biomecanica ocupaciona
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Conteúdo
Introdução
MÓDULO DE:
BIOMECÂNICA OCUPACIONAL
AUTORIA:
Dra. Fernanda Flávia Cockell
Dr. Daniel Perticarrari
Módulo de: Biomecânica Ocupacional
Autoria: Dra. Fernanda Flávia Cockell
Dr. Daniel Perticarrari
Primeira edição: 2008 CITAÇÃO DE MARCAS NOTÓRIAS Várias marcas registradas são citadas no conteúdo deste módulo. Mais do que simplesmente listar esses nomes e informar quem possui seus direitos de exploração ou ainda imprimir logotipos, o autor declara estar utilizando tais nomes apenas para fins editoriais acadêmicos.Declara ainda, que sua utilização tem como objetivo, exclusivamente a aplicação didática, beneficiando e divulgando a marca do detentor, sem a intenção de infringir as regras básicas de autenticidade de sua utilização e direitos autorais.E por fim, declara estar utilizando parte de alguns circuitos eletrônicos, os quais foram analisados em pesquisas de laboratório e de literaturas já editadas, que se encontram expostas ao comércio livre editorial.
ESAB – ESCOLA SUPERIOR ABERTA DO BRASIL LTDAhttp://www.esab.edu.brAv. Santa Leopoldina, nº 840/07Bairro Itaparica – Vila Velha, ESCEP: 29102-040
Apresentação
Neste módulo você irá estudar o organismo humano e suas principais funções que interessam à ergonomia. Você aprenderá como as disciplinas antropometria, biomecânica ocupacional e fisiologia contribuem para a construção da Ergonomia.
Você conhecerá como o corpo humano reage a condições desfavoráveis. Como trabalham os olhos, ouvidos, músculos, articulações, tendões, coluna vertebral e outros órgãos sensoriais em situações extremas de trabalho. Aprenderá os limites do corpo humano e como é fundamental para a ergonomia evitar a fadiga e sobrecarga do trabalhador.
Todas as unidades são voltadas para as características do corpo relacionadas com a capacidade de trabalho. Lembre-se que o ser humano é bem mais complexo, entretanto, após o término deste módulo você será capaz de avaliar como o corpo humano se comporta em cada situação específica de trabalho.
Os textos básicos e complementares são os principais materiais didáticos
utilizados no desenvolvimento do módulo. Outros recursos irão auxiliá-lo no estudo do corpo humano no trabalho, como figuras, tabelas, organogramas e vídeos.
Dedique-se à leitura dos textos complementares e assista aos vídeos indicados, buscando aprofundar seus conhecimentos sobre cada assunto.
Bons estudos!
Objetivo
Qualificar profissionais de diversas áreas para avaliar como o corpo humano se comporta em cada situação específica de trabalho.
Ementa
O corpo humano e suas principais características essenciais para a ergonomia: o sistema músculo-esquelético, sistema nervoso, sistema circulatório, sistema respiratório, audição, visão e demais sentidos.
O metabolismo basal, o gasto energético em diferentes tipos de trabalho, o controle da temperatura corporal e as influências do ambiente de trabalho.
Os fundamentos da biomecânica ocupacional, sua história, formas de análise das forças internas e externas que atuam no corpo humano, planos de análise e sua relação com o meio ambiente.
Medidas antropométricas, dimensionamento de espaço de trabalho, zonas de alcance e tipos de alavancas.
O mito da postura ideal, as diferentes posturas no trabalho e o trabalho em
computador.
Sobre o Autor
Dra. Fernanda Flávia Cockell
Doutora em Engenharia de Produção (Saúde e Trabalho) pela Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) – SP, 2008;
Mestre em Engenharia de Produção (Ergonomia) pela Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) – SP, 2004;
Graduada em Fisioterapia pela Faculdade de Ciências Médicas de Minas Gerais, 2001.
Desenvolveu pesquisas na área de ergonomia junto à UFMG, FUNEP e UFSCar. Atualmente, participa de projeto de pesquisas na UFSCar e UNICAMP, nas áreas de Sociologia do Trabalho e Saúde do Trabalhador. Tem experiência em treinamentos, comitês de ergonomia e projetos de intervenção ergonômica nas empresas: UNILEVER, Telemig Celular, Multibrás (Brastemp), SOICOM, CRB, Johnson & Johnson, PMMG, Companhia Mineira de Metais, entre outras.
Dr. Daniel Perticarrari
Pós-Doutorado pela UNICAMP – Faculdade de Educação;
Doutor em Sociologia Industrial e do Trabalho pela Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) – SP, 2007;
Mestre em Política Científica e Tecnológica pela UNICAMP, 2003;
Graduado em Ciências Sociais pela Universidade Federal de São Carlos, 1999.
Desenvolveu e desenvolve projetos de pesquisa científica junto à UFSCar, UNICAMP, e Cardiff University – Inglaterra.
