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“Estudo das medições de vibração e eletromiografia na coluna lombar
de operadores de empilhadeira, utilizando pneus elásticos e infláveis.”
BIANCA DE OLIVEIRA AMANN
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BIANCA DE OLIVEIRA AMANN
ESTUDO DAS MEDIÇÕES DE VIBRAÇÃO E ELETROMIOGRAFIA NA
COLUNA LOMBAR DE OPERADORES DE EMPILHADEIRA, UTILIZANDO
PNEUS ELÁSTICOS E INFLÁVEIS.
Dissertação apresentada à Faculdade de Engenharia
de Guaratinguetá, Universidade Estadual Paulista,
para a obtenção do título de Mestre em Engenharia
Mecânica na área de Projetos e Materiais.
Orientador: Prof. Dr. José Geraldo Trani Brandão
Guaratinguetá
2006
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DADOS CURRICULARES
BIANCA DE OLIVEIRA AMANN
NASCIMENTO 01.05.1979 – NITERÓI / RJ
FILIAÇÃO Jörg Amann
Lucilena de Oliveira Amann
1997 / 2002 Curso de Graduação em Fisioterapia
Universidade Gama Filho – UGF
2003 / 2004 Curso de Pós-Graduação em Fisioterapia do
Trabalho e Ergonomia, nível Especialização, no
Centro Cientifico e Cultural Brasileiro de
Fisioterapia – CBF
2003/2006 Curso de Pós-Graduação em Engenharia
Mecânica com ênfase em Engenharia
Semiológica, nível Mestrado, na Universidade
Estadual Paulista – UNESP, Campus de
Guaratinguetá
Ao meu filho Felipe, amor maior da minha vida.
Ao meu noivo Carlos Alberto, pelo amor, cumplicidade e dedicação.
À minha avó Maria Odete por mais uma batalha vencida.
AGRADECIMENTOS
Primeiramente a Deus por me conceder tudo o que tenho.
Ao Departamento de engenharia Mecânica da UNESP – FEG, pelo apoio e incentivo;
especialmente ao Prof. Dr. José Geraldo Trani Brandão, pela orientação e atenção
durante todo esse trabalho.
Aos demais professores e técnicos do laboratório da FEG/UNESP, em especial ao
técnico Walter Luiz Tupinambá, pela grande colaboração e dedicação no
desenvolvimento deste trabalho.
À secretária do Departamento de Engenharia Mecânica, Rosiléa Ribeiro de Matos,
pela atenção concebida.
À Lúcia Helena de Paula Coelho, pela ajuda concebida.
Às funcionarias da Seção de Pós-Graduação da FEG/UNESP, Regina Célia Galvão
Faria Alves, Elisa Mara de Carvalho Nunes e Maria Cristina Silva de Oliveira, pela
dedicação e presteza no atendimento.
Às funcionárias da Biblioteca da FEG/UNESP, em especial à Ana Maria Ramos
Antunes, pela qualidade e gentileza no atendimento.
Um agradecimento especial ao Marcos Silvano, que viabilizou este trabalho.
Aos participantes que aceitaram fazer parte deste trabalho.
À minha família, Lena, Jorge, Christian e meu filho Felipe, que me apoiaram durante
toda esta caminhada.
À minha avó Maria Odete que sempre me deu suporte para seguir em frente,
juntamente com minha tia Sônia, um agradecimento especial.
Ao meu noivo Carlos Alberto por estar sempre ao meu lado me apoiando.
E finalmente a todos que direta ou indiretamente contribuíram para que este trabalho
fosse realizado.
Este trabalho contou com o apoio das seguintes entidades:
CAPES
PROAP Mecânica – FEG/UNESP
“É preciso fazer da interrupção um caminho novo;
fazer da queda, um passo de dança;
do medo, uma escada;
do sonho, uma ponte;
da procura, um encontro.”
Fernando Pessoa
AMANN, B. O. Estudo das medições de vibração e eletromiografia na coluna
lombar de operadores de empilhadeira, utilizando pneus elásticos e infláveis.
2006. 98f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) – Faculdade de
Engenharia do Campus de Guaratinguetá, Universidade Estadual Paulista,
Guaratinguetá, 2006.
RESUMO
Este trabalho apresenta um estudo de vibração de corpo inteiro em operadores de
empilhadeira, comparando dois tipos de pneus, elástico e inflável. A vibração foi
medida no eixo z, que é o eixo da coluna vertebral; concomitantemente à coleta da
vibração foi realizada uma eletromiografia para analisar a atividade muscular nos
músculos eretores da espinha. Devido a crescente utilização dos pneus elásticos no
mundo, o principal enfoque deste estudo é o de desfazer o mito existente entre os
operadores de empilhadeira que dizem que o pneu elástico machuca a coluna. Portanto
as coletas foram feitas em várias situações diferentes, em três tipos de piso, na
empilhadeira com e sem carga, com dois operadores, com o pneu elástico ou inflável.
Com os resultados obtidos pode-se perceber que de modo geral o pneu elástico
apresentou valores menores tanto para aceleração quanto para eletromiografia. Outro
dado de extrema importância é que para uma freqüência de 4 Hz, que é a freqüência de
ressonância da coluna vertebral, o pneu elástico apresentou valores de amplitude de
aceleração menores; mostrando assim que o pneu elástico é menos prejudicial à coluna
vertebral; isso pode ser comprovado através da EMG, que também apresentou valores
menores com o pneu elástico.
PALAVRAS-CHAVE:
Vibração de corpo
inteiro, operador de empilhadeira,
eletromiografia, pneu elástico e pneu inflável.
AMANN, B. O. Study of the vibration measurements and electromyography in
the lumbar column of fork-lift truck operators, using elastic and inflate tires.
2006. 98f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) – Faculdade de
Engenharia do Campus de Guaratinguetá, Universidade Estadual Paulista,
Guaratinguetá, 2006.
ABSTRACT
This work presents a study of whole body vibration in fork-lift truck operators,
comparing two types of tires, elastic and inflate. The vibration was measured in the
axis z, that is the axis of the spine; at the same time to the collection of the vibration an
electromyography was accomplished to analyze the muscular activity in the erecting
muscles of the spine. Owed to growing use of the elastic tires in the world, the
principal focuses of this study it is it of undoing the existent myth among the fork-lift
truck operators that say that the elastic tire hurts the column. Therefore the collections
were made in several different situations, in three floor types, in the fork-lift truck with
and without load, with two operators, with the elastic tire or inflate. With the obtained
results it can be noticed that in general the elastic tire presented smaller values for
acceleration and for electromyography. Another die of extreme importance is that for a
frequency of 4 Hz, that is the frequency of resonance of the spine, the elastic tire
presented values of width of acceleration smaller; showing the elastic tire as soon as is
less harmful to the spine; that can be proven through EMG, that also presented smaller
values with the elastic tire.
KEYWORDS:
Whole body vibration, fork-lift truck, electromyography, elastic and
inflate tires.
LISTA DE FIGURAS
FIGURA 1 Vértebra (HAMILL; KNUTZEN, 1999) ................................
................................
38
FIGURA 2 Coluna vertebral com as curvaturas fisiológicas (PUTZ;
PABST, 2000)................................................................
................................
39
FIGURA 3 Diferença entre as vértebras cervicais, torácicas e lombares
(HAMILL; KNUTZEN, 1999) ................................
................................
40
FIGURA 4
Coluna vertebral separada por região, com áreas de junção
(HAMILL; KNUTZEN, 1999) ................................
................................
41
FIGURA 5 Disco intervertebral (HAMILL; KNUTZEN, 1999)
................................
43
FIGURA 6 Músculo eretor da espinha (PUTZ; PABST, 2000)
................................
45
FIGURA 7 Vértebras lombares e disco intervertebral (PUTZ; PABST,
2000) ................................................................
................................
47
FIGURA 8 Valores limite para oscilações verticais – ISO 2631
(GRANDJEAN, 1998)................................
................................
54
FIGURA 9 Representação da unidade motora (SULLIVAN;
SCHMITZ, 1993)................................................................
................................
55
FIGURA 10 Eletrodo de superfície ................................
................................
57
FIGURA 11 Eletrodo de agulha (SULLIVAN; SCHMITZ, 1993)
................................
59
FIGURA 12 Acelerômetro fixado no assento................................
................................
61
FIGURA 13 Equipamento para aquisição de sinais da EMG System,
ligado ao condicionador de sinais, que se liga ao
acelerômetro................................................................
................................
61
FIGURA 14 Equipamentos ligados ao notebook ................................
................................
62
FIGURA 15 Equipamento para aquisição de dados EMG System
................................
62
FIGURA 16 Eletrodo fixado no músculo eretor da espinha
................................
63
FIGURA 17 Empilhadeira utilizada para realização dos testes
................................
63
FIGURA 18 Piso do percurso 1................................................................
................................
65
FIGURA 19 Piso do percurso 2................................................................
................................
65
FIGURA 20 Piso do percurso 3................................................................
................................
66
FIGURA 21 Gráfico da aceleração no tempo, de 0-60 s
................................
68
FIGURA 22 Gráfico da aceleração no tempo, de 10-50 s
................................
69
FIGURA 23 Gráfico das médias da aceleração no percurso 1
................................
69
FIGURA 24 Espectro de freqüência para percurso 1, com carga,
operador A................................................................
................................
70
FIGURA 25 Espectro de freqüência para percurso 1, com carga,
operador W................................................................
................................
70
FIGURA 26 Espectro de freqüência para percurso 1, com carga,
operador A, freqüência de 2-10 Hz ................................
................................
71
FIGURA 27 Espectro de freqüência para percurso 1, com carga,
operador W, freqüência de 2-10 Hz ................................
................................
71
FIGURA 28 Espectro de freqüência para percurso 1, sem carga,
operador A................................................................
................................
72
FIGURA 29 Espectro de freqüência para percurso 1, sem carga,
operador W ................................................................
................................
72
FIGURA 30 Espectro de freqüência para percurso 1, sem carga,
operador A, na faixa de 2-10 Hz................................
................................
73
FIGURA 31 Espectro de freqüência para percurso 1, sem carga,
operador W, na faixa de 2-10 Hz................................
................................
73
FIGURA 32 Gráfico das médias da aceleração no percurso 2
................................
74
FIGURA 33 Espectro de freqüência para percurso 2, com carga,
operador A................................................................
................................
75
FIGURA 34 Espectro de freqüência para percurso 2, com carga,
operador W................................................................
................................
75
FIGURA 35 Espectro de freqüência para percurso 2, com carga,
operador A, na faixa de 2-10 Hz................................
................................
76
FIGURA 36 Espectro de freqüência para percurso 2, com carga,
operador W, na faixa de 2-10 Hz................................
................................
76
FIGURA 37 Espectro de freqüência para percurso 2, sem carga,
operador A................................................................
................................
76
FIGURA 38 Espectro de freqüência para percurso 2, sem carga,
operador W................................................................
................................
77
FIGURA 39 Espectro de freqüência para percurso 2, com carga,
operador A, na faixa de 2-10 Hz................................
................................
77
FIGURA 40 Espectro de freqüência para percurso 2, sem carga,
operador W, na faixa de 2-10 Hz................................
................................
77
FIGURA 41 Gráfico das médias da aceleração no percurso 3
................................
78
FIGURA 42 Espectro da freqüência para percurso 3, com
carga,operador A................................................................
................................
79
FIGURA 43 Espectro de freqüência para percurso 3, com carga,
operador W................................................................
................................
79
FIGURA 44 Espectro de freqüência para percurso 3, com carga,
operador A, na faixa de 2-10 Hz................................
................................
80
FIGURA 45 Espectro de freqüência para percurso 3, com carga,
operador W, na faixa de 2-10 Hz................................
................................
80
FIGURA 46 Espectro de freqüência para percurso 3, sem carga,
operador A................................................................
................................
81
FIGURA 47 Espectro de freqüência para percurso 3, sem carga,
operador W................................................................
................................
81
FIGURA 48 Espectro de freqüência para percurso 3, sem carga,
operador A, na faixa de 2-10 Hz................................
................................
82
FIGURA 49 Espectro de freqüência para percurso 3, sem carga,
operador W, na faixa de 2-10 Hz................................
................................
82
FIGURA 50 Gráfico da EMG no tempo, percurso 3, sem carga, operador
A, pneu elástico, EED................................
................................
83
FIGURA 51 Gráfico da EMG no tempo, percurso 3, sem carga, operador
A, pneu elástico, EEE ................................
................................
83
FIGURA 52 Gráfico das médias da EMG para o percurso 1
................................
84
FIGURA 53 Gráfico das médias da EMG para o percurso 2
................................
85
FIGURA 54 Gráfico das médias da EMG para o percurso 3
................................
