maria lucia l. r. okimoto equação de niosh para levantamento manual de cargas prof.ª maria lucia...

Maria Lucia L. R. Okimoto

Equação de NIOSH para levantamento manual de cargas

Prof.ª Maria Lucia Leite Ribeiro Okimoto

Curso de Especialização em Ergonomia- UFPR


O National Institute for Occupational Safety and Health – NIOSH

O NIOSH desenvolveu em 1981 (NIOSH, 1981) uma equação para avaliar a manipulação de cargas no trabalho.

Sua intenção era criar uma ferramenta para poder identificar os riscos de lombalgia associados à carga física a que estava submetido o trabalhador e recomendar um limite de peso adequado para cada tarefa em questão, de maneira que uma determinada percentagem da população pudesse realizar a tarefa sem risco elevado de desenvolver lombalgia.

Em 1991, a equação foi revista e novos fatores foram introduzidos:

a manipulação assimétrica de cargas, a duração da tarefa, a freqüência dos levantamentos e a qualidade da pega.

discutiram-se as limitações da equação e o uso de um índice para a identificação de riscos.


em 1981 o National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH) publicou o Work Pratices for Manual Lifting (NIOSH WPG, 1981). Este documento contém :

uma revisão da literatura sobre o assunto e

A equação de levantamento de cargas para para as tarefas específicas de levantamento utilizando as duas mãos e de forma simétrica.

propõe o Limite de Ação (LA), resultante que indica o peso recomendado proveniente da equação de levantamento e Limite Máximo Permissível (LMP)..


A equação de 1981 só poder ser aplicada a um número limitado de tarefas de levantamento.

Esta equação foi revisada e ampliada em 1991 para ser aplicada numa maior variedade de tarefas de levantamento. Baseado nos resultados da literatura revisada, o comitê estabeleceu os critérios:– biomecânico, – Fisiológico e– Psicofísico

para definir a capacidade dos trabalhadores para o levantamento de cargas, de forma que não houvesse dano à saúde.


Em 1994 o NIOSH publicou a equação de levantamento revisada do NIOSH (1991); (NIOSH, 1994).– O objetivo é prevenir ou reduzir a

ocorrência de lombalgia relacionada ao levantamento de cargas entre os trabalhadores.


A Equação de Levantamento revisada do NIOSH de 1991 (ELN) permite avaliar tarefas de levantamento (WATERS, 1993). :– assimétrico, – objetos com qualidade de pega inferior ao ótimo,– oferece novos procedimentos para avaliar uma

faixa mais extensa de duração do trabalho – e freqüências de levantamento


EQUAÇÃO DE LEVANTAMENTO REVISADA DO NIOSH –

Equação de Levantamento revisada do NIOSH (ELN)

A ELN é baseada num modelo multiplicativo que fornece um peso para cada uma das seis variáveis da tarefa. Os pesos são expressos como coeficientes que servem para reduzir a constante de carga, que representa o peso máximo recomendado para ser levantado em condições ideais.

O Limite de Peso Recomendado (LPR) é o principal produto da equação e é definido como o peso da carga que aproximadamente todos os trabalhadores saudáveis poderiam suportar por um período de até 8 horas diárias, sem aumentar o risco de desenvolverem lombalgia relacionada ao trabalho.

Trabalhador saudável foi considerado aquele com ausência de condições de saúde adversas que pudessem aumentar o risco de lesões músculo-esqueléticas.


NIOSH - LPRAs principais considerações do L.P.R são:Estabeleceu como sendo 23 kg o peso que

uma pessoa possa levantar em situação de trabalho, no qual 90% dos homens e no mínimo 75% das mulheres o façam sem lesão (Waters, 1993);

No nível apresentado anteriormente, a taxa metabólica é da ordem de 3,5 kcal/min, o que é compatível com uma jornada continua (Astrand e Rodahl, 1986);


Níveis abaixo do apresentado nos itens anteriores, não apresentam um significativo comprometimento do sistema osteomuscular;

A compressão no disco L5-S1 da coluna vertebral, visualizada na figura 1, que pode ser suportada normalmente, é da ordem de 3400 Newtons. Uma situação de trabalho onde exista uma força de compressão maior que 6600 Newtons, são capazes de provocar microtraumas ou mesmo a ruptura no disco na maioria das vezes, dentre outras lesões (Chaffin e Andersson, 1984; Jagüer e Luttmann, 1989; Jagüer e Luttmann, 1992; Genaidy et al, 1993).


