Os comportamentos do homem no trabalho podem ser estudados sob dois ângulos: Sistema de transformação de energia: atividades motoras (ou musculares) de trabalho, que permitem a transformação da energia físico-muscular em energia mecânica de aplicação de forças, de deslocamentos, de movimentos, de manutenção de posturas,... Sistema de recepção e tratamento de informação: atividades cognitivas de trabalho, que permitem a detecção, a percepção e o tratamento das informações 2.1 - CONSIDERAÇÕES GERAIS 2.1 - CONSIDERAÇÕES GERAIS
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Os comportamentos do homem no trabalho podem ser
estudados sob dois ângulos:
Sistema de transformação de energia: atividades
motoras (ou musculares) de trabalho, que permitem a
transformação da energia físico-muscular em energia
mecânica de aplicação de forças, de deslocamentos, de
movimentos, de manutenção de posturas,...
Sistema de recepção e tratamento de informação:
atividades cognitivas de trabalho, que permitem a
detecção, a percepção e o tratamento das informações
humano e seu posto de trabalho;Sem detalhar os aspectos histológicos e
bioquímicos, de pouco interesse para a ergonomia,
salientamos a existência dos músculos sinérgicos e
dos músculos de controle;Os músculos sinérgicos são enganjados
principalmente nas atividades dinâmicas. Os
músculos de controle são enganjados nas
contrações prolongadas.
O tecido muscular é um tecido adaptado à
contração. Distingue-se: A contração estática ou isométrica; A contração dinâmica ou anisométrica.
A tensão desenvolvida ao nível da extremidade
dos tendões depende dos seguintes aspectos: número de fibras musculares excitadas; ângulo de articulação; estado do músculo; tipo de organização espacial das fibras; cor do músculo (branca ou vermelha).
2.2 - Fisiologia do Trabalho Muscular
Toda atividade profissional necessita um trabalho
muscular, mais ou menos importante, segundo as tarefas a
serem realizadas. Este trabalho muscular é necessário tanto
para a manutenção de uma simples postura, quanto para a
execução de gestos e movimentos de trabalho;
O conhecimento da fisiologia muscular é a base dos
estudos ergonômicos do homem como um sistema de
transformação de energia, onde um arranjo físico do posto
de trabalho pode diminuir os gastos energéticos e a fadiga
física produzida pela realização de uma tarefa com forte
solicitação muscular.
2.2 - Fisiologia do Trabalho Muscular
PROPRIEDADES ESSENCIAIS DOS MÚSCULOS:
O músculo é constituído de um grande número de fibras
musculares (de 100.000 à 1.000.000);
Este sistema de fibras é constituído de substâncias
proteicas: a actina e a miosina;
Este sistema de fibras apresentam dois estados possíveis:
contração ou relaxamento;
Fibra contraída
Figura 2.1 - Contração e relaxamento das fibras musculares
2.2 - Fisiologia do Trabalho Muscular
Fibra relaxada
actina
miosina
Figura 2.2 - Fibras musculares
2.2 - Fisiologia do Trabalho Muscular
A contração muscular depende do influxo nervoso, por
intermédio de unidades motoras (uma unidade motora é
representada por uma fibra nervosa que aciona várias
fibras musculares);
No relaxamento, poucas unidades motoras são
acionadas, apenas aquelas responsáveis pela manutenção
do tonus muscular;
Quando de uma contração muscular, ocorre um
recrutamento, maior ou menor, de unidades motoras em
função da intensidade de contração.
2.2 - Fisiologia do Trabalho Muscular
Atividade Muscular:
Cada fibra muscular se contrai com uma
determinada força e a força total do músculo é a
soma das forças das fibras envolvidas na
contração;
A força absoluta do músculo está na faixa de 30 à
40 N/cm2 da seção transversal de músculo. Isto
significa que um músculo com 1cm2 de seção
transversal pode suportar de 3 à 4 Kg no sentido
vertical;
2.2 - Fisiologia do Trabalho Muscular
2.2 - Fisiologia do Trabalho Muscular
Os movimentos são comandados pelos centros
motores corticais com uma frequência de influxo
que leva a uma resposta do músculo em tétanos
perfeitos (40/s);
As intervenções dos centros motores são
conscientes, mas, na medida em que se
estabelece um condicionamento, a execução do
movimento passa ocorrer sem intervenção da
consciência (automatismo).
