VIBRAÇÃO NA MÃO DE CONDUTORES DE TRATORES DE RABIÇAS

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1 VIBRAÇÃO NA MÃO DE CONDUTORES DE TRATORES DE RABIÇAS Audrey Cristine Esteves Ms. Mestre em Ciência do Movimento Humano CEFID UDESC Laboratório de Biomecânica CDS UFSC Campus Universitário Trindade CEP Florianópolis SC Brasil Ângela Regina Poletto Ms. Doutoranda EPS -UFSC Diogo Cunha dos Reis Gr. Laboratório de Biomecânica CDS UFSC André da Silva Nascimento Laboratório de Biomecânica CDS UFSC Leila Amaral Gontijo Dra. Professora EPS - UFSC Antônio Renato Pereira Moro Dr. Professor EPS/CDS - UFSC Palavras-chave: vibração, membro superior, condutores de tratores O objetivo do trabalho foi verificar os níveis de vibração nas mãos de um condutor de trator. O estudo foi realizado em um trator TR-9, parado e com v=4,16 m/s 2, tendo como participante um condutor com prática de 10 anos na atividade. O instrumento utilizado foi um acelerômetro triaxial acoplado a um sistema de aquisição de dados. Os resultados mostram que x=1,44 m/s 2 e 1,53 m/s 2, em y=2,42 m/s 2 e 2,24 m/s 2 e z=4,45 m/s 2 e 3,83 m/s 2 e freqüência de ±25Hz. Encontraram-se diferenças em x e z e entre os eixos. Conclui-se que os níveis não atingiram o limite de exposição da ISO, mas estão próximos. Keywords: vibration, upper limb, tractor drivers The aim of this study was to verify the levels of hand-arm vibration of the tractor driver. The study were to realize in TR-9 tractor in rest and v=4,16 m/s 2, had as participant a tractor driver with practical of 10 years in the activity. The instrument used was e traixial accelerometer connected a data acquisition system. The results showing that in x=1,44 m/s 2 and 1,53 m/s 2, in y=2,42 m/s 2 and 2,24 m/s 2 and z=4,45 m/s 2 and 3,83 m/s 2 and frequency of ±25Hz. Differences in x and z and between the axis had met. It is concluded that the levels had not reached the limit of exposition of the ISO, but are next. 1. INTRODUÇÃO O termo vibração pode ser definido como o processo de oscilação de um sistema mecânico, onde este está submetido a forças ou movimentos impostos variáveis no tempo. Esses fenômenos vibratórios podem ou não adotar padrões de repetição de forma sistemática (GROEHS, 1999). Para GRANDJEAN (1998) as vibrações periódicas têm dois pontos de aplicação importantes para a ergonomia: pés/assento (veículos) e as mãos (no serviço de ferramentas vibratórias ou máquinas). Operadores de tratores estão expostos a vários tipos de vibração ao longo da jornada diária de trabalho, o que está associado a um importante indicador de doenças ocupacionais. Segundo GRIFFIN (1990) e PELMEAR e WASSERMAN (1998), a redução da magnitude e do tempo de exposição à vibração têm sido um método eficaz na prevenção dessas doenças.

2 SANDERS e McCORMICK (1987), descreveram duas principais vibrações em tratores, isto é senoidais e aleatórias. As vibrações senoidais e regulares são possíveis de se predizer, enquanto que as aleatórias e irregulares não possibilitam essa predição. Sintomas como danos vasculares e de tecidos moles, dores articulares, problemas de visão e desconforto físico podem estar associados ao efeito prolongado e repetitivo de exposição à vibração no complexo do membro superior (KATTEL e FERNANDEZ, 1999). Uma das síndromes mais conhecidas decorrentes desse tipo de excitação é o fenômeno de Raynaud s, ou Síndrome dos dedos brancos, onde a exposição por tempo elevado causa fechamento de algumas artérias digitais, impedindo a passagem de sangue nessa área (PUTZ-ANDERSON, 1988). Os efeitos da vibração dependem também da freqüência do movimento, ao qual o trabalhador está exposto. Freqüências abaixo de 1Hz causam enjôos, enquanto as freqüências entre 3 e 8 Hz afetam os intestinos e a coluna vertebral e aquelas entre 15 e 24Hz podem interferir na visão, diminuindo a fixação e a percepção visual. (BERASATEGUI, 2000). Considerando os efeitos físicos decorrentes da exposição à vibração, o objetivo do presente trabalho foi verificar os níveis de transmissibilidade de vibração na mão de um condutor de tratores de rabiças. 2. MATERIAIS E MÉTODOS Esta pesquisa é caracterizada como um estudo de caso, tendo como participante um trabalhador com 34 anos, massa corporal de 73kg, estatura de 1,72m e com 10 anos de prática na condução desse tipo de veículo e com carga horária média de 8h diárias conduzindo o veículo. As principais queixas do trabalhador foram de cansaço após longo período de condução do veículo e a sensação de tremor nas mãos. 2.1 Especificações do trator O veículo escolhido para coleta de dados foi um trator de rabiça, modelo TR-9 da marca Tobata, fabricado em 1966, diesel, com potência de 12HP, mantida a rotação de 1800rpm. 2.2 Instrumentos A massa do sujeito foi obtida com a utilização de uma balança da marca Filizola com aferição de 100g e limite de carga de 150kg. Para a mensuração da vibração segmentar foi utilizado um acelerômetro piezoelétrico triaxial do Tipo 4321, da Brüel & Kjaer, com massa de 56,1g e freqüência natural de 40Hz, acoplado a um sistema de aquisição de dados. Os sinais do acelerômetro (em mv) foram previamente enviados a pré-amplificadores de carga do Tipo 2635 da Brüel & Kjaer, para correção do sinal e posteriormente à uma placa de aquisição de dados multicanal CIO-DAS 16/1600 que compreende 16 canais absolutos ou 8 canais diferenciais, com conversor analógico de 12 bites com um limite de tensão de entrada de ±10V, da Computer Board TM, onde foram processados e gravados no software SAD Procedimentos de coleta O acelerômetro foi fixado com fita adesiva e faixas extensoras impedindo deslizamento do instrumento sobre a superfície de contato no lado direito do sujeito. O ponto de fixação foi determinado visando posicionar o acelerômetro o mais próximo possível da linha de ação direta da vibração: Região dorsal da mão.