SUMÁRIO
UNIDADE 1
O corpo Humano
UNIDADE 2
Sistema Músculo-esquelético
UNIDADE 3
Sistema nervoso
UNIDADE 4
Sistema circulatório
UNIDADE 5
Sistema Respiratório
UNIDADE 6
Metabolismo
UNIDADE 7
Temperatura Corporal
UNIDADE 8
Biomecânica Ocupacional
UNIDADE 9
Planos e Eixos Corporais
UNIDADE 10
Movimentos corporais
UNIDADE 11
A Postura no trabalho
UNIDADE 12
Modelo de ser humano
UNIDADE 13
O mito da postura correta
UNIDADE 14
Antropometria
UNIDADE 15
Variabilidade das medidas
UNIDADE 16
Trabalho Muscular
UNIDADE 17
Fadiga Muscular
UNIDADE 18
Coluna Vertebral
UNIDADE 19
Membros superiores
UNIDADE 20
Punhos, mãos e dedos
UNIDADE 21
Pega manual
UNIDADE 22
Manuseio de carga
UNIDADE 23
Trabalho pesado
UNIDADE 24
Trabalho em altas temperaturas
UNIDADE 25
Postura em pé
UNIDADE 26
Postura sentada
UNIDADE 27
Trabalho no computador
UNIDADE 28
Visão
UNIDADE 29
Audição e trabalho
UNIDADE 30
Vibração
GLOSSÁRIO
BIBLIOGRAFIA
Conteúdo
1- O Corpo Humano
UNIDADE 1O corpo Humano
Objetivo: Conhecer o corpo humano e suas principais características essenciais para a ergonomia.
Corpo Humano
O corpo humano é a estrutura total e material do organismo humano.
O corpo humano é formado por um conjunto de sistemas e órgãos que são inter-relacionados, ou seja, dependem uns dos outros, responsáveis por mantê-lo em funcionamento durante toda vida humana.
Cada sistema e cada órgão são responsáveis por determinadas atividades e funções. Existem várias ciências que estudam o corpo humano, entre elas:
A Anatomia humana é a ciência da estrutura do corpo. Origina das palavras gregas ana = em partes e tome = cortes.
A Fisiologia é o ramo da biologia que estuda as múltiplas funções mecânicas, físicas e bioquímicas do corpo humano.
A Cinesiologia é a ciência que tem como enfoque a análise dos movimentos do corpo humano. Origina das palavras as kínesis = movimento e logos = tratado, estudo
A Biomecânica é ciência que estudo a mecânica do corpo humano. Faz parte da Biofísica.
Tecidos corporais
Tecido é um conjunto de células especializadas, iguais ou diferentes entre si, separadas ou não por líquidos e substâncias intercelulares, que realizam determinada função num organismo multicelular.
O primeiro tecido que você irá aprender é o Tecido Ósseo (formado por células ósseas).
Esqueleto
De acordo com o livro de Anatomia do Gardner (1998), o nosso esqueleto é formado por ossos e cartilagem.
A cartilagem é um tecido elástico e flexível, branco ou acinzentado, aderente às superfícies articulares dos ossos. – É liso e resistente, atuando como protetor das estruturas ósseas, amortecedor de choques e redutor do atrito.
Os ossos do corpo humano variam de formato e tamanho, sendo o maior deles o fêmur, que fica na coxa, e o menor o estribo que fica dentro do ouvido médio.
O esqueleto tem como função:
Sustentar e dar forma ao corpo; Proteger determinados órgãos vitais, como, por exemplo, o cérebro, que
é protegido pelo crânio, e também os pulmões e o coração, que são protegidos pelas costelas e pelo esterno;
Arcabouço de alavancas – os ossos formam alavancas que acionadas pelos músculos permitem o movimento do corpo humano;
Fabricar algumas células sanguíneas através da medula óssea;
Acumular íons de cálcio e fósforo.
O esqueleto de um indivíduo adulto é formado por 206 ossos. Observe na Figura 1, os principais ossos do corpo humano.
Figura 1
Curiosidade: algumas pessoas possuem 207 ossos, trata-se de uma costela extra.
Tipos de ossos
Ossos longos: Têm o comprimento maior que a largura e a espessura. Ex: fêmur, tíbia, rádio, ulna.
Ossos curtos: Têm equivalência em todas as suas dimensões. Ex: ossos do carpo e ossos do tarso.
Ossos sezamóides: Todo o osso que se desenvolve no interior de alguns tendões. Ex: patela.
Ossos laminares ou planos: Têm o comprimento e a largura maior que a espessura. Ex: escápula, ilíaco, costelas, etc.
Ossos irregulares: Não têm equivalência em nenhuma de suas dimensões. Ex: vértebras, sacro, etc.
Ossos pneumáticos: Todo o osso que tem ar em seu interior. Ex: crânio, frontal, esfenóide, maxilar, etc.
Com o envelhecimento, pode ocorrer a osteoporose. A Osteoporose caracteriza-se quando a quantidade de massa óssea diminui substancialmente e desenvolve ossos ocos, finos e de extrema sensibilidade, mais sujeitos a fraturas. Faz parte do processo normal de envelhecimento e é mais comum em mulheres que em homens.
Junturas e Articulações
Popularmente, juntura significa lugar no qual duas coisas se mantêm juntas. A juntura é a conexão existente entre quaisquer partes rígidas componentes do esqueleto.
Algumas juntas, como as do crânio, são fixas; nelas os ossos estão firmemente unidos entre si. Em outras juntas, denominadas articulações, os ossos são móveis e permitem ao esqueleto realizar movimentos.
As articulações permitem:
Distribuição das cargas da articulação por uma área maior; O movimento dos ossos com o mínimo de fricção e desgaste
As extremidades de algumas articulações são recobertas por cartilagem. Outras articulações também possuem um revestimento (membrana sinovial) que as envolve, formando uma cápsula articular.
As junturas podem ser classificadas de acordo com sua estrutura em:
Juntura fibrosa - os ossos são unidos por tecido conjuntivo fibroso.
Possuem pequenos ou movimentos nulos. Exemplos: suturas do crânio, o dente no alvéolo;
Juntura Cartilaginosa - os ossos são unidos pela cartilagem. Exemplos: corpos das vértebras;
Juntura Sinovial - possui um espaço entre os ossos (bolsa sinovial) e um líquido chamado de sinóvia ou bolsa sinovial, capaz de minimizar o atrito. Permite maior ou menor liberdade de movimento.
