AS DIMENSÕES ANTROPOMÉTRICAS José Miquel Cabeças 1 INTRODUÇÃO Antropometria é a ciência que opera variáveis como dimensões lineares, massa, forma e propriedades inerciais do corpo humano. A sua natureza é empírica, e os seus resultados são dados estatísticos que descrevem as dimensões, massa e forma humanas. O corpo humano é considerado um sistema de segmentos anatômicos, cada qual com propriedades físicas, forma e dimensão. A antropometria define estas dimensões e propriedades físicas. 2 O COMPRIMENTO DOS SEGMENTOS ANATÔMICOS A medição do comprimento dos diversos segmentos anatômicos considera que os segmentos se encontram ligados e as juntas anatômicas facilmente identificáveis. Estes pressupostos observam-se mais facilmente nos segmentos dos membros superiores e inferiores que nos segmentos do tronco, pescoço e cabeça. Mesmo assim, a localização das juntas anatômicas pode ser difícil, pois os pontos de referência nos ossos estão frequentemente cobertos por massas musculares e tecido adiposo - particularmente nos ombros e nádegas. Para juntas anatômicas simples, é possível determinar o eixo de rotação na junta, movendo os segmentos adjacentes na amplitude permitida pela junta. A intersecção de duas linhas perpendiculares, paralelas ao eixo do segmento anatômico, define o eixo de rotação aproximado da junta. Nenhuma junta é de fato simples, com um único eixo de rotação. Contudo tal pode ser considerado para a maioria da análise cinemática. O erro no comprimento do segmento anatômico que resulta desta aproximação é inferior a 5 %. Diversos métodos podem ser aplicados para reduzir o erro na determinação do eixo de rotação da junta anatômica. Com a localização do eixo de rotação da junta, o comprimento dos segmentos anatômicos pode ser definido pela distância entre os eixos. Estes comprimentos dos segmentos anatômicos foram correlacionados com a distância medida entre pontos de referência palpáveis e localizados nos ossos, próximos dos eixos de rotação. Os coeficientes de correlação r2 foram superiores a 0,9. 3 DUAS VARIEDADES DE DADOS ANTROPOMÉTRICOS Distinguem-se dados antropométricos estáticos de dinâmicos (também designado por antropometria estrutural e funcional). Antropometria estática refere as dimensões estruturais fixas do corpo, normalmente entre pontos de referência pré-definidos, e em posturas standard. Exemplos incluem a altura, altura do olhar e altura dos ombros. Antropometria dinâmica refere as medidas para alcançar e as folgas estabelecidas em condições funcionais. A amplitude dos movimentos nas juntas anatômicas pode também ser incluída nesta categoria. 4 AS POSTURAS STANDARD ANTROPOMÉTRICAS ESTÁTICAS A normalização das técnicas de medição antropométrica, ocasiona considerável discussão. A dificuldade é principalmente histórica, relacionada com o fato de diferentes entidades, trabalhando com diferentes áreas de aplicação, terem desenvolvido diferentes técnicas. A maioria das medidas antropométricas apresentadas em tabelas, foram obtidas em uma de duas posturas antropométricas standard: - A postura standard em pé A postura standard sentada 5 A POSTURA STANDARD EM PÉ Os sujeitos encontram-se em pé, procurando a sua altura máxima, olhando em frente, com os ombros relaxados, e os braços pendentes lateralmente. Encontram-se afastados da parede, de instrumentos de medição, etc. É de referir que existem outras posturas em pé, por exemplo, pressionando o sujeito contra uma parede, com resultados diferentes do primeiro. 5.1 Altura Definição: A distância vertical do solo ao topo da cabeça. Correções: Sapatos; 48(25) para senhoras e 23(10) para homens. Na prática, adicionar 25 mm para a altura dos homens e 45 mm na altura das senhoras. 5.2 Altura da Vista Definição: A distância vertical do solo à córnea da vista. Aplicações: Centro do campo visual, ponto de referência para localização de monitores de visualização. Correções: - Sapatos - Redução até 40 mm para postura relaxada com coluna curvada. 