta.

AS POSTURAS DE TRABALHO Modificação do equilíbrio: Perturbação postural: Em caso de desequilíbrio do corpo, as mesmas modalidades sensoriais são utilizadas, com prioridade para as informações visuais em relação às vestibulares e às cinestésicas. Com os cegos a situação é diferente porque a hierarquia sensorial é modificada; O envelhecimento diminui a adaptação da resposta muscular que permite evitar a queda; O tipo de tarefa e o treinamento modificam a performance do sujeito; Em situação real, as estratégias empregadas pelos sujeitos, graças à experiência, também melhoram a performance.

AS POSTURAS DE TRABALHO Características das principais posturas de trabalho: Existe uma variedade considerável de posturas de trabalho (72 segundo método OWAS); Tentativas de classificação em vista de uma avaliação; Limites posturais: Um deslocamento, mesmo fraco, de um segmento corporal, pode modificar a estabilidade da postura e as contrações musculares estáticas do equilíbrio; A duração da manutenção de uma postura imóvel é um fator essencial de avaliação do constrangimento postural.

AS POSTURAS DE TRABALHO Os principais métodos de avaliação postural: Medida do custo energético: A contração estática dos músculos não leva à um considerável aumento do consumo de oxigênio; Os efeitos hemodinâmicos e biomecânicos não aparecem em termos de custo energético.

Figura 2.24 - Custo fisiológico de diferentes posturas
2.4 - Biomecânica Ocupacional AS POSTURAS DE TRABALHO 1 2 3 4 5 0,1 5 0,2 10 0,3 15 0,4 20 0,5 25 Kcal/min puls/min Figura Custo fisiológico de diferentes posturas

AS POSTURAS DE TRABALHO 3. Reto e torcido 4. Inclinado e torcido 1. Reto 2. Inclinado Dorso 1. Dois braços para baixo 2. Um braço para cima 3. Dois braços para cima Exemplos: Código 127 215 327 Braços 3. Duas pernas flexionadas 1. Duas pernas retas 2. Uma perna reta Pernas 4. Uma perna flexionada 5. Uma perna ajoelhada 6. Deslocamento com pernas 7. Duas pernas suspensas Figura Classificação das diferentes posturas, segundo Método OWAS

AS POSTURAS DE TRABALHO Figura Consumo de energia no lazer. Os valores dão o consumo médio de energia em minutos para os homens em Kcal/min. Para as mulheres (10 a 20% menos)

AS POSTURAS DE TRABALHO Medida da frequência cardíaca: A FC globaliza os efeitos circulatórios da contração muscular estática e os efeitos hemodinâmicos correspondentes; A FC não tem relação direta com os efeitos biomecânicos (estiramento dos tendões, articulações,...).

AS POSTURAS DE TRABALHO Eletromiografia: A eletromigrafia permite conhecer apenas a atividade muscular de alguns músculos; A eletromiografia é limitada aos efeitos musculares da manutenção da postura. Impressão subjetiva: A IS é relativa e exige uma escala comparativa. É necessário utilizar esses diferentes meios de avaliação levando-se em conta seus limites. Variações importantes em função da idade e do estado de saúde.

AS POSTURAS DE TRABALHO Análise visual da postura: A observação das posturas utilizadas por um sujeito nos informa sobre as dificuldades do trabalho: Angulo de inclinação do corpo em relação a vertical; Variação da postura em relação à uma postura ideal teórica; Número de pontos de apoio; Modificação da postura em função do tempo.

AS POSTURAS DE TRABALHO As relações entre trabalho e postura: O espaço de trabalho deve ser adaptado às características das informações e das ações: Localização e características físicas dos detalhes a serem percebidos (dimensões, iluminação,...); Concepção dos comandos relacionados com a direção da força e de seu ponto de aplicação; Uma força elevada só poderá ser exercida se o corpo estiver em equilíbrio (com apoio); As condicionantes temporais têm influência sobre a postura. Existe uma relação entre a precisão da tarefa, cadência de trabalho, distância olho-tarefa, rigidez postural e duração do trabalho.

Movimentação e elevação de cargas Considerações gerais: Na movimentação de cargas pesadas é sobretudo o tronco que é envolvido; Persistência da movimentação de cargas pesadas, apesar da considerável automação da produção; Importância para os trabalhadores com capacidade física limitada: jovens, pessoas idosas, mulheres, pessoas portadoras de deficiência física; Este problema é agravado em um país tropical como o Brasil, devido a má nutrição, mão de obra desqualificada, técnicas inadaptadas e formação inadequada.

