Biomecanica Postura Estatica Dianmica

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6BIOMECNICA E ANLISE DA POSTURAA biomecnica e a anlise da postura estuda a interao entre o trabalho e homem sob o ponto de vista dos movimentos msculos-esqueletais envolvidos e suas conseqncias.

Trabalho estticoO trabalho esttico aquele que exige contrao contnua de alguns msculos para manter o corpo ou parte do corpo em uma determinada posio. O trabalho esttico altamente fatigante e, sempre que possvel, deve ser evitado. Na impossibilidade de se evitar o trabalho esttico, a fatiga pode ser aliviada atravs de mudanas freqentes da postura, melhorando-se o posicionamento de peas e ferramentas ou utenslios ou ainda providenciando-se apoio para partes do corpo com o objetivo de reduzir as contraes estticas dos msculos. Tambm se podem programar pausas de curta durao com elevada freqncia permitindo o relaxamento muscular e o alvio da fadiga.

Trabalho dinmicoO trabalho dinmico aquele que permite contraes e relaxamentos alternados dos msculos, como na tarefa de martelar, serrar, serrar, girar um volante ou caminhar. No trabalho dinmico os msculos recebem mais oxignio aumentando sua resistncia fadiga, sendo, portanto, o trabalho mais recomendado.

Posturas do corpoO corpo, trabalhando ou em repouso, assume trs posturas bsicas: deitada, sentada e de p. Em cada uma dessas posturas esto envolvidos esforos musculares para manter a posio relativa de partes do corpo, distribuda da seguinte forma conforme o tipo fsico e o sexo:PARTES DO CORPO Cabea Tronco Membros superiores Membros inferiores % DO PESO TOTAL 06 a 08% 40 a 46% 11 a 14% 33 a 40%

Posio deitadaNa posio deitada no h concentrao de tenso em nenhuma parte do corpo. O Sangue flui livremente para todas as partes do corpo, contribuindo para eliminar os resduos do metabolismo e as toxinas dos msculos, provocadores de fadiga. O consumo energtico assume o valor mnimo, aproximando-se do metabolismo basal.

Prof. Nat Morais/UFPB/CCT/DDI

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A postura deitada a mais recomendada para repouso e recuperao do estado e fatiga. Em alguns casos, essa posio assumida para realizar algum tipo de trabalho de manuteno, exigindo um grande esforo da musculatura do pescoo para manter a cabea erguida, se tornado uma postura altamente fatigante.

Posio sentadaA posio sentada exige atividade muscular do dorso e do ventre. Praticamente todo peso do corpo suportado pela pele que cobre o osso squio, nas ndegas. O consumo energtico de 3 a 10% maior em relao a posio deitada. A posio ligeiramente inclinada para frente mais natural e menos fatigante que a postura ereta. O assento deve permitir mudanas freqentes de postura, para retardar o aparecimento da fadiga. A posio sentada apresenta a vantagem de liberar os braos e ps para tarefas produtivas, permitindo grande mobilidade desses membros, alm de ter um ponto de referncia relativamente fixo no assento.

Posio de pA posio para de p altamente fatigante devido ao trabalho esttico da musculatura para manter esta posio. O corao encontra maiores resistncias para bombear sangue para os extremos do corpo. O trabalho dinmico de p ou de poucos movimentos menos fatigante. Essa posio torna difcil o uso dos ps para realizao de tarefas, necessitando de apoio para mos e braos para manter a postura, alm da dificuldade de manter um ponto de referncia.

Posturas inadequadas mantidas por um longo tempo podem provocar fortes dores localizadas nos conjuntos de msculos solicitados na conservao dessas posturas:POSTURA Em p Sentado em encosto Assento muito alto Braos esticados RISCO DE DORES Ps e pernas (varizes) Msculos extensores do dorso Parte inferior das pernas, joelhos e ps Ombros e braos

Pegas inadequadas em ferramentas

Antebraos

Muitas vezes necessrio inclinar a cabea para frente para se ter uma viso melhor em determinada tarefas. Esta postura provoca fadiga rpida nos msculos do pescoo e do ombro para manter o peso da cabea (4 a 4.5Kg). Esta necessidade de inclinar a cabea geralmente ocorre quando: 1. O assento muito alto; 2. A mesa muito baixa;Prof. Nat Morais/UFPB/CCT/DDI