5.3 Altura do Ombro (do acrômio) Definição: Distância vertical do solo ao acrômio (pontos de referência no osso). Aplicações: - Centro de rotação aproximado do braço. - Utilizado na definição das zonas de alcance confortável. - Ponto de referência para localização de válvulas, posicionadores, equipamentos para controle, etc. Correções: Sapatos 5.4 Altura do Cotovelo Definição: Distância vertical do solo à extremidade superior do rádio, palpável pela superfície exterior do cotovelo (pontos de referência no osso), com os braços pendentes lateralmente Aplicações: É um importante ponto de referência para a determinação da altura das superfícies de trabalho. Correções: Sapatos Nota: Algumas tabelas antropométricas medem a cota ao cotovelo, com o braço fletido a 90 graus. Este valor é aproximadamente 15 mm inferior ao valor standard. 5.5 Altura das Nádegas Definição: Distância vertical do solo ao trocanter maior (proeminência na parte superior do fêmur, palpável na superfície lateral da coxa). Aplicações: - Centro de rotação da junta anatômica do quadril ou coxofemural (fémur com osso coxal). Comprimento funcional dos membros inferiores. Correções: Sapatos 5.6 Altura ao Metacarpo Definição: Distância vertical do solo ao metacarpo do dedo médio (Knuckle). Aplicações: - Nível de referência para colocação de comandos manuais. - Para colocação de apoios (corrimões de escadas, por exemplo), é desejável 100 mm acima deste valor. - É a altura ideal para aplicação de força de elevação. Correções: Sapatos 5.7 Altura à Extremidade dos Dedos Definição: Distância vertical ao solo à extremidade do dedo médio. Aplicações: Nível mínimo aceitável para colocação de comandos (por exemplo botoneiras), operados por dedos. Correções: Sapatos. 5.8 Comprimento dos Membros Superiores Definição: Distância do acrômio à extremidade do dedo médio, com o cotovelo e pulso estendidos, e o braço em flexão frontal de 90 graus. 5.9 Alcance Funcional (palma da mão - barra cilíndrica apreendida na mão) Definição: Distância do acrômio ao centro de uma barra cilíndrica apreendida na mão, com o cotovelo e pulso estendidos, e o braço em flexão frontal de 90 graus. Aplicações: - Comprimento funcional dos membros superiores. - Utilizado na definição da zona adequada de alcance. 5.10 Altura Funcional (palma da mão - barra cilíndrica apreendida na mão) Definição: Distância vertical ao solo desde o centro de uma barra cilíndrica apreendida na palma da mão, com o braço em extensão frontal de 180 graus. - Algumas tabelas antropométricas referem a distância à extremidade do dedo médio. Para obter a distância à extremidade - do dedo deve ser acrescida à medida 34 o valor 60 % do comprimento da mão. Algumas tabelas antropométricas referem a distância à extremidade do polegar (para agarrar tipo pinça). Para obter a distância à extremidade do polegar deve ser acrescida à medida 34 o valor 20 % do comprimento da mão. 5.11 Alcance Funcional à Omoplata (palma da mão - barra cilíndrica apreendida na mão) Definição: Distância da omoplata (costas) ao centro de uma barra cilíndrica apreendida na mão, com o cotovelo e pulso estendidos, e o braço em flexão frontal de 90 graus. - - Algumas tabelas antropométricas referem a distância à extremidade do dedo médio. Para obter a distância à extremidade do dedo deve ser acrescida à medida 36 o valor 60 % do comprimento da mão. Algumas tabelas antropométricas referem a distância à extremidade do polegar (para agarrar tipo pinça). Para obter a distância à extremidade do polegar deve ser acrescida à medida 36 o valor 20 % do comprimento da mão. 5.12 Comprimento da Mão Definição: Distância do pulso à extremidade do dedo médio, com a mão direita. - Distância da extremidade do dedo médio ao dedo polegar: 40 % da medida 28. Distância da extremidade do dedo médio ao eixo de barra cilíndrica apreendida na mão: 60 % da medida 28. Distância do dedo polegar ao eixo de barra cilíndrica apreendida na mão: 20% da medida 28. 