As articulações sinoviais podem ser classificadas de acordo com o eixo de movimento:
Uniaxial - articulação se move num eixo só: 1 eixo com 2 movimentos:o Gínglimo ou articulação em dobradiça (permite extensão e
flexão): falanges, cotovelo.
o Gínglimo ou dobradiça atípica (pequena rotação): joelho
o Trocóide ou pivô (permite movimento de rotação, onde um osso desliza sobre outro fixo): articulações rádio-ulnar e atlanto-axial.
o Plana ou artródia (deslizamento para frente e para trás): articulações dos ossos carpais e tarsais, articulação da mandíbula.
Biaxial - articulação se move em dois eixos: 2 eixos com 4 movimentos:
o Condilar ou elipsóide (extremidade côncava em contato com outra convexa, limitando o movimento): articulações atlanto-occiptal e entre o punho e o carpo.
o Selar (relacionamento de extremidades de igual curvatura, permitindo a circundação): articulação carpo-metacarpal do polegar.
Triaxial -articulação se move em três eixos: 3 eixos com 6 movimentos. Exemplo: articulação do quadril;
Poliaxial - articulação se move em mais de três eixos. Exemplo: articulação do ombro.
As articulações móveis são unidas por ligamentos, conforme você pode observar em detalhe a articulação do joelho representada na Figura 2 (Fonte: Revista invicto, 2007).
Figura 2
Ligamentos
O ligamento é um feixe de tecido fibroso que une entre is duas cabeças ósseas de uma articulação. Desempenha as seguintes funções:
Auxilia na estabilidade da articulação; Conecta os ossos;
Controla e limita os movimentos - impede movimentos em planos indesejados;
Auxilia o suporte de cargas de tensão.
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2 - Sistema Músculo-esquelético
UNIDADE 2Sistema Músculo-esquelético
Objetivo: Diferenciar as principais estruturas do sistema músculo-esquelético.
Nesta unidade você irá estudar a anatomia e fisiologia do sistema músculo-esquelético, fundamental para a avaliação dos movimentos humanos em situações de trabalho. Durante a Análise Ergonômica do Trabalho (AET), você precisará analisar os tipos de movimentos realizados pelos trabalhadores, tais como flexão, extensão, rotação, abdução, adução e os limites de cada movimento. Entretanto, é fundamental estudar, primeiramente, o sistema músculo-esquelético e os eixos corporais.
O sistema músculo-esquelético é formado pelo esqueleto, pelos músculos, tendões, ligamentos e outros componentes das articulações.
Este sistema é responsável pelo movimento humano.
O sistema muscular é constituído por tecidos musculares, formados por células especializadas chamadas fibras musculares.
Fibras Musculares
As fibras musculares são especializadas em contrair e realizar movimentos, em resposta a um estímulo nervoso, transmitido através dos nervos.
As fibras musculares podem ser do tipo:
Lisas – fibras presentes em diversos órgãos internos (tubo digestivo, bexiga, útero) e também na parede dos vasos sanguíneos;
Cardíacas – fibras presentes no coração;
Esqueléticas ou estriadas – fibras presentes nos músculos.
Os músculos esqueléticos se prendem aos ossos e por intermédio dos tendões movimentam o corpo, sendo responsáveis pela contração e relaxamento dos músculos, pela postura corporal e auxiliam o transporte sanguíneo por meio das contrações dos membros, principalmente das pernas.
Os músculos esqueléticos são controlados voluntariamente. Mas, a maior parte de suas ações ocorre automaticamente. Ou seja, você não precisa pensar para andar, mas se quiser modificar o movimento é capaz. Podem sem comparados ao “motor” de um carro.
Observe na Figura 3 (desenvolvida por http://curlygirl.naturlink.pt/tecidosa.htm) a organização do músculo-esquelético desde o seu nível macroscópico ao molecular.
Figura 3
Cada músculo é formado por células altamente especializadas alongadas e multinucleadas, capazes de converter energia em movimento. Possuem um aspecto estriado quando observadas no microscópio.
Uma fibra muscular é formada por muitas miofibrilas. As miofibrilas são filamentos cilindros formados por microfilamentos de actina e miosina.
A actina e a miosina são as proteínas musculares que permitem que uma célula muscular se contraia. Segundo a teoria do deslizamento dos filamentos, a contração muscular ocorre pelo deslizamento dos filamentos de actina sobre os de miosina.
Mecanismo Geral de Contração Muscular
De acordo com o Tratado de Fisiologia Médica (GUYTON e HALL, 1996, p.68) o início e a execução da contração muscular ocorre sequencialmente de acordo com as seguintes etapas:
1º Um potencial de ação (forma como os sinais nervosos são transmitidos pelo corpo) trafega ao longo de um nervo motor até suas terminações nervosas nas fibras musculares/
2º Em cada terminação, o nervo secreta pequena quantidade de substância neurotransmissora, chamada acetilcolina;
3º A acetilcolina atua sobre a área localizada da membrana da fibra muscular, abrindo canais de acetilcolina;
4º A abertura de canais de acetilcolina permite que íons sódio fluam para dentro da membrana da fibra muscular no ponto do terminal neural, desencadeando um potencial de ação na fibra muscular;
5º O potencial de ação que veio das fibras nervosas cursa nas fibras musculares;
6º O potencial de ação despolariza a membrana da fibra muscular, levando a liberação íons cálcio pelo retículo sarcoplasmático;
7º Os íons cálcio provocam grandes forças atrativas entre os filamentos de actina e miosina, osfazendo-os deslizar. Isso é o processo contrátil (contratabilidade);
8º Após segundos, os íons cálcio retornam para o retículo sarcoplasmático, terminando a contração.