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3. A cadeira muito longe do trabalho; 4. H uma necessidade especfica. As dores no pescoo comeam a aparecer quando a inclinao da cabea maior que 30 em relao vertical. Correo deve ser feita para manter a cabea com inclinao at 20. Se isso no for possvel, como nos casos de atividades especficas, recomenda-se pausas para relaxamento, com a cabea na posio vertical.

reas dolorosas - diagrama de Corlett e ManenicaCorlett e Manenica desenvolveram um diagrama, dividindo o corpo humano em diversos segmentos que facilita a identificao de reas em que o sujeito observado sente dores. A tcnica consiste na entrevista com o sujeito, solicitando que este aponte as regies dolorosas do corpo e em seguida pede-se que ele avalie subjetivamente o grau de desconforto em cada segmento, numa escala de um (extremamente confortvel) at sete (extremamente desconfortvel). Esse diagrama juntamente com o registro da postura possibilitam o levantamento de muitos dados em produtos, mquinas ou postos de trabalho, tornando mais claro o nvel de interveno do designer na soluo de problemas posturais (ver diagrama 1).

Aplicao de forasAs foras humanas so resultantes de contraes musculares. Algumas foras dependem de apenas alguns msculos, enquanto outras exigem uma contrao coordenada de diversos msculos, principalmente se envolver combinaes complexas de movimentos, como trao e rotao simultneas.

Caractersticas dos movimentosPara fazer um determinado movimento, diversas combinaes de contraes musculares podem ser utilizadas, cada uma delas tendo diferentes caractersticas de velocidade, preciso e movimento. Portanto, conforme a combinao de msculos que participem de um movimento, este pode ter caractersticas e custos energticos diferentes. Um operador de mquina experiente se fatiga menos porque aprende a usar aquela combinao mais eficiente em cada caso, economizando as suas energias. Para grandes esforos deve-se usar preferencialmente a musculatura das pernas, que so as mais resistentes. Alm disso, sempre se deve usar a gravidade e a quantidade de movimento (massa x velocidade) a seu favor. Preciso - os movimentos de maior preciso so realizados com as pontas dos dedos. Se envolvermos sucessivamente os movimentos do punho, cotovelo e ombro, aumentaremos a fora, com prejuzo da preciso. Isso pode ser observado em operaes manuais altamente repetitivas. Quando os dedos fatigam-se, h uma tendncia de substitu-los pelos movimentos do punho, cotovelo e ombros, com progressiva perda da preciso. Ritmo - os movimentos devem ser suaves, curvos e rtmicos. Aceleraes ou desaceleraes bruscas, ou rpidas mudanas de direo so fatigantes, porque exigem maiores contraes musculares.Prof. Nat Morais/UFPB/CCT/DDI

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LOCALIZAO E GRAU DE DESCONFORTO POSTURAL Posto ou produto:LADO ESQUERDO DESCONFORTO PARTES DO CORPO 1 2 3 4 5 6 7 N 1 2 3 4 5 11 12 13 14 15 19 20 21 Pescoo Costa superior Costa mdia Costa inferior Bacia Ombros Braos Antebraos Punhos Mos Coxas Pernas Tornozelos e ps Pescoo Costa superior Costa mdia Costa inferior Bacia Ombros Braos Antebraos Punhos Mos Coxas Pernas Tornozelos e ps PARTES DO CORPO N 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 16 17 18 1 2 3 4 5 6 7

Postura: VISTA DE COSTAS

Durao:

Freqncia:

LADO DIREITO DESCONFORTO


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Movimentos retos - o corpo, sendo constitudo de alavancas que se movem em torno de articulaes, tem uma tendncia natural para executar movimentos curvos. Portanto, os movimentos retos so mais difceis e imprecisos, pois exigem uma complexa integrao de movimentos de diversas juntas. Terminaes - os movimentos que exigem posicionamentos precisos, com acompanhamento visual, so difceis e demorados. Sempre que possvel esses movimentos devem ser terminados com um posicionamento mecnico, como no caso da mo batendo contra um anteparo, ou botes e alavancas que tm posies discretas de paradas.