86
LISTA DE TABELAS
TABELA 1 - Características dos operadores de empilhadeira 67
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
C - Com carga
CESAT - Centro de Estudos de Saúde do Trabalhador
CLT - Consolidação das Leis Trabalhistas
DORT - Distúrbios Osteomusculares Relacionados ao Trabalho
EUA - Estados Unidos da América
EMG - Eletromiografia
E - Elástico
EED - Eretor da Espinha Direito
EEE - Eretor da Espinha Esquerdo
G - Gasolina
GLP - Gás Liquefeito de Petróleo
h - Hora
Hz - Hertz
I - Inflável
IMC - Índice de Massa Corpórea
INSS - Instituto Nacional do Seguro Social
kg - Quilograma
Kgf - Quilograma força
LER - Lesões por Esforços Repetitivos
m - Metro
mm - Milímetro
µv - Microvolt
OMS - Organização Mundial de Saúde
OIT - Organização Internacional do Trabalho
PAUM - Potencial de ação da unidade motora
Psi - Libra por polegada quadrada
RSI - Repetitive strain injuries
S - Sem carga
s - Segundos
T - Tonelada
V - Volt
LISTA DE SÍMBOLOS
< - Menor
L3 - Terceira vértebra lombar
L5 - Quinta vértebra lombar
SUMÁRIO
LISTA DE FIGURAS
LISTA DE TABELAS
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
LISTA DE SÍMBOLOS
1 INTRODUÇÃO
19
1.1 OBJETIVOS 23
1.2 ESTRUTURA DA DISSERTAÇÃO 24
2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
25
2.1 HISTÓRICO DAS DOENÇAS OCUPACIONAIS 25
2.2 LER/DORT 27
2.2.1 Definição 28
2.2.2 Dados Epidemiológicos 28
2.2.3 O Trabalho e LER/DORT 30
2.2.4 Fatores Contributivos 31
2.2.5 Fatores de risco e a etiopatogenia de LER/DORT 32
2.2.6 Fisiopatologia da LER/DORT 33
2.2.7 Distúrbios mais freqüentes 35
2.3 LOMBALGIA 36
2.3.1 Anatomia e cinesiologia da coluna vertebral 37
2.3.2 Coluna Lombar 46
2.3.3 Lombalgia e o trabalho 47
2.4 VIBRAÇÃO NO CORPO HUMANO 48
2.4.1 Definição
48
2.4.2 O Comportamento oscilatório do corpo humano 50
2.4.3 Efeitos das vibrações sobre o organismo 50
2.4.4 Danos à saúde 51
2.4.5 Vibração e a coluna lombar 52
2.4.6 Reflexos Musculares 53
2.4.7 Normalização 53
3 ELETROMIOGRAFIA
55
3.1 ELETRODOS 57
3.1.1 Eletrodo de superfície 57
3.1.2 Eletrodo de agulha 58
3.2 O SINAL MIOELÉTRICO 59
4 MATERIAIS E MÉTODOS
60
4.1 EQUIPAMENTOS 60
4.1.1 Acelerômetro 60
4.1.2 Eletromiografia 62
4.1.3 Empilhadeira 63
4.1.4 Pneus 64
4.2 PROCEDIMENTO DE MEDIÇÃO 64
5 RESULTADOS E DISCUSSÃO
68
5.1 ACELERAÇÃO 68
5.1.1 Percurso 1 69
5.1.2 Percurso 2 74
5.1.3 Percurso 3 78
5.2 ELETROMIOGRAFIA
82
5.2.1 Percurso 1 84
5.2.2 Percurso 2 85
5.2.3 Percurso 3 86
6 CONCLUSÕES
87
REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA
88
ANEXO
98
1 INTRODUÇÃO
Em todo o mundo, a incidência dos distúrbios osteomusculares relacionados ao
trabalho (DORT), mais conhecidos no Brasil como lesões por esforços repetitivos
(LER), vêm crescendo nas últimas décadas. Apesar da subnotificação das doenças do
trabalho em nosso país, os DORT/LER vêm apresentando um crescimento progressivo
nas estatísticas oficiais nos serviços de atendimento à saúde dos trabalhadores. A partir
de 1980, os DORT tornaram-se a causa mais freqüente de afastamento do trabalho no
mundo, e representa atualmente, a doença do trabalho mais registrado junto à
Previdência Social, acometendo trabalhadores do setor industrial e de serviços
(FERREIRA JUNIOR, 2000).
DORT é o nome genérico dado a um conjunto de afecções que acometem
músculos, tendões, sinóvias, articulações, nervos, fácias, ligamentos, de forma isolada
ou associada, com ou sem degeneração dos tecidos. Estes distúrbios podem ocorrer em
qualquer parte do aparelho locomotor, embora as regiões cervical, lombar e os
membros superiores sejam os mais freqüentemente comprometidos. Promove fadiga
muscular, dormência, formigamento, diminuição da sensibilidade e da força, levando a
uma redução na produtividade. Os fatores biomecânicos que desencadeiam as
DORT/LER são os movimentos repetitivos; a manutenção de posturas inadequadas; a
compressão mecânica, incluindo vibração; e a força excessiva com os membros
superiores (PEREIRA, 2003).
Dentre os DORT a lombalgia apresenta grande destaque, para se ter uma idéia da
sua importância clínico-epidemiológica, cerca de 80% das pessoas apresentam dores
lombares ao longo da vida, e a lombalgia é a maior causa de incapacidade de curta e
longa duração entre trabalhadores, sendo apontada como uma das principais causas de
absenteísmo no trabalho. Existem evidências suficientes para relacionar a lombalgia
com o trabalho físico pesado que envolva levantamento manual freqüente ou
levantamento de carga pesada, carregamento, tração ou empurro, ou ainda, balanço,
torção e posturas não neutras repetitivas do tronco. Posturas prolongadas,
principalmente, sob ação concomitante de movimentos vibratórios (por exemplo,
motoristas de ônibus, caminhões, tratores e empilhadeira), também podem ocasionar
dor lombar (FERREIRA JUNIOR, 2000).
A relação entre a vibração e o corpo humano, principalmente à coluna vertebral,
vem sendo estudada há algum tempo, e vários estudos tem demonstrado uma
associação positiva entre vibração do corpo todo e o desenvolvimento de dor na coluna
lombar entre motoristas, incluindo operadores de empilhadeira. Isso sugere que a
vibração do corpo inteiro causa um aumento no desconforto, causando dor,
prejudicando a tarefa do trabalhador e conseqüentemente levando a redução no
desempenho do trabalho (HOY et al. 2003).
Sabe-se que a repetição diária das exposições à vibração no local de trabalho,
pode levar a modificações doentias das partes do corpo atingidas. As vibrações que são
transmitidas ao corpo humano podem ser classificadas em dois tipos, de acordo com a
parte do corpo atingida: vibração transmitida ao corpo inteiro e vibração localizada,
que atinge um segmento do corpo. As vibrações transmitidas ao corpo inteiro são de
baixa freqüência e grande amplitude, situa-se na faixa de 1 a 80 Hz, mais
especificamente de 1 a 20 Hz. As oscilações verticais, ou seja, no sentido longitudinal
da coluna, penetram no corpo quando na posição sentado ou em pé sobre as bases
vibratórias, levam muitas vezes a manifestações de desgaste da coluna vertebral.
Também são enquadradas como vibração do corpo inteiro os casos de enjôo que
compreendem as freqüências na faixa de 0,1 a 0,63 Hz. Essas vibrações são mais
criticas em atividades relacionadas aos meios de transporte e são tratadas na norma
ISO 2631. As vibrações que atingem um segmento do corpo (localizada) são as mais
estudadas, situa-se na faixa de freqüência de 6,3 a 1250 Hz. Ocorrem em ferramentas
motorizadas e geram modificações doentias nas mãos e braços.
Foi observado que o efeito da vibração é muito dependente da freqüência das
oscilações. O corpo humano é mais sensível na faixa de 4 a 8 Hz, que corresponde à
freqüência de ressonância na direção vertical. A sensibilidade subjetiva relatada por
voluntários, na posição sentada, em pesquisa realizada por Chaney (1964) também
encontra-se nessa mesma faixa de freqüência (de 4 a 8 Hz). Os efeitos fisiológicos
causados pela freqüência de vibração abrangem: em pequena intensidade, músculos,
circulação e respiração e em grande intensidade, percepção visual e produção
psicomotora. Os efeitos da vibração no corpo humano não dependem somente da
freqüência das oscilações, mas também da aceleração das oscilações, que é a
responsável pela sobrecarga vibratória. A aceleração das oscilações também influencia
nos efeitos fisiológicos, devendo levar-se em conta o tempo de duração a que o sujeito
ficou exposto, pois os danos aumentam fortemente com o aumento na duração da
exposição. Outro fator importante é a direção do movimento, que é definida pelos
eixos ortogonais, x (das costas para frente), y (da direita para a esquerda) e z (dos pés à
cabeça).
Já se sabe que os operadores de empilhadeira estão submetidos a altos níveis de
vibração no eixo z, que é o eixo da coluna vertebral, além disso, eles trabalham por
longos períodos e muitas vezes em posições inadequadas. Com isso eles se tornam
fortes candidatos a desenvolver lombalgia. Conforme pesquisa realizada por
Brendstrup e Biering-Sorensen (1987), operadores de empilhadeira apresentam
maiores problemas de coluna quando comparados com outros grupos de trabalhadores.
Kitazaki e Griffin (1998) exploraram o movimento da coluna no plano sagital,
para indivíduos sentados submetidos a uma vibração de banda larga (0,5 a 35 Hz),
esses autores sugerem que os maiores riscos de problemas lombares e dorsais,
provavelmente, se originam de deformação por flexão da coluna, quando submetida a
uma vibração num intervalo de freqüência abaixo de 10 Hz.
Em estudo realizado com um grupo representativo (HOY et al., 2003) foi
demonstrado que a dor na coluna lombar é mais predominante em operadores de
empilhadeira do que entre não-operadores. Observou-se também que quando esses
mesmos operadores adotam posturas em que o tronco encontra-se torcido ou curvado
para frente o risco aumenta ainda mais. Além disso, ficou claro que os níveis de
vibração, na direção do eixo z, excederam os valores determinados na norma ISO
2631, este fato não ocorreu nas outras direções x e y onde os valores foram
considerados normais.
Uma das formas de se amenizar a vibração que é transmitida aos operadores de
empilhadeira, e assim diminuir a incidência de lombalgia, é através do tipo de pneu
que é utilizado no veículo. Existe no mercado mundial uma forte tendência em
substituir o pneu inflável (pneumático) pelo pneu elástico. Estima-se que 75% das
empilhadeiras novas utilizadas no exterior são equipadas com pneus elásticos,
enquanto que no Brasil os pneus elásticos representam apenas 15 a 20 % do mercado.
Uma das principais barreiras para a utilização desse tipo de pneu é o aspecto cultural,
pois os operadores de empilhadeira alegam que o pneu elástico “machuca” a coluna e
da dor nas costas, isso devido a sua rigidez (VIEIRA et al., 2001).
Aspectos relacionados à vibração do corpo inteiro em operadores de
empilhadeiras elétricas e com motor diesel foram avaliados por Cocheo et al. (1984),
os resultados revelaram que o tipo de motor não influencia os níveis de vibração.
Observaram que as características de vibração dependiam dos pneus empregados no
equipamento.
A seguir são citados alguns trabalhos anteriores que foram de grande importância
para a compreensão do efeito da vibração e sua influência na fisiologia humana.
Em 1954 Loeb, citado por Helmkamp, Talbott e Marsh (1984), considerado um
dos precursores da análise dos efeitos combinados, através de um estudo experimental,
não verificou nenhuma alteração nas medias das pressões arteriais sistólica e diastólica
entre o grupo de trabalhadores expostos à vibração.
Rosegger e Rosegger (1960) relataram constatações de um estudo realizado com
371 operadores de trator. Desses operadores 30% tinham queixas da coluna, e no
exame de raio-x foram detectados sinais de degeneração na coluna lombar e torácica
em 70% dos operadores. Em razão da pouca idade dos homens (26 anos) e da
prevalência ter aumentado muito com o passar dos anos dirigindo trator, os autores
concluíram que a exposição à vibração foi, em alguma extensão, responsável por este
efeito.
Pesquisas sobre os fatores que afetam o conforto dos operadores de tratores são
apresentadas por Matthews (1964), abordando as informações existentes sobre a
influência da vibração no conforto, na eficiência do trabalho e na saúde do operador.
Neste trabalho, são discutidos os aspectos das medidas de vibração em tratores em
operação e apresenta-se um modelo dinâmico para análise de vibrações na direção
vertical.
Matthews e Talamo (1965) desenvolveram um modelo para simulação em
computador que permite avaliar a vibração vertical e transversal e compararam os
resultados obtidos com as vibrações medidas em um trator real. Neste trabalho foram
apresentados os métodos para obtenção das características dinâmicas dos pneus de
tratores e do momento de inércia do trator relativo ao eixo transversal.
Em três estudos em série, com espaço de cinco anos entre eles, com os mesmos
motoristas de tratores, Dupuis e Christ (1972) encontraram um aumento de achados
radiológicos desfavoráveis na coluna. Com isso foi possível estabelecer um aumento
de achados patológicos na coluna vertebral em relação ao tempo anual de condução
dos tratores.
Segundo Burton e Sandover (1987) choque mecânico e vibração do corpo todo
são considerados causas representativas para o desenvolvimento de lombalgias em
motoristas. Estes autores sustentam esta conclusão devido a uma redução significativa
da incidência e gravidade de lombalgias observadas entre pilotos, quando a rigidez da
suspensão de veículos de competição foi reduzida.
Distúrbios na coluna foram estudados em operadores de movimentação de terra,
com pelo menos três anos de exposição, por meio de estudo seccional desenvolvido
por Dupuis e Zerlett (1987).Os autores empregaram um grupo controle para
possibilitar comparações com o grupo exposto à vibração. A pesquisa demonstrou que
a prevalência de trabalhadores com queixa de desconforto na coluna foi muito mais
alta no grupo de trabalhadores expostos à vibração.
A primeira publicação internacional a estabelecer limites para a exposição a
vibrações de freqüências mais baixas (de 1 a 80 Hz) foi a normas ISO 2631 de 1978.
