Análise ergonómica do mobiliário das salas de aula e de informática da FEUP para os alunos

Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Rua Dr. Roberto Frias, s/n 4200-465 Porto PORTUGAL VoIP/SIP: [email protected] ISN: 3599*654 Telefone: +351 22 508 14 00 Fax: +351 22 508 14 40 URL: http://www.fe.up.pt Correio Electrónico: f[email protected] MESTRADO EM ENGENHARIA DE SEGURANÇA E HIGIENE OCUPACIONAIS Dissertação apresentada para obtenção do grau de Mestre Engenharia de Segurança e Higiene Ocupacionais Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto ANÁLISE ERGONÓMICA DAS SALAS DE