Biomecânica. A alavanca inter-resistente ou de 2º grau adequada para a realização de esforço físico, praticamente não existe no corpo humano.

Transcrição

1 Biomecânica Parte do conhecimento da Ergonomia aplicada ao trabalho origina-se no estudo da máquina humana. Os ossos, os músculos, ligamentos e tendões são os elementos dessa máquina que possibilitam realizar movimentos. No estudo da biomecânica, as leis físicas da mecânica são aplicadas ao corpo humano. Assim, pode-se estimar as tensões que ocorrem nos músculos e articulações durante uma postura ou um movimento. Os princípios mais importantes da biomecânica para a ergonomia são descritos a seguir. O ser humano tem pouca capacidade de desenvolver força física no trabalho. O sistema osteomuscular possibilita desenvolver movimentos de grande velocidade e amplitude, mas com pequenas resistências. Isso em função do tipo de alavanca predominante nesse sistema. Examinando os tipos de alavancas existentes no corpo humano, temos a alavanca interfixa ou de 1º grau existente especialmente no pescoço e na coluna vertebral. A alavanca inter-resistente ou de 2º grau adequada para a realização de esforço físico, praticamente não existe no corpo humano. Então o que predomina no corpo humano é a alavanca interpotente, onde o movimento e a velocidade são grandes, mas o esforço que é possível de se fazer é muito pequeno. 1

2 O ser humano é adaptado a fazer contrações musculares dinâmicas, mas tem pouca adaptação para fazer contrações musculares estáticas nas quais ocorre dor muscular intensa e fadiga precoce, devido ao acúmulo do ácido lático e outros metabólitos. As situações de fadiga por esforço muscular estático são aliviadas pelo relaxamento do músculo, durante o qual ocorre o fluxo do sangue e remoção das substâncias tóxicas produzidas durante o esforço. Os músculos têm força, resistência, flexibilidade, velocidade, potência, agilidade, equilíbrio e coordenação. Definições: a) Força: potência máxima que pode ser exercida numa única contração voluntária; b) Resistência: capacidade de repetição de contrações ou o tempo de sustentação do esforço; c) Flexibilidade: amplitude de movimento através da qual os membros são capazes de mover-se; d) Velocidade: tempo de reação e o tempo de movimento; muito útil em atividades esportivas; e) Potência: combinação de força e velocidade (distância percorrida pelo músculo em determinada carga em determinado tempo); f) Agilidade: capacidade de mudar de direção e posição rapidamente, com precisão e sem perda do equilíbrio; g) Equilíbrio: capacidade de manter o posicionamento correto do corpo durante movimentos vigorosos. h) Coordenação: relação harmoniosa entre os movimentos repetidos e de alta velocidade. Compatível com essas características, no aproveitamento racional do ser humano no trabalho, as regras abaixo devem ser aplicadas: Nunca usar esforço excessivo sobre o trabalhador de uma só vez; Praticar ginástica de aquecimento e alongamento no início das jornadas de trabalho; Garantir a adaptação gradativa do automatismo dos movimentos; 2

3 O limite de segurança para algum esforço físico isolado é de 50% da força máxima (acima desse valor aumenta a incidência de distúrbios e lesões). Quanto mais freqüente é o esforço, menor é a porcentagem da força máxima que pode ser usada. A melhor postura para trabalhar é aquela em que o corpo alterna as diversas posições: sentado, de pé, andando. Principais situações de sobrecarga biomecânica no trabalho 1- Situações em que o trabalhador tenha que exercer grande força física mesmo entre aqueles indivíduos dotados de maior capacidade de força muscular, contar com a máquina humana fazendo força física é inadequado e anti-ergonômico. 2- Situações de esforço estático no trabalho: Sustentação de cargas com os membros superiores; Postura de pé, parada durante grande parte da jornada de trabalho; Postura de pé apoiada sobre um dos pés; Trabalho feito com os braços acima do nível dos ombros; Movimentação, manuseio e levantamento de cargas pesadas; Pequenas contrações musculares estáticas (como no trabalho em computadores) Braços suspensos Antebraços suspensos Uso da mão como morsa 3- Situações de alavanca biomecanicamente desfavoráveis em que a distância da potência ao ponto de apoio seja muito pequena e a distância entre a resistência e o ponto de apoio seja grande. 3

4 4- Situações de desagregação do esforço muscular, quando o indivíduo tem que fazer esforço lento, sob controle, no sentido contrário ao que seria a ação motora natural ex. colocar uma caixa pesada no chão de forma lenta. Postura e movimento têm uma grande importância na ergonomia. Tanto no trabalho como na vida cotidiana, eles são determinados pela tarefa e pelo posto de trabalho. Para realizar uma postura ou um movimento, são acionados diversos músculos, ligamentos e articulações do corpo. Os músculos fornecem a força necessária para o corpo adotar uma postura ou realizar um movimento. Os ligamentos desempenham uma função auxiliar, enquanto as articulações permitem um deslocamento de partes do corpo em relação às outras. Posturas ou movimentos inadequados produzem tensões mecânicas nos músculos, ligamentos e articulações, resultando em dores no pescoço, costas, ombros, punhos e outras partes do sistema musculoesquelético. Alguns movimentos, além de produzirem tensões mecânicas nos músculos e articulações, apresentam um gasto energético que exige muito dos músculos, coração e pulmões. Abaixo, serão apresentadas recomendações para melhorar as tarefas e os postos de trabalho, envolvendo posturas e movimentos usuais, na posição sentada, em pé, levantando pesos, puxando e empurrando cargas. Bases biomecânicas, fisiológicas e antropométricas. Diversos princípios importantes da ergonomia derivam-se de outras áreas do conhecimento como a biomecânica, fisiologia e antropometria. Esses conhecimentos são importantes para formular as recomendações sobre a postura e o movimento, como se verá a seguir. As articulações devem ocupar uma posição neutra Para manter uma postura ou realizar um movimento, as articulações devem ser conservadas, tanto quanto possível, na sua posição neutra. Nesta posição, os músculos e ligamentos que se estendem entre as articulações são esticados o menos possível, ou seja, são tensionados ao mínimo. Além disso, os músculos são capazes de liberar a força máxima, quando as articulações estão na posição neutra. Exemplos de más posturas, onde as articulações não estão em posição neutra: braços erguidos, perna levantada, tronco inclinado e cabeça abaixada. Conserve pesos próximos ao corpo 4

