Avaliação de pegas e sobrecarga dos membros superiores durante o manuseio de caixas : aspectos biomecânicos e perceptuais

Manual material handling (MMH) is a common task in occupational environments and has been associated with musculoskeletal disorders at low back and upper limbs. Studies have shown that the correct hand/box coupling can minimize the risks for upper limb disorders, suggesting the use of handles as a way to reduce the physical demand required by the task. However, even when the boxes have handles, the workers not always use them during handling, suggesting the need for new boxes and handles designs. In order to improve the knowledge in this area, this thesis was composed by three studies: the first study was exploratory and the main objective was to descriptively and objectively evaluate how experienced workers performed cardboard boxes handling activities in an industry setting. The range of movements for wrists, forearms and elbows were objectively evaluated through electrogoniometry. The boxes had already received an ergonomic intervention, implemented six months before the data collection. The ergonomic intervention evaluated was the insertion of cutout handles in the cardboard boxes. The main results indicated that the way the worker grasps the box is crucial to the upper limbs movements during handling tasks. Thus, one hypothesis was that the positioning of the hands close to the bottom face would give workers greater control and biomechanical advantage regarding the load. In this sense, the second and third studies were performed. These studies had been carried out both experimentally in a laboratory setting, and followed the same data collection methodology. Inclinometers and electromyography equipments were added to the data collection. The aim of the second study was to evaluate a new prototype cardboard, developed as an alternative design to the one evaluated in the first study. The results showed that cardboard prototypes were resistant for reuse in internal transport, comfortable and safer for wrist and elbow movements, as well had promoted a reduced muscle demand on electromyography activity for wrist extensors and biceps brachii, when compared to the commercial boxes. Considering that the cardboard boxes are limited to the transportation of dried products, it is suggested the need for new boxes designs using other types of materials. In this sense, new plastic prototypes have been developed. The aim of the third study was: to compare the common commercial boxes with plastic prototypes boxes regarding their effect on upper limb posture, muscle electrical activity and perceived pleasantness of volunteers about their perception of upper limbs comfort during handling tasks. The prototypes allowed changes in handle position (top and bottom) and inclination (0 °, 15° and 30°). The prototypes with handles positioned at 30° were positive for the elbow flexion, shoulders elevation and ulnar deviation of the wrists. The results of present thesis showed that the best box to be used depends on conditions such as the type of conveyed material and height of the handling surfaces at the work environments. The evaluated prototypes showed good durability and costeffective, and can be used in industrial environments, especially for internal transportation. The studies have increased our understanding of safer conditions and more comfortable grips, promoted safer movements and required less electrical muscle activity when compared to commercial boxes. In future studies, we suggest that individuals with experience in manual handling tasks were also evaluated and new joints and muscle groups are also evaluated.Financiadora de Estudos e ProjetosO manuseio de materiais e comum em ambientes ocupacionais e está associado a lesões na coluna lombar e membros superiores. Estudos indicam o uso de alças como uma forma de minimizar a demanda física exigida pela atividade, melhorando o acoplamento entre as mãos do trabalhador e o objeto manuseado. No entanto, mesmo quando as caixas possuem alças, este recurso não e utilizado pela maioria dos trabalhadores, sugerindo a necessidade de novos designs de alças e caixas. Na tentativa de ampliar o conhecimento nessa área, a presente tese foi composta por três estudos. O primeiro estudo teve caráter exploratório e o principal objetivo foi avaliar descritivamente e objetivamente, através da eletrogoniometria de punho, antebraço e cotovelo, como funcionários experientes realizavam o manuseio de caixas de papelão em um setor industrial. As caixas manuseadas haviam sido alteradas por uma intervenção ergonômica, implantada no setor seis meses antes da coleta de dados. A intervenção ergonômica avaliada foi a presença de alças, na forma de perfurações laterais. Os principais resultados apontaram que a forma como o individuo apreende a caixa interfere no movimento das articulações avaliadas durante o manuseio. Apesar da grande aceitação dos trabalhadores pelo uso de alças nas caixas, não foram todos os funcionários que as utilizaram em todos os manuseios. Sendo assim, uma hipótese levantada foi de que o posicionamento das mãos próximas a face inferior pudesse proporcionar ao individuo maior controle e vantagem biomecânica sobre a carga. Assim, foram realizados dois outros estudos. Estes estudos tiveram caráter experimental e foram realizados em laboratório, seguindo o mesmo método. Equipamentos de inclinometria e eletromiografia foram acrescidos a analise, ampliando o numero de articulações avaliadas tendo como objetivo de entender melhor a sobrecarga imposta aos membros superiores. O principal objetivo do segundo estudo foi avaliar um protótipo de caixa de papelão, desenvolvido como alternativa ao design avaliado no primeiro estudo (caixa de papelão comercial com alças). Os resultados demonstraram que os protótipos foram resistentes para a reutilização extensiva em transportes internos, favoreceram pegas mais confortáveis e movimentos mais seguros de punho e cotovelo, bem como exigiram menor atividade eletromiografica dos extensores do punho e bíceps braquial, quando comparadas as caixas comerciais sem alças. Tendo em vista que as caixas de papelão apresentam a limitação de permitir apenas o transporte de produtos secos, novos designs utilizando material plástico foram desenvolvidos. O objetivo do terceiro estudo foi: comparar o manuseio de uma caixa comercial com alças e de protótipos com alças ajustáveis confeccionados em plástico, avaliar seus efeitos na postura, atividade elétrica muscular e percepção de agradabilidade dos membros superiores, durante atividades de manuseio. Os protótipos testados possibilitavam a mudança do posicionamento (superior e inferior) e angulação das alças (0°, 15° e 30°). Os protótipos com alças anguladas em 30° apresentaram as melhores avaliações para os movimentos de flexão dos cotovelos, elevação dos ombros e desvio ulnar do punho. Os achados da presente tese mostraram que o melhor design de caixa a ser utilizado depende de características como o tipo de material transportado e das alturas das superfícies de manuseio presentes no ambiente de trabalho. Se as superfícies de manuseio puderem ser padronizadas no ambiente de trabalho, sugerimos pegas próximas as superfícies superiores da caixa para manuseios entre o solo e a altura do trocanter maior do fêmur e, pegas próximas a superfície inferior da caixa (fundo) para manuseios entre o trocanter maior do fêmur e acrômio do trabalhador. Os protótipos avaliados apresentaram boa durabilidade e custo-benefício, e podem ser utilizados em ambientes industriais, principalmente para o transporte interno. Os estudos permitiram aumentar a compreensão sobre condições mais seguras e confortáveis de manuseio, promoveram movimentos mais próximos a postura neutra e exigiram menor atividade elétrica muscular quando comparados a caixas comerciais. Em estudos futuros, sugerimos que sujeitos com experiência em manuseio também avaliem os novos protótipos e que novas articulações e grupos musculares também sejam avaliados