Transmisso de movimentos e forasNum posto de trabalho, as exigncias de foras e torques devem ser adaptadas s capacidades do operador, nas condies operacionais. No caso de uma alavanca, por exemplo, isso significa que a fora deve ser medida na posio exata em que essa alavanca estiver situada, na postura corporal exigida e no tipo de deslocamento que ser efetuado. Alm disso, a resistncia dessa alavanca ao movimento, ou seja, a fora necessria para moviment-la, deve estar dentro de uma faixa tal que um operador mais fraco consiga moviment-la (valor mximo) e tambm ter um certo atrito ou inrcia (valor mnimo), para evitar acionamentos acidentais.

Fora para empurrar e puxarA capacidade para empurrar e puxar depende de diversos fatores como a postura, dimenses antropomtricas, sexo, atrito entre o sapato e o cho e outros. Em geral, as foras mximas para empurrar e puxar, oscila entre 200 e 300N (newton = kg.m.s2) para homens sendo que as mulheres apresentam 40 a 60% dessa capacidade. Se for usados o peso do corpo e a fora dos ombros para empurrar, conseguem-se valores at 500N (para transformar newtons em quilogramas-fora divida o valor em newtons por 9,81. Exemplo: 200N = 20,4 kgf). Chaffrin, Andres e Carg (Iida 1990), construram um dinammetro para medir as foras mximas de empurrar e puxar na horizontal, em trs alturas diferentes: 68, 109 e 152 cm do solo. O resultado conseguido com estudantes de 21 a 23 anos encontra-se na tabela a seguir. Outros estudos demonstraram que os melhores resultados se conseguem com a pea abaixo de 90 cm de altura. Comparado com a fora total dos dois braos, observou-se que o uso de apenas um brao (aquele preferencial de cada sujeito) dava 65% a 73/o do valor dos dois braos. Isso significa dizer que o uso do segundo brao pode aumentar a fora transmitida de 37 a 54% em relao fora de apenas um brao.

FORA (N) 152 Altura da pega em 109 cm 68 Mdia

MULHERES Empurrar Puxar Mdi D.P. Mdia D.P. a 150 48 143 34 176 68 171 33 158 61 179 73 161 58 164 51

HOMEM Empurrar Puxar Mdia D.P. Mdia D.P. 284 342 399 242 83 98 95 101 174 258 376 269 14 26 73 95


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Empurrar

Puxar

Empurrar

Alcance verticalQuando o brao mantido na posio elevada, acima dos ombros, os msculos dos ombros e do bceps se fatigam rapidamente, e podem aparecer dores provocadas por uma tendinite dos bceps, especialmente nas pessoas mais idosos, que tem menos mobilidade nas juntas.

Alcance horizontalNo alcance horizontal, com um peso nas mos, devido distncia relativamente grande desse peso em relao ao ombro, h uma solicitao maior dos msculos do ombro para contrabalanar o momento criado pelo peso. Com o brao estendido a 50 cm para frente, o tempo mximo que se pode suportar uma carga de apenas 5N de 5min e, se a carga for de 10 N, esse tempo cai para 2,5min. Acima desses limites surgem dores nos braos e ombros. Se for usado um apoio para o cotovelo, para reduzir a solicitao sobre os msculos do ombro, esses tempos podem ser triplicados. Tanto no caso do alcance vertical como no alcance horizontal indica-se que os braos tm pouca resistncia em manter cargas estticas. Os tempos para isso no devem ser maiores que 1 ou 2min. Neste caso, deve-se serem evitadas situaes em que um dos braos fica segurando a pea para a outra executar a operao requerida. Essa carga, na medida do possvel, deve ser aliviada, providenciando-se suportes ou fixadores para manter a pea na posio desejada enquanto se executa a operao.

Levantamento e transporte de cargasAs atividades quanto ao levantamento de pesos podem ser classificadas em dois tipos. Uma delas se refere ao levantamento espordico de cargas e, outra, ao trabalho repetitivo com levantamento de cargas. A primeira est relacionada com a capacidade muscular para levantar a carga e a segunda, onde entra o fator de durao da atividade, est relacionada com a capacidade energtica do sujeito e a fadiga fsica.

Resistncia da colunaA musculatura das costas a que mais sofre com o levantamento de pesos. Devido estrutura da coluna vertebral, composta de discos superpostos, ela tem pouca resistncia a foras que no tenham a direo de seu eixo. Portanto, na medida do possvel, a carga sobre a coluna vertebral deve ser feita no sentido vertical, evitando-se as cargas com as costas curvadas.