Movimentação e elevação de cargas Elevação manual de cargas pesadas: O tipo de elevação: A elevação suportadas pelos joelhos é mais potente do que a elevação suportada pela coluna vertebral para cargas pesadas. Para cargas leves e médias eles se equivalem ; A força máxima de elevação dobra quando os pés estão à 30 cm do objeto ao invés de 50 com; A elevação de cargas suportadas pelos joelhos ou pela coluna não tem as mesmas consequências para o sujeito.

Movimentação e elevação de cargas Biomecânica da elevação de cargas: Na elevação de cargas pesadas, é necessário que o esforço se produza quando a coluna vertebral estiver reta, isto é, quando as vértebras exercerem uma pressão uniforme sobre os discos intervertebrais; Com a idade e segundo o peso das cargas, assim como do seu modo de movimentação e elevação, o disco intervertebral se deforma e sua estrutura se altera;

Movimentação e elevação de cargas Se realizarmos um esforço em posição curvada, a pressão que se exerce sobre o disco não é mais distribuída de forma homogênea, o que pode provocar uma hérnia do disco intervertebral com consequente compressão dolorosa da medula espinhal na saída da coluna vertebral; Um homem de 80 Kgf, cujo tronco é flexionado à 60o sobre a vertical, exerce uma força de compressão de 200 Kgf sobre a L5 (5a vértebra lombar); O mesmo homem, na mesma posição, mas tendo um peso de 25 Kgf na extremidade do braço, exerce uma força de compressão de 400 Kgf sobre a L5;

Movimentação e elevação de cargas A força de tração dos músculos sinérgicos deve ser cada vez maior, na medida em que a massa é mais elevada e que a inclinação mais acentuada, podendo provocar: Risco para os discos intervertebrais; Ultrapassagem da força máxima dos músculos sinérgicos.

Movimentação e elevação de cargas Biomecânica do rendimento energético: Baixo rendimento da elevação manual quando a carga é leve, porque a energia serve para movimentar as massas corporais. Para a elevação de carga a partir do solo, o melhor rendimento se obtém com peso de 30 Kgf (8%); Ocorre uma melhoria considerável do rendimento se o plano de apoio estiver numa altura de 0,50 m e sobretudo 1 m. A altura de 1,50 m baixa o rendimento. Para a elevação a partir de uma altura de 1 m, o peso ótimo deve ser reduzido à 15 Kgf e a cadência se eleva sensivelmente;

Movimentação e elevação de cargas Quando a altura do plano de trabalho é mal definida e que é preciso adotar um peso padrão para as cargas, deve-se utilizar as recomendações normativas existentes; Recomenda-se uma boa concepção dos planos de movimentação, dos locais de armazenagem e dos berços de carregamento de cargas, as quais devem ser manipuladas numa postura correta; Influência do número de pessoas envolvidas na movimentação de cargas volumosas sobre a postura adotada quando da elevação.

Movimentação e elevação de cargas Movimentação de cargas: Fatores limitantes: Aumento do gasto energético com a movimentação de cargas, evidenciado pelo estudo das variações da FC; Fadiga muscular local: má pega, desequilíbrio corporal com contrações musculares inúteis; Excesso de carga, apesar de uma boa pega: Ocorre crescimento excessivo da energia consumida e da necessidade de pausas; Evidencia-se aí uma confirmação das recomendações relativas aos valores máximos de carga a serem manipuladas.

Movimentação e elevação de cargas Crescimento da gravidade desses problemas energéticos quando de uma movimentação de carga em subida de escadaria: Para uma ascensão de 100 degraus em 1 minuto (17 m), o consumo de energia é de: 57,3 KJ sem carga 78 KJ com carga de 29 Kgf KJ com carga de 50 Kgf Um consumo de 105 KJ corresponde ao trabalho máximo de um homem jovem adulto em boas condições físicas.

Movimentação e elevação de cargas Disposição dos locais: A topografia e as delimitações das áreas de circulação podem provocar dificuldade na movimentação de cargas se isto levar ao abandono das posturas retas e equilibradas, ou a perda de uma referência visual particular (solo delimitado ou não plano, incômodo visual pela delimitação da carga).

2.1 - CONSIDERAÇÕES GERAIS

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