Figura 2.3 - Transmissão da informação entre diversos elementos nervosos ou musculares
2.2 - Fisiologia do Trabalho Muscular
Sinapse neuro-muscular
Sinapse interneuronal
AxônioMúsculo
Dendritas
Aspectos físico-químicos da atividade muscular :
Toda atividade muscular implica em um gasto de
energia. Esta energia necessária à contração muscular
é de origem química:
2.2 - Fisiologia do Trabalho Muscular
O organismo produz trabalho a partir da energia química.
A alimentação aporta os nutrientes que, uma vez
metabolizados no organismo, servirão para cobrir as
necessidades básicas e energéticas do conjunto das
células. É principalmente a partir dos glicídeos e dos
lipídeos que as necessidades energéticas serão cobertas;
Ao nível dos músculos esta cobertura se fará:
diretamente, a partir da glicose ou do
metabolismo dos ácidos graxos, segundo o tipo de
músculo;
indiretamente, a partir da fosfocreatina que se
decompõe em presença da ADP, em creatina e
ATP..
2.2 - Fisiologia do Trabalho Muscular
Glicose
H2o e CO2
Ácido pirúvicoÁcido láctico
Fosfatos ricosem energia
Com O2
Sem O2
Com
O2
Re
ge
ne
raçã
o
Contração muscular
Figura 2.4 - Diagrama do metabolismo energético no trabalho muscular
Fosfatos pobresem energia
Fluxo de energia
Rotas de reação
2.2 - Fisiologia do Trabalho Muscular
Segundo o músculo, o metabolismo envolvido será
diferente. Assim sendo:
Na musculatura estriada a respiração constitui a principal
fonte de energia utilizada para fosforizar a ADP por
fosforização oxidativa. As células musculares estriadas são
particularmente ricas em mitocôndrias, sede das cadeias
respiratórias de resíntese da ATP. Os músculos estriados
utilizam em geral os ácidos graxos como principal
combustível. São músculos posturais ricamente
vascularizados.
2.2 - Fisiologia do Trabalho Muscular
Na musculatura lisa é a glicose que constitui a principal
fonte de energia para a refosforização da ADP.
Segundo o princípio da conservação da energia, a energia
química assim gasta, é restituída sob a forma de energia
mecânica (1/4) e de energia calorífica (3/4).
Durante um trabalho muscular, ocorre produção de dejetos
metabólicos ácidos, pirúvicos e láticos, que estão na origem
da acidez observada quando de um trabalho muscular
intenso ou anaeróbico.
2.2 - Fisiologia do Trabalho Muscular
O corpo humano como um sistema de alavancas:
Os músculos, ossos e juntas formam diversas alavancas
no corpo, semelhantes as alavancas mecânicas. Para cada
movimento, há pelo menos dois músculos que trabalham
antagonicamente: quando um se contrai, o outro se
distende. Por exemplo, ao dobrar o braço sobre o cotovelo,
há uma contração do bíceps e uma distensão do tríceps.
Os músculos podem funcionar de forma mais ou menos
complexa, fazendo parte de um conjunto mais amplo,
permitindo várias combinações de movimentos, como as
contrações associadas a movimentos rotacionais.
2.2 - Fisiologia do Trabalho Muscular
Alavanca interfixa: o apoio situa-se entre a força e a
resistência. Um exemplo típico é o tríceps. Este tipo de
alavanca é o mais adequado para transmitir velocidade e
pouca força;
Alavanca interpotente: a força é aplicada entre o ponto
de apoio e a resistência. É caso do bíceps. Este tipo de
alavanca é um dos mais comuns no corpo. Os músculos se
inserem próximos à articulação e facilitam a realização de
movimentos rápidos e amplos.