1.1 OBJETIVOS
Esta pesquisa tem os seguintes objetivos:
• Medir os níveis de vibração a que os operadores de empilhadeira estão
expostos no domínio do tempo;
• Verificar a atividade muscular no músculo eretor da espinha, com um
aparelho de eletromiografia, durante a exposição à vibração;
• Comparar a amplitude da vibração transmitida aos operadores de
empilhadeira na direção longitudinal (eixo z), ao longo da coluna lombar, com pneus
elásticos (sólidos) e infláveis (pneumático);
• Avaliar qual, entre os dois tipos de pneu estudados, é o mais indicado para
este tipo de veículo.
1.2 ESTRUTURA DA DISSERTAÇÃO
No Capítulo 1 é elaborada uma introdução sobre o assunto abordado, citando
alguns estudos já realizados. Neste mesmo capítulo também são apresentados os
principais objetivos deste trabalho.
No Capítulo 2 é apresentada uma revisão bibliográfica sobre o tema.
No capítulo 3 são feitas algumas descrições sobre a eletromiografia.
No capítulo 4 é mencionada toda metodologia do trabalho, explicando como
foram realizadas as medições, em quais condições e quais foram os equipamentos
utilizados.
No capítulo 5 é realizada a discussão e a apresentação dos resultados obtidos,
mostrando os resultados principalmente através de gráficos.
No capítulo 6 são descritas as conclusões que foram obtidas neste trabalho.
2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
2.1 HISTÓRICO DAS DOENÇAS OCUPACIONAIS
Há muito tempo se sabe que o trabalho, quando executado sob determinadas
condições, pode provocar doenças, encurtar a vida e até matar os trabalhadores. É
universal, desde os primórdios da história, o conhecimento sobre as formas de adoecer
por causa do trabalho.
No século XVIII, a Revolução Industrial foi um verdadeiro marco para estudos
em relação ao trabalho, pois foi nesta época que ocorreu uma verdadeira mudança na
execução do trabalho.Com o surgimento das primeiras fábricas, que eram sujas,
barulhentas, perigosas e onde a jornada de trabalho chegava a 16 h por dia, sem férias,
em regime quase escravo. Onde o principal era produzir a qualquer custo, sendo que
era o trabalhador que pagava o alto preço deste regime, pois as fábricas priorizavam a
alta produtividade. A forma de trabalho estava em fase de transformação, mudando de
artesanal para mecanizada, onde com as inovações tecnológicas, como as pontes
rolantes e as novas máquinas, o trabalho foi ficando cada vez mais repetitivo, sem
tempo de pausa, com excesso de carga e de trabalho manual, sendo o homem tratado
como uma simples mão-de-obra facilmente substituível. Com isso cada vez mais os
trabalhadores foram adoecendo, e isso começou a chamar a atenção de cientistas que
começaram a desenvolver pesquisas na área de fisiologia do trabalho.
Os engenheiros Vauban e Belidor mediram a carga do trabalho físico diário nos
locais de trabalho e sugeriram que cargas muito elevadas levavam ao esgotamento e a
doenças, recomendando uma melhor organização das tarefas para aumentar o
rendimento.
Com o passar dos anos, estudos comprovaram que o sistema de trabalho aplicado
naquelas fábricas causava danos à saúde dos trabalhadores que lá atuavam.
Durante a Primeira Guerra Mundial, entre 1914 e 1917, foi criado por
fisiologistas e psicólogos a Comissão de Saúde dos Trabalhadores na Indústria de
Munições. Ao final da guerra, tal comissão prosseguiu com estudos voltados para o
problema da fadiga na indústria, recebendo o nome de Instituto de Pesquisas da Fadiga
Industrial (Inglaterra).
Entre 1939 e 1945, durante a Segunda Guerra Mundial foram exigidas aplicações
de conhecimentos científicos para construção de instrumentos bélicos e aviões, com o
objetivo de melhor adaptar a máquina ao homem.
Em 1949, um grupo de cientistas e pesquisadores se reuniram na Inglaterra para
formalizar a existência desse novo ramo da ciência, que em 1950, recebe o nome de
Ergonomia.
Existem vários registros históricos mencionando lesões ou queixas
osteomusculares relacionadas com a atividade ocupacional, como as citações de
Ellenborg em 1473, fazendo alusão a alterações em trabalhadores de ourivesaria, bem
como de Paracelsus em mineiros, em 1567 (RIO et al, 1998). As conhecidas
referências do século XVII, do considerado pai da medicina do trabalho, o italiano
Bernardino Ramazini, exprimem não tratar-se de um mal dos tempos modernos
(RAMAZZINI, 2000).
Em 1833, Charles Bell descreveu a “câimbra do escrivão”, caracterizada pela alta
incidência de espasmos na mão. E em 1882, Robinson descreveu a “câimbra do
telegrafista” e notou sua semelhança com a emergente “câimbra do escrivão”
(IRELAND, 1995).
Cowers posteriormente escreveu sobre a “câimbra do escrivão” em 1888,
chamando-a de “neurose ocupacional” na sua extensa monografia “Doenças do
Sistema Nervoso” (IRELAND, 1995).
Em 1895, a tendinite das estruturas do primeiro compartimento dorsal da mão foi
mencionada por Fritz DeQuervain como “entorse das lavadeiras”, ao detectar o quadro
em mulheres que lavavam a roupa com conseqüente desgaste sobre os tendões e
músculos do polegar (SILVERSTEIN, 1987).
Os relatos da adolescente Miles Franklin, em 1901, fazem menção de queixas ou
supostas lesões relacionando-as com a atividade desenvolvida entre crianças que
aprendiam a tirar leite desde pequenos, assim as mãos pareciam se acostumar com o
movimento e isso não os afetavam; sendo que quando as pessoas mais velhas, na idade
adulta começavam a tirar o leite, realizando essa atividade de forma intensa, começam
a sentir dores nas mãos e nos braços que chegavam a se tornar insuportáveis, causando
inchaço na região do cotovelo e impedindo-as de dormir (CODO & ALMEIDA,
1998).
Na Itália, em 1902, uma comissão especial definiu como doença ocupacional
àquela causada diretamente por atividades desenvolvidas exclusivamente no campo de
determinada profissão ou decorrente da tarefa executada (TAGLIAVINI & POI,
1998).
2.2 LER/DORT
Os desequilíbrios entre as exigências das tarefas e as margens deixadas pela
organização do trabalho para que o trabalhador, durante a atividade, mobilize as suas
capacidades dentro das suas possibilidades, estão na origem das lesões por esforços
repetitivos (LER) (MENDES, 2003).
Equipamentos, técnicas, modelos de gestão e metas comerciais não são
organizados considerando o funcionamento do ser humano em situações reais de
trabalho. O modelo produtivo se baseia na idéia de um homem estável no tempo e no
espaço, plenamente adaptável às normas e às regras prescritas, ilimitado na sua
capacidade de responder aos imprevistos da produção (MENDES, 2003).
Na década de 1990 as afecções musculoesqueléticas, denominadas pela
Previdência Social de “distúrbios osteomusculares relacionados ao trabalho” (DORT),
tornaram-se as afecções ocupacionais mais importantes em nosso meio. O destaque
assumido por este grupo é devido, em parte, à sua freqüência crescente, evidenciada
em estatísticas de serviços especializados em saúde do trabalhador e em danos de
Previdência Social em alguns estados e no país.
No Brasil, a primeira denominação adotada foi tenossinovite ocupacional, depois
foi lesões por esforços repetitivos (LER), tradução de “repetitive strain injuries” (RSI).
Porem a denominação LER insiste sobre o aspecto repetitivo do trabalho, mas o
caráter repetitivo das tarefas não é o único elemento ao qual se pode atribuir as
alterações musculoesqueleticas. Os estudos epidemiológicos mostram relações com a
postura exigida pelas tarefas realizadas, com o carregamento de peso e com fatores
ambientais como temperatura, ruído, dimensões do posto de trabalho e vibração. Além
disso, os aspectos psicológicos relacionados ao trabalho e a organização do trabalho
são mencionados na literatura. Portanto a denominação mais recente e mais correta,
adotada oficialmente pela norma do INSS e em vigor desde o segundo semestre de
1997, é distúrbios osteomusculares relacionados ao trabalho – DORT. Esta
denominação deixa subentendido estarem as doenças ocupacionais diretamente
relacionadas a situação de trabalho, englobando esforço repetitivo, má postura,
mobiliário inadequado e outros. A denominação DORT é baseada no termo em inglês
“work-related musculoskeletal disorders”. Neste trabalho será utilizada a nomenclatura
LER/DORT.
2.2.1 Definição
Segundo Ferreira Junior (2000) LER/DORT é o nome genérico dado a um
conjunto de afecções heterogêneas, acometendo músculos, tendões, sinóvias,
articulações, vasos e nervos, que podem aparecer em trabalhadores submetidos a certas
condições de trabalho. Estes distúrbios podem ocorrer em qualquer local do aparelho
locomotor, embora as regiões cervical, lombar e os membros superiores sejam os mais
freqüentemente comprometidos.
A Norma Técnica do Instituto Nacional do Seguro Social (INSS) sobre
distúrbios osteoarticulares relacionados ao trabalho, Ordem de Serviço 606, de
05/08/98 (Brasil/Diretoria do Seguro Social, 1998), conceitua essas afecções como
uma “síndrome clínica caracterizada por dor crônica, acompanhada ou não por
alterações objetivas e que se manifesta principalmente no pescoço, cintura escapular
e/ou membros superiores em decorrência do trabalho”, podendo afetar tendões,
músculos e nervos periféricos.
2.2.2 Dados Epidemiológicos
As estatísticas e dados epidemiológicos existentes são bastante comprometidos,
acompanhando o decorrer histórico e social do fenômeno. Ocorreu um momento de
supernotificação nos anos próximos e posteriores ao reconhecimento legal das
tenossinovites como doença ocupacional. Um exemplo da sazonalidade da notificação
e registro foi observado na Bahia em um prazo de cinco anos, quando em 1991, o
Centro de Estudos de Saúde do Trabalhador (CESAT/Bahia) registrou 4,2% de casos
de LER/DORT diagnosticados entre o total de casos de doenças profissionais e este
percentual subiu para 60% em 1996 (MIRANDA & DIAS, 1999).
Atualmente, ocorre um processo de negação do problema, manifestado através de
uma subnotificação. Essas fases e tendências são fortemente influenciadas, de certa
forma, pelos momentos históricos, políticos e sociais pelos quais esteja passando o
país.
A grande contingência de trabalhadores informais no Brasil exerce também forte
influência nos dados oficiais sobre LER/DORT. Esses trabalhadores por não estarem
oficialmente reconhecidos ficam fora das estatísticas, isso é mais um fator de forte
influência para que os dados oficiais sejam contestados. Paralelamente e exercendo
grande influência, está a situação dos servidores públicos, que por estarem fora da
Consolidação das Leis Trabalhistas (CLT), não entram nas estatísticas, ficando assim
os casos manifestados por estes trabalhadores, a exemplo do trabalhador informal, fora
dos registros oficiais.
Os estudos epidemiológicos recentes, apesar das fragilidades, confirmam a
relação dos movimentos de esforço, repetição e sobrecarga estática na origem de
muitos problemas músculo-esqueléticos. (BERNARD, 2000; BUCKLE, 1997).
Nos Estados Unidos, cerca de 65% das doenças do trabalho envolve as
LER/DORT. Na Europa tem-se mostrado a mais freqüente das doenças do trabalho.
Nos países escandinavos, a preocupação com a doença é extremamente grande. Na
Finlândia, em 1974, a LER já era de notificação compulsória (OLIVEIRA, 1998).
De acordo com estimativas da Organização Mundial de Saúde (OMS) e da
Organização Internacioal do Trabalho (OIT), os custos das doenças e dos acidentes de
trabalho chegaram à cerca de quatro por cento da produção mundial em 1997. Este
fato teria como origem principal a crescente transferência das instalações de produção
para países do Terceiro Mundo.
2.2.3 O Trabalho e LER/DORT
As manifestações somáticas em quem trabalha são um grito de alerta, mostrando
que não é o homem quem está doente, mas sim o trabalho (OLIVEIRA, 1998). O
trabalho é uma necessidade humana, ou seja, um processo entre o homem e a natureza
que esta determinado pela forma concreta em que se dá a produção, distribuição,
intercambio e consumo dos meios de vida pelos diferentes grupos humanos. O
trabalho implica em um processo de reprodução social (MARX, 1985). Portanto, a
compreensão do “trabalhar”, do “produzir”, no sentido mais amplo e irrestrito, parece
fundamental.
Assunção & Rocha (1993), Borges(2000) e Grando (1999) destacam as bases que
fundamentam o trabalho e suas relações com os distúrbios musculoesqueléticos, onde
os trabalhadores são submetidos a um trabalho que não é organizado por eles e nem
para eles. As potencialidades intelectuais são colocadas em segundo plano e as
condições de trabalho inibem as relações humanas, o que pode levar a fragilização
afetiva e intelectual de quem o executa. Nesta mesma linha, Cord (1999) afirma que o
homem procura sua realização por meio do trabalho e é na ação transformadora que
encontra momentos de satisfação, de realização de seus projetos.
Segundo Kuorinka et al. (1995), atualmente LER/DORT constitui um tema de
preocupação central em bom número de países industrializados. Acrescentam ainda,
que quando ocorreram as primeiras correlações sobre a cadência imposta e o estresse
ligado ao trabalho, pensava-se que as atividades caracterizadas pelas tarefas repetitivas
iriam diminuir com o passar do tempo, o que levaria a uma redução de seus efeitos
negativos, inclusive LER/DORT. Mas, tem ocorrido o que pode-se chamar de inversão
de expectativas. O que se verifica é que esse fenômeno continua sendo um dos
principais problemas relacionado ao trabalho.
