Trabalho Muscular em Atividades Ocupacionais

Nos países industrializados, cerca de 20% dos trabalhadores ainda estão empregados em empregos que exigem esforço muscular (Rutenfranz et al. 1990). O número de trabalhos físicos pesados ​​convencionais diminuiu, mas, por outro lado, muitos trabalhos tornaram-se mais estáticos, assimétricos e estacionários. Nos países em desenvolvimento, o trabalho muscular de todas as formas ainda é muito comum.

O trabalho muscular em atividades ocupacionais pode ser dividido em quatro grupos: trabalho muscular dinâmico pesado, manuseio manual de materiais, trabalho estático e trabalho repetitivo. Tarefas de trabalho dinâmicas pesadas são encontradas na silvicultura, agricultura e indústria da construção, por exemplo. O manuseio de materiais é comum, por exemplo, em enfermagem, transporte e armazenamento, enquanto as cargas estáticas existem no trabalho de escritório, na indústria eletrônica e nas tarefas de reparo e manutenção. Tarefas de trabalho repetitivas podem ser encontradas nas indústrias alimentícia e de processamento de madeira, por exemplo.

É importante notar que o manuseio manual de materiais e o trabalho repetitivo são basicamente trabalhos musculares dinâmicos ou estáticos, ou uma combinação dos dois.

Fisiologia do Trabalho Muscular

Trabalho muscular dinâmico

No trabalho dinâmico, os músculos esqueléticos ativos se contraem e relaxam ritmicamente. O fluxo sanguíneo para os músculos é aumentado para corresponder às necessidades metabólicas. O aumento do fluxo sanguíneo é obtido através do aumento do bombeamento do coração (débito cardíaco), diminuição do fluxo sanguíneo para áreas inativas, como rins e fígado, e aumento do número de vasos sanguíneos abertos na musculatura em trabalho. A frequência cardíaca, a pressão arterial e a extração de oxigênio nos músculos aumentam linearmente em relação à intensidade do trabalho. Além disso, a ventilação pulmonar é aumentada devido à respiração mais profunda e ao aumento da frequência respiratória. O objetivo de ativar todo o sistema cardiorrespiratório é aumentar o fornecimento de oxigênio aos músculos ativos. O nível de consumo de oxigênio medido durante o trabalho muscular dinâmico pesado indica a intensidade do trabalho. O consumo máximo de oxigênio (VO_2max) indica a capacidade máxima da pessoa para o trabalho aeróbico. Os valores de consumo de oxigênio podem ser traduzidos em gasto energético (1 litro de consumo de oxigênio por minuto corresponde a aproximadamente 5 kcal/min ou 21 kJ/min).

No caso do trabalho dinâmico, quando a massa muscular ativa é menor (como nos braços), a capacidade máxima de trabalho e o consumo máximo de oxigênio são menores do que no trabalho dinâmico com grandes músculos. Com a mesma produção de trabalho externo, o trabalho dinâmico com músculos pequenos provoca respostas cardiorrespiratórias mais altas (por exemplo, frequência cardíaca, pressão arterial) do que o trabalho com músculos grandes (figura 1).

Figura 1. Trabalho estático versus dinâmico    

Trabalho muscular estático

No trabalho estático, a contração muscular não produz movimento visível, como, por exemplo, em um membro. O trabalho estático aumenta a pressão dentro do músculo, que junto com a compressão mecânica oclui parcial ou totalmente a circulação sanguínea. A entrega de nutrientes e oxigênio para o músculo e a remoção de produtos metabólicos finais do músculo são prejudicadas. Assim, no trabalho estático, os músculos se cansam mais facilmente do que no trabalho dinâmico.

A característica circulatória mais proeminente do trabalho estático é o aumento da pressão arterial. A frequência cardíaca e o débito cardíaco não mudam muito. Acima de certa intensidade de esforço, a pressão arterial aumenta em relação direta com a intensidade e a duração do esforço. Além disso, na mesma intensidade relativa de esforço, o trabalho estático com grandes grupos musculares produz uma maior resposta da pressão arterial do que o trabalho com músculos menores. (Veja a figura 2)

Figura 2. O modelo tensão-deformação expandido modificado de Rohmert (1984)

Em princípio, a regulação da ventilação e circulação no trabalho estático é semelhante à do trabalho dinâmico, mas os sinais metabólicos dos músculos são mais fortes e induzem um padrão de resposta diferente.