5 Os pesos devem ser mantidos o mais próximo possível do corpo. Quanto mais o peso estiver afastado do corpo, mais os braços serão tensionados e o corpo penderá para frente. As articulações (cotovelo, ombro e costas) serão mais exigidas, aumentando as tensões sobre elas e os respectivos músculos. A figura abaixo mostra o aumento da tensão nas costas, quando o braço se afasta do corpo, segurando um peso de 20 kg. Ao aumentar a distância entre as mãos e o corpo há um aumento da tensão nas costas. Evite curvar-se para frente Os períodos prolongados com o corpo inclinado devem ser evitados sempre que possível. A parte superior do corpo de um adulto, acima da cintura, pesa 40 kg, em média. Quando o tronco pende para frente, há contração dos músculos e dos ligamentos das costas para manter essa posição. A tensão é maior na parte inferior do tronco, onde surgem dores. Evite inclinar a cabeça A cabeça de um adulto pesa de 4 a 5 kg. Quando a cabeça se inclina mais de 30 graus para frente, os músculos do pescoço são tensionados para manter essa postura e começam a aparecer dores na nuca e nos ombros. Portanto, a cabeça deve ser mantida o mais próximo possível da postura vertical. Evite torções do tronco Posturas torcidas do tronco causam tensões indesejáveis nas vértebras. Os discos elásticos que existem entre as vértebras são tensionados, e as articulações e músculos que existem nos dois lados da coluna vertebral são submetidos a cargas assimétricas, que são prejudiciais. 5

6 Evite movimentos bruscos que produzem picos de tensão Movimentos bruscos podem produzir alta tensão, de curta duração. Esse pico de tensão é resultado da aceleração do movimento. Sabe-se que levantamentos rápidos de peso podem produzir fortes dores nas costas. O levantamento de peso deve ser feito gradualmente. É necessário préaquecer a musculatura antes de fazer uma grande força. Os movimentos devem ter um ritmo suave e contínuo. Alterne posturas e movimentos Nenhuma postura ou movimento repetitivo deve ser mantido por um longo período. As posturas prolongadas e os movimentos repetitivos são muito fatigantes. Em longo prazo, podem produzir lesões nos músculos e articulações. Isso pode ser prevenido com uma alternância de posturas ou tarefas. Significa, por exemplo, alternar posições sentadas por aquelas em pé e andando. Pode-se também fazer rodízios periódicos, de um posto de trabalho para outro, entre os trabalhadores envolvidos em tarefas que exigem movimentos muito repetitivos, desde que os movimentos exigidos nesses postos sejam diferentes entre si. Restrinja a duração do esforço muscular continuo A tensão contínua de certos músculos do corpo, como resultado de uma postura prolongada ou de movimentos repetitivos, provoca fadiga muscular localizada, resultando em desconforto e queda do desempenho. Quanto maior o esforço muscular, menor se torna o tempo suportável (ver figura abaixo). A maioria das pessoas não consegue manter o esforço muscular máximo além de alguns segundos. Com 50% do esforço muscular máximo, o tempo suportável é de aproximadamente dois minutos. A duração de um esforço muscular localizado deve ser limitada. Afigura mostra as durações máximas do esforço muscular contínuo (em minutos), em função do esforço muscular exercido (como percentagem do esforço máximo). 6

7 Curvas de recuperação da capacidade muscular após um tempo de descanso. A curva 1 é para músculos completamente exaustos e as curvas 2, 3 e 4 são para músculos parcialmente exaustos. Previna a exaustão muscular A exaustão muscular deve ser evitada porque, se isso ocorrer, há uma demora de vários minutos para a recuperação. O gráfico acima mostra algumas curvas de recuperação, depois que os músculos foram parcial ou totalmente exauridos por um esforço contínuo. Observa-se que são necessários cerca de trinta minutos para uma recuperação de 90% de um músculo exausto. Músculos meio exaustos atingem a mesma recuperação em quinze minutos. O processo de recuperação completa pode levar várias horas. Pausas curtas e freqüentes são melhores A fadiga muscular pode ser reduzida com diversas pausas curtas distribuídas ao longo da jornada de trabalho. Isso é melhor que as pausas longas concedidas no final da tarefa ou ao fim da jornada. Muitas vezes, essas pausas já existem naturalmente dentro do próprio ciclo do trabalho. Por exemplo, quando se espera que a máquina complete o seu ciclo ou quando um carregador retorna descarregado. Do Contrário, é necessário programar essas pausas periódicas. 7