5.13 Largura da Mão (metacarpo) Definição: Largura máxima na palma da mão, medida entre extremidades do metacarpo. Aplicações: Folga requerida para acesso de mão. Correcções: Até 25 mm quando da utilização de luvas 6 A POSTURA STANDARD SENTADA - - - - O sujeito senta-se em pé, numa superfície horizontal (superfície do assento), procurando a sua altura máxima e olhando em frente, com os ombros relaxados. Os braços pendentes lateralmente e o antebraço na horizontal (os cotovelos flectidos a 90 graus). A altura do assento deve ser ajustáveis (ou colocados apoios de pé), até que a coxa esteja horizontal e a perna vertical (o joelho e tornozelo encontram-se flectidos a 90 graus). As medições são realizadas relativamente a dois planos: o plano horizontal de referência, coincidente com a superfície sentada, e o plano vertical de referência - real ou imaginário - que toca sem compressão, as nádegas e a omoplata do sujeito. O SRP (Seat Reference Point), encontra-se na intersecção do plano vertical de referência com o plano horizontal de referência e o plano sagital médio. 6.1 Altura Sentado Definição: Distância vertical da superfície do assento ao topo da cabeça. Aplicações: Folga requerida entre o assento e objectos colocados sobre a cabeça. Correções: - 10 mm para a roupa exterior (forte) colocado por baixo das nádegas. Variável para a compressão do assento. 25 mm para um chapéu. 35 mm para capacete de protecção. 6.2 Altura da Vista Sentado - Definição: Distância vertical da superfície do assento à córnea da vista. Aplicações: Centro do campo visual, ponto de referência para localização de monitores de visualização. Correções: - 10 mm para a roupa exterior (forte) colocado por baixo das nádegas. - Redução até 40 mm para “sentar curvado”. - Variável para a compressão do assento. 6.3 Altura aos Ombros Sentado - Definição: Distância vertical da superfície do assento ao acrômio. Aplicações: Centro aproximado de rotação para os membros superiores. Correções: o 10 mm para a roupa exterior (forte) colocado por baixo das nádegas. o Redução até 40 mm para “sentar curvado”. o Variável para a compressão do assento. 6.4 Altura do Cotovelo Sentado - Definição: Distância vertical da superfície do assento ao cotovelo, com o braço flectido a 90 graus. Aplicações: • Altura dos apoios de braços. • Importante ponto de referência para a altura relativa ao assento do topo das secretárias, teclados, etc. 6.5 Espessura da coxa (ou folga/profundidade na coxa) - Definição: Distância vertical da superfície do assento ao topo do tecido da coxa não comprimido, na zona de maior espessura, normalmente na intersecção com o abdômen. - Aplicações: • Folga requerida entre o assento e o topo inferior das mesas ou outros obstáculos. • Correções: 35 mm para a roupa exterior (forte). 6.6 Distância Nádega-Joelho - Definição: Distância horizontal desde a face posterior das nádegas (não comprimidas) à face anterior da rótula. - Aplicações: Folga entre as costas da cadeira (superfície de encosto) e obstáculos em frente dos joelhos. - Correcções: • 20 mm para roupa exterior forte, do tipo clima frio. 6.7 Distância nádega-poplíteo - - Definição: Distância horizontal desde a face posterior da nádega (não comprimidas) ao ângulo poplíteo, por baixo dos joelhos, onde a superfície posterior das pernas intersecta a superfície inferior das coxas. Aplicações: Define a profundidade máxima aceitável do assento. 6.8 Altura do Poplíteo - - Definição: Distância vertical do solo ao ângulo poplíteo, localizado por baixo dos joelhos, onde o tendão do músculo bíceps femoral intersecta a perna. Aplicações: Define a altura máxima aceitável de uma cadeira. Correcções: Sapatos. 6.9 Largura dos Ombros (Biacromial) - Definição: Distância horizontal máxima entre os ombros medida entre o acrómio. Aplicações: Separação lateral entre os centros de rotação dos membros superiores. 6.10 Largura no quadril Definição: Distância horizontal máxima no quadril, na posição sentado. Aplicações: • Folga lateral no assento. A largura do assento não deve ser inferior a este valor. Correcções: 10 mm para roupa ligeira. 25 mm para roupa média. 50 mm para roupa exterior forte, do tipo clima frio. 6.11 Profundidade abdominal Definição: Distância máxima horizontal desde o plano vertical de referência à extremidade do abdómen. Aplicações: Distância entre as costas da cadeira e obstruções. Correcções: Até 40 mm para roupa exterior. 