Fundamentos da Ergonomiae

Ergonomia aplicada ao projeto de produtos industriais

Prof. Maria Lucia Leite Ribeiro Okimoto

Marco de 2007

O que e a Ergonomia?

• Surgiu após a 2a. Guerra Mundial como conseqüência do trabalho multidisciplinar

A Ergonomia objetiva modificar os sistemas de trabalho para adequar a atividade nele existentes às características, habilidades e limitações das pessoas com vistas ao seu desempenho eficiente, confortável e seguro (ABERGO, 2000).

Figura - : Campos da ergonomia contemporânea CESERG- COPPE-RJ

Organismo Humano-

Funções do organismo humano que interessam diretamente a ERGONOMIA . ( que influem nas atividades do trabalho humano)

• 1.Função neuromuscular– 1.1 Sistema nervoso

• Impulsos elétricos– 1.2 Sinapses– 1.3Músculos

• Contração muscular• Irrigação sanguínea do músculo

– 1.4 Biomecânica ( sistemas de alavancas• 2. Coluna Vertebral

-2.1 Nutrição - 2.2Deformações

• Lordose• Cifose• escoliose

Organismo Humano-

• 3. Metabolismo- 3.1Alimentação- 3.2Capacidade Muscular- 3.3Metabolismo basal- 3.4 Energia gasta no trabalho

• 4. Visão– 4.1Aspectos da visão– 4.2 Acuidade Visual– 4.3 Acomodação– 4.4Convergência

Organismo Humano•1.Função neuromuscular

–1.1 Sistema nervoso •Impulsos elétricos

–1.2 Sinapses–1.3Músculos

•Contração muscular•Irrigação sanguínea do músculo

–1.4 Biomecânica ( sistemas de alavancas1.1. Sistema nervoso

                                                                                                                                                                        

Organismo Humano•1.Função neuromuscular

–1.1 Sistema nervoso •Impulsos elétricos

–1.2 Sinapses–1.3Músculos

•Contração muscular•Irrigação sanguínea do músculo

–1.4 Biomecânica ( sistemas de alavancas

–1.2 Sinapses

Impulsos elétricos

Organismo Humano•1.Função neuromuscular

–1.1 Sistema nervoso •Impulsos elétricos

–1.2 Sinapses–1.3Músculos

•Contração muscular•Irrigação sanguínea do músculo

–1.4 Biomecânica ( sistemas de alavancas

Os músculos são órgãos responsáveis pelo movimento dos animais. O músculo funciona aproximando a origem e inserção muscular pela contração.

Os músculos são constituídos por tecido muscular e caracterizam-se pela sua contractilidade.

A contração muscular ocorre com a saída de um impulso elétrico do sistema nervoso central que é conduzido até ao músculo através de um nervo.

Esse estímulo elétrico desencadeia o potencial de ação, que resulta na entrada de cálcio (necessário à contração) dentro da célula, e a saída de potássio da mesma.

Organismo Humano•1.Função neuromuscular

–1.1 Sistema nervoso •Impulsos elétricos

–1.2 Sinapses–1.3Músculos

•Contração muscular•Irrigação sanguínea do músculo

–1.4 Biomecânica ( sistemas de alavancas

Temos aproximadamente 212 músculos, 112 na região frontal e 100 na região dorsal.

Cada músculo possui o seu nervo motor, o qual divide-se em muitos ramos para poder controlar todas as células do músculo..

O sistema muscular é capaz de efetuar imensa variedade de movimento, atraves de contrações musculares controladas e coordenadas pelo cérebro.

A importância dos músculos na postura e nas dores, muitas lombalgias ou cervicalgia são provocadas por encurtamento de músculos.

O encurtamento dos músculo da cadeia posterior e fraqueza dos músculos da cadeia anterior pode provocar dores e posicionamento inadequado do indivíduo.

As patologias mais comuns desse desequilíbrio são: as lombalgias, dorsalgias, etc.

Organismo Humano•1.Função neuromuscular

–1.1 Sistema nervoso •Impulsos elétricos

–1.2 Sinapses–1.3Músculos

•Contração muscular•Irrigação sanguínea do músculo

–1.4 Biomecânica ( sistemas de alavancas

Organismo Humano•1.Função neuromuscular

–1.1 Sistema nervoso •Impulsos elétricos

–1.2 Sinapses–1.3Músculos

•Contração muscular•Irrigação sanguínea do músculo

–1.4 Biomecânica ( sistemas de alavancasFadiga Muscular

• A contração forte e prolongada de um músculo leva-o ao estado de fadiga muscular. Isso decorre da incapacidade dos processos metabólicos e contráteis das fibras musculares em continuarem proporcionando o mesmo trabalho.

• O nervo continua funcionando adequadamente, os impulsos nervosos passam normalmente através da junção neuro-muscular, mas a contração vai se tornando cada vez mais débil por causa do redução de fornecimento da energia pelas mitocôndrias nas fibras musculares.

• A interrupção do fluxo sangüíneo para um músculo leva-o rapidamente à fadiga em aproximadamente um minuto, devido à evidente perda de suprimento nutritivo.    

Biomecânica ocupacional• Para o estudo de analise de

movimento dinâmico e estático se aplicam os princípios da mecânica e biomecânica do corpo humano.

• Apóiam-se na aplicação dos princípios da mecânica, anatomia, antropometria e fisiologia.

• as quatro características da forca são: magnitude, línea de ação, o direção, sentido e ponto de aplicação.

Observamos o seguinte exemplo: quando não se tem nenhum objeto na mão, K se calcula mediante a equação de equilíbrio de momentos.

Os momentos no sentido dos ponteiros do relógio, se consideram positivos, e os de sentidos contrários negativos.

F= m.aF= peso do objeto x aceleração da

gravidade F= P do objeto X =~ 10 F= PX 10

Modelo Biomecânico

• Segundo Chaffin and Anderson

Modelo de segmento Estático simples-

Assumindo que um operador esta segurando uma carga de 20 Kg de massa com as duas mãos no plano sagital. O operador, sexo masculino, 50% percentil.

• O peso da carga pode ser calculado:

W=mgm = e a massa do objeto manipulado

G = a foca de gravidade

W = medido em Newtons( e o peso)

Assim:

W= 20 kg . 9,8 m/s2= 196 N

Sob condições de carregamento simétricos, cada carga da mão pode ser calculado do seguinte modo:

ΣF=0 então -196 N +Rh = 0

-196+ 2Rh= 0

Rh=98 N

Re= Resistencia do Elbow cotovelo

Rh= Resist. Hand/ mão

Dados : Assume-se que a linha de ação de carga esta Passando através do centro de gravidade da mao. Alem disso50% masculino apresenta 17.2 cm ou 35.5 cm de dist. Cotovelo ao centro de massa da mao, respectivamente. O peso do centro de massa do antebraco de 157 N p/ 50% adulto masculino.

antebraço

Forca Reativa do Cotovelo = Re pode ser assim calculada : ΣF=0

-98 -15.7N + Re = 0

Re= 113.7 N

O momento do cotovelo Me ΣF=0 ( e vetorial)

(-98). (0,355m). + (-15,7) .( 0,172 m) + Me= 0

Me = 37,5 Nm

Braço / dois segmentos estáticos

ΣF=0

-R’e- Wua + Rs=0

-113,7 –20,6 +Rs=0

Rs=134,3 N

ΣM =0

Ms= (0,132m).(20,6 N) +

( 0,329,0)(113,7N) + 37N.m=

= 77,6 N.m