2.2 - Fisiologia do Trabalho Muscular
Alavanca inter-resistente: a resistência situa-se
entre o ponto de apoio e a força. É o caso dos
músculos da face posterior da perna (panturrilha),
que se ligam ao calcanhar e permitem suspender o
corpo na ponta dos pés. Este tipo de alavanca
sacrifica a velocidade para ganhar força.
2.2 - Fisiologia do Trabalho Muscular
COLUNA VERTEBRAL
A coluna vertebral é constituída de 33 vértebras,
classificadas em cinco grupos:
Vértebras cervicais (7);
Vértebras torácicas ou dorsais (12);
Vértebras lombares (5);
Vértebras sacrococcigenas (9): (5) estão fundidas e
formam o sacro e as (4) da extremidade inferior são pouco
desenvolvidas e formam o cóccix.
2.2 - Fisiologia do Trabalho Muscular
Das 33 vértebras, apenas 24 são flexíveis e, destas, as
que têm mais mobilidade são as cervicais e as lombares;
As vértebras dorsais estão unidas a 12 pares de costelas,
formando a caixa torácica, que limitam os movimentos;
Entre uma vértebra e outra existe um disco intervertebral
cartilaginoso. As vértebras também se conectam entre si
por ligamentos;
Os movimentos da coluna são possíveis pela compressão
e deformação dos discos e pelo deslizamento dos
ligamentos.
2.2 - Fisiologia do Trabalho Muscular
Figura 2.5 - A coluna vertebral
2.2 - Fisiologia do Trabalho Muscular
As principais deformações da coluna são:
Escoliose: é um desvio lateral da coluna;
Cifose: é o aumento da convexidade, acentuando-se a
curva para a frente na região torácica, correspondendo ao
corcunda;
Lordose: é um aumento da concavidade posterior da
curvatura na região cervical ou lombar, acompanhado por
uma inclinação dos quadris para a frente.
2.2 - Fisiologia do Trabalho Muscular
Noção de trabalho muscular: A força muscular: é uma ação com uma direção, um
sentido e uma intensidade. Ela varia em função:
dos músculos solicitados;
das atitudes (alongamento, obliqüidade e gravidade);
dos sujeitos (sexo, idade, lateralidade, treinamento).
Noção de trabalho estático: é um trabalho sem
deslocamento aparente. Ele corresponde à contrações
musculares isométricas. Este trabalho permite a
manutenção dos segmentos ósseos numa determinada
atitude (postura, segurar um objeto,...)
2.2 - Fisiologia do Trabalho Muscular
Noção de trabalho dinâmico: é um trabalho que permite
contrações anisométricas sucessivas com alternância de
relaxamentos dos músculos, como nas tarefas de martelar,
serrar, girar um volante ou caminhar.
A atividade dinâmica resulta da ação:
dos músculos sinérgicos envolvidos no início do
movimento;
dos músculos de controle que regulam o movimento em
curso da ação, permitindo assim a precisão do gesto.
2.2 - Fisiologia do Trabalho Muscular
TÉCNICA DE ESTUDO - EXPLORAÇÃO FUNCIONAL DO MÚSCULO:
Medida da força muscular: é realizada com a utilização
de um dinamômetro. Assim, pode-se medir a força máxima
dos diferentes músculos que intervêm em uma atividade
profissional. Força muscular máxima é a maior força que um
sujeito pode manter constante durante um determinado
lapso de tempo (2 à 5 segundos).
Medida do trabalho muscular:
dinâmico: o trabalho é o produto da força aplicada
pelo deslocamento realizado. Ele se exprime em Joules
(1 Kgm = 9,82 J = 2,35 Cal = 0,49 ml O2 ). Mede-se por
meio de ergômetros, bicicletas ou esteiras ergométricas.
2.2 - Fisiologia do Trabalho Muscular
Estático: a partir do momento em que este tipo de
trabalho muscular foi definido como um trabalho sem
deslocamento, do ponto de visto físico do termo não
existe trabalho. Para avaliar a intensidade deste tipo de
atividade muscular, pode-se medir o gasto energético
que ele provoca. Entretanto, é preciso saber que esta
medida é sempre sub-avaliada.