6.12 Distância do cotovelo à extremidade dos dedos Definição: Distância posterior do cotovelo à extremidade do dedo médio, na postura standard sentada. Aplicações: Alcance do antebraço. Utilizado para definir a área de trabalho normal. Correcções: Ver dimensão 34. 6.13 Altura funcional sentado (palma da mão - barra cilíndrica apreendida na mão) Definição: Distância vertical ao plano do assento desde o centro de uma barra cilíndrica apreendida na palma da mão, com o braço em extensão frontal de 180 graus. Correcções: • Algumas tabelas antropométricas referem a distância à extremidade do dedo médio. Para obter a distância à extremidade do dedo deve ser acrescida à medida 35 o valor 60 % do comprimento da mão. • Algumas tabelas antropométricas referem a distância à extremidade do polegar (para agarrar tipo pinça). Para obter a distância à extremidade do polegar deve ser acrescida à medida 35 o valor 20 % do comprimento da mão. Índice 1 INTRODUÇÃO ............................................................................................ 1 2 O COMPRIMENTO DOS SEGMENTOS ANATÔMICOS............................ 1 3 DUAS VARIEDADES DE DADOS ANTROPOMÉTRICOS ......................... 2 4 AS POSTURAS ANTROPOMÉTRICAS ESTÁTICAS STANDARD ............ 2 5 A POSTURA STANDARD EM PÉ............................................................... 2 5.1 Altura.................................................................................................... 3 5.2 Altura da Vista...................................................................................... 3 5.3 Altura do Ombro (do acrômio).............................................................. 4 5.4 Altura do Cotovelo................................................................................ 4 5.5 Altura das Nádegas.............................................................................. 5 5.6 Altura ao Metacarpo............................................................................. 5 5.7 Altura à Extremidade dos Dedos ......................................................... 5 5.8 Comprimento dos Membros Superiores............................................... 5 5.9 Alcance Funcional (palma da mão - barra cilíndrica apreendida na mão) 6 5.10 Altura Funcional (palma da mão - barra cilíndrica apreendida na mão)6 5.11 Alcance Funcional à Omoplata (palma da mão - barra cilíndrica apreendida na mão)........................................................................................ 7 5.12 Comprimento da Mão........................................................................... 8 5.13 Largura da Mão (metacarpo) ............................................................... 8 6 A POSTURA STANDARD SENTADA ......................................................... 9 6.1 Altura Sentado ..................................................................................... 9 6.2 Altura da Vista Sentado ..................................................................... 10 6.3 Altura aos Ombros Sentado............................................................... 10 6.4 Altura do Cotovelo Sentado ............................................................... 10 6.5 Espessura da coxa (ou folga/profundidade na coxa) ......................... 11 6.6 Distância nádega-joelho..................................................................... 11 6.7 Distância nádega-poplíteo ................................................................. 11 6.8 Altura do poplíteo ............................................................................... 11 6.9 Largura dos ombros (biacromial) ....................................................... 11 6.10 Largura no quadril .............................................................................. 12 6.11 Profundidade abdominal .................................................................... 12 6.12 Distância do cotovelo à extremidade dos dedos................................ 12 6.13 Altura funcional sentado (palma da mão - barra cilíndrica apreendida na mão)......................................................................................................... 12