A principal função da mão é manusear objetos através de movimentos coordenados dos dedos, que em conjunto são denominados pinça e preensão. Para
isso, há necessidade de oponência entre o polegar e os demais dedos, mobilidade das articulações digitais e força muscular extrínseca e intrínseca (Araújo, 2005).
As forças desses movimentos dependem da quantidade de fibras musculares contraídas. Em geral, apenas dois terços das fibras de um músculo podem ser voluntariamente contraídas de cada vez. Para longos períodos, a contração muscular não deve ultrapassar a 20% da força máxima (IIDA, 2005). Os problemas ergonômicos relacionados a esse fator dizem respeito ao projeto inadequado de peças e componentes de manejos que exijam esforços físicos incompatíveis com a capacidade física do usuário (GOMES FILHO, 2003).
A grandeza física força é medida por instrumentos chamados dinamômetros. A unidade internacional de força é o Newton, mas habitualmente as forças de pinça e preensão são expressas em quilogramas-força (kgf) ou em libras. Os dinamômetros indicados pela Sociedade Americana de Terapeutas de Mão e referendados pela Federação Internacional de Terapia de Mão são o dinamômetro Jamar® , para medir a força de preensão, e o dinamômetro Preston Pinch Gauge®, para medir as forças de pinça (ARAÚJO, 2005).
O estudo de Caporrino et al (1998), verificou a força em kgf, de 800 sujeitos, num total de 1.600 mãos, utilizando-se do dinamômetro Jamar®, conforme Tabela 5. Encontrou que, a força de preensão palmar é significantemente maior nos homens, comparada com a das mulheres, em todas as faixas etárias e em ambos os lados. O lado dominante é mais forte do que o não-dominante em ambos os sexos, em todas as faixas etárias. Então, a mão dominante apresenta cerca de 10% mais de força de preensão que a não-dominante em homens, e 12% para as mulheres. Assim, é possível utilizar o membro contralateral na determinação de força de preensão palmar. Força Masculino Dominante Não-Dominante Feminino Dominante Não-Dominante Média 44,2 40,5 31,6 28,4 D. Padrão 8,9 8,5 7,5 7,0
Tabela 5: Média e Desvio-Padrão da força de preensão. Fonte: Caporrino et al (1998, p. 152).
Segundo a classificação de Couto (1995), modificada a partir de Silverstein, para o esforço de preensão manual é considerado pouca força quando a exigência for menor que 4 kg; força moderada quando a exigência for de 4 a 6 kg e força
excessiva quando a exigência for maior que 6 Kg. A força de preensão aceitável, ajustada para uma ferramenta manual é de 4 kg e valores acima de 6 kg são considerados crítico.
A força máxima de preensão é multiplicada quando se passa da posição da ponta dos dedos à posição de garra. A força dos dedos são máximas quando a mão está flexionada levemente para cima (flexão dorsal). Ao contrário, a força é significativamente reduzida e também a precisão ou destreza quando a mão está flexionada para baixo ou com ângulos da mão para fora ou para dentro (GRANDJEAN, 1998).
Mittal et al (1999) encontraram que entre todas as lesões ocupacionais nos membros superiores, 18% são causadas por excesso de esforço. No sentido de reduzir o esforço durante o uso de ferramentas manuais, a OIT (2001) recomenda a preferência por ferramentas que exijam uso de músculos maiores, já que utiliza-se com muita freqüência pequenos músculos dos dedos e das mãos; gerando esforço demasiado e fadiga que podem reduzir o rendimento do trabalho.
Freund; Takala; Toivoven (2000) apontam que uma ferramenta manual com um contorno de pega adequado à preensão e feito de plástico ou borracha provê conforto e pode diminuir o esforço físico. McGorry; Dowd; Dempsey (2003) ao estudar a força exposta associada com operações de corte de carne, apontam que a afiação da lâmina da faca tem um significativo impacto na exposição da força de preensão. Concluíram ainda, que os cortadores de carne se encontravam trabalhando com excesso de 28% e 32% da máxima força de preensão e momentos de corte respectivamente.
Grant e Habes (1997), numa análise laboratorial das atividades eletromiográficas de superfície dos músculos dos membros superiores durante a tarefa do corte de carne simulada mostrou que o esforço muscular variou significativamente com a direção do movimento do corte (horizontal ou vertical), bem como tecnologias de cabo (punhal ou reto).
Outra forma de compreender a atividade muscular é através da eletromiografia (EMG), que gera uma representação gráfica da atividade elétrica do músculo. No caso das atividades manuais, a EMG é obtida através da avaliação da atividade dos músculos localizados no antebraço, uma vez que esses são responsáveis pelos movimentos das mãos (PASCHOARELLI; COURY, 2000). No entanto, o esforço
deve ser previamente calibrado através de dinamômetro, que permite quantificar em quilogramas a intensidade do esforço dos músculos flexores do punho e dos dedos (COUTO, 1995).
A eletromiografia pode ser dividida em três tipos: eletromiografia sensitiva, de superfície e eletromiografia de profundidade. A eletromiografia sensitiva (EMGs) é caracterizada por não ser invasiva (como a eletromiografia de profundidade ou EMGp) e dar resposta mais objetiva que a eletromiografia de superfície (EMG). Na eletromiografia de profundidade (EMGp), os eletrodos são colocados no interior do músculo, em contato direto com as fibras musculares. Apesar de obter uma resposta precisa, não é muito utilizado em estudos cinesiológico e neurofisiológico dos músculos superficiais (TOMAZZONI, 2004).
Sendo assim, a eletromiografia de superfície, não é tão precisa, mas é mais utilizada por ser de fácil execução. A colocação dos eletrodos é feita sobre a pele, que captam a soma da atividade elétrica de todas as fibras musculares ativas. Colocando os eletrodos na vizinhança das membranas excitáveis, os eletrodos detectam a soma algébrica das voltagens associadas com a ação dos músculos em potenciais. O sinal gerado representa o nível relativo de recrutamento das unidades motoras que estão sob os eletrodos; o sistema gera dados que são levados automaticamente para o computador, sendo que altos índices de atividade muscular indicam uma situação de estresse (TOMAZZONI, 2004).