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Capacidade de carga mximaPara determinar a capacidade de carga repetitiva, deve-se determinar, primeiro, a capacidade de carga isomtrica das costas, que a mxima carga que uma pessoa consegue levantar, flexionando as pernas e mantendo o dorso reto, na vertical. A carga recomendada para movimentos repetitivos ser, ento, 50% dessa carga isomtrica mxima.

A capacidade de carga mxima varia consideravelmente, conforme se usem as musculaturas das pernas, braos ou dorso. As mulheres possuem aproximadamente metade da fora dos homens para o levantamento de pesos:Foras (kgf) para Movimentos no repetitivos Foras das pernas Foras dos braos Fora do dorso MULHERES 95% 15 7 10 50% 39 20 24 5% 78 36 58 HOMENS 95% 39 20 21 50% 95 38 50 5% 150 60 105

Fora mxima das pernas, braos e costas, segundo Chaffin (Iida, 1980).

A capacidade de carga influenciada ainda pela sua localizao em relao ao corpo e outras caractersticas como dimenses e facilidade de manuseio. Em relao localizao relativa, para movimentos repetitivos, a fora mxima para o levantamento de peso exercida quando a carga encontrase a 30cm de distncia do corpo e a 30cm de altura do solo. Essa capacidade diminui quando a carga se afasta do corpo, chegando praticamente a zero a 90cm de distncia do corpo:

Distncia (m) a partir do: CORPO (horizontal) 0.3 PISO (Vertical) 0.3 0.9 1.5 0.3 0.9 1.5 0.3 0,9 1,5

0.6

0.9

CAPACIDADE DE LEVANTAMENTO DE PESO (Kg) MULHERE HOMENS S 50% 95% 50% 95% 23 7 51 45 19 11 44 39 11 5 47 29 9 0 24 9 6 1 28 15 5 0 21 11 0 0 5 0 1 0 10 1 0 0 7 0


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Recomendaes para o levantamento de cargasa) Mantenha a coluna reta e use a musculatura das pernas, como fazem os halterofilistas; b) Mantenha a carga o mais prximo possvel do corpo, para reduzir o momento provocado pela carga; c) Procure manter cargas simtricas, usando as duas mos para evitar a criao de momentos em torno do corpo; d) A carga deve estar a 40 cm acima do piso. Se estiver abaixo, o carregamento deve ser feito em duas etapas. Coloque-a inicialmente sobre uma plataforma e depois pegue-a em definitivo. e) Antes de levantar um peso, remova todos os obstculos que possam atrapalhar os movimentos.

Transporte manual de cargasDa mesma forma que no caso de levantamento de cargas, durante o transporte manual de cargas, a coluna vertebral deve ser mantido, o mximo possvel, na vertical. Deve-se tambm evitar pesos muito distantes do corpo ou cargas assimtricas, que tendem a provocar momento, exigindo um esforo adicional da musculatura dorsal para manter o equilbrio. Esses pontos podem ser resumidos nas seguintes recomendaes: a) Manter a carga na vertical - isso significa que o centro de gravidade da carga deve passar, o mais prximo possvel, pelo eixo longitudinal (vertical) do corpo. Nesse aspecto, v-se o acerto dos povos primitivos e gente do interior, que carregam pesos diretamente colocados sobre a cabea. b) Manter a carga prxima do corpo - para o transporte de carga com os dois braos deve-se mant-la o mais prximo possvel perto do corpo, na altura da cintura, conservando-se os braos estendidos. O transporte de carga com os braos flexionados (fazendo ngulo no cotovelo) aumenta a carga esttica dos msculos e cria momento em relao ao centro de gravidade do corpo, que se situa altura do umbigo. c) Caixas grandes - caixas grandes devem ser transportadas com os braos esticados, bem prximos do corpo, ou com brao e antebrao formando ngulo reto, com o corpo ligeiramente inclinado para trs, de modo que o centro de gravidade da carga se aproxime da linha vertical do corpo, reduzindo-se assim o momento. d) Usar cargas simtricas - Sempre que possvel, deve ser mantida uma simetria de cargas, com os dois braos carregando aproximadamente o mesmo peso. No caso de cargas grandes, compridas ou desajeitadas, devem ser usadas duas pessoas para facilitar essa simetria. e) Usar meios auxiliares - Os meios auxiliares devem ser usados para cargas de formas ou texturas que dificultem o manuseio. Isso inclui o uso de luvas, ganchos, cordas, correias e assim por diante. Para o transporte de geladeiras, cofres, mveis e outros objetos que no permitem uma pega adequada, devem ser colocadas cordas ou correias que passem pelo dorso, para serem carregadas. Esses dispositivos, sempre que possvel, devem permitir que os braos fiquem estendidos, evitando-se a perda de energia com a flexo dos mesmos. f) Trabalhar em equipe - O trabalho em equipe deve ser usado quando a carga for excessiva para uma s pessoa. Assim se evitam leses no trabalhador ou danos carga. Para casos mais complexos, envolvendo o trabalho de diversasProf. Nat Morais/UFPB/CCT/DDI