Eletromiografia: permite avaliar a intensidade da
contração muscular. De fato, ela permite avaliar o
envolvimento do número, mais ou menos importante, de
unidades motoras no interior de cada músculo.
2.2 - Fisiologia do Trabalho Muscular
CAPACIDADES DE TRABALHO DE UM MÚSCULO:
A capacidade de trabalho faz intervir: a força realizada e a
duração do esforço.
Capacidade de trabalho estático: é o produto da força
exercida (F) pelo tempo máximo ou limite (t lim), durante o qual
a força pode ser exercida.
Quando F é máxima, o tempo limite é de 2,5 à 10 s
abaixo de 20% da Fmax , a contração pode ser mantida
durante um tempo teoricamente ilimitado;
acima de 20% da Fmax , o t lim de manutenção
(aparecimento de fadiga) é função do nível de contração.
2.2 - Fisiologia do Trabalho Muscular
Capacidade de trabalho dinâmico:
potência de pico: potência máxima em um
trabalho dinâmico ativo;
potência crítica: potência que pode ser
mantida sem limite de tempo.
2.2 - Fisiologia do Trabalho Muscular
SOLICITAÇÃO FISIOLÓGICA E TRABALHO MUSCULAR:
Solicitação absoluta:
A contração muscular necessita um aporte em princípios
nutritivos assegurada por adaptações vegetativas:
Vasodilatação e aumento do fluxo sangüíneo nos
músculos;.
Aceleração cardíaca e conseqüente aumento do fluxo e
do trabalho cardíaco;
Aumento da capacidade respiratória e conseqüente
aumento do fluxo de oxigênio através dos pulmões no
Fisiologia do Trabalho MuscularFisiologia do Trabalho Muscular
Solicitação relativa:
Todos os sujeitos não apresentam a mesma aptidão ao
trabalho muscular;
Uma mesma carga física de trabalho não constitui uma
mesma solicitação para o organismo segundo a
morfologia, a idade, o sexo e o condicionamento, sem
esquecer o estado de saúde.
A atividade muscular se acompanha de um aumento
de gasto energético, avaliado pela medida de consumo
de O2 por calorimetria respiratória e expressa em
Kcal/min.
A DESCRIÇÃO DA ATIVIDADE MOTORA: A observação direta:
Pesquisa o alcance, a repartição da atividade muscular, o tipo e as modalidades de contração, as características dimensionais do posto de trabalho, as conseqüências fisiológicas e a intensidade aparente da tarefa.
A observação instrumental: Gravação do movimento (fotografia, vídeo e crono-ciclografia); Análise eletromiográfica (EMG): quando de uma contração, a ativação das fibras musculares é acionada pelo aparecimento de um PA do músculo que se propaga à superfície da fibra e que é detectado por meio de eletrodos de superfície, colados sobre a pele dos músculos estudados.
Os movimentos gestuais dirigidos:Hierarquia muscular e gestos: segundo as características da atividade manual, a musculatura utilizada será totalmente diversa:Os movimentos delicados (atividades específicas de pequenas manipulações, por exemplo) mobilizam a musculatura fina;Em contrapartida, as atividades não especificamente manuais, mobilizam uma musculatura mais robusta (necessidade de mobilização de segmento de membro mais pesado);A boa coordenação desses dois tipos de musculatura faz do gesto de trabalho um movimento dirigido.