O mercado atual prioriza a diminuição dos custos de produção, com menor
investimento em mão de obra e visa o aumento da produtividade. Para isso, introduz
novas formas de organização, novas tecnologias e equipamentos. Na prática, isso pode
trazer limitação da autonomia dos trabalhadores sobre os movimentos do próprio
corpo e redução de sua criatividade e liberdade de expressão nas atividades que
desenvolve.
2.2.4 Fatores Contributivos
Alguns autores consideram a repetição de movimento como um e não exclusivo
fator que contribui para o aparecimento de LER/DORT nos ambientes de trabalho. A
exemplo, pode-se citar Assunção (2000), ao considerar que a noção de repetitividade é
extremamente útil para se tentar abordar as situações de trabalho na maioria dos
ambientes industriais e de escritório. Afirma, ainda, que ela deriva dos achados dos
estudos da biomecânica, baseados nos conhecimentos da fisiologia muscular, acerca
das lesões teciduais quando o ritmo em que a tarefa é realizada não garante a pausa
necessária para que a fibra muscular retorne ao seu estado inicial de repouso,
permitindo, assim, adequada perfusão sangüínea. Nessa situação, podem ocorrer
reações no organismo, gerando uma resposta inflamatória e/ou degenerativa das
células dos tecidos moles (músculos, nervos, tendões, ligamentos).
Buckle (1997) afirma que, entre os mecanismos fisiopatológicos referenciados na
gênese desses problemas, englobam-se contrações contínuas e aumento de pressão
intramuscular, interrupção do aporte sangüíneo e compressões de feixes nervosos,
levando ao sofrimento muscular crônico. Concordando ser, a repetição de
movimentos, um dos fatores de risco. Apostoli (2001) também se baseia nesta mesma
idéia, como menciona em sua abordagem sobre o paradigma da evolução de
LER/DORT.
Quanto à exigência física decorrente do trabalho, Grandjean (1998) destaca a
importância do esforço muscular. Em especial o trabalho estático, que além de
favorecer a instalação da fadiga muscular, uma existência prolongada e excessiva,
conduz também ao surgimento de lesões.
2.2.5 Fatores de risco e a etiopatogenia de LER/DORT
Sendo o desenvolvimento das LER/DORT multicausal, é importante analisar
quais seriam os fatores de risco a eles relacionados, direta ou indiretamente. A
expressão fator de risco designa, de maneira geral, os componentes do trabalho que,
em ultima análise, têm alguma relação com a manifestação clínica. Na prática, há a
interação de múltiplos fatores presentes nas situações de trabalho, e em cada individuo,
especificamente, capaz de desencadear mecanismos etiopatogênicos e fisiopatológicos
do acometimento osteomuscular.
Na caracterização da exposição aos fatores de risco, quatro elementos de
informação são importantes: 1. região anatômica exposta ao fator de risco; 2.
intensidade do fator de risco; 3. organização temporal da atividade (por exemplo,
duração do ciclo de trabalho, repartição de pausas, estruturas de horários); 4. tempo de
exposição aos fatores de risco.
Segundo Kuorinka & Forcier (1995), os grupos de fatores de risco de
LER/DORT, podem ser agrupados da seguinte maneira:
• Grau de adequação do posto de trabalho à zona de atenção e à visão;
• Frio, vibrações e pressões mecânicas localizadas nos tecidos;
• Posturas inadequadas;
• Carga musculoesquelética;
• Carga estática;
• Invariabilidade da tarefa;
• Exigências cognitivas;
• Fatores organizacionais e psicossociais ligados ao trabalho.
Didaticamente, os fatores de risco ocupacionais associados ao aparecimento de
LER/DORT podem estar relacionados ao ambiente físico, equipamento e mobiliário
do posto de trabalho (fatores biomecânicos), à forma de organização do trabalho
(fatores organizacionais) e ao ambiente psíquico, social e de relações no trabalho
(fatores psicossociais) (FERREIRA JUNIOR, 2000).
Smith (1996) afirma que são oito os fatores de risco que interferem na
possibilidade de ocorrência de LER/DORT, sendo eles: a freqüência dos movimentos;
a postura da articulação envolvida; a força necessária para realizar a tarefa ou a carga
que exige forças; a vibração; as condições ambientais; as características da
organização do trabalho; as condições psicossociológicas e os fatores de risco de
ordem individual, como o sexo. As condições de vida fora do ambiente de trabalho
também devem ser consideradas, podendo ter contribuição na gênese dos distúrbios.
Apostoli (2001) apresenta uma interessante teoria que considera que as condições
individuais e intrínsecas do trabalhador podem chegar a deixá-lo numa fase que o
autor chama de pré-patológica, porém o que vai fazê-lo adoecer realmente de
LER/DORT, são as más condições de trabalho, não descaracterizando, portanto, a
relação ocupacional. Na mesma linha, Settimi (2001) apresenta argumentos de que é
necessário reconhecer que o adoecer com LER/DORT é gerado pelo trabalho e não se
deve usar de justificativas para descaracterizar as doenças daí provenientes, como não
sendo relacionadas ao trabalho. Considera ainda, que os fatores externos ao trabalho
não podem ser considerados para sua ocorrência e sim para seu agravamento.
2.2.6 Fisiopatologia da LER/DORT
Entendendo o fenômeno LER/DORT como um distúrbio de origem multifatorial
complexa, resultantes de um desequilíbrio entre as exigências gestuais e as
capacidades funcionais individuais, a resolução de problemas e a proposição de
soluções em relação a LER/DORT dependem da compreensão dos mecanismos
fisiopatológicos.
Diversos mecanismos têm sido apontados como causas prováveis da dor, fadiga e
demais manifestações apresentadas por portadores de LER de acordo com as estruturas
afetadas.
O papel do gesto profissional é determinante e justifica a abordagem
biomecânica das reações dos tecidos moles às exigências gestuais.
A hipótese da biomecânica é de que o surgimento de problemas
musculoesqueléticos relacionados ao trabalho pode ser devido a reações graves do
organismo às exigências biomecânicas, e assim, de maneira geral, estas devem ser
superiores às capacidades funcionais individuais. Para se verificar esta hipótese, é
necessário, de uma parte, quantificar as exigências mecânicas sobre os tecidos moles,
de outra parte, relacionar estas exigências com a prevalência de LER/DORT.
A biomecânica estuda as pressões exercidas sobre os tecidos moles e observa as
reações destes tecidos que podem ser:
• Mecânicas – variações do comprimento, do volume, rupturas;
• Fisiológicas ou fisiopatológicas – mudança na concentração iônica,
evolução das características do potencial de ação do músculo.
No caso dos músculos, a pressão principal é a força, sendo que os efeitos sobre
os tecidos moles dependem do nível de força desejado, da duração da manutenção do
músculo em contração e da natureza desta última, ou seja, se a contração é estática ou
dinâmica. Dependem ainda de fatores como a rapidez na qual a meta da tarefa deva ser
atingida.
Durante a contração muscular, a pressão intramuscular aumenta e comprime os
vasos sangüíneos intramusculares. Assim, a nutrição dos músculos ativos pode ser
temporariamente perturbada, principalmente quando o nível de força é elevado. Este
fenômeno, que aparece sobretudo em condições estáticas, provoca um déficit de
oxigênio; desta forma o músculo funciona em condições anaeróbicas e pode fadigar.
Os sintomas de fadiga constituem, freqüentemente, o primeiro sinal de uma
hipersolicitação muscular. A recuperação desta fadiga é condicionada pelo repouso, no
qual a duração é proporcional às pressões sofridas. Em condições dinâmicas este
fenômeno é menos sensível, pois a circulação sangüínea somente é afetada durante
breves instantes, e as pressões rítmicas podem até favorecer a circulação sangüínea.
Mas, durante certos exercícios dinâmicos, principalmente quando há contrações
excêntricas (contrações musculares com alongamento do músculo), podem surgir
deformações e rupturas das linhas Z. Este tipo de dano muscular é reversível, mas
necessita de um tempo maior de recuperação.
Uma forma de se acompanhar a contração muscular é através da eletromiografia
(EMG), onde é possível verificar quando o músculo está contraído ou relaxado e até
mesmo quando está em processo de fadiga.
2.2.7 Distúrbios mais freqüentes
Alguns dos principais distúrbios osteomusculares relacionados ao trabalho,
citados por Couto (1998) são:
• tendinite e tenossinovite dos músculos dos antebraços
• miosite dos músculos lumbricais e fasciíte da mão
• tendinite do músculo bíceps
• tendinite do músculo supra-espinhoso
• inflamação do músculo pronador redondo com compressão do nervo
mediano
• cisto gangliônico no punho
• tendinite de DeQuervain
• compressão do nervo ulnar
• síndrome do túnel do carpo
• compressão do nervo radial
• síndrome do desfiladeiro torácico
• epicondilite medial
• epicondilite lateral
• bursite de cotovelo
• bursite de ombro
• síndrome da tensão cervical
• lombalgia
Dentre estas patologias a lombalgia apresenta grande importância clínico-
epidemiológica.
2.3 LOMBALGIA
A lombalgia é uma dor relatada na região lombar, que pode ocorrer sem motivo
aparente, mas em geral é relacionada a algum trauma com ou sem esforço.
Segundo Mendes (2003), os distúrbios dolorosos da coluna vertebral
(genericamente denominados lombalgia e dorsalgia) constituem-se na maior causa
isolada de transtornos de saúde e de absenteísmo relacionados ao trabalho. As
lombalgias mais graves são as menos freqüentes e as menos graves são as mais
freqüentes.
As lombalgias dos trabalhadores, como cita Couto (1995), podem ser
ocasionadas de forma genérica, como uma incorreta utilização da máquina humana, na
maioria das vezes por desconhecer os limites da coluna vertebral.
Embora possa ocorrer espontaneamente, a lombalgia é muito mais freqüente em
ocupações que existam esforço físico muito exigente e, assim, sua grande incidência
está ligada a altíssima freqüência com que os seus mecanismos causadores são
acionados no cotidiano do trabalho. Estima-se que 80% da população terá algum
episodio de lombalgia durante a vida. Segundo Frank e cols. (1996), a prevalência de
lombalgias na população em geral varia de 50% a 80% e as formas mais graves de
lombalgia têm incidência estimada em 13,8%.
Desordens da coluna representa um dos maiores problemas de saúde publica nos
Estados Unidos, custando bilhões de dólares por ano ao país (MELHORN, 2003).
Uma análise do banco de dados da maior empresa de seguro-acidente nos Estados
Unidos, no ano de 1992, mostrou que as dores lombares correspondem a 17% de todos
os processos de indenização e a 29,9% dos custos com indenizações e benefícios. O
custo total das lombalgia, naquele ano, foi estimado num valor acima de 700 milhões
de dólares (HASHEMI e cols., 1997). Webster e Snoook, citados por Frank et al
(1996), calcularam o custo de afastamentos do trabalho por lombalgia da Liberty
Mutual Insurance Company em 1989, em aproximadamente 991 milhões de dólares.
Baseando-se nos custos governamentais norte-americanos, no sistema de previdência
privada, e levando em consideração que outras companhias de seguro tiveram
experiências similares a Liberty, o custo total de lombalgias no trabalho durante aquele
ano foi de 11,4 bilhões de dólares nos EUA.
A dor das lombalgias é considerada muito forte e uma forma de ocorrência, a
hérnia de disco intervertebral, é considerada uma das dores mais fortes já percebidas
pelo ser humano. Em todas elas a atitude antálgica é marcante, fazendo com que o
trabalhador evite movimentos que passam pelo ponto de dor, causando incapacidade
para o trabalho. Essa incapacidade é variável, vai de dois a três dias, até cerca de 59
dias nos casos de hérnia de disco e, até mesmo, em alguns casos, incapacidade
permanente para o retorno a função (FINOCCHIARO, ASSAF& FINOCCHIARO,
1978).
Conforme estabelecido e quantificado por Hashemi e cols. (1997) quanto maior
for o tempo de afastamento por lombalgias, tanto maior é o custo das mesmas. Em
afastamentos de curta duração (de custo menor), a maior porcentagem do custo é com
tratamento médico; nos afastamentos prolongados, a maior parte do custo se refere a
indenizações.
2.3.1 Anatomia e cinesiologia da coluna vertebral
O corpo humano é tradicionalmente dividido em cabeça, tronco e membros;
unindo a porção superior e a porção inferior do corpo temos o tronco, e no tronco a
única estrutura óssea de sustentação existente é a coluna vertebral, que dá
característica ereta ao ser humano; sem a coluna o ser humano não seria ereto.
Essa estrutura tem uma característica especial de ser rígida e flexível ao mesmo
tempo. Quando necessitamos dela como estrutura rígida, os músculos paravertebrais e
outros se enrijecem; quando necessitamos movimentá-la, os discos intervertebrais (que
constituem 25% de todo o comprimento da coluna) possibilitam a uma vértebra se
inclinar sobre a outra, conferindo essa propriedade de mobilidade do tronco.
Assim, a coluna vertebral humana se constitui numa estrutura de organização
funcional especial, pois consegue ser, ao mesmo tempo, uma estrutura rígida e uma
estrutura móvel. A estrutura rígida é que garante uma das principais funções da coluna,
que é a de sustentação do corpo, capaz de possibilitar ao nosso organismo ficar de pé;
a estrutura móvel consegue outro efeito: nos permite o deslocamento para os lados,
para trás e para frente, possibilitando a aproximação dos membros superiores e da
cabeça às diversas partes que desejarmos atingir. Este tipo de arranjo somente é
possível porque a coluna é constituída de vértebras empilhadas umas sobre as outras, e
estas possuem um tipo de organização anatômica com três articulações entre uma
vértebra e a adjacente: dois pontos de articulação nas apófises articulares e o outro
ponto entre os corpos vertebrais. A Figura 1 apresenta uma vértebra.