Mesmo os movimentos mais simples são complexos!
Cada músculo está conectado aos ossos através dos tendões e protegido pelas fáscias. Os tendões são cordões resistentes de tecido conjuntivo que inserem cada extremidade de um músculo ao osso e a Fáscia é um tecido conjuntivo que reveste os músculos. Ao contrair, uma parte do músculo se movimenta enquanto a outra permanece fixa. A parte fixa é denominada de origem e a parte móvel de inserção.
Antagonismo muscular
A movimentação de uma parte do corpo depende da ação de músculos que atuam antagonicamente. Por exemplo, para levar uma colher à boca, a contração do bíceps depende do relaxamento do tríceps (músculo do “tchau”).Gardner (1998) descreve os músculos de acordo com a ação realizada em:
Agonista - é o músculo ou conjunto de músculos que leva diretamente ao movimento desejado;
Antagonista (ou oponente) - é o músculo ou conjunto muscular que se opõe diretamente ao movimento desejado;
Fixadores - músculos que estabilizam articulações ou parte delas;
Sinergistas - classe especial de músculos fixadores. Atuam quando um músculo atravessa mais de duas articulações, impedindo que a articulação intermediária seja movimentada. Ex: o punho permanece fixado quando movimentamos os dedos.
Lembre-se de que a ação da gravidade pode atuar como agonista, facilitando o movimento, por exemplo, ao descer um braço, como também pode atuar como
antagonista do movimento, como, por exemplo, ao erguer o braço para estender uma roupa no varal.
Formas de ação
Concêntrica - Quando a tensão muscular provoca um torque maior que o torque resistivo – músculo encurta e aproxima dos ossos nos quais está inserido. Exemplo: Chutar uma bola;
Excêntrica - Quando o torque de uma articulação excede aquele produzido pela tensão em um músculo – alonga afastando a inserção da origem. Exemplo: Abaixamento de um peso;
Isométrica - Quando ocorre desenvolvimento de tensão sem haver mudança no comprimento articular. Exemplo: exibição de fisiculturistas.
A força muscular
A força total de um músculo é a soma das forças exercidas por suas fibras individuais. Desta forma, ao compararmos dois músculos do mesmo tamanho, o mais forte será aquele que tiver o maior número de fibras musculares. A força muscular pode ser medida por meio de Potenciômetros ou Dinamômetros. Outros métodos para avaliar a carga numa atividade de trabalho são conhecidos, dentre eles destacam-se o rendimento do trabalho muscular, as bases fisiológicas da alimentação do trabalhador (COUTO, 1996), os ambientes de trabalho, solicitações mentais e a densidade do trabalho (WISNER, 1994) e avaliação postural.
Conforme aumenta a força do sinal nervoso mais fibras musculares são estimuladas, sendo maior a força muscular. É denominado de princípio do tamanho (GUYTON e HALL, 1996), que permite a gradação da força muscular em pequenas etapas enquanto o estímulo é fraco. Por exemplo, permite movimentos finos, importantes nas indústrias de eletroeletrônicos. Guyton e Hall (1996) afirmam que a força máxima de um músculo é cerca de 3 a 4 kg por centímetro quadrado de músculo.
É importante saber que a força e a velocidade da contração variam também de acordo com o ponto de ação e o eixo do movimento. Você aprenderá na Unidade 16, com funcionam os sistemas de alavancas do corpo humano.
Na próxima Unidade (Unidade 3) você conhecerá o sistema nervoso que comanda a atividade dos músculos de acordo com os estímulos do meio
ambiente.
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3 - Sistema nervoso
UNIDADE 3Sistema nervoso
Objetivo: Reconhecer a importância do sistema nervoso para a atividade de trabalho do ser humano.
Nesta unidade você irá aprender as principais funções do sistema nervoso e
qual a importância desse sistema para a atividade de trabalho do ser humano.
O Sistema nervoso é formado por células nervosas ou neurônios com as seguintes características:
Irritabilidade – sensibilidade a estímulos; Condutibilidade – condição de sinais elétricos.
Observe o Sistema Nervoso ilustrado na Figura 4 (Fonte: Body instittute), ele pode ser dividido em:
Figura 4
1. Sistema Nervoso Central (SNC) – cérebro e medula espinhal;2. Sistema Nervoso Periférico (SNP) – nervos periféricos.
1. Sistema Nervoso Central
a. Cérebro
O Cérebro ou encéfalo fica localizado dentro da caixa craniana. Possui mais de 10 bilhões de neurônios e pesa menos de 1,5kg (homem adulto).
Divide-se em dois hemisférios cerebrais, o direito e o esquerdo. O hemisfério esquerdo é o dominante responsável pelo pensamento lógico e competência comunicativa (fala) e o hemisfério direito pelo pensamento simbólico (emoções) e criatividade (capacidade artística). Lembre-se de que nos
canhotos as funções são invertidas.
Suas principais funções são, segundo Gardner (1998):
Aprendizagem – inteligência e raciocínio;
Fala;
Controle de todas as atividades mentais;
Mecanismos de associação para a função motora – algumas áreas dos hemisférios cerebrais controlam a atividade muscular. Suas células nervosas enviam sinais nervosos para os músculos.
Mecanismos de associação para a função sensitiva – recebem impulsos enviados pelos nervos periféricos.
