PRO 3433 – ERGONOMIA, SAÚDE E SEGURANÇA NO TRABALHO
O organismo humano como um sistema
Prof. Dr. Fausto Mascia
EP-USP – Engenharia de Produção
1
Escola Politécnica da Universidade de São Paulo Departamento de Engenharia de Produção
SISTEMA HUMANO
Conhecimentos básicos sobre o organismo humano necessários para o projeto e dimensionamento do trabalho humano.
Consideração das principais habilidade, capacidades e limites do ser humano.
Conhecimentos essenciais para que as exigências do trabalho humano sejam manLdas dentro certos limites nem representem risco à saúde humana.
Conforto?
O ORGANISMO COMO SISTEMA
Ser humano – consLtuído de vários órgãos que se interagem conLnuamente.
Pode ser visto como um sistema, que se desdobra em 4 subsistemas.
Sensorial, nervoso central, osteomuscular, sistemas auxiliares.
3
Escola Politécnica da Universidade de São Paulo Departamento de Engenharia de Produção
O ORGANISMO COMO SISTEMA
SUBSISTEMA SENSORIAL
Olhos Ouvidos Receptores
Cutâneos
SUBSISTEMA NERVOSO
Cérebro Medula Coluna vertebral
SUBSISTEMA OSTEO MUSCULAR
Tronco Braços Pernas Entradas
Estímulos ambientais
Saídas Movimentos
Trabalhos
Entradas Alimentos Oxigênio
SUBSISTEMAS AUXILIARES Pulmão, Coração, Circulação
Saídas Suor, urina
CO2, fezes Via
Aferente
Via Eferente
4
Homúnculo somestésico
5
Escola Politécnica da Universidade de São Paulo Departamento de Engenharia de Produção
Homúnculo motor
SISTEMA NERVOSO
ConsLtuição – células nervosas (neurônios) sensíveis a esZmulos e conduLbilidade
Os sinais (esLmulo externo ou do próprio corpo) são conduzidos até o SNC; são interpretados, processados e geram decisão. Essa é enviada pelos nervos motores (conectados aos músculos) e provocam movimentos musculares.
O percurso de ida – via aferente O percurso de volta – via eferente
As células nervosas conectam entre si por sinapses (cadeia de fibras nervosas)
7
Escola Politécnica da Universidade de São Paulo Departamento de Engenharia de Produção
VISÃO
SenLdo mais importante (para o trabalho e vida diária)
Globo ocular – semelhança com uma câmara fotográfica
A luz passa pela pupila (abertura da íris) ajuste automáLco para controlar a quanLdade de luz que penetra no olho
Cristalino (lente) atrás da pupila. O foco é ajustado com alterações na curvatura da lente (por meio da musculatura ciliar).
No fundo do olho – reLna (equivalente ao filme em uma câmara fotográfica).
Nela ficam as células fotossensíveis.
A percepção visual apresenta diversas caracterísLcas – acuidade visual,
acomodação, convergência, e a percepção de cores. 8
Acuidade visual – capacidade para discriminar pequenos detalhes – intensidade luminosa e tempo de exposição.
Acomodação – capacidade dos olhos focalizar objetos a várias distâncias;
depende da forma do cristalino.
Aos 16 anos a pessoa pode acomodar a até 8 cm de distância. Aos 45 (25 cm);
aos 60 (100 cm). Uso de lentes convergentes.
Convergência – capacidade dos dois olhos se moverem coordenadamente para focalizar o objeto. Impressão de profundidade (terceira dimensão).
Acomodação e convergência – processos simultâneos. Fadiga – distorções (percepção de imagens duplas).
Adaptações à claridade e à penumbra – contração e dilatação da pupila.
Claridade muito elevada – ofuscamento. O processo de adaptação à penumbra é mais lento.
Percepção de cores – sensibilidade máxima corresponde a cor verde-amarela (adaptação à luz); próximo da cor azul para adaptação ao escuro.
9
Escola Politécnica da Universidade de São Paulo Departamento de Engenharia de Produção
CÉLULAS FOTOSSENSÍVEIS Sensibilidade a luz e cor – esZmulos luminosos em sinais elétricos – reações fotoquímicas.
Transmissão – nervo óLco até o cérebro – decodificação – sensação visual.
Células fotossensíveis – cones e bastonetes
Cones – percepção de cores (necessário maior nível de iluminamento), percepção do espaço e da acuidade visual.
Se concentram em um pequeno ponto no fundo da reLna (fóvea central).