Consequências da Sobrecarga Muscular nas Atividades Ocupacionais

O grau de esforço físico que um trabalhador experimenta no trabalho muscular depende do tamanho da massa muscular de trabalho, do tipo de contrações musculares (estáticas, dinâmicas), da intensidade das contrações e das características individuais.

Quando a carga muscular não ultrapassa as capacidades físicas do trabalhador, o corpo se adapta à carga e a recuperação é rápida quando o trabalho é interrompido. Se a carga muscular for muito alta, ocorrerá fadiga, a capacidade de trabalho será reduzida e a recuperação será mais lenta. Cargas de pico ou sobrecarga prolongada podem resultar em danos aos órgãos (na forma de doenças ocupacionais ou relacionadas ao trabalho). Por outro lado, trabalhos musculares de certa intensidade, frequência e duração também podem resultar em efeitos de treinamento, já, por outro lado, demandas musculares excessivamente baixas podem causar efeitos de destreinamento. Essas relações são representadas pelos chamados conceito de tensão-deformação expandida desenvolvido por Rohmert (1984) (figura 3).

Figura 3. Análise de cargas de trabalho aceitáveis

Em geral, há poucas evidências epidemiológicas de que a sobrecarga muscular seja um fator de risco para doenças. No entanto, problemas de saúde, incapacidade e sobrecarga subjetiva no trabalho convergem em trabalhos fisicamente exigentes, especialmente com trabalhadores mais velhos. Além disso, muitos fatores de risco para doenças musculoesqueléticas relacionadas ao trabalho estão ligados a diferentes aspectos da carga de trabalho muscular, como o esforço de força, más posturas de trabalho, elevação e picos súbitos de cargas.

Um dos objetivos da ergonomia tem sido determinar limites aceitáveis ​​para cargas musculares que possam ser aplicadas para a prevenção de fadiga e distúrbios. Enquanto a prevenção de efeitos crônicos é o foco da epidemiologia, a fisiologia do trabalho lida principalmente com efeitos de curto prazo, ou seja, fadiga em tarefas de trabalho ou durante um dia de trabalho.

Carga de Trabalho Aceitável em Trabalho Muscular Dinâmico Pesado

A avaliação da carga de trabalho aceitável em tarefas dinâmicas de trabalho tem sido tradicionalmente baseada em medições de consumo de oxigênio (ou, correspondentemente, gasto de energia). O consumo de oxigênio pode ser medido com relativa facilidade no campo com dispositivos portáteis (p. , com o dispositivo SportTester. O uso da frequência cardíaca na estimativa do consumo de oxigênio requer que seja calibrado individualmente contra o consumo de oxigênio medido em um modo de trabalho padrão no laboratório, ou seja, o investigador deve conhecer o consumo de oxigênio do sujeito individual em uma determinada frequência cardíaca. As gravações da frequência cardíaca devem ser tratadas com cautela porque também são afetadas por fatores como condicionamento físico, temperatura ambiente, fatores psicológicos e tamanho da massa muscular ativa. Assim, as medições da frequência cardíaca podem levar a superestimativas do consumo de oxigênio, da mesma forma que os valores de consumo de oxigênio podem dar origem a subestimativas da tensão fisiológica global, refletindo apenas as necessidades de energia.

Tensão aeróbica relativa (RAS) é definido como a fração (expressa em porcentagem) do consumo de oxigênio de um trabalhador medido no trabalho em relação ao seu VO_2max medida em laboratório. Se apenas as medições da frequência cardíaca estiverem disponíveis, uma aproximação aproximada do RAS pode ser feita calculando um valor para a faixa percentual da frequência cardíaca (% da faixa de FC) com a chamada fórmula de Karvonen, conforme a figura 3.

VO_2max geralmente é medido em uma bicicleta ergométrica ou esteira, para a qual a eficiência mecânica é alta (20-25%). Quando a massa muscular ativa é menor ou o componente estático é maior, o VO_2max e a eficiência mecânica será menor do que no caso de exercícios com grandes grupos musculares. Por exemplo, verificou-se que na triagem de encomendas postais o VO_2max dos trabalhadores foi de apenas 65% do máximo medido em bicicleta ergométrica, e a eficiência mecânica da tarefa foi inferior a 1%. Quando as diretrizes são baseadas no consumo de oxigênio, o modo de teste no teste máximo deve ser o mais próximo possível da tarefa real. Esse objetivo, no entanto, é difícil de ser alcançado.