Figura 1 - Vértebra (HAMILL; KNUTZEN, 1999).
A coluna vertebral tem quatro funções: eixo de sustentação do corpo, estrutura de
mobilidade entre as partes superior e inferior do corpo, amortecimento de cargas e
proteção à medula espinhal.
A coluna vertebral é composta por 33 vértebras, sendo 24 delas móveis que
contribuem para o movimento do tronco. As vértebras são arranjadas em quatro
curvaturas, duas cifóticas primárias (torácica e sacral) e duas lordóticas (cervical e
lombar), que facilitam o suporte da coluna oferecendo uma resposta à carga
semelhante à de uma mola (ADAMS, 1983). Essas curvas dão equilíbrio e força à
coluna. A Figura 2 apresenta a coluna com suas curvaturas.
Figura 2 - Coluna vertebral com as curvaturas fisiológicas (PUTZ; PABST,
2000).
As vértebras das regiões cervical, torácica e lombar apresentam características
próprias que distinguem estes grupos vertebrais, como pode-se observar na Figura 3.
Figura 3 - Diferença entre as vértebras cervicais, torácicas e lombares (HAMILL;
KNUTZEN, 1999).
Algumas vértebras são atípicas, como as duas primeiras cervicais (atlas e axis) e
as da região sacral e coccígea.
Sete vértebras cervicais formam a curvatura convexa no lado anterior do corpo
(lordose cervical). Essa curvatura se desenvolve à medida que o bebê começa a
levantar a cabeça, suportando-a e assumindo a curvatura em resposta à posição da
cabeça.
As doze vértebras torácicas formam uma curvatura que é convexa no lado
posterior do corpo (cifose torácica). Essa curvatura já esta presente no nascimento.
Cinco vértebras lombares formam uma curvatura convexa no lado anterior, que
se desenvolve em resposta ao apoio do peso e é influenciada pelo posicionamento
pélvico e dos membros inferiores (lordose lombar).
A última curvatura é a sacrococcígea, formada pelas cinco vértebras fundidas do
sacro e quatro a cinco vértebras também fundidas do cóccix (cifose sacral).
A junção na qual termina uma curvatura e começa a próxima é geralmente um
local de maior mobilidade, também mais vulnerável a lesão. Essas junções são as
regiões cervicotorácica, toracolombar e lombossacral da coluna (HAMILL E
KNUTZEN, 1999). As regiões cervical e lombar da coluna são as mais móveis e as
regiões torácica e pélvica são as mais rígidas (ADAMS, 1983). A coluna cervical tem
como importante função os movimentos de flexão-extensão e de rotação lateral do
pescoço, o que, em última análise, se reflete em movimentos possíveis da cabeça. A
coluna lombar tem como importante função permitir a aproximação do tronco ao chão.
Para isso, essas duas áreas da coluna vertebral humana têm um arranjo anatômico
bastante diferente da coluna torácica, que possui pouca mobilidade. Por isso mesmo,
pode-se dizer que os problemas de desarranjos funcionais são muito mais freqüentes
nas partes cervical e lombar. A Figura 4 mostra as regiões da coluna vertebral e suas
junções.
Figura 4 - Coluna vertebral separada por região, com áreas de junção (HAMILL;
KNUTZEN, 1999).
As vértebras articulam-se umas com as outras, propiciando simultaneamente
rigidez, e flexibilidade à coluna, que são qualidades necessárias para o suporte de peso,
movimentação do tronco, e ajuste de posições indispensáveis para o equilíbrio e
postura. Essas articulações se fazem ao nível dos corpos vertebrais, através de um
disco intervertebral, e entre os processos articulares dos arcos vertebrais. Os
ligamentos e músculos são auxiliares na manutenção do alinhamento das vértebras
(DANGELO E FATTINI, 1998).
Os discos intervertebrais apresentam duas partes:
• núcleo pulposo é uma massa tipo gel em forma esférica localizada na porção
central dos discos cervicais e torácicos e na porção um pouco posterior dos discos
lombares. O núcleo pulposo tem 80 a 90% de água e 15 a 20 % de colágeno
(ANDERSSON, 1977). Atua como “amortecedor” nas compressões que nos são
impostas durante os movimentos (RASCH & BURKE, 1987). O disco perde água
durante o dia em razão das forças compressivas que recebe, no entanto à noite ele
recupera o líquido perdido. O núcleo pulposo é cercado por argolas de tecido fibroso e
fibrocartilagem, o anel fibroso;
• anel fibroso: as fibras que constituem o anel fibroso são formadas por 50 a 60%
de colágeno, proporcionando força tensiva ao disco (ANDERSSON, 1977). O
colágeno é menos abundante na porção posterior lateral do disco, tornando esta área
mais vulnerável à lesão por haver uma força tensiva reduzida.
Na Figura 5 são apresentados os discos intervertebrais, com o anel fibroso e o
núcleo pulposo.
Figura 5 - Disco intervertebral (HAMILL; KNUTZEN, 1999).
A coluna é classicamente representada como um empilhamento de vértebras, sob
um aspecto simplista. É composta por dois pilares: um anterior, que é uma sucessão de
corpos e discos intervertebrais; e outro posterior, que é o conjunto dos arcos
posteriores.
Existem os ligamentos relacionados aos corpos vertebrais ou aos arcos vertebrais,
ambos com a função de unir e manter as vértebras em alinhamento.
O sistema ligamentar é tão importante quanto o esqueleto ósseo. É no sistema
ligamentar do pilar anterior que repousa o alinhamento dos corpos vertebrais. Aí,
segundo Bienfat (1995), ele é o menos elástico de nossa anatomia.
A unidade do pilar anterior é assegurada por dois grandes ligamentos: os
ligamentos vertebrais longitudinais anterior e posterior. Eles vão da apófise basilar do
osso occipital até o sacro. São pouco elásticos, mas que se adaptam às modificações
das curvaturas.
Os ligamentos dos arcos vertebrais são: flavos, interespinhal, e supraespinhal
(DANGELO & FATTINI, 1998).
Na coluna vertebral encontramos uma estrutura de grande importância, a medula
espinha. A medula espinhal tem a forma cilíndrica e é formada por milhares de
finíssimos filamentos nervosos que correm pelo canal vertebral e vão terminar nos
músculos, vísceras, glândulas; enfim todos os segmentos do corpo. Estes filamentos
nervosos transportam todas as sensações de dor, frio, calor, etc., para o nosso cérebro e
trazem de volta as respostas, como por exemplo, o estímulo para as contrações
musculares.
Os nervos saem da medula agrupados em cordões com a espessura de
aproximadamente 3 a 4 mm, que são as raízes nervosas. Estas raízes se dirigem para as
regiões periféricas do nervo, passando pelo forame de conjugação, próximo do disco
intervertebral. É nesta extremidade, que uma protusão discal (desalinhamento do disco
intervertebral), ou a hérnia de disco comprime as raízes nervosas, causando dores,
muitas vezes irradiadas para o local por onde passa os feixes do plexo nervoso.
A coluna vertebral realiza os movimentos de flexão, extensão, flexão lateral e
rotação. Eles dependem da ação coordenada do sistema neuromuscular agonista, que o
produz; e do antagonista, que o controla.
Na região lombar devido a orientação sagital das facetas, o movimento principal
é o de flexão lateral, onde a rotação é praticamente nula, com exceção da vértebra L5,
cujas facetas inferiores são do tipo sacral (orientadas frontalmente), possibilitando 4 ou
5º de rotação, que leva à uma rotação horizontal pélvica.
Uma vértebra lombar tem apenas meio grau de rotação possível.
Fisiologicamente, uma vértebra lombar só tem movimentos puros de flexão lateral
(BIENFAT, 1995).
Os músculos da coluna vertebral são responsáveis pelos seus movimentos e
estabilidade. Neste trabalho iremos estudar os músculos eretores da espinha.
A extensão do tronco é um movimento importante para levantar o tronco e
manter uma postura ereta. Existem numerosos pequenos músculos constituindo o
grupo muscular extensor; contudo, eles podem ser classificados em dois grupos, o dos
eretores da espinha (iliocostal, longo e espinhal) e o dos músculos posteriores
profundos ou paravertebrais (intertransversais, interespinhais, rotadores e multífido).
Esses músculos correm em dupla para cima e para baixo na coluna espinhal e criam
extensão quando ativados bilateralmente ou criam rotação ou flexão lateral quando
ativados unilateralmente.
Ao três músculos eretores da espinha constituem a maior massa de músculos
contribuindo para a extensão do tronco, estes músculos estão apresentados na Figura 6.
O movimento de extensão também é produzido pelas contribuições dos músculos
vertebrais profundos e outros músculos específicos de cada região. Esses músculos
profundos contribuem com a geração de extensão do tronco e outros movimentos do
tronco e também servem para suportar a coluna vertebral, manter sua rigidez e
produzir alguns movimentos mais finos no segmento móvel (BARTELINK, 1957).
Figura 6 - Músculos eretores da espinha (PUTZ; PABST, 2000).
Os músculos eretores da espinha são mais espessos nas regiões cervical e lombar
nas quais a maior parte da extensão da coluna ocorre.
Os músculos eretores da espinha possuem de 57 a 62% de fibras musculares tipo
I, mas têm também fibras do tipo IIa e do tipo IIb, tornando-os versáteis
funcionalmente, podendo gerar movimentos rápidos forçados e ao mesmo tempo,
serem resistentes à fadiga para manutenção de posturas por longos períodos de tempo
(CYRON; HUTTON, 1978). Além de prover a força muscular para a extensão do
tronco, esses músculos proporcionam estabilidade posterior para a coluna vertebral,
contrapondo a gravidade na manutenção de uma postura em pé, ou ereta e são muito
importantes no controle da flexão para frente (DEMPSTER,1993).
2.3.2 Coluna Lombar
A região lombar da coluna é a mais lesada principalmente devido à magnitude
das cargas que ela suporta. A fonte de dor lombar pode estar localizada em vários
locais diferentes na área lombar. Acredita-se que em uma ocorrência súbita de dor, os
músculos sejam o problema, irritados por algum movimento rápido de torção ou de
levantamento. Se a dor é do tipo crônico de baixa intensidade, o uso excessivo é
suspeito (MOORE et. al., 1993).
A dor miofascial é comum na região lombar e envolve bainhas musculares e
tendões que foram distendidos como resultado de algum trauma mecânico ou espasmo
reflexo no músculo (MORONEY,1985).
Espasmos musculares que perdurem por um período prolongado irão produzir
uma dor difusa pode ser causada por posturas distorcidas mantidas por longos períodos
de tempo. Os músculos fadigam-se, os ligamentos são sobrecarregados, e o tecido
conectivo pode inflamar como resultado de um mau posicionamento postural.
Os discos intervertebrais na região lombar experimentam uma maior incidência
de prolapso de disco que qualquer outro segmento da coluna vertebral (HAMIL E
KNUTZEN, 1999). Na Figura 7 pode-se observar as vértebras da região lombar e o
disco intervertebral.
Figura 7 - Vértebras lombares e disco intervertebral (PUTZ; PABST, 2000).
2.3.3 Lombalgia e o trabalho
A postura na posição sentada requer menor gasto de energia e impõe menor carga
sobre o membro inferior em comparação com a posição em pé. Contudo, posição
sentada prolongada pode ter efeito prejudicial sobre a coluna lombar (BARTELINK,
1957).
É importante citar que pessoas que permanecem sentadas durante mais que 4 h
por dia tem uma propensão bastante aumentada para as lombalgias. Tal tendência se
acentua ainda mais quando a condição do trabalho sentado é ergonomicamente
incorreta e quando o trabalhador esta em contato com equipamentos de altos níveis de
vibração; tal é o caso de operadores de empilhadeira em modelos antigos cujo assento
não tem amortecimento, ou em situações de fábrica cujo piso é irregular ou em casos
de equipamentos usados em trabalhos florestais ou de mineração. Há até mesmo,
evidências de que motoristas de caminhão e pessoal de vendas, dirigindo
freqüentemente em estradas ruins, venham a sofrer de degeneração crônica dos discos
da coluna vertebral. A maior incidência nesses casos é decorrente da combinação de
vibração, postura sentada prolongada e tarefas de carregamento e descarregamento.
Muitos estudos epidemiológicos vêem se preocupando com o aumento da
incidência da morbidade do sistema musculoesqueletico em pessoas expostas a
vibração de corpo inteiro, dentre este a coluna vertebral apresenta alta morbidade
(ZIMMERMANN et al, 1993).
2.4 VIBRAÇÃO NO CORPO HUMANO
Segundo relatório publicado por Palmer et al. (2000), a vibração é um dos riscos
ocupacionais mais comuns na indústria britânica. O levantamento da exposição à
vibração pelo corpo humano, em trabalhadores que operam empilhadeira, trator e
outros veículos é incompleto, porém existem evidências de que a exposição regular à
vibração pode contribuir na geração de dor nas costas em motoristas profissionais
(BALBINOT; TAMAGNA, 2003).
2.4.1 Definição
A vibração é definida como oscilações mecânicas de um corpo sólido em torno
de uma posição de referência. Essa oscilação pode ser regular, quando apresenta um
trajeto bem definido no tempo, sendo portanto, previsível, ou irregular, quando não se
segue nenhum padrão determinado, como nos veículos de transporte e em situações
encontradas no ambiente de trabalho.