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pessoas, dever haver um deles apenas para orientar e coordenar os esforos das demais, principalmente quando h obstculos na trajetria da carga.

Anlise da posturaNa prtica, numa atividade qualquer, o corpo pode assumir centenas de posturas diferentes. Em cada tipo de postura, um diferente conjunto da musculatura acionado. Uma simples observao visual no suficiente para analisar essas posturas detalhadamente. Existem diversas tcnicas para registros de posturas, porm, devido s limitaes de recursos utilizaremos apenas os registros de observaes diretas. A tcnica utilizada consiste na observao direta do sujeito durante a realizao de tarefas, registrando-se as posturas conforme um conjunto de posturas pr-definidas nos planos sagital, coronal e transversal, conforme for o caso, registrando-se a freqncia, durao mdia e sentida da fora quando se tratar de esforo e os sintomas provocados pela postura assumida.

Registro dos movimentosExistem diversas tcnicas aplicadas ao registro de movimentos, entre eles o recurso de TV e fotografia com a devida correo de paralaxe. Registros mais simples podem ser feitos diretamente sobre uma folha de papel fixada num plano onde so feitos riscos com uma caneta ou giz em escala natural. O registro de movimentos feito em um sistema de planos triortogonais. O plano originrio o que divide o corpo em duas partes simtricas, chamado sagital. Todos os planos paralelos ao plano sagital so chamados planos sagitais esquerda e direita do plano sagital de simetria. Os planos verticais perpendiculares aos planos sagitais chamam-se planos coronais ou frontal anterior e plano frontal posterior. Os planos horizontais, paralelos ao piso, so chamados de planos transversais. O plano transversal superior ou cranial localiza-se na altura dos ombros, o plano transversal inferior localiza-se na altura dos quadris e o plano transversal caudal localiza-se na base dos ps. O alcance dos membros pode ser registrado nestes planos triortogonais, sagital, coronal e transversal. A conjugao destes trs registros fornece um traado volumtrico de alcance. Estes registros podem representar dois tipos de alcances, um para rea preferencial e outro para alcance mximo. O primeiro corresponde ao movimento realizado mais facilmente com movimentos dos braos, enquanto que os alcances mximos envolvem movimentos simultneos de tronco e ombros. Nas pginas seguintes so apresentados alguns diagramas de registros da postura.

Planos de registros da postura do corpo humanoProf. Nat Morais/UFPB/CCT/DDI

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Figura 1- Planos de representao e nomenclatura

Figura 2 - Planos de projeo triortogonal

Nomenclatura dos movimentos corporais

Figura 3 - Nomenclatura dos movimentos do corpo.


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DIFERENTES POSTURAS DO CORPOPOSTURA DE PPOSTURA DE P POSTURA ARQUEADA POSTURA FLEXIONADA POSTURA AGACHADA

SAGITAL 01 SAGITAL POSIO DO BRAO E ANTEBRAO PENDENTES

02

SAGITAL

03

SAGITAL

04

POSIO 90

CORONAL

05 SAGITAL POSIO >90

05

CORONAL

06 SAGITAL POSIO >90

06

CORONAL

07 SAGITAL ESTENDIDO NA HORIZONTAL

07

CORONAL

08 SAGITAL ESTENDIDO NA VERTICAL

08

CORONAL

09

SAGITAL

09

CORONAL

10

SAGITAL

10


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DIFERENTES POSTURAS DO CORPOBRAOS E ANTEBRAOS NA POSTURA SENTADOPOSTURA 90 POSTURA

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