Segundo o estudo clássico de Åstrand (1960), a RAS não deve ultrapassar 50% durante uma jornada de trabalho de oito horas. Em seus experimentos, com uma carga de trabalho de 50%, o peso corporal diminuiu, a frequência cardíaca não atingiu o estado estacionário e o desconforto subjetivo aumentou durante o dia. Ela recomendou um limite de RAS de 50% para homens e mulheres. Mais tarde, ela descobriu que os trabalhadores da construção escolhiam espontaneamente um nível médio de RAS de 40% (intervalo de 25-55%) durante um dia de trabalho. Vários estudos mais recentes indicaram que o RAS aceitável é inferior a 50%. A maioria dos autores recomenda 30-35% como nível aceitável de RAS para toda a jornada de trabalho.

Originalmente, os níveis aceitáveis ​​de RAS foram desenvolvidos para trabalho muscular dinâmico puro, que raramente ocorre na vida real de trabalho. Pode acontecer que os níveis aceitáveis ​​de RAS não sejam excedidos, por exemplo, em uma tarefa de elevação, mas a carga local nas costas pode exceder muito os níveis aceitáveis. Apesar de suas limitações, a determinação do RAS tem sido amplamente utilizada na avaliação do esforço físico em diferentes trabalhos.

Além da medição ou estimativa do consumo de oxigênio, outros métodos de campo fisiológico úteis também estão disponíveis para a quantificação do estresse físico ou tensão em trabalhos dinâmicos pesados. Técnicas observacionais podem ser usadas na estimativa do gasto energético (por exemplo, com o auxílio do escala Edholm) (Edholm 1966). Avaliação do esforço percebido (RPE) indica o acúmulo subjetivo de fadiga. Novos sistemas de monitoramento ambulatorial da pressão arterial permitem análises mais detalhadas das respostas circulatórias.

Carga de Trabalho Aceitável no Manuseio Manual de Materiais

O manuseio manual de materiais inclui tarefas de trabalho como levantar, carregar, empurrar e puxar várias cargas externas. A maior parte da pesquisa nesta área se concentrou em problemas lombares em tarefas de levantamento, especialmente do ponto de vista biomecânico.

Um nível de RAS de 20-35% tem sido recomendado para tarefas de levantamento, quando a tarefa é comparada a um consumo máximo individual de oxigênio obtido em um teste de bicicleta ergométrica.

As recomendações para uma frequência cardíaca máxima permitida são absolutas ou relacionadas à frequência cardíaca em repouso. Os valores absolutos para homens e mulheres são 90-112 batimentos por minuto no manuseio manual contínuo de materiais. Esses valores são aproximadamente os mesmos que os valores recomendados para o aumento da frequência cardíaca acima dos níveis de repouso, ou seja, 30 a 35 batimentos por minuto. Estas recomendações também são válidas para trabalho muscular dinâmico pesado para homens e mulheres jovens e saudáveis. No entanto, como mencionado anteriormente, os dados da frequência cardíaca devem ser tratados com cautela, porque também são afetados por outros fatores além do trabalho muscular.

As diretrizes de carga de trabalho aceitável para movimentação manual de materiais com base em análises biomecânicas compreendem vários fatores, como peso da carga, frequência de movimentação, altura de levantamento, distância da carga do corpo e características físicas da pessoa.

Em um estudo de campo em grande escala (Louhevaara, Hakola e Ollila 1990), descobriu-se que trabalhadores saudáveis ​​do sexo masculino podiam manusear encomendas postais pesando de 4 a 5 quilos durante um turno sem quaisquer sinais de fadiga objetiva ou subjetiva. A maior parte do manuseio ocorreu abaixo do nível do ombro, a frequência média de manuseio foi inferior a 8 pacotes por minuto e o número total de pacotes foi inferior a 1,500 por turno. A frequência cardíaca média dos trabalhadores foi de 101 batimentos por minuto e o consumo médio de oxigênio de 1.0 l/min, o que correspondeu a 31% da RAS em relação ao máximo da bicicleta.

Observações de posturas de trabalho e uso de força realizadas, por exemplo, de acordo com o método OWAS (Karhu, Kansi e Kuorinka 1977), avaliações de esforço percebido e registros ambulatoriais da pressão arterial também são métodos adequados para avaliações de estresse e tensão no manuseio manual de materiais. A eletromiografia pode ser usada para avaliar as respostas de tensão local, por exemplo, nos músculos do braço e das costas.