O cérebro é o centro de controle do movimento, da fome, do sono, da sede e da maioria das atividades vitais necessárias à sobrevivência. Todas as emoções, como o amor, o ódio, a inveja, o medo, a ira, a alegria e a tristeza também são controladas pelo cérebro. É responsável ainda por receber e interpretar todos os sinais enviados pelo organismo e pelo ambiente exterior.
b. Medula Espinhal
A medula espinhal é uma longa e cilíndrica massa de tecido nervoso. É a continuação do cérebro. Inicia na base do crânio e vai até o final da coluna, tendo aproximadamente uns 44 centímetros de comprimento.
A medula espinhal fica localizada dentro da coluna vertebral. A cada lado da medula, há uma série de pares de nervos (31 pares) conhecidos como raízes espinhais.
Por meio de uma rede de nervos, a medula espinhal recebe impulsos sensoriais de receptores do corpo e envia para o cérebro e também recebe impulsos enviados do cérebro para o corpo.
A medula possui dois sistemas de neurônios:
Sistema descendente: controla funções motoras dos músculos, regula funções como pressão e temperatura e transporta sinais originados no cérebro até seu destino;
Sistema ascendente: transporta sinais sensoriais das extremidades do
corpo até a medula e de lá para o cérebro
As principais funções da medula espinhal são:
Conduzir impulsos nervosos do cérebro para o corpo e do corpo para o cérebro;
Produzir impulsos nervosos capazes de coordenar atos independentes do cérebro como, por exemplo, o reflexo involuntário.
Ao longo do curso, você aprenderá como os ambientes de trabalho podem ser nocivos à medula espinhal, podendo levar a lesões sérias e irreversíveis, principalmente, devido ao excesso de carga manuseada, movimentos extremos e manutenção de posturas prolongadas durante o trabalho.
Sistema Nervoso Periférico
O Sistema Nervoso Periférico (SNP) é composto por gânglios e nervos encarregados de fazer as ligações entre o Sistema Nervoso Central (SNC) e o corpo. O nervo é uma coleção de fibras nervosas visíveis a olho nu.
Os nervos podem ser divididos em:
Nervos sensoriais ou aferentes (nervos sensitivos) – levam informações da periferia do corpo para o Sistema Nervoso Central (caminho da ida para SNC);
Nervos motores ou eferentes - transmitem impulsos do SNC para os músculos ou glândulas (caminho de volta do SNC até os músculos).
Nos nervos existem vasos sanguíneos responsáveis pela nutrição das células nervosas. Existem situações de trabalho, principalmente aquelas que exigem a manutenção de posturas extremas ou acima do limite articular satisfatório que impedem a correta circulação sanguínea até os nervos periféricos, além disso, quinas vivas ou ambientes apertados podem ocasionar a compressão direta do nervo. Em ambos os casos, podem ocorrer uma disfunção dos nervos periféricos, conhecida como Neuropatia Periférica, caracterizada por alterações como perda da sensibilidade, debilidade e atrofia musculares ou alteração do funcionamento dos órgãos internos.
Impulsos Nervosos
As fibras presentes nos nervos conduzem impulsos elétricos de origem
eletroquímica das diversas regiões do corpo ao sistema nervoso central e vice-versa. Um impulso nervoso é, portanto, a transmissão de um sinal codificado de um estímulo (do próprio corpo ou externo) dado ao longo da membrana do neurônio, a partir de seu ponto de aplicação. Os estímulos podem ser, por exemplo, luz, temperatura, tato, agentes químicos, som, movimentos articulares, alterações de postura, aceleração, dor ou qualquer outro tipo de estímulo.
Um neurônio pode ser dividido em:
Corpo celular Dendritos – Receptores de estímulos: são prolongamentos dos
neurônios especializados na recepção de estímulos nervosos, que podem ser do meio ambiente ou de outros neurônios;
Axônios – Condutores de impulsos: são prolongamentos dos neurônios responsáveis pela condução dos impulsos elétricos que partem do corpo celular, até outro local mais distante, como um músculo ou outro neurônio.
Os sinais nervosos entram nos dendritos e são transmitidos pelos axônios, sempre num mesmo sentido, passando de um neurônio para outro. A transmissão ocorre através das Sinapses Nervosas, não existindo contato direto.
As Sinapses Nervosas são os pontos onde o axônio de um neurônio encontra com os dendritos de outro neurônio, permitindo que o estímulo passa por meio de mediadores químicos, os neurotransmissores. Os neurotransmissores permitem que as células do cérebro conversem entre si.
Itiro Lida (2005) explica que a estimulação repetida e prolongada durante vários dias pode levar a uma alteração física da sinapse, facilitando o estímulo. O autor aponta esta característica como um possível responsável pela memória e aprendizagem dos movimentos, fundamental no desenvolvimento da atividade de trabalho.
A Figura 5 representa esquematicamente uma sinapse nervosa (Fonte: bio-sandra.blogspost.com).
Figura 5
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4 - Sistema Circulatório
UNIDADE 4Sistema circulatório
Objetivo: Conhecer as principais características do sistema circulatório.
Nesta unidade você irá aprender a importância do sistema circulatório, constituído por:
1. Coração – é uma bomba muscular responsável por bombear o sangue de forma que circule no corpo. É dividido em quatro cavidades: átrio direito e esquerdo e ventrículo direito e esquerdo.
A contração do coração é chamada de sístole e o seu relaxamento de diástole.