A vibração é definida de acordo com algumas variáveis:
• Freqüência: o movimento oscilatório pode se repetir regular ou irregularmente.
A repetição regular é chamada de movimento periódico, que é um movimento que se
repete igualmente em um intervalo de tempo, denominado período. A freqüência do
movimento é fornecida pelo inverso do período, podendo ser expressa como um
número de ciclos do movimento por segundo, essa medida é chamada hertz. A
intensidade dos efeitos fisiológicos e patológicos é dependente principalmente da
freqüência. Existem vibrações de baixa faixa de freqüência e de alta faixa de
freqüência, as vibrações de um veículo pertencem às baixas e as de ferramentas
motorizadas as altas. De grande importância são as freqüências que estão no âmbito
das freqüências próprias do corpo humano (freqüência de ressonância).
• Magnitude: a magnitude das oscilações pode ser definida pelo deslocamento,
velocidade ou aceleração. Pelo fato do acelerômetro ser o instrumento mais prático
para medir a vibração, a aceleração é quase que exclusivamente utilizada para
quantificar a magnitude da vibração. O Sistema Internacional de Medidas adota a
quantificação da aceleração em m/s
2
.
• Direção do movimento: a resposta do corpo à vibração depende de sua direção
e da região do corpo atingida. Essas variáveis podem ser quantificadas em relação a
um sistema de coordenadas que são definidas por eixos ortogonais: x (das costas para
frente), y (da direita para esquerda) e z (dos pés à cabeça).
• Duração da vibração: a duração das vibrações é essencial para a intensidade dos
efeitos, que aumentam fortemente com a duração da exposição.
Freqüência própria e ressonância: existem duas classes de vibração, a vibração
livre, que é quando o sistema oscila sob a ação de forças internas, ou seja, o sistema
vibra em sua freqüência natural, e a vibração forçada, que é causada por forças
externas. Se a freqüência de excitação coincide com a freqüência natural do sistema
ocorre a ressonância, que resulta em uma amplificação do movimento. O resultado são
grandes oscilações dentro da estrutura, podendo criar tensões potencialmente
prejudiciais. (CHAFIN; ANDERSSON; MARTIN, 2001).
O conceito da freqüência de ressonância é importante porque o organismo
humano é mais sensível às vibrações que tenham essas características. Fora dessas
freqüências, a resistência do organismo tende a aumentar (LIDA, 1998).
2.4.2 O Comportamento oscilatório do corpo humano
O corpo humano sofre o efeito das oscilações não como uma massa simples com
uma única freqüência própria. Análises de Dupuis (1969), Coermann (1963) e outros
mostraram que as freqüências próprias de cada parte do corpo são diferentes.
Alguns dados de medições com oscilações verticais com a pessoa sentada
mostram que:
• 3 a 4 Hz: forte ressonância na coluna vertebral cervical
• 4 Hz: pico de ressonância na coluna vertebral lombar
• 5 Hz: ressonância muito forte na cintura escapular
• 20 a 30 Hz: ressonância entre a cabeça e o ombro
• 60 a 90 Hz: ressonância na pupila dos olhos
• 100 a 200 Hz: ressonância no maxilar
De forma geral as mais importantes freqüências para oscilações verticais estão na
faixa de 4 a 8 Hz, que é a faixa de freqüência a que o corpo humano é mais sensível
(LIDA, 1998).
2.4.3 Efeitos das vibrações sobre o organismo
Os efeitos da vibração direta sobre o corpo humano podem ser extremamente
perigosos. Nos últimos anos diversos pesquisadores tem estudado os efeitos
fisiológicos e patológicos da vibração no corpo humano, como por exemplo perda de
equilíbrio, falta de concentração, visão turva, aumento da pressão arterial e problemas
na coluna lombar.
As vibrações são particularmente danosas ao organismo nas freqüências mais
baixas, de 1 a 80 Hz. Elas provocam lesões nos ossos, juntas e tendões (LIDA, 1998).
As vibrações podem afetar o conforto, reduzir o rendimento no trabalho e causar
desordens nas funções fisiológicas, dando lugar ao desenvolvimento de doenças
quando a exposição é intensa. Algumas dessas desordens podem persistir por um curto
período, depois de cessado o estimulo. Dentre os numerosos efeitos fisiológicos
causados pela vibração temos alterações na freqüência cardíaca, no débito cardíaco, na
pressão arterial média, na freqüência respiratória e no consumo de oxigênio, que
aumentam durante vibrações de magnitude moderada a alta, na faixa das médias
freqüências (GUIGNARD,1985). O aumento no débito e no ritmo cardíaco, assim
como o consumo de oxigênio, têm sido relacionados com o aumento da demanda
metabólica, devido ao aumento da atividade muscular, que pode ocorrer em resposta a
uma contração involuntária reflexa ou a um aumento na atividade tônica voluntária
para manter a postura. Um aumento na pressão sangüínea pode advir da conjunção de
uma vasoconstrição reflexa, aumento do débito cardíaco e um aumento nas contrações
musculares estáticas. Portanto, as vibrações causam alterações no corpo humano como
um todo, nos músculos, na circulação, na respiração (vibração de baixa intensidade) e
na percepção visual e produção psicomotora (vibração de alta intensidade).
As vibrações têm numerosos efeitos fisiológicos, que abrangem:
• em pequena intensidade, músculos, circulação e respiração;
• em grande intensidade, a percepção visual e produção psicomotora.
Segundo Griffin e Hayward (1994), a exposição do corpo humano a vibração está
relacionada aos problemas na atividade muscular/postural, problemas no sistema
circulatório e ao aparecimento de desordens musculoesqueléticas.
2.4.4 Danos à saúde
Segundo Grandjean (1998), a repetição diária das exposições a vibração no local
de trabalho pode levar a modificações doentias das partes do corpo atingidas. O tipo de
doença é diferente para as duas partes do corpo mais sujeitas as vibrações: as
oscilações verticais, que penetram no corpo que está sentado ou em pé sobre bases
vibratórias (veículos), levam preferencialmente a manifestações de desgaste na coluna
vertebral, enquanto que as oscilações de ferramentas motorizadas geram
majoritariamente modificações doentias nas mãos e braços.
Estudo epidemiológico indicou significante associação entre distúrbios da coluna
lombar e exposição a vibração, seja em indústrias ou fora delas, em pessoas expostas a
vibração em veículos particulares (FRYMOYER et al., 1983; HULSHOF e VAN
ZANTEN, 1987; BONGERS e BOSHUIZEN, 1990).
2.4.5 Vibração e a coluna lombar
O freqüente surgimento de doenças da coluna vertebral de trabalhadores que
estão expostos a altas oscilações verticais dão origem à suposição de que fortes e
prolongadas vibrações provocam danos na coluna. Apesar das evidências existentes
não serem conclusivas, uma revisão de estudos epidemiológicos e de laboratório
realizada por Wilder & Pope (1996) indicou que há uma relação clara entre a vibração
e os distúrbios lombares.
Frymoyer et al. (1980), em estudo realizado com motoristas de caminhão, trator
e operadores de equipamentos pesados de construção, determinaram que distúrbios na
coluna lombar são mais comuns em indivíduos submetidos à vibração.
. Foi observado um aumento no risco de lombalgias entre motoristas de tratores
(DUPUIS & CHRIST, 1972; BOVENZI & BETTA, 1994), caminhões (FRYMOYER
et. al., 1980), equipamentos pesados (SPEAR; KELLER, 1976), ônibus (BOVENZI;
ZADINI, 1992), trens (JOHANNING, 1991), pilotos de aeronaves (FITZGERALD;
CROTYY, 1972), e helicópteros (BOWDEN, 1987). Esses estudos também sugerem
que a lombalgia ocorre em idade mais jovem naqueles indivíduos expostos à vibração.
Estudos realizados por Boshuizen, Bongers e Hulshof (1990) sobre os efeitos da
vibração de corpo inteiro na coluna de motoristas de trator e de empilhadeira,
demonstraram que trabalhadores jovens (< 35 anos), trabalhando pouco tempo como
motorista apresentaram um total de 68% de queixas de dor na coluna, contra 25% do
grupo controle com trabalhadores da mesma idade.
Para alguns pesquisadores está bem claro que a coluna vertebral sofre fraturas
(em compressão) quando submetida a vibração vertical elevada. Por esta razão, têm se
observado que vibrações em níveis mais baixos de aceleração sejam a causa de fadiga
de diversos componentes da coluna; essas vibrações também interferem na nutrição do
disco, predispondo a alterações degenerativas (CHAFFIN; ANDERSSON; MARTIN,
2001).
Em estudo realizado por Dupuis e Zerlett (1987), sobre vibração e problemas na
coluna, com um grupo de 352 trabalhadores expostos à vibração de corpo inteiro,
comparado com um grupo de 215 pessoas não expostas a vibração. A porcentagem de
trabalhadores que relataram problemas na coluna foi muito maior no grupo de
trabalhadores expostos a vibração. Dentre estes trabalhadores 68,7% se queixaram de
problemas na coluna lombar, 6,8% na coluna torácica e 18,2% na coluna cervical.
2.4.6 Reflexos Musculares
A vibração parece disparar reflexos musculares que têm claramente uma função
de defesa. Eles aparecem em cada vibração e encurtam a musculatura distendida pelas
oscilações. Ao ser atenuada no corpo, a energia vibratória é absorvida por tecidos e
órgãos. Os músculos, nesse caso, são estruturas importantes, pois a vibração leva a
contrações voluntárias e involuntárias e pode causar fadiga localizada (CHAFFIN;
ANDERSSON; MARTIN, 2001). Segundo Hettinger (1970), os reflexos devem, após
um prolongado período, diminuir ou desaparecer. A capacidade de reflexo da
musculatura explica o aumento do consumo de energia, da freqüência cardíaca e da
respiração, muitas vezes observado na exposição a fortes vibrações.
2.4.7 Normalização
Em nível mundial, a norma que serve como referência para exposição à vibração
de corpo inteiro é a ISO 2631. Esta norma estabelece limites de exposição à vibração
com respeito ao conforto, a saúde e a segurança do trabalhador. Esta norma cobre a
faixa de freqüência compreendida entre 1 e 80 Hz.
A medida e a análise da vibração significam a conversão de um movimento
oscilatório em um conjunto de valores numéricos de acordo com algumas regras
definidas.
A vibração deve ser medida através de um acelerômetro de assento. Na Figura 8
pode-se observar o gráfico utilizado para estabelecer o tempo de exposição de acordo
com o valor da aceleração.
Figura 8 - Valores limite para oscilações verticais – ISO 2631 (GRANDJEAN,
1998).
0,5 1 2 4 8 20 50
Freqüência
Hz
10
5
2
1
0,5
0,2
0,1
Aceleração
3 ELETROMIOGRAFIA
Eletromiografia (EMG) é essencialmente, o estudo da atividade motora.
Unidades motoras se compõem de uma célula do corno anterior, um axônio, suas
junções neuromusculares, e todas as fibras musculares inervadas por este axônio
(SULLIVAN E SCHMITZ, 1993).
Figura 9 - Representação da unidade motora (SULLIVAN; SCHMITZ, 1993).
O sistema de registro típico para EMG consiste de um conjunto de eletrodos
bipolares de superfície ou de agulha colocados em cima, ou a uma curta distância do
ponto motor do músculo (HAMILL E KNUTZEN, 1999).
O axônio simples conduz um impulso para todas as fibras musculares, fazendo
com que sofram despolarização de modo relativamente simultâneo. A despolarização
produz atividade elétrica, que se manifesta como potencial de ação da unidade motora
(PAUM). A medida que o potencial de ação na fibra muscular percorre o músculo em
direção aos dois eletrodos, estes registram o potencial de ação devido a despolarização
e à mudança que acompanha a voltagem na direção positiva (BASMAJIAN, 1978).
Quando o potencial de ação passa sob zero e então move-se no sentido negativo à
medida que o sinal se distancia dos eletrodos (HAMILL E KNUTZEN, 1999).
A eletromiografia é singular, pois revela o que o músculo realmente faz em
qualquer instante durante diversos movimentos, além de revelar a inter-relação e
coordenação dos músculos; isso é impossível por qualquer outro método
(BASMAJIAN, 1976).
Durante o renascimento, o interesse pelos músculos ficou evidente e inevitável.
Leonardo da Vinci dedicou a maioria dos seus estudos à analise dos músculos e suas
funções, por isso é chamado de “pai da anatomia”. Andreas Vesalius, através de seu
trabalho “Fabrica”, estendeu os estudos sobre a aparência, formato e geografia dos
músculos mortos, mas falhou em não estudar a dinâmica muscular.
A primeira dedução lógica sobre a produção de atividade elétrica muscular foi
documentada pelo italiano Francesco Redi em 1666 ele suspeitou que o choque
oriundo do peixe elétrico era de origem muscular.
O estudo da relação entre as correntes elétricas e a contração muscular tem suas
origens nos trabalhos de Luiggi Galvani, em 1791. Galvani despolarizou os músculos
da perna de sapos ao tocá-las com um filete de metal. As descobertas de Galvani
marcaram o início da neurofisiologia e do estudo da dinâmica muscular. Muitos
estudiosos confirmaram as descobertas de Galvani, dentre eles Alessandro Volta em
1816. Alguns anos mais tarde, Carlo Matteucci finalmente provou que os músculos são
capazes de produzir correntes elétricas. Os trabalhos de Matteucci atraíram o interesse
de Frenchman Duchenne que demonstrou a atividade elétrica nos músculos
esqueléticos captada pela eletromiografia.
Em 1907, German Piper desenvolveu o primeiro eletrodo de superfície de metal
para avaliações da musculatura humana.