Bastonetes – percepção de formas e movimentos em tons cinza (do preto ao branco). Baixo nível de iluminação. Visão periférica.
DEFICIÊNCIAS VISUAIS
Baixa acuidade – (acuidade normal percepção de detalhes até 18 metros) < 6 metros.
Daltonismo – dificuldades de percepção de cores (receptores verdes e receptores vermelhos). Maior incidência em homens.
Recorrem a outras informações.
11
Escola Politécnica da Universidade de São Paulo Departamento de Engenharia de Produção
AUDIÇÃO
Ondas de pressão do ar são converLdas em sinais elétricos pelo ouvido e transmiLdo ao cérebro – sensação sonora.
Analogia com microfone
Ouvido – três partes: externo, médio interno.
O som chega por vibrações do ar; é captado pelo ouvido externo – transformação em vibrações mecânicas no ouvido médio – em pressões hidráulicas no ouvido interno.
12
AUDIÇÃO
Transformação em vibrações mecânicas no ouvido médio – em pressões hidráulicas no ouvido interno.
As células sensíveis no ouvido interno transformam as pressões em sinais elétricos, que são transmiLdos ao cérebro – nervo audiLvo.
13
Escola Politécnica da Universidade de São Paulo Departamento de Engenharia de Produção
PERCEPÇÃO DO SOM
O som se propaga me forma de ondas – quando aLngem o ouvido produzem sensação sonora.
O som é caracterizado por três variáveis: frequência, intensidade e duração.
Os limites de audibilidade dependem da combinação dessas três variáveis.
FREQUÊNCIA DO SOM
O ouvido humano é capaz de perceber sons de 20 a 20.000 Hz
As pessoas tem diferentes graus de sensibilidade para cada frequência de som – essa sensibilidade varia de acordo com a idade.
Sons de baixa frequência – graves < 1.000 Hz Sons de alta frequência – agudos > 3.000 Hz
Os sons existentes na natureza são consLtuídos de uma complexa mistura de vibrações de diversas frequências.
15
Escola Politécnica da Universidade de São Paulo Departamento de Engenharia de Produção
INTENSIDADE SONORA
Depende da energia das oscilações
É definida em termos de potencia por unidade de área.
A gama das intensidades de sons audíveis é enorme.
Convenção – medida: unidade logarítmica – decibel dB.
Um aumento de 10 dB corresponde a uma pressão sonora cem vezes maior.
A pressão dobra de valor a cada aumento de 3 dB.
O ouvido humano é capaz de perceber sons de 20 a 140 dB
Duração do som Medida em segundos
Curta duração < 0,1 segundo; diqcil percepção Longa duração > 0,1 segundo
16
Ambientes e intensidade sonora
17
Escola Politécnica da Universidade de São Paulo Departamento de Engenharia de Produção
MASCARAMENTO
Ocorre quando um componente do som reduz a sensibilidade do ouvido para outro componente, apresentado simultaneamente.
Corresponde ao aumento da intensidade necessária para manter a mesma audibilidade do som na presença de outro som de fundo, que atrapalha a percepção sonora.
Exemplo
A fala de 40 dB pode ser ouvida me uma sala silenciosa (20 dB); deverá ser aumentada para 70 dB em uma rua com trafego cujo ruído é 50 dB.
Nenhum som aparece sozinho; sempre há algum Lpo de ruído ambiental, provocando mascaramento.
O efeito de mascaramento varia de acordo com a natureza dos dois sons, sendo maior para sons parecidos entre si.
Exemplo – uma voz humana mascara outra voz humana, mas não o som do
VOZ HUMANA
Situa-se em uma frequência de 200 a 8.000 Hz
Voz masculina – em geral mais grave, maior intensidade que a voz feminina.
A faixa entre 600 e 4.000 Hz é a mais críLca para a inteligibilidade da fala.
Projeto de instrumentos de comunicação
Redução de custos – corte de faixas abaixo de 600 e acima de 4.000 Hz – modificação do Lmbre de da voz (não traz prejuízo para a inteligibilidade da voz).
A eliminação de faixas de frequência de 1.000 a 3.000 Hz – severa perda da inteligibilidade.
19
Escola Politécnica da Universidade de São Paulo Departamento de Engenharia de Produção
OUTROS SENTIDOS
• Olfato,
• Paladar,
• Tato,
• Senso cenestésico,
• Dor,
• Percepções da posição e da aceleração.
20
OLFATO E PALADAR Estão relacionados entre si.
Sabor resulta da combinação do cheiro e paladar.