Figura1: Força sobre L5 S1,esquema de forças atuando sobre o disco intervertebral situado entre a quinta vértebra (L5) lombar e a primeira vértebra do sacro (S1), quando de um levantamento manual de carga (Amaral,1993).


PRINCIPAIS LIMITAÇÕES DA EQUAÇÃO

A equação NIOSH foi concebida para avaliar o risco associado ao levantamento de cargas em determinadas condições, por isso torna-se importante mencionar suas limitações para que não se faça mau uso da mesma:

não leva em conta o risco potencial associado aos efeitos cumulativos dos levantamentos repetitivos;

não considera eventos imprevistos como deslizamentos, quedas nem sobrecargas inesperadas;

também não foi concebida para avaliar tarefas nas quais se levanta a carga com apenas uma mão, sentado ou agachado ou quando se trate de carregar pessoas, objetos frios,quentes ou sujos, nem nas tarefas nas quais o levantamento se faça de forma rápida e brusca;

pressupõe um atrito razoável entre o calçado e o solo (coef. atrito> 0,4);


PRINCIPAIS LIMITAÇÕES DA EQUAÇÃO

se a temperatura ou a umidade estiverem fora da faixa –

(19oC, 26oC) e (35%, 50%) respectivamente, seria necessário acrescentar ao estudo avaliações do metabolismo para que fosse acrescentado o efeito de tais variáveis ao consumo energético e na freqüência cardíaca; torna-se impossível aplicar a equação quando

torna-se impossível aplicar a equação levantada seja instável, situação em centro de massas varia significativamente levantamento. Este é o

caso dos recipientes líquidos ou dos sacos semivazios.


A Equação revisada de NIOSH 1991

O LPR é obtido através da seguinte equação:LPR = LC x HM x VM x DM x AM x FM x CM

Ou LPR = 23 x 25/H x 1-(0,003|V-75|) x 0,82 + (4,5/D) x 1 – (0,0032 A) x FM(Tab 1) x CM(Tab 2)

– LPR – Limite de Peso Recomendado– LC ou ( Cc)*– Constante de carga, que é igual a 23 Kg– HM ou (FH)*– Fator Horizontal, é igual a 25/H– VM ou (FV)*- Fator Vertical, é igual a 1-(0,003|V-75|)– DM ou (FD)*– Fator Distância, é igual a 0,82 + (4,5/D)– AM ou (FA )*– Fator Assimetria, é igual a 1 – (0,0032 A)– FM ou (FF)*– Fator Freqüência, obtido através da Tabela 1– CM ou (FP)* – Fator Pega, obtido através da Tabela 2

* terminologia utilizada por outros autores


Cada um dos coeficientes presentes na equação são estabelecidos a partir do valor de cada variável encontrada na tarefa específica. As variáveis são:

H - Distância Horizontal:

É a distância do ponto médio entre as pegas (MP) ao ponto médio entre

os tornozelos (MT) do trabalhador, em centímetros (medidos na

origem e destino do levantamento).

A variável H está representada pelo seguimento que une os pontos MP e

MT, conforme ilustrado na figura 1.


V - Distância Vertical:

É a distância do chão ao ponto médio entre as pegas (MP), em

centímetros (medida na origem e destino do levantamento), conforme ilustrado na figura 1

D - Distância vertical percorrida pela carga:

É o valor absoluto da diferença entre V no destino e origem do levantamento (Vd – Vo), em centímetros..


A – Ângulo de Assimetria:

•É a medida angular de quão distante o objeto é colocado em relação a frente (plano sagital médio) do trabalhador na origem e destino do levantamento, em graus. •O ângulo de assimetria (A) é definido operacionalmente como o ângulo entre a linha de assimetria e a linha sagital média.