2. Vasos sanguíneos – conduzem o sangue até os pulmões onde o dióxido de carbono (CO2) e trocado por (O2), sendo composto por:
Artérias: Artérias são vasos sanguíneos que carregam sangue a partir dos ventrículos do coração para todas as partes do nosso corpo. Caracterizam por sua pulsação. Caso sejam cortadas, o sangue sai em esguicho, sob pressão;
Veias: Veias carregam sangue em direção aos átrios do coração.
Não pulsam. Muitas veias possuem válvulas que, quando fechadas, impedem o refluxo do sangue;
Capilares: Os capilares sanguíneos ou vasos capilares são tubos de pequeníssimo calibre, responsáveis pela distribuição e recolhimento do sangue nas células.
3. Vasos linfáticos – São os vasos responsáveis pelo transporte da linfa (liquido claro e incolor absorvido pelos capilares linfáticos) fazem parte do sistema linfático. O sistema linfático é responsável pela:
Remoção dos fluidos em excesso dos tecidos corporais;
Absorção dos ácidos graxos e transporte subsequente da gordura para o sistema circulatório;
Produção de células imunes (como linfócitos, monócitos e células produtoras de anticorpos conhecidas como plasmócitos).
Propriedades do sistema circulatório
O sistema circulatório é responsável pela:
Condução de elementos essenciais para todos os tecidos do corpo: oxigênio para as células, hormônios (que são liberados pelas glândulas endócrinas) para os tecidos, condução de dióxido de carbono para sua eliminação nos pulmões;
Coleta de excreções metabólicas e celulares;
Entrega de excreções nos órgãos excretores, como os rins;
Transporte de hormônios;
Papel importante no sistema imunológico na defesa contra infecções;
Termo-regulação: calor, vasodilatação periférica; frio, vasoconstrição periférica;
Transporte de nutrientes dos locais de absorção até as células dos diferentes órgãos.
Tipos de circulação
1. Circulação sistêmica (ou grande circulação)
Na circulação sistêmica o sangue oxigenado é bombeado para o ventrículo esquerdo pelas artérias até os músculos e órgãos do corpo, onde seus nutrientes e gases são trocados nos capilares, entrando nas veias contendo restos celulares e dióxido de carbono. O sangue pobre em oxigênio é recolhido pelas veias e levado até o átrio direito do coração, que transfere sangue para o ventrículo direito, onde é então bombeado para as artérias pulmonares e finalmente aos pulmões.
2. Circulação pulmonar (ou pequena circulação)
Na circulação pulmonar as veias pulmonares trazem o sangue oxigenado dos pulmões para o átrio esquerdo, que desemboca no ventrículo esquerdo, completando o ciclo da circulação sanguínea.
Débito Cardíaco
O Débito Cardíaco (DC) é a quantidade de sangue bombeada pelo coração em tempo unitário. Guyton e Hall (1996) afirmam que a circulação de um homem adulto em repouso é da ordem de 5.000 ml/min.
Débito Cardíaco é resultado da Frequência Cardíaca (FC = número de batimentos do coração) Volume sistólico (VS = volume ejetado no coração humano)
DC = FC x VS
O Débito Cardíaco varia intensamente de acordo com o nível de atividade do organismo. Guyton e Hall (1996) explicam que certos fatores podem influenciar o DC como:
Metabolismo do corpo (vide Unidade 5); A prática ou não de exercícios;
Idade (o DC diminui com o envelhecimento);
Sexo (nas mulheres o DC é cerca de 20% inferior aos homens);
Tamanho corporal.
Retorno Venoso
O Retorno Venoso (RV) é a quantidade de sangue que flui das veias para o átrio direito do coração.
O retorno do sangue para o coração é auxiliado pela ação do bombeamento de músculos esqueléticos. Ao contrair os músculos, nós conseguimos vencer a força da gravidade.
Quando o homem passou a andar em duas pernas, sua circulação ficou comprometida, pois o coração fica bem distante dos pés e das pernas e o sangue precisa retornar contra a gravidade.
Nossas pernas possuem um sistema de bombeamento envolvendo toda a musculatura conjuntamente com as válvulas das veias (Figura 6), evitando que o sangue volte para baixo acumulando nos pés.
Figura 6
A panturrilha (batata da perna - bomba muscular da panturrilha) e o arco plantar (curva do pé – bomba plantar) são fundamentais para este sistema, ao contrair auxiliam o retorno do sangue, pois estrangulam as paredes dos vasos sanguíneos. Por isso, pessoas que fazem exercícios físicos dificilmente têm
dor, peso e cansaço nas pernas, pois sua musculatura da panturrilha é forte o suficiente para auxiliar corretamente o retorno venoso.
A ergonomia deve sempre procurar transformar o trabalho de forma a auxiliar o retorno venoso. Quem fica muito tempo sentado tem deficiência no Retorno Venoso, contribuindo com o aumento de varizes (veias superficiais anormais, dilatadas e tortuosas)
A compressão da parte posterior da coxa e do joelho pela cadeira ou parte do mobiliário impede o correto retorno do sangue.
Imagine as veias como mangueiras de água, agora pense que essa mangueira é comprimida em um determinado ponto. O que acontece? O fluxo final de água é reduzido. O mesmo ocorre com o nosso corpo quando a cadeira comprime a região posterior da coxa impedindo que o sangue retorne eficazmente.
No caso das mulheres, o uso excessivo de sapatos com saltos altos dificulta o retorno venoso, causando problemas na circulação sangüínea, além de provocarem também o encurtamento de toda a cadeia muscular posterior do corpo e, consequentemente, problemas na coluna.