3 A orientação do acelerômetro correspondente aos três eixos ortogonais foi com x (eixo lateral), y (eixo anteroposterior) e z (eixo vertical), visando o melhor posicionamento dos cabos na condução do veículo e evitando interferências. O terreno escolhido foi linear e com calçamento em concreto e o participante foi instruído a conduzir o veículo pelo trajeto demarcado, em situação normal de trabalho, mantendo a pega habitual durante a condução. 2.4 Aquisição e análise dos dados Os sinais foram coletados com o veículo parado e com a velocidade selecionada de 4,16 m/s, para efeito de comparação. A freqüência de amostragem foi de 5000Hz e duração de 10s para cada coleta. Esses sinais (em mv) foram multiplicados pelos fatores de correção dos pré-amplificadores, sendo estes distintos para cada eixo (Figura 1), e normalizados pela gravidade (9,81m/s 2 ). Os filtros de passa alta, passa baixa e passa banda foram definidos a partir das orientações das normas ISO para vibrações, sendo a filtragem em 1/3 de oitava de banda foi realizada seguindo as orientações da norma ISO (1997), e a ponderação segundo norma ISO As componentes contínuas do sinal também foram removidas evitando amplificações nas freqüências bases. A obtenção das freqüências foi feita via FFT e a magnitude da vibração foi obtida pela rms (raiz quadrática média) da aceleração e vibração total. O cálculo da vibração total é dado pela equação: a hv = a 2 hx + a 2 hy + a 2 hz onde a 2 hx, a 2 hy, a 2 hz são os valores das componentes dos eixos. FIGURA 1: Fatores de correção dos pré-amplificadores 2.5 Análise Estatística Os dados da aceleração ponderada e de freqüência foram apresentados em termos de estatística descritiva média e rms. Para análise dos dados relativos à transmissibilidade de vibração nos eixos e entre os eixos ortogonais utilizou-se ANOVA e post-hoc de Tukey. 3. RESULTADOS Os maiores valores de aceleração (em m/s 2 ) foram verificados na direção vertical, seguido da direção ânteroposterior e lateral, em ambos os casos, como mostrado na figura 2. Diferenças significativas (p=0,000*) foram encontradas comparando-se esses eixos (x,y,z) em ambas situações. Nesta tabela é possível observar também as diferenças nas acelerações com o trator parado e em movimento, podendo-se constatar que esta diminui à medida que o trator de rabiça adquire velocidade. Comparando os eixos separadamente com o trator parado e em movimento, foram encontradas diferenças nos eixos vertical (z) (p=0,000*) e lateral (x) (p=0,004), enquanto o antero-posterior não apresentou diferenças significativas.

4 FIGURA 2: Valores médios da aceleração ponderada rms com o trator parado e em movimento. O espectro de freqüência mostra pouca variação nos três eixos em ambas as situações. Os resultados estão demonstrados nas figuras 3-5. Verifica-se que as maiores magnitudes de vibração ocorrem com freqüências em torno de 16 a 25 Hz em ambas as situações, entretanto é possível estabelecer uma relação inversa entre a amplitude e a freqüência. Observa-se que a relação entre a freqüência e aceleração não excede o limite de exposição de 8h diárias, como previsto na ISO quando o trator está em movimento, entretanto os valores, em todos os eixos, estão muito próximos desse limite. Já com o trator parado o valor total da aceleração excede o previsto. FIGURA 3: Valores da aceleração ponderada média no eixo lateral da mão FIGURA 4: Valores da aceleração ponderada média no eixo antero-posterior da mão

