Vibração de corpo inteiro
| Autor | Tuffi Messias Saliba |
| Ocupação do Autor | Engenheiro Mecânico |
| Páginas | 23-45 |
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Como comentado anteriormente, a vibração de corpo inteiro ocorre em diversos postos de trabalho, especialmente em veículos. Em geral, esse tipo de vibração é mais estudado em atividades que o trabalhador executa sentado, no entanto, a exposição em outras posições (em pé e deitado) também devem ser analisadas. Dentre as atividades passíveis de expor o trabalhador à vibração de corpo inteiro, destacam-se: caminhões, tratores, trens, plataformas, entre outros .
As vibrações retilíneas transmitidas ao ser humano devem ser medidas nas direções corretas de um sistema ortogonal de coordenadas que tenham sua origem na posição do coração, conforme o esquema da Figura 4:
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Eixo x — direção do espaço ao peito.
Eixo y — direção do lado direito ao esquerdo.
Eixo z — direção dos pés até a cabeça.
A terminologia comumente usada em biodinâmica relaciona o sistema de coordenadas ao esqueleto humano, numa posição anatômica normal. As acelerações (movimento) no eixo do pé (ou das nádegas) para a cabeça (ou longitudinal) são designadas az; a aceleração no eixo antes e depois (anteroposterior ou peito-costa), ax; e no eixo lateral (esquerda para direita), ay. As vibrações angulares (ou rotacionais) sobre um centro de rotação são partes importantes de um ambiente vibratório, tais como tratores, avião em turbulência, que podem ser mais perturbadores que as vibrações retilíneas acima e abaixo. Entretanto, poucas informações sobre os efeitos das vibrações angulares (ou rotacionais) estão disponíveis. Assim, segundo a ISO, sempre que possível, as vibrações rotacionais que ocorrem em giro e guinada devem ser medidas e reportadas com a finalidade de aumentar nosso conhecimento sobre a resposta humana a essas excitações.
Os estudos epidemiológicos indicam que existe risco elevado para coluna vertebral dos trabalhadores expostos por vários anos a intensas vibrações de corpo inteiro, além de provocar incômodos lombares. Como consequência, pode produzir alteração degenerativa primária das vértebras e dos discos intervertebrais. Os estudos constataram que a parte lombar é afetada com maior frequência seguida da região torácica.
Vários autores relataram em seus estudos que grande proporção dos danos da região cervical parece ter sido causada por postura fixa desfavorável e não pela vibração, no entanto, não houve comprovação conclusiva dessa hipótese.
Alguns estudos detectaram um risco sensivelmente maior de deslocamento dos discos lombares nos indivíduos expostos à vibração3 (OIT).
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A Norma ISO 2631:1997, em seu anexo B, menciona que o guia de efeitos da vibração sobre a saúde tomou como base estudos epidemiológicos que evidenciam elevado risco para a saúde em exposição à vibração de corpo inteiro intensa ao longo do tempo. Esses efeitos são, principalmente, na coluna, podendo afetar também o sistema nervoso.
a) Ponderação nas frequências — Norma ISO 2631/85
Na exposição a vibração de corpo inteiro, a resposta do organismo não é idêntica em todas as frequências. Ou seja, em determinadas frequências, a sensibilidade é maior. A vibração de corpo inteiro é avaliada na faixa de frequência de 1,0 a 80 Hz, sendo que a região de maior sensibilidade para o eixo Z é 4,0 a 8,0 Hz, enquanto para os eixos X e Y é de 1,0 a 2,0 Hz. Assim, o instrumento de medição deve fornecer a aceleração ponderada nas frequências, conforme determina a norma ISO.
Os fatores de ponderação nas frequências, de acordo com a norma ISO 2631 de 1985, estão na Tabela 1:
Tabela 1
Fatores relativos de ponderação para faixa de frequência
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Fonte: adaptado da ISO 2.631/85.
— 4 a 8 Hz no caso de ± az ressonância de vibração.
— 1 a 2 Hz no caso de ± ay ou ax ressonância de vibração.
O valor total de aceleração r.m.s ponderada para cada eixo pode ser calculado por equação específica, conforme será abordado posteriormente.
b) Ponderação nas frequências — Norma ISO 2631-1:1997
A norma ISO 2631-1:1997 estabelece a ponderação nas frequências em função da resposta da sensibilidade do corpo à vibração. Na avaliação ocupacional de corpo inteiro, a faixa de frequência considerada é de 0,5 Hz a 80 Hz e as ponderações são:
Wk — aceleração ponderada no eixo z.
Wd — aceleração ponderada nos eixos x e y.
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Cabe ressaltar que a resposta do corpo humano à vibração não é linear em todas as frequências, por essa razão é necessário corrigir as respostas de sensibilidade nas diferentes frequências. Essas ponderações estão nas curvas da Figura 05, e os valores numéricos, na tabela a seguir.
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Nota: Segundo a norma ISO, a faixa de frequência recomendada é 1 a 80 Hz. A faixa de frequência abaixo a 1 Hz não são significativas para cálculo da aceleração ponderada.
Examinando a curva e a tabela de ponderação, verifica-se que a maior sensibilidade do corpo é nas frequências de 4,0 a 8,0 Hz no eixo z e de 1,0 a 2,0 Hz nos eixos x e y.
Deve-se salientar que o instrumento de medição adequado para avaliação ocupacional deve possuir ponderação nas frequências. Assim, aceleração ponderada global significa que esse valor foi corrigido (ponderado) de acordo com a sensibilidade de resposta do corpo nas diferentes frequências, conforme mostrado nas tabelas anteriores.
Existem instrumentos que possuem recursos para medir a intensidade de vibração nas respectivas frequências, normalmente, em terça de oitava. Nesse caso, com base nos valores de ponderações para cada frequência, constantes na Tabela 1 (Critério da ACGIH e ISO 2631/85) e Tabela 2 (critério ISO 2631-1 de 1997), calcula-se a aceleração ponderada global de acordo com a seguinte equação.
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Sendo:
n — o número de banda de frequência
Wi — o fator de ponderação para cada banda de frequência conforme tabelas 1 e 2
ai — a aceleração obtida em cada frequência
A aceleração total ou vetor soma é obtida por meio da seguinte equação:
Onde
awx, awy, awz — acelerações r.m.s ponderadas como os respectivos eixos ortogonais x,y e z
kx, ky, kz — fatores de multiplicação dos respectivos eixos ortogonais x, y e z
Na vibração de corpo inteiro para fins de saúde, os valores de kx, ky e Kz são iguais a 1,4; 1,4 e 1, respectivamente, para pessoas sentadas. Esse fator 1,4 é a razão entre o valor longitudinal e os transversais da curva de igual resposta, nas faixas de maior sensibilidade de resposta humana. Substituindo os valores de k na equação 12, a aceleração resultando ou soma, na exposição a vibração de corpo inteiro, é igual a:
O valor da aceleração vetor soma ou total AT é maior que cada eixo isoladamente, portanto, mais rigoroso na avaliação do risco. Como visto anteriormente, a norma ISO 2631-1:1997 menciona que, na avaliação ocupacional da vibração, deve-se adotar a aceleração de maior intensidade dos três eixos. Em algumas situações, a soma dos eixos pode ser utilizada, como por exemplo, onde não há nenhuma aceleração predominante nos três eixos. No mesmo sentido, a Diretiva 2002/44/CE 25.6.02, anexo B, determina que na avaliação da vibração
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deve ser adotada a aceleração de maior intensidade dos três eixos...
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