Pressão Arterial
A cada batimento cardíaco um novo volume de sangue enche as artérias. A Pressão Arterial (PA) é a pressão exercida pelo sangue contra a superfície interna das artérias. As artérias são distensíveis. Basta imaginar um balão cheio de água. Ele é capaz de acomodar diferentes volumes.
Guyton e Hall (1996) afirmam que a combinação da distensibilidade arterial com a resistência ao fluxo sanguíneo determinam a PA.
PA máxima ou PA Sistólica: refere-se à pressão exercida pelo coração ao contrair na sístole para ejetar seu sangue.
PA mínima ou PA Diastólica: refere-se à menor pressão exercida sobre as artérias, imediatamente antes de um novo batimento do coração, quando ele se relaxa na diástole.
O valor de 120/80 mmHg é o valor considerado ideal. Este valor significa que a pressão arterial que oscila entre 120 e 80 mmHg, 120 no pico da sístole e 80
no final da diástole.
Sistema circulatório e o ambiente de trabalho
Durante a atividade de trabalho, qualquer problema na circulação pode levar a alteração da condução, distribuição e remoção das mais diversas substâncias dos e para os tecidos do corpo.
A circulação inadequada compromete a irrigação das mais diversas partes do corpo. É importante lembrar que ao realizar uma atividade, é necessário contrair os músculos. Quanto maior a contração ou quanto maior tempo permanecer contraído, maior será a pressão exercida pelos músculos nas paredes dos vasos sanguíneos, comprometendo, consequentemente, a circulação. A circulação é restabelecida com o relaxamento do músculo.
Posturas articulares extremas também podem levar à redução do fluxo sanguíneo. Além disso, ferramentas de trabalho inadequadas e layout incompatível com o tipo de atividade causam compressão na pele, músculos, nervos e em toda a rede de capilares adjacentes.
A redução do fluxo sanguíneo para músculos e nervos durante a atividade de trabalho compromete o desempenho do trabalhador e aumenta significativamente as chances de lesões. Nestas situações, os músculos, articulações ou os nervos começam a trabalhar sem o oxigênio e os nutrientes necessários.
A redução ou limitação do fluxo sanguíneo são medidas, principalmente, em situações laboratoriais, ou seja, de maneira experimental. Na prática, a ergonomia irá indicar quais posições corporais ou quais ferramentas ou mobiliários inadequados ao trabalho levam à redução do fluxo sanguíneo. Ao longo do curso você aprenderá a reconhecer situações que diminuem nocivamente o fluxo sanguíneo durante a atividade de trabalho.
O conhecimento do sistema circulatório também fornece dados importantes sobre a sobrecarga fisiológica de determinadas tarefas. No caso de trabalhos pesados ou realizados em temperaturas extremas (muito quente ou muito frio) ocorre a alteração da FC e da PA do trabalhador devido aos esforços necessários para realizar a atividade e para manter a temperatura corporal em índices adequados.
A FC e a PA são, portanto, parâmetros importantes para serem analisados. No Módulo “Aplicabilidade das principais vertentes e ferramentas ergonômicas”
você aprenderá como avaliar o esforço físico por meio das medidas de PA e FC, em situações reais de trabalho.
Conteúdo
5 - Sistema Respiratório
UNIDADE 5Sistema Respiratório
Objetivo: Conhecer os principais aspectos do Sistema Respiratório.
Nesta Unidade você conhecerá o sistema respiratório, suas funções e importância.
Observe na Figura 7 (Fonte: www.ocorpohumano.com.br), as estruturas que compõem o sistema respiratório. Entre elas:
Figura 7
1. Cavidade Nasal – as fossas nasais são duas cavidades paralelas que começam nas narinas e terminam na faringe. Além de fornecer uma via aérea para a respiração, o nariz filtra, aquece e umedece o ar inspirado, libera as substâncias estranhas extraídas do ar e é responsável pelo olfato (possui células sensoriais). Possui um revestimento dotado de células produtoras de muco e células ciliadas, também presentes nas porções inferiores das vias aéreas;
2. Boca – a boca é uma via área para a respiração, mas não é capaz de filtrar o ar;
3. Faringe – é um canal comum para deglutição quanto para a respiração. Ou seja, por ela passa o ar e a comida que ingerimos;
4. Laringe – é um órgão cartilaginoso que conecta a parte inferior da faringe com a traquéia. Nos homens é possível observar o pomo-de-adão, saliência que aparece no pescoço e faz parte de uma das peças cartilaginosas da laringe. A Laringe além de ser uma via área para a
respiração serve como uma válvula para guardar as passagens aéreas durante a deglutição e permita também a vocalização (a fala não envolve apenas a respiração);
5. Traqueia – dá continuidade à laringe, dividindo-se em brônquios principais direito e esquerdo. A traqueia é um tubo de aproximadamente 1,5 cm de diâmetro por 10-12 centímetros de comprimento, cujas paredes são reforçadas por 16 a 20 aneis cartilaginosos. É uma via área para a respiração, formada por um epitélio de revestimento muco-ciliar capaz de aderir partículas de poeira e bactérias presentes em suspensão no ar inalado, que são posteriormente varridas para fora (graças ao movimento dos cílios) e engolidas ou expelidas.
6. Pulmão direito e pulmão esquerdo, são órgãos de respiração, esponjosos, com aproximadamente 25 cm de comprimento, sendo envolvidos por uma membrana serosa denominada pleura. A principal função dos pulmões é oxigenar o sangue venoso (sangue com CO2).
Os pulmões são divididos em:
Brônquios – esquerdo e direito (mais curto, mais largo e mais verticalizado). Curiosidade: como o brônquio direito está quase em linha reta com a traqueia, os corpos estranhos penetram com maior facilidade neste lado.