Sensores – quimiorreceptores – esLmulados por moléculas em solução muco nasal ou na saliva da boca.
Receptores olfaLvos – membrana mucosa olfaLva – 10 a 20 milhões de células sensoriais.
Quando o organismo for submeLdo ao mesmo odor durante longo período, a percepção vai diminuindo.
O olfato é mais aguçado em mulheres.
Sensores do paladar – células receptoras das papilas gustaLvas da língua.
Ser humano – cerca de 10.000 papilas gustaLvas – 4 paladares: doce, salgado, acido, amargo.
21
Escola Politécnica da Universidade de São Paulo Departamento de Engenharia de Produção
SENSO SINESTÉSICO
Fornece informações sobre movimentos de parte do corpo sem necessidade de acompanhamento visual.
Percepção de forças e tensões internas e externas exercidas pelos músculos.
As células receptoras estão situadas nos músculos, tendões e arLculações.
Havendo tensão, transmitem informações ao SNC, indicando os movimentos e as pressões que estão ocorrendo, o que permite a percepção dos movimentos.
SENSO SINESTÉSICO
Importância para o trabalho:
movimentos dos pés e mãos devem ser feitos sem o acompanhamento visual;
a visão se concentra em outras tarefas realizadas simultaneamente.
O senso sinestésico tem um papel importante no treinamento para desenvolver habilidades motoras.
23
Escola Politécnica da Universidade de São Paulo Departamento de Engenharia de Produção
PERCEPÇÕES DA POSIÇÃO (VERTICAL) E DAS ACELERAÇÕES
Receptores vesLbulares – localizados no ouvido interno; não tem ligação com o mecanismo de audição.
Composição – três canais semicirculares e duas cavidades (utrículo, sáculo) – recheados de fluidos;
Contem em seu interior células nervosas flexíveis, sensíveis as mudanças de posição e detectam a posição da cabeça, em relação à verLcal. São receptores estáLcos e posicionais.
24
PERCEPÇÕES DA POSIÇÃO (VERTICAL) E DAS ACELERAÇÕES
Os canais semicirculares são sensíveis às acelerações e desacelerações – dinâmica do corpo.
Estão dispostos em planos triortogonais, o que permite captar movimentos em todas as direções.
Os receptores vesLbulares
permitem o ser humano manter sua posição ereta, movimentar-se sem cair e senLr se seu corpo está sendo acelerado ou desacelerado em alguma direção, mesmo sem a ajuda da visão.
25
Escola Politécnica da Universidade de São Paulo Departamento de Engenharia de Produção
SENSORES CUTÂNEOS
4 Lpos de sensores: pressão, vibração, dor e calor/frio.
Importantes na percepção do ambiente.
Distribuição não uniforme no corpo. Partes do corpo mais sensíveis a determinados esZmulos.
Sensores háp_cos: sensíveis ao toque; aplicação no desenvolvimento de novos produtos (visão e audição saturadas ou operação em situação desfavorável);
forma de propiciar informações para pessoas com deficiências visuais ou audiLvas; alarmes.
Duas classes de instrumentos sensíveis ao toque
ALvos – o usuário desloca os dedos ou as mãos sobre uma superqcie rugosa (Braille)
Passivos – dedos ou mãos ficam parados e recebem vibrações transmiLdas por algum disposiLvo. Tecnologias assisLvas
INTERAÇÃO ENTRE OS ÓRGÃOS DOS SENTIDOS
Vários estudos apontam interações entre os órgãos dos senLdos.
Ruídos intensos perturbam a concentração e o desempenho visual.
Influência da cor nas sensações.
A interação entre os órgãos dos senLdos são aceitáveis se cada um deles permanecer dentro das faixas normais de operação.
O desempenho fica prejudicado quando qualquer variável presente no ambiente ultrapassar um intensidade considerada como seu limite de tolerância.
Acima desse limite, passam a afetar a percepção de sinais de outro canal.
27
Escola Politécnica da Universidade de São Paulo Departamento de Engenharia de Produção
INTERAÇÃO ENTRE OS ÓRGÃOS DOS SENTIDOS
Os mecanismos de interação não são conhecidos de forma exata.
A degradação do desempenho começa a ocorrer quando a excitação
perturbadora excede a capacidade de processamento consciente da informação.
(quando a capacidade do canal que está sendo uLlizado for afetada por fortes perturbações provenientes de outros canais, que provocam a saturação da sua capacidade de processamento).
Estudos apontam que o efeito de dois ou mais esZmulos não se somam linearmente.
28