•A linha de assimetria é definida como a linha horizontal que encontra o ponto médio entre os maléolos mediais (saliências ósseas na região dos tornozelos) do trabalhador e o ponto projetado no chão diretamente abaixo do ponto médio da pega, definido como a terceira articulação metacarpofalangeana ou “grande centro dos nós dos dedos”. Ou seja, a linha de assimetria é representada pelo seguimento que representa a variável H. •A linha sagital média é definida como a linha que coincide com o plano sagital do trabalhador ou seja, o plano que divide o corpo ao meio (lado direito e esquerdo), estando o corpo na postura corporal neutra.•É importante destacar que o ângulo de assimetria não é definido através da posição dos pés ou do ângulo de rotação do tronco, mas pela localização da carga em relação ao plano sagital do trabalhador. Ver Figura 2.


F - Freqüência de levantamento:

É o número médio de levantamentos por minuto, obtidos através da observação da realização da tarefa durante um período mínimo de 15 minutos.

P – Pega

É o local de contato entre as mãos do trabalhador e objeto levantado.

Além destas variáveis citadas acima, é necessário obter a duração da tarefa durante a jornada diária de trabalho, pois o fator freqüência (FF) considera a duração e a freqüência do levantamento.


Uma vez calculado o LPR para uma dada tarefa de levantamento de cargas, ele é comparado com o peso real da carga levantada.

Esta relação fornece o Índice de levantamento (IL), e representa uma estimativa do stress físico associado à tarefa que está sendo avaliada.

Essa estimativa do nível de stress físico é definida através da seguinte equação:

IL = PC/LPR

onde: PC – Peso real da carga levantada (em quilogramas)

LPR - Limite de Peso Recomendado (em quilogramas)

O LPR e o IL são baseados no conceito de que o risco de lombalgia (dores na região lombar) relacionada ao trabalho aumenta à medida que a demanda da tarefa de levantamento aumenta, ou seja, à medida que a magnitude do IL aumenta, o risco de lombalgia também aumenta (WATERS,1993; NIOSH,1994).

Sabe-se que as tarefas com IL <1 apresentam baixo risco e aquelas com IL > 1 apresentam risco aumentado .

Está estabelecido também que as tarefas co IL acima de 3 apresentam alto rico de lombalgia entre os trabalhadores expostos, porém a função que representa a relação entre os valores de IL e o risco de lesão ainda não foi estabelecida, sabendo-se porém que não é uma relação linear (GARG, 1995).


Mp’Mp’ = Projeção do Ponto Médio da = Projeção do Ponto Médio da

Pega (Pega (MpMp) utilizando fio de prumo) utilizando fio de prumo

Utilização da Utilização da borda do balcão borda do balcão como referênciacomo referência

Ausência de Ausência de pontos de pontos de referência no referência no posto de trabalhoposto de trabalho

Procedimentos para projeção do Ponto Médio da Pega

(fonte:Okimoto, Teixeira 2004)


Ex. Origem da Tarefa de Levantamento

H=55,6

V= 92


Ex. Destino da tarefa de levantamento

V

H


1. Solicitar ao trabalhador que se posicione como se fosse pegar a carga e permaneça nesta posição. Fotografar e filmar.

2. Obter o valor de V através da medida do chão ao ponto Médio da Pega (MP).

3. Obter o ponto Médio da Pega (MP) e projetá-lo no chão.

4. Marcar no papel, com caneta esferográfica, os pés do trabalhador. Projetar os pontos dos tornozelos (TD e TE) no chão, usando um

prumo de centro.

5. Obter o ponto médio dos tornozelos (MT).

6. Unir os pontos MP e MT para obter H (seguimento MP – MT).

7. Medir o seguimento MP – MT para obtenção do valor de H.

8. Identificar os acrômios das escápulas, (Ombro D e E), marcando-os.

9. Projetar os pontos do ombro (OD e OE) no chão com o auxílio de

um prumo de centro. * Com o trabalhador na posição neutra.


10. Identificar, no plano do chão, o ponto médio entre os ombros (MO).11. Identificar a Linha Sagital Média do trabalhador. Com o auxílio de

um esquadro sobre o ponto MO, traçar uma reta perpendicular ao seguimento OD – OE.