Pratt, em 1917, demonstrou a relação da intensidade do potencial elétrico gerado
com a quantidade de fibras motoras requeridas para o movimento, tendo sido o
primeiro a projetar a existência da atividade basal do tônus muscular.
É a partir de 1944 que a utilização da eletromiografia clínica faz sua aparição
com os trabalhos de Inmamn sobre a atividade dos músculos do ombro. Entretanto
estudos sobre a cinesiologia somente se proliferaram após a descoberta do eletrodo de
superfície de prata.
3.1 ELETRODOS
Podem ser empregados diversos tipos de eletrodos na monitoração do sinal
mioelétrico.
3.1.1 Eletrodo de superfície
São utilizados para o teste da velocidade da condução nervosa. Geralmente são
considerados adequados para a monitoração de grandes músculos ou grupos de
músculos superficiais. Não são considerados suficientemente seletivos para o preciso
registro da atividade de unidade motora tomadas individualmente, nem de músculos
profundos ou pequenos músculos específicos. Os eletrodos de superfície são pequenos
discos metálicos, mais comumente feitos de prata-cloreto de prata, aplicados à pele
sobre o músculo apropriado. Num arranjo bipolar, dois eletrodos são aplicados sobre
um músculo. Com freqüência, faz-se necessária alguma preparação da pele, para que
seja diminuída a resistência da pele, que pode interferir com a qualidade do registro.
Esta preparação pode ser a lavagem, fricção com álcool e a abrasão da camada cutânea
superficial para a remoção das células epiteliais ressecadas e mortas.
Figura 10 - Eletrodo de superfície.
3.1.2 Eletrodo de agulha
São necessários para o registro de potenciais derivados de unidades motoras
isoladas. Eletrodos finos fixados internamente podem ser utilizados no estudo
cinesiológico de músculos pequenos e profundos. Os eletrodos finos fixados
internamente foram introduzidos no início da década de 60 para o estudo cinesiológico
dos músculos pequenos e profundos. Este tipo de eletrodo é introduzido através de
uma agulha hipodérmica. A agulha é inserida no ventre muscular e imediatamente
retirada, deixando os filamentos de arame no músculo. Devido ao pequeno diâmetro
desses filamentos metálicos, tão delgados como um fio de cabelo, os pacientes não
podem sentir sua presença no músculo. Esses filamentos formam uma configuração de
eletrodos bipolares que pode fazer registros a partir de uma área localizada, e que é
capaz de capturar potenciais de unidades motoras isoladas. Os eletrodos de filamentos
finos são necessários para a monitoração da atividade de músculos profundos, como o
solear, ou músculos pequenos ou estreitos, porque os filamentos fazem a amostragem
da atividade de unidades motoras de uma área muscular muito pequena.
Os primeiros estudos da atividade da unidade muscular foram realizados por
Adrian e Bronk em 1929, empregando um eletrodo de agulha concêntrico (coaxial).
Este eletrodo consiste de uma cânula de aço inoxidável similar a uma agulha
hipodérmica, através da qual um único arame de platina é passado.
Além dos eletrodos registradores (sejam de superfície, sejam de agulha), deve ser
aplicado um eletrodo “terra”, para permitir um mecanismo de cancelamento do efeito
de interferência do ruído elétrico externo, como o causado por luzes fluorescentes,
instrumentos de radiofusão, equipamentos de diatermia, e outros aparelhos elétricos. O
eletrodo “terra” é um eletrodo superficial em placa, aderido à pele nas proximidades
dos eletrodos registradores, mas usualmente não sobre o músculo.
Figura 11 - Eletrodo de agulha (SULLIVAN; SCHMITZ, 1993).
3.2 O SINAL MIOELÉTRICO
Um eletrodo é um dispositivo para a conversão de uma forma de energia em
outra. Os eletrodos convertem o sinal bioelétrico resultante da despolarização
muscular ou nervosa, em um potencial elétrico capaz de ser processado por um
amplificador. É a diferença de potencial elétrico que sofre processamento.
A unidade de medida da diferença de potencial é o volt (V). A amplitude, ou
altura dos potenciais é usualmente medida em microvolts (µV). Quanto maior é a
diferença de potencial observada pelos eletrodos maior será a amplitude, ou voltagem
do potencial elétrico. A amplitude do PAUM é usualmente medida pico-a-pico, ou
seja, do ponto mais elevado ao mais baixo.
4 MATERIAIS E MÉTODOS
4.1 EQUIPAMENTOS
Para coleta de dados foram utilizados dois equipamentos principais, um
acelerômetro e um eletromiógrafo (EMG). Foram utilizados também uma
empilhadeira e dois tipos de pneus diferentes para realização das medições.
4.1.1 Acelerômetro
O acelerômetro é um transdutor utilizado para medir aceleração de vibração.
Neste estudo foi utilizado um acelerômetro triaxial de assento da Robotron KB 1035,
sendo que apenas o eixo z foi analisado, a sensibilidade do acelerômetro neste eixo é
de 2,29 mV(m/s
2
). Este equipamento é auto gerador, de modo que não necessita de
uma fonte de energia externa. Ele trabalha com cristal piezoelétrico de quartzo que
quando submetido a uma aceleração produz uma diferença de potencial proporcional à
aceleração.
A aceleração foi medida na interface do assento com o operador, de tal modo que
não afetasse a postura. As medidas executadas sobre assentos devem ser realizadas
com o operador sentado, uma vez que a impedância do corpo afeta a transmissão da
vibração através do assento.
O procedimento de avaliação foi executado em condições normais de trabalho
conforme recomenda a norma ISO 2631.
A Figura 12 apresenta a foto do acelerômetro fixado no banco da empilhadeira.
Figura 12 - Acelerômetro fixado no assento.
Os sinais advindos do acelerômetro, do eixo ortogonal z, passaram por um
condicionador de sinais Robotron M1300, que por sua vez foi ligado ao equipamento
de aquisição de dados da EMG System, o qual estava conectado a um notebook onde
os dados puderam ser lidos e armazenados.
Figura 13 - Equipamento para aquisição de sinais da EMG System, ligado ao
condicionador de sinais, que se liga ao acelerômetro.
Figura 14 - Equipamentos ligados ao notebook.
4.1.2 Eletromiografia
Concomitante a coleta do sinal da aceleração foi coletada a eletromiografia. Para
isso foi utilizado um eletromiógrafo da EMG System com eletrodos bipolares ativos
fixados no músculo eretor da espinha.
Figura 15 - Equipamento para aquisição de dados EMG System.
Figura 16 - Eletrodo fixado no músculo eretor da espinha.
4.1.3 Empilhadeira
As características da empilhadeira utilizada neste trabalho são:
Modelo: HYSTER H55XM
Capacidade: 2,5 T
Motor: Mazda M4-2.0 G
Combustível: gasolina ou GLP
Transmissão: powershift de uma só velocidade
Pedal Monotrol que controla o funcionamento para frente e para trás, de
transmissão powershift e a velocidade da máquina.
Figura 17 - Empilhadeira utilizada para realização dos testes.
4.1.4 Pneus
Características dos pneus utilizados nas medições:
• Inflável (pneumático)
modelo XZM Stabil’x
especificação 28.9x15 (225/75R15) Tração - dianteiro
especificação 6.50x10 (6.50 R10) Direção – traseiro
pressão de inflação 130 psi
• Elástico (sólido)
Modelo: supercushion
especificação 28.9x15 (7.00) Tração
especificação 6.50x10(5.00) Direção
4.2 PROCEDIMENTO DE MEDIÇÃO
A primeira etapa a ser realizada para o início das medições foi a de estabelecer os
pisos onde elas seriam realizadas. Foram escolhidos três percursos com três pisos
diferentes, para que as medições fossem o mais próximo da realidade do dia-a-dia dos
operadores de empilhadeira. Outra vantagem de se ter três tipos de pisos diferentes, é
poder comparar os resultados entre os percursos.
• Piso de Bloquete (externo)
Figura 18 - Piso do percurso 1.
• Piso de cimento de boa qualidade (interno)
Figura 19 - Piso do percurso 2.
• Piso de terra (com pedras britas de pequena granulação)
Figura 20 - Piso do percurso 3.
Cada percurso foi realizado com o pneu elástico e com o pneumático e com as
opções de estar carregando uma carga de 1024 kg ou sem carga nenhuma.
Foi adotada uma sigla para cada percurso, levando em consideração o percurso
escolhido, a opção de estar com ou sem carga, o operador a conduzir a empilhadeira, o
tipo de pneu utilizado e a postura adotada pelo operador de empilhadeira.
Para realização das coletas foi estabelecido uma nomenclatura com cinco
caracteres, onde cada um deles apresenta um significado:
1 → percurso escolhido: pode ser 1, 2 ou 3
C → carga: pode ser C (com carga) ou S (sem carga)
A → operador: pode ser A ou W
I → tipo de pneu: pode ser I (inflável) ou E (elástico)
N → postura normal
Observação: todas as coletas contidas neste trabalho foram realizadas com uma
postura normal.
Exemplo: 1CAIN, significa percurso 1, com Carga, operador A, pneu Inflável e
postura Normal.
Dois operadores de empilhadeira foram selecionados para participar deste estudo,
as características de cada um deles encontram-se na Tabela 1.
Tabela 1 - Características dos operadores de empilhadeira.
Variáveis Operador A Operador W
Idade (anos)
Peso (kgf)
Altura (m)
IMC (kg/m
2
)
26
80
1,70
27,68
22
65
1,75
21,28
O Comitê de Ética, de acordo com a Resolução CNS/MS 196/96, aprovou este
trabalho - Protocolo CEP/UNITAU n° 444/04.
Antes do início das coletas, foi feita uma higienização no local em que os
eletrodos foram fixados. Os eletrodos foram colocados a 3 cm de ambos os lados da
coluna vertebral, ao nível de L3, de acordo com outros estudos (Anderson et al., 1977;
Hosea et al., 1986; Klein et al., 1991; Oliveira et al., 2001).
Os dados foram coletados com uma freqüência de 1200 Hz, em decorrência da
freqüência de aquisição do EMG.
Foram feitas coletas nos três percursos, com os dois operadores de empilhadeira,
com e sem carga, utilizando primeiramente o pneu elástico e em seguida o
pneumático.
As medições foram realizadas de forma a reproduzir a realidade do trabalho,
portanto a forma de dirigir e a postura adotada foram as realizadas por eles no dia-a-
dia de trabalho.
5 RESULTADOS E DISCUSSÃO
Os dados coletados foram analisados através do programa Origin 5.0. A coleta
foi realizada com um tempo total de aquisição de 60 s, entretanto no momento da
análise dos dados, os 10 s iniciais e os 10 s finais foram excluídos, isso porque no
início e no final da coleta foram necessários alguns segundos para ajuste do
equipamento e início do movimento da empilhadeira. Portanto os dados analisados são
resultado de 40 s de coleta.
5.1 ACELERAÇÃO
A Figura 21 mostra o gráfico da aceleração no tempo da medição 1SAEN, no
intervalo de 0 a 60 s. Entretanto para eliminar o efeito transiente do início e do final da
amostra foram cortados 10 s do início e do final, como se pode observar na Figura 22.
0 10 20 30 40 50 60
-6
-4
-2
0
2
4
6
1SAEN
aceleração [m/s²]
tempo [s]
Figura 21 - Gráfico da aceleração no tempo, de 0-60 s.
10 20 30 40 50
-6
-4
-2
0
2
4
6
1SAEN
aceleração [m/s²]
tempo [s]
Figura 22 - Gráfico da aceleração no tempo, de 10-50 s.
Os resultados serão apresentados de acordo com a realização das medições para
cada um dos percursos.
5.1.1
Percurso 1
Figura 23 - Gráfico das médias da aceleração no percurso 1.
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
1,8
Aceleração (m/s²)
com carga sem carga com carga sem carga
Operador A Operador W
Pneu Elástico
Pneu Inflável
Tomando a média da aceleração utilizada na medição, verifica-se pela Figura 23,
comparando os operadores, com e sem carga que apenas na condição do operador W
com carga a média da aceleração foi maior para o pneu elástico, sendo que nas outras
três condições o pneu elástico apresentou uma amplitude de aceleração menor.
0 5 10 15 20 25 30
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
1cain
1caen
Amplitude [(m/s²)²/Hz]
Freqüência [Hz]
Figura 24 - Espectro de freqüência para percurso 1, com carga, operador A.
0 5 10 15 20 25 30
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
1cwin
1cwen
Amplitude [(m/s²)²/Hz]
Freqüência [Hz]
Figura 25 - Espectro de freqüência para percurso 1, com carga, operador W.
2 4 6 8 10
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
1cain
1caen
Amplitude [(m/s²)²/Hz]
Freqüência [Hz]
2 4 6 8 10
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
1cwin
1cwen
Amplitude [(m/s²)²/Hz]
Freqüência [Hz]
Na Figura 24 o pneu elástico apresentou um valor de pico de espectro de
freqüência da aceleração maior em relação ao inflável, entretanto no valor das médias,
mostrado na Figura 23, pode-se observar que os valores estão bem semelhantes,
apresentando o pneu elástico uma ligeira vantagem em relação ao inflável para toda
banda de freqüência. Já para o mesmo percurso com o operador W o pneu elástico
apresentou um pico menor, entretanto para o restante do percurso a amplitude deste
pneu foi ligeiramente maior, resultando em uma média maior para o pneu elástico
quando comparado com o inflável.