OS GESTOS DE TRABALHOOS GESTOS DE TRABALHO Tipos de gestos em função dos circuitos empregados: Os gestos voluntários:
São os gestos realizados de forma consciente pelo sujeito e que envolve o córtex cerebral. Como todos os gestos, eles subentendem uma interação entre a força muscular e a força gravitacional. Eles podem ser:Gestos voluntários subentendidos:
São gestos lentos, tensos, operados por contração dos músculos sinérgicos e de controle, que trabalham em sentido opostos. A duração desses gestos é igual à soma do tempo de reação, da duração do movimento primário (deslocamento do membro superior) e da duração do movimento secundário (ajustamento final do gesto);
OS GESTOS DE TRABALHOOS GESTOS DE TRABALHOGestos voluntários balísticos:
São gestos mais econômicos em termos energéticos, eles são muito mais rápidos e a ação simultânea dos músculos sinérgicos e de controle é bastante reduzida. A duração desses gestos é igual à soma do tempo de reação e do tempo de movimento primário, e o ajuste final é reduzido quase a nada. Este tipo de gesto é utilizado, por exemplo, em caso de perigo, quando de uma parada brusca de uma máquina em funcionamento. O movimento balístico termina, então, sobre o botão vermelho de parada de urgência, que está localizado, normalmente, ao lado do painel de comando das máquinas e equipamentos, cujo diâmetro é aproximadamente o da palma da mão.
Os gestos automáticos ou automático-voluntários:São os gestos que correspondem às atividades motoras que envolvem um nível de integração sub-cortical. Pode ser observado em trabalhadores experientes. Um exemplo de atividade automática-voluntária é dado pela análise do comportamento operativo de um motorista quando da condução de um veículo em uma rua bastante conhecida.
Os gestos reflexos:São gestos que correspondem a circuitos reflexos bem conhecidos, do ponto de vista fisiológico. Este tipo de gesto ocorre, por exemplo, em caso de perigo para a integridade física corporal do sujeito: reação à choque, calor, gesto de proteção do rosto.
OS GESTOS DE TRABALHOOS GESTOS DE TRABALHO Classificação em função da cinemática do gesto: Cadeia articulada (ou cinemática) é um sistema de segmentos móveis ligados entre si por meio de articulações; Cadeia articulada aberta: quando nenhuma resistência exterior apreciável não se opõe ao movimento de sua extremidade distal; Cadeia articulada fechada: uma cadeia cuja extremidade distal encontra uma resistência exterior que impede ou limita seu movimento livre. Neste caso três possibilidades podem ocorrer: a parte distal se move, apesar da resistência (esforço dinâmico); a parte próxima se desloca em relação a parte distal imobilizada; nenhum movimento ocorre (esforço estático)
A aprendizagem: A aprendizagem de um trabalho consiste em criar circuitos sensório-motores preferenciais que, na medida em que vão sendo elaborados, tendem a se tornar cada vez menos conscientes;Neste sentido, o endereço gestual máximo é obtido quando este circuito torna-se perfeitamente automático;O gesto pode, então, ser executado em um nível sub-cortical e o nível cortical intervêm somente para criar a concentração necessária à realização da tarefa;Dois processos neuro-fisiológicos concorrem à aprendizagem: o processo central e o periférico.
OS GESTOS DE TRABALHOOS GESTOS DE TRABALHO Processo periférico:
Adaptação fisiológica cardio-respiratória, muscular, desenvolvimento do tato. Por exemplo: ao nível muscular observa-se um aumento da força e da velocidade de execução.Na prática, para a aprendizagem, na medida em que se necessita uma forte concentração mental e motora, é desejável, ao menos no início, que as seções sejam curtas e repetitivas. A análise do trabalho pelo futuro operador é um elemento importante para a descrição e a compreensão das operações elementares que serão em seguida repetidas.
AS POSTURAS DE TRABALHOAS POSTURAS DE TRABALHO Considerações gerais:
A postura é a organização no espaço dos diferentes segmentos corporais. Ela é o suporte da busca e das tomadas de informações para a ação do sujeito;A postura é então, principalmente, determinada:
pelas características e exigências da tarefa; pelas condicionantes internas: formas fisiológicas e biomecânicas de manutenção do equilíbrio; pelas características do meio ambiente de trabalho.
Nenhuma postura de trabalho é neutra. Nenhuma “má postura” é adotada “livremente” pelo sujeito, mas é resultado de um compromisso entre os pontos citados.
Figura 2.13 - Consumo de energia no lazer. Os valores dão o consumo médio de energia em minutos para os homens em Kcal/min. Para as mulheres (10 a 20% menos)