12. Traçar uma reta paralela à Linha Sagital Média, passando pelo ponto MT.

13. Com o auxílio de um transferidor, posicionando o seu centro no ponto MT e o zero coincidindo com o seguimento MP – MT , medir o ângulo formado entre a reta paralela à Linha Sagital Média que passa pelo ponto MT e o seguimento MP – MT , para obtenção do valor de A.

14. Classificar a Pega. * De acordo com a ÁRVORE DE DECISÃO PARA QUALIDADE DA PEGA proposta pelo NIOSH (NIOSH, 1994).

15. Medir as variáveis na origem e destino do levantamento.16. Obter o valor de D (Distância Vertical percorrida pela carga)

através de Vd – Vo , no levantamento ou, Vo – Vd , no abaixamento.

Figura 4 - Etapas para obtenção das variáveis da ELN FONTE: TEIXEIRA e OKIMOTO(2004)NOTA: Antes de iniciar as medições, posicionar o papel Kraft de dimensões 120 cm x 100

cm no chão, no local onde o trabalhador estará posicionado para levantar a carga.


Aplicação do NIOSH 91

Descrição da tarefa- tarefa de corte e palletização de chapas numa indústria metalúrgica de pequeno porte.

Após o preparo das chapas de aço, um trabalhador alimentava a guilhotina e o outro recebia as chapas cortadas, uma à uma, armazenando-as sobre a superfície da própria guilhotina e empilhando-as. Quando a pilha atinge 14 à 16 chapas, o trabalhador pegava-as e as colocava num pallet à 13,5 cm do chão. Ele realizava esta tarefa durante aproximadamente 5 horas da jornada diária, numa freqüência de 0,2 levs/min. Toda a atividade era realizada com o uso de luvas.

O tempo restante da jornada era destinado a posicionar as chapas grandes (3 m x 1,2 m x 1,5 mm, com peso de aproximadamente 40 Kg) na guilhotina com o auxílio de outro trabalhador, medir as chapas e preparar a guilhotina. Além disto, existia liberdade para realização de pequenas pausas para satisfazer as necessidades fisiológicas e tomar cafezinho.

Esta tarefa era uma tarefa complexa, pois o valor de V variava a cada levantamento/abaixamento. Porém foi adotada a metodologia de avaliação para tarefa simples, avaliando-se a situação mais desfavorável da mesma, que é a condição em que o trabalhador tem que deixar a carga na primeira fileira do pallet.


Aplicando os dados na formula:LPR = LC x HM x VM x DM x AM x FM x CM

Ou LPR = 23 x 25/H x 1-(0,003|V-75|) x (0,82 + 4,5/D) x 1 – (0,0032 A) x

FM(Tab 1) x CM(Tab 2)

Calculando :

HM=25/H

HM=25/55,6

HM= 0,45

VM= 1-(0,003|V-75|)

VM=1-(0,003| 92-75|)

VM=1-(0,051)

VM=0,95


DM=(0,82 + 4,5/D) D=V1- V2 , onde

V1= altura da carga em rel na origem do movimentoação ao solo e

V2=a altura final do mesmo, assim:

DM= (0,82 + 4,5/(92-16,5))DM= (0,82 + 4,5/75,5)DM= (0,82 + 0,059)DM = 0,879

AM=1 – (0,0032.A)

AM=1-(0,0032 x 41,5)

AM= 0,867


FM=0,85 verificar valor Tabela 2

Quanto à duração da tarefa, considera-se de

curta duração quando

se tratar de uma hora ou menos de trabalho (seguida de um tempo de

recuperação de 1,2 vezes o tempo de trabalho),

de duração moderada

quando é de uma a duas horas (seguida de um tempo de recuperação

de 0,3 vezes o tempo de trabalho), e de grande duração quando é de mais de duas horas.

Se, por exemplo, uma tarefa dura 45 minutos, deveria estar seguida

de um período de recuperação de

45 * 1,2 = 54 minutos.

Se não for assim, será considerada de duração moderada. Se outra tarefa

dura 90 minutos, se não for assim, será considerada de grande duração.