Bronquíolos – nos pulmões os brônquios se ramificam em bronquíolos. São tubos mais finos, altamente ramificados responsáveis pelo transporte do ar, formando uma árvore brônquica.
Alvéolos – cada bronquíolo termina em pequenas bolsas compostas por células epiteliais achatadas, conhecidas como alvéolos, onde ocorrem as trocas gasosas.
7. Diafragma – a base de cada pulmão apoia-se no diafragma, órgão músculo-membranoso que separa o tórax do abdômen.
8. Músculos intercostais – Os músculos intercostais são os músculos localizados entre as costelas. Promovem juntamente com o diafragma os movimentos respiratórios.
Respiração
A respiração é o conjunto de trocas gasosas que ocorre nos pulmões entre o sangue e o ar. A respiração acontece porque as células têm necessidade de oxigênio para o processo de oxigenação.
A partir, principalmente, da contração do diafragma o ar é obrigado a entrar pelas narinas, fenômeno conhecido como inspiração. O ar das narinas passa pela faringe, laringe e traqueia entrando nos pulmões pelos brônquios. Já nos bronquíolos, o ar atinge os alvéolos pulmonares onde ocorrem as trocas gasosas, o sangue libera o dióxido de carbono (CO2) e absorve o oxigênio (O2). Por fim, o diafragma relaxa e a retração elástica dos pulmões, da caixa torácica e das estruturas abdominais comprime os pulmões. Ao comprimir os pulmões, o ar rico em dióxido de carbono percorre o caminho inverso sendo excluído, através da expiração.
Continuamente, nos inspiramos (entrada do ar), expiramos (saída do ar), inspiramos, expiramos...
Entra o ar e sai o ar o tempo todo!
A respiração pode ser dividida, segundo Guyton e Hall (1996, p.433) em:
1. Ventilação pulmonar – renovação do gás alveolar pelo ar atmosférico;2. Difusão do oxigênio e do dióxido de carbono entre os alvéolos e o
sangue;
3. Transporte – transporte do oxigênio no sangue e nos líquidos corporais (dos pulmões para as células) e transporte do dióxido de carbono (das células para os pulmões);
4. Regulação da ventilação e de outros aspectos da respiração.
Mecânica da Ventilação pulmonar
Os pulmões são enchidos e esvaziados por dois mecanismos (GUYTON e HALL, 1996):
1. Pelos movimentos do diafragma para cima e para baixo. Tais movimentos fazem com que a caixa torácica se encurte ou se alongue;
2. Pela elevação e abaixamento das costelas, o que aumenta ou diminui o diâmetro antero-posterior da caixa torácica.
A ventilação pulmonar pode ser avaliada por meio da espirometria.
Transporte dos gases
O transporte de gás oxigênio está a cargo da hemoglobina, proteína presente nas hemácias. Cada molécula de hemoglobina combina-se com quatro moléculas de gás oxigênio, formando a oxi-hemoglobina.
O monóxido de carbono (CO) liberado pela “queima” incompleta de combustíveis fósseis e pela fumaça dos cigarros combina-se com a hemoglobina de uma maneira mais estável do que o oxigênio, formando o carboxiemoglobina. Dessa forma, a hemoglobina fica impossibilitada de transportar o oxigênio, podendo levar, dependendo da concentração, a diminuição da capacidade visual, dores de cabeça, tonturas, fraqueza muscular até a morte por asfixia.
Regulação da respiração durante a atividade de trabalho
Quando um trabalhador respira um ar pobre em oxigênio ocorre a diminuições da pressão de oxigênio sanguíneo. Nessas situações, qumioceptores (receptores capazes de detectar a variação de O2 do sangue) conduzem o aumento da ventilação.
Pessoas que moram em altas atitudes são aclimatizadas às baixas concentrações de O2. Mas, quando os jogadores de futebol brasileiros vão jogar em altas altitudes, como em La Paz na Bolívia, eles não são aclimatizados, por isso encontram dificuldade para realizar esforços físicos devido à escassez de O2.
Quando estamos em repouso, nossa respiração é principalmente movida pelo diafragma. Os músculos respiratórios contraem apenas durante a inspiração, sendo a expiração quase passiva, causada pela retração elástica.
Por outro lado, durante o exercício ou durante a realização de trabalhos pesados, as forças elásticas não são suficientes para permitir a expiração. Nestas situações a contração dos músculos abdominais empurra o conteúdo abdominal para cima auxiliando o diafragma. Durante um trabalho pesado ou físico, o consumo de O2 e a formação de CO2 podem aumentar até 20 vezes.
O sistema respiratório humano comporta um volume total de aproximadamente 5 litros de ar (capacidade pulmonar total). Desse volume, apenas meio litro é renovado em cada respiração tranquila, de repouso, conhecido como volume corrente.
A Frequência Respiratória (FR) é o número de ciclos respiratórios (inspiração e expiração) por minuto. Em repouso, a FR é igual a 15 a 20 vezes por minuto, durante a atividade de trabalho pode chegar até 40 vezes por minuto.
A ergonomia utiliza dados da frequência respiratória para avaliar a carga física de trabalho. Lembre-se de que uma atividade de trabalho não pode ser exercida como se fosse uma prática esportiva. Além de buscar reduzir a FR, a ergonomia avalia quais agentes químicos (substâncias, compostos ou produtos) podem penetrar no organismo pela via respiratória (nas formas de poeiras, fumos, névoas, neblinas, gases ou vapores), buscando evitar o desenvolvimento de doenças respiratórias ocasionadas pelo trabalho.