É possível observar que os picos do espectro de freqüência para o pneu inflável
se encontra em uma freqüência mais baixa em relação aos picos do espectro de
freqüência do pneu elástico, como podemos observar nas Figuras 26 e 27. Segundo
Grandjean (1998), o pico de ressonância na coluna vertebral lombar em oscilações
verticais com a pessoa sentada é de 4 Hz. Portanto como se pode observar novamente
nas Figuras 23 e 24, para uma freqüência de 4 Hz, o pneu inflável apresenta
amplitudes maiores em relação ao inflável.
Figura 27- Espectro de freqüência para
percurso 1, com carga, operador W, na
faixa de 2
-
10 Hz.
Figura 26 - Espectro de freqüência para
percurso 1, com carga, operador A, na
faixa de 2-10 Hz.
0 5 10 15 20 25 30
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
1sain
1saen
Amplitude [(m/s²)²/Hz]
Freqüência [Hz]
Figura 28 - Espectro de freqüência para percurso 1, sem carga, operador A.
0 5 10 15 20 25 30
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
1swin
1swen
Amplitude [(m/s²)²Hz]
Freqüência [Hz]
Figura 29 - Espectro de freqüência para percurso 1, sem carga, operador W.
Ainda no percurso 1 para a condição sem carga para ambos os operadores
(Figuras 28 e 29), a amplitude de vibração apresentou-se um pouco maior para o pneu
elástico na grande maioria da banda de freqüência, mas como se pode observar nas
Figuras 30 e 31 para a faixa de 2-10 Hz o pneu inflável apresentou picos maiores do
que o elástico. Para a freqüência de 4 Hz a amplitude também se mostrou maior para o
pneu inflável em ambos os gráficos (Figura 30 e 31).
2 4 6 8 10
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
1sain
1saen
Amplitude [(m/s²)²/Hz]
Freqüência [Hz]
2 4 6 8 10
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
1swin
1swen
Amplitude [(m/s²)²/Hz]
Freqüência [Hz]
Figura 30 - Espectro de freqüência para
percurso 1, sem carga, operador A, na
faixa de 2-10 Hz.
Figura 31 - Espectro de freqüência para
percurso 1, sem carga, operador W, na
faixa de 2-10 Hz.
5.1.2 Percurso 2
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
Aceleração (m/s²)
com carga sem carga com carga sem carga
Operador A Operador W
Pneu Elástico
Pneu Inflável
Figura 32 - Gráfico das médias da aceleração no percurso 2
Verifica-se na Figura 32 que novamente para o operador W na condição de
operação com carga a média dos valores de aceleração se apresentou maior para o
pneu elástico. Nas outras médias o valor da aceleração no tempo foi maior para o pneu
inflável, mostrando mais uma vez que o pneu elástico transmite uma intensidade de
vibração menor de vibração para o operador de empilhadeira.
No percurso 2 os valores de aceleração se mostraram menores em relação aos
outros percursos, como era de se esperar, entretanto ainda estão um pouco acima do
estipulado pela norma.
0 5 10 15 20 25 30
0,00
0,02
0,04
0,06
0,08
0,10
0,12
0,14
2cain
2caen
Amplitude [(m/s²)²/Hz]
Freqüência [Hz]
Figura 33 - Espectro de freqüência para percurso 2, com carga, operador A.
0 5 10 15 20 25 30
0,00
0,02
0,04
0,06
0,08
0,10
0,12
0,14
2cwin
2cwen
Ampiltude [(m/s²)²/Hz]
Freqüência [Hz]
Figura 34 - Espectro de freqüência para percurso 2, com carga, operador W.
2 4 6 8 10
0,00
0,02
0,04
0,06
0,08
0,10
0,12
0,14
2cain
2caen
Amplitude [(m/s²)²/Hz]
Freqüência [Hz]
2 4 6 8 10
0,00
0,02
0,04
0,06
0,08
0,10
0,12
0,14
2cwin
2cwen
Amplitude [(m/s²)²/Hz]
Freqüência [Hz]
Nas Figuras 33 e 34 onde o percurso é realizado com carga, pode-se perceber um
comportamento melhor do pneu elástico em toda a banda de freqüência, inclusive nas
faixas de 2-10 Hz (Figuras 35 e 36). Ainda é possível verificar a menor amplitude do
pneu elástico na freqüência de 4 Hz.
0 5 10 15 20 25 30
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
2sain
2saen
Amplitude [(m/s²)²/Hz]
Freqüência [Hz]
Figura 37 - Espectro de freqüência para percurso 2, sem carga, operador A.
Figura 36 - Espectro de freqüência para
percurso 2, com carga, operador W, na
faixa de 2-10 Hz.
Figura 35 - Espectro de freqüência para
percurso 2, com carga, operador A, na
faixa de 2-10 Hz.
0 5 10 15 20 25 30
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
2swin
2swen
Amplitude [(m/s²)²/Hz]
Freqüência [Hz]
Figura 38 - Espectro de freqüência para percurso 2, sem carga, operador W.
2 4 6 8 10
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
2sain
2saen
Amplitude [(m/s²)²/Hz]
Freqüência [Hz]
2 4 6 8 10
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
2swin
2swen
Amplitude [(m/s²)²/Hz]
Freqüência [Hz]
Observando o percurso 2 sem carga (Figuras 37 e 38), também se pode perceber
que o pneu elástico apresentou níveis de amplitude de aceleração menor em todo o
percurso.
Comparando as Figuras 37 e 38 foi possível verificar que o operador W
apresentou uma amplitude maior (Figura 37) em relação ao operador A (Figura 38).
Figura 39 - Espectro de freqüência para
percurso 2, sem carga, operador A, na
faixa de 2-10 Hz.
Figura 40 - Espectro de freqüência para
percurso 2, sem carga, operador W, na
faixa de 2-10 Hz.
5.1.3 Percurso 3
0
0,5
1
1,5
2
2,5
Aceleração (m/s²)
com carga sem carga com carga sem carga
Operador A Operador W
Pneu Elástico
Pneu Inflável
Figura 41 - Gráfico das médias da aceleração no percurso 3.
Assim como nos outros percursos o pneu elástico se mostrou desfavorável apenas
com o operador W na opção com carga. Em todos os outros o pneu elástico obteve
valores melhores de aceleração.
0 5 10 15 20 25 30
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
3cain
3caen
Amplitude [(m/s²)²/Hz]
Freqüência [Hz]
Figura 42 - Espectro da freqüência para percurso 3, com carga, operador A.
0 5 10 15 20 25 30
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
3cwin
3cwen
Amplitude [(m/s²)²/Hz]
Freqüência [Hz]
Figura 43 - Espectro de freqüência para percurso 3, com carga, operador W.
2 4 6 8 10
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
3cain
3caen
Amplitude [(m/s²)²/Hz]
Freqüência [Hz]
2 4 6 8 10
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
3cwin
3cwen
Amplitude [(m/s²)²/Hz]
Freqüência [Hz]
Na Figura 42 pode-se observar que o pneu elástico obteve valores de amplitudes
menores em toda banda de freqüência, entretanto o pico apresentou valores
semelhantes.
Na Figura 43 o pneu elástico apresentou valores de amplitudes maiores para toda
banda de freqüência, e o valor de pico se assemelhou ao do pneu inflável.
Para uma freqüência de 4 Hz, o pneu inflável mostrou ter uma freqüência mais
elevada em relação ao elástico na Figura 44. Já na Figura 42, as amplitudes se
equipararam.
Figura 44 - Espectro de freqüência para
percurso 3, com carga, operador A, na
faixa de 2-10 Hz.
Figura 45 - Espectro de freqüência para
percurso 3, com carga, operador W, na
faixa de 2-10 Hz.
0 5 10 15 20 25 30
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
F
H
Amplitude [(m/s²)²/Hz]
Freqüência [Hz]
Figura 46 - Espectro de freqüência para percurso 3, sem carga, operador A.
0 5 10 15 20 25 30
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
3swin
3swen
Amplitude [(m/s²)²/Hz]
Freqüência [Hz]
Figura 47 - Espectro de freqüência para percurso 3, sem carga, operador W.
2 4 6 8 10
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
3sain
3saen
Amplitude [(m/s²)²/Hz]
Freqüência [Hz]
2 4 6 8 10
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
3swin
3swen
Amplitude [(m/s²)²/Hz]
Freqüência [Hz]
Das figuras 43 e 47 pode-se observar, no operador A, a amplitude de vibração
mostrou-se maior em toda a banda de freqüência, tanto para condição com carga
quanto para sem carga.
Contrariando a lógica dos dois outros percursos a amplitude de vibração do
espectro de freqüência em toda a banda mostrou-se inalterada para o operador W, para
os casos com e sem carga.
O que fica evidente é que na faixa de 2-10 Hz, mostrado nas Figuras 44, 45, 48 e
49, uma maior amplitude de vibração para as condições utilizando os pneus infláveis.
Na Figura 46 fica evidente o melhor desempenho do pneu elástico, apresentando
uma amplitude de freqüência menor em relação ao inflável.
A Figura 47 nos mostra um gráfico com amplitudes bastante semelhantes.
5.2 ELETROMIOGRAFIA
Nas Figuras 50 e 51 são mostrados os gráficos da EMG no tempo. Na Figura 50
foi escolhido o percurso 3, com o operador A, com pneu elástico e a EMG do lado
direito da coluna lombar; a Figura 51 apresenta a mesma coleta, mudando apenas o
lado da coluna lombar, lado esquerdo. Foi possível notar a amplitude maior no lado
esquerdo para este caso.
Figura 48 - Espectro de freqüência para
percurso 3, sem carga, operador A, na
faixa de 2-10 Hz.
Figura 49 - Espectro de freqüência para
percurso 3, sem carga, operador W, na
faixa de 2-10 Hz.
10 20 30 40 50
-100
-80
-60
-40
-20
0
20
40
60
80
100
3SAEN-EED
EMG [mv]
tempo [s]
Figura 50 - Gráfico da EMG no tempo, percurso 3, sem carga, operador A, pneu
elástico, EED.
10 20 30 40 50
-100
-80
-60
-40
-20
0
20
40
60
80
100
3SAEN-EEE
EMG [mv]
tempo [s]
Figura 51 - Gráfico da EMG no tempo, percurso 3, sem carga, operador A, pneu
elástico, EEE.
5.2.1 Percurso 1
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
EMG (mV)
com carga sem carga com carga sem carga com carga sem carga com carga sem carga
Direito Esquerdo Direito Esquerdo
Operador A Operador W
Percurso 1
Pneu Elástico
Pneu Inflável
Figura 52 - Gráfico das médias da EMG para o percurso 1.
Para analisar a EMG foi achado um valor médio de cada coleta, e o resultado
nós podemos observar na Figura 52. Onde pode-se perceber que para o operador A a
atividade muscular apresentou um valor menor com o pneu elástico, em três dos quatro
valores apresentados. Já para o operador W, a atividade muscular se mostrou mais
elevada com o pneu elástico no percurso com carga, e sem carga a atividade muscular
foi menor com o pneu elástico.
5.2.2 Percurso 2
0
10
20
30
40
50
60
EMG (mV)
com carga sem carga com carga sem carga com carga sem carga com carga sem carga
Direito Esquerdo Direito Esquerdo
Operador A Operador W
Percurso 2
Pneu Elástico
Pneu Inflável
Figura 53 - Gráfico das médias da EMG para o percurso 2.
No percurso 2 foi possível observar que para o operador W com carga, assim
como para o operador A na mesma situação (entretanto somente para o lado esquerdo
da coluna lombar), foi registrado um valor maior na atividade muscular em
comparação com o inflável. Sendo que para as outras coletas o pneu elástico se
apresentou melhor, com uma atividade muscular menor que o inflável.
5.2.3 Percurso 3
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
EMG (mV)
com carga sem carga com carga sem carga com carga sem carga com carga sem carga
Direito Esquerdo Direito Esquerdo
Operador A Operador W
Percurso 3
Pneu Elástico
Pneu Inflável
Figura 54 - Gráfico das médias da EMG para o percurso 3.
Neste percurso pode-se observar que a atividade muscular obteve valores
menores em praticamente todas as coletas utilizando o pneu elástico, com exceção do
percurso realizado pelo operador W com carga.
6 CONCLUSÕES
Da análise dos resultados obtidos chegou-se as seguintes conclusões: a primeira é
que os operadores de empilhadeira estão submetidos a valores de vibração maiores do
que os recomendados pela Norma ISO 2631 para uma jornada de trabalho de 6-8 h (de
acordo com os gráficos da aceleração no tempo); segunda conclusão que se pode tirar
é que tanto para aceleração quanto para EMG os pneus do tipo elástico apresentaram
valores menores, pode-se perceber isto principalmente na freqüência de 4 Hz que é a
freqüência de ressonância na coluna lombar com a pessoa sentada, onde o pneu
elástico obteve valores menores. O pneu elástico além de apresentar valores menores
de aceleração, mostrou que transmite um valor menor de aceleração ao operador de
empilhadeira; e um valor menor de EMG, mostrando que a atividade muscular no
eretor da espinha também é menor com o pneu elástico, ele também apresenta uma
série de outras vantagens em relação ao inflável. Como vantagens pode-se citar o fato
do pneu elástico manter constante a sua calibração, o pneu inflável precisa ser
calibrado constantemente; além disso, o pneu elástico é mais resistente, apresentando
um risco menor de se danificar em relação ao inflável que pode ser furado facilmente;
além do risco que o pneu inflável oferece de explodir ao ser calibrado.
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ANEXO – Relação dos equipamentos utilizados
Equipamento Marca
Acelerômetro Robotron KB 1035
Condicionador de sinais
Robotron MI300
Equipamento para aquisição de dados
EMG System
Livros Grátis
( http://www.livrosgratis.com.br )
Milhares de Livros para Download:
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