Fluxograma de decisão para classificação de pega


Boa POBRE


DEFINIÇÕES:

Alça de desenho ótimo: é aquela de longitude maior que 11,5cm, de diâmetro entre 2 e 4cm, com um espaço de 5cm para colocar a mão, de forma cilíndrica e de superfície suave, porém não-escorregadia.

2. Apoio perfurado de desenho ótimo: é aquele de longitude maior que 11,5cm, largura maior que 4cm, espaço superior a 5cm, com uma espessura maior que 0,6cm na zona de pega e de superfície não-rugosa.

3. Recipiente de desenho ótimo: é aquele cuja longitude frontal não supera os 40cm, sua altura não é superior a 30cm e é macio e não-escorregadio ao tato.

4. A pega da carga deve ser tal que a palma da mão fique flexionada em 90o, no caso de uma caixa deve ser possível colocar os dedos na base da mesma.

5. Recipiente de desenho subótimo: é aquele cujas dimensões não se ajustam às descritas no ponto 3, ou sua superfície é rugosa ou escorregadia, seu centro de gravidade é assimétrico, possui bordas afiladas, seu manejo implica o uso de luvas ou seu conteúdo é instável.

6. Peça solta de fácil pega: é aquela que permite ser comodamente abarcada com a mão sem provocar desvios do punho e sem precisar de uma força de pega excessiva.


CM= 0,90

Pobre

Tabela 2


FORMULÁRIO PARA ANÁLISE DA TAREFA DE LEVANTAMENTO

EMPRESA A - METALÚRGICA DESCRIÇÃO DA TAREFA

SETOR Corte de chapas de aço

TAREFA Nº 1

Corte e palletização de chapas de aço.

NOME ANALISTA

ELIANA R. TEIXEIRA

DATA 15/08/03

Após o preparo das chapas de aço, um trabalhador alimenta a guilhotina e o outro recebe as chapas cortadas, uma à uma, armazenando-as sobre a superfície da própria guilhotina e empilhando-as. Quando a pilha atinge 14 à 16 chapas, o trabalhador pega-as e coloca-as num pallet à 13,5 cm do chão. O pallet está posicionado à esquerda e mais para trás em relação ao trabalhador. O trabalhador dá três passos carregando a carga até posicioná-la no pallet. Ele realiza esta tarefa durante aproximadamente 4 à 5 horas da jornada diária, numa freqüência de 0,2 levs/min. Toda a atividade é realizada com o uso de luvas. * O tempo restante da jornada é destinado a posicionar as chapas grandes (3 m x 1,2 m x 1,5 mm, com peso de aproximadamente 40 Kg) na guilhotina com o auxílio de outro trabalhador, medir as chapas e preparar a guilhotina. Além disto, existe liberdade para realização de pequenas pausas para satisfazer as necessidades fisiológicas e tomar cafezinho.

ETAPA 1 – Medidas e registros das variáveis da tarefa

Localização das Mãos (cm)

Ângulo de Assimetria (graus)

Freqüência de Levantamentos

Duração Qualidade da Pega do Objeto

Peso da Carga (PC) - Kg Origem Destino

Distância Vertical (cm) VD - VO Origem Destino Levs/min Horas

Peso Médio (Kg)

Peso Máx. (Kg)

H V H V D A A F QP

33 40 55,6 92 42,7 16,5 75,5 41,5 1,5 0,2 4 à 5 RUIM

ETAPA 2 – Determinar os multiplicadores e calcular os LPR

LPR =

Cc x FH x FVx FD x FA x FF x FP

ORIGEM LPR =

23 0,45 0,95 0,88 0,87 0,85 0,90 = 5,73 Kg

DESTINO LPR =

23 0,59 0,82 0,88 1 0,85 0,90 = 7,44 Kg

ETAPA 3 – Calcular o Índice de Levantamento (IL)

ORIGEM IL = Peso da Carga (PC) / LPR = 33 / 5,73 = 5,8

DESTINO IL = Peso da Carga (PC) / LPR = 33 / 7,44 = 4,4

Figura 5 – Formulário proposto pelo NIOSH (NIOSH, 1994) contendo os resultados da tarefa avaliada

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