Carga de Trabalho Aceitável para Trabalho Muscular Estático

O trabalho muscular estático é necessário principalmente para manter as posturas de trabalho. O tempo de resistência da contração estática é exponencialmente dependente da força relativa da contração. Isso significa, por exemplo, que quando a contração estática requer 20% da força máxima, o tempo de resistência é de 5 a 7 minutos, e quando a força relativa é de 50%, o tempo de resistência é de cerca de 1 minuto.

Estudos mais antigos indicaram que nenhuma fadiga será desenvolvida quando a força relativa estiver abaixo de 15% da força máxima. No entanto, estudos mais recentes indicam que a força relativa aceitável é específica para o músculo ou grupo muscular, e é de 2 a 5% da força estática máxima. Esses limites de força são, no entanto, difíceis de usar em situações práticas de trabalho porque requerem registros eletromiográficos.

Para o praticante, menos métodos de campo estão disponíveis para a quantificação da tensão no trabalho estático. Existem alguns métodos observacionais (por exemplo, o método OWAS) para analisar a proporção de más posturas de trabalho, ou seja, posturas que se desviam das posições intermediárias normais das articulações principais. Medições de pressão arterial e avaliações de esforço percebido podem ser úteis, enquanto a freqüência cardíaca não é tão aplicável.

Carga de Trabalho Aceitável em Trabalho Repetitivo

O trabalho repetitivo com pequenos grupos musculares se assemelha ao trabalho muscular estático do ponto de vista das respostas circulatórias e metabólicas. Normalmente, no trabalho repetitivo, os músculos se contraem mais de 30 vezes por minuto. Quando a força relativa de contração excede 10% da força máxima, o tempo de resistência e a força muscular começam a diminuir. No entanto, há uma grande variação individual nos tempos de resistência. Por exemplo, o tempo de resistência varia entre dois a cinquenta minutos quando o músculo se contrai de 90 a 110 vezes por minuto em um nível de força relativa de 10 a 20% (Laurig 1974).

É muito difícil estabelecer critérios definitivos para o trabalho repetitivo, porque mesmo níveis muito leves de trabalho (como com o uso de um mouse de microcomputador) podem causar aumentos na pressão intramuscular, o que às vezes pode levar ao inchaço das fibras musculares, dor e redução na força muscular.

O trabalho muscular repetitivo e estático causará fadiga e capacidade de trabalho reduzida em níveis de força relativa muito baixos. Portanto, as intervenções ergonômicas devem ter como objetivo minimizar ao máximo o número de movimentos repetitivos e contrações estáticas. Muito poucos métodos de campo estão disponíveis para avaliação de tensão em trabalho repetitivo.

Prevenção da Sobrecarga Muscular

Existe relativamente pouca evidência epidemiológica para mostrar que a carga muscular é prejudicial à saúde. No entanto, estudos fisiológicos e ergonômicos do trabalho indicam que a sobrecarga muscular resulta em fadiga (isto é, diminuição da capacidade de trabalho) e pode reduzir a produtividade e a qualidade do trabalho.

A prevenção da sobrecarga muscular pode ser direcionada ao conteúdo do trabalho, ao ambiente de trabalho e ao trabalhador. A carga pode ser ajustada por meios técnicos, que incidem sobre o ambiente de trabalho, ferramentas e/ou métodos de trabalho. A maneira mais rápida de regular a carga de trabalho muscular é aumentar a flexibilidade do tempo de trabalho individualmente. Isso significa projetar regimes de trabalho e descanso que levem em consideração a carga de trabalho e as necessidades e capacidades de cada trabalhador.

O trabalho muscular estático e repetitivo deve ser mínimo. Fases ocasionais de trabalho dinâmico pesado podem ser úteis para a manutenção da aptidão física do tipo resistência. Provavelmente, a forma mais útil de atividade física que pode ser incorporada a um dia de trabalho é uma caminhada rápida ou subir escadas.

A prevenção da sobrecarga muscular, no entanto, é muito difícil se a aptidão física ou as habilidades de trabalho de um trabalhador forem deficientes. O treinamento adequado melhorará as habilidades de trabalho e poderá reduzir as cargas musculares no trabalho. Além disso, o exercício físico regular durante o trabalho ou lazer aumentará as capacidades musculares e cardiorrespiratórias do trabalhador.

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