5 FIGURA 5: Valores da aceleração ponderada média no eixo vertical da mão 4. DISCUSSÃO Os resultados do presente estudo demonstram que as vibrações geradas durante a condução de tratores de rabiça têm um efeito significativo em seus condutores. Vários pesquisadores citam os efeitos que as vibrações exercem sobre as estruturas corporais, como fadiga, dores na região lombar e/ou de membros inferiores e superiores (GANDJEAN, 1998, GOGLIA, 2003), além de patologias severas. Estudos como os GOGLIA et al. (2003) apresentam resultados de acelerações de aproximadamente (a x =1,99m/s 2, a y =1,66m/s 2 e a z =3,37m/s 2 ) em condutores de tratores pequenos de quatro rodas, resultados estes semelhantes quando comparados aos do trator de rabiça. Para a aceleração total a que o trabalhador está submetido, NUNES cita que o valor limite de exposição diária (8h) para o sistema braço-mão é de 5m/s 2. Já INGLES (2004) cita que com aceleração em 2,5m/s 2 já existe um desencadeamento de efeitos fisiológicos. MUZAMMIL et al (2004) relatam os efeitos fisiológicos das vibrações em tratoristas em diversas condições de terreno, mostrando que o tipo de terreno não é significante, entretanto os níveis de vibração são altos em ambos os casos, sugerindo intervenções ergonômicas. As faixas de freqüências relacionadas com a amplitude das vibrações demonstram que para uma exposição média de 8h, as freqüências estão entre 50 e 60Hz (GOGLIA et al., 2003), verificando-se que especificamente no trator TR-9, as freqüências encontram-se abaixo. De acordo com GRIFFIN et al. (1990), as vibrações com freqüências baixas (<50Hz) se propagam sem atenuação no sistema mão braço, sendo estas atenuadas no cotovelo dependendo da posição do membro superior na execução da tarefa. Já em freqüências superiores a 50Hz a transmissibilidade diminui à medida que a freqüência aumenta. Visto que os efeitos provocados pelas vibrações estão relacionados com a postura e a manutenção da força de preensão exercida, a maioria dos estudos relaciona o tempo de exposição diária com os problemas ocupacionais ocasionados pela vibração em trabalhadores. 5. CONCLUSÃO De acordo com os resultados obtidos pode-se evidenciar que os níveis de vibração embora não tenham excedido os recomendados (exposição de 8h) encontram-se muito próximos aos valores limites de vibração no sistema mão-braço quando em movimento. Pode-se evidenciar também que embora o condutor não tenha 8h efetivas de direção do veículo, há sensação de tremor reportada pelo trabalhador.

6 Estudos prévios indicaram várias relações de estresse tanto físico quanto mental em trabalhadores, sendo, portanto, de suma importância a redução desses níveis de vibração, principalmente nas faixas apresentadas nesse trabalho. Sugere-se, portanto que mudanças na estrutura do trator de rabiça devem ser realizadas observando-se principalmente a pega e o isolamento do motor tendo assim um efeito positivo em relação ao conforto e à saúde do trabalhador. 6. REFERÊNCIAS BERASATEGUI, M.B.R. Modelización y simulación Del comportamiento de um sistema mecánico com suspensión aplicado a los asientos de los tractores agrícolas. Madrid, Espanha. Universidad Politécnica de Madrid, (Tese de doutorado). GOGLIA, V.; GOSPODARIC, Z.; KOSUTIC, D.; FILIPOVIC,D. Hand-transmitted vibration from the steering wheel to drivers of a small four-wheel drive tractor. Applied Ergonomics, v. 34, p , GRANDJEAN, E. Manual de Ergonomia: adaptando o trabalho ao homem. 4ªEd. Porto Alegre: Bookman, GRIFFIN, MJ. Handbook of Human Vibration. Academic Press, London GROEHS, AD. Mecânica Vibratória. São Leopoldo: Editora da Unisinos, INGLES, F. Exposição dos trabalhadores às Vibrações. Acústica. (2004) 1-6. KATTEL, BP; FERNANDEZ, JE. The effects of rivet guns on hand-arm vibration. International Journal of Industrial Ergonomics. 23 (1999) MUZAMMIL, M.; SIDDIQUI, S.S; HASAN, F. Physiological effect of vibrations on tractor drivers under variable ploughing conditions. Journal of Occupational Health, v.46 (2004) Norma ISO (1997) Mechanical vibration and shock Evaluation of human exposure to whole-body vibration; Part1: General requirements. Norma ISO (2001) Measurement and evaluation of human exposure to hand- transmittes vibration - General requirements. NUNES, I. L. A importância da avaliação de factores de risco ocupacionais em políticas de aquisição de equipamentos. O caso de exposição à vibração. Disponível em: Acesso em: 20/03/2006. PELMEAR, PL; WASSERMAN, DE. Hand Arm Vibration: A Comprehensive Guide for Occupational Health Professionals. 2ªed. OEM Press, Beverly Farms, MA, PUTZ-ANDERSON, V. Cumulative Trauma Disorders: A Manual for Musculoskeletal Diseases of the Upper Limbs. Taylor and Francis, London, SANDERS, MS, MCCORMICK, EJ. Human Factors in Engineering Design. New York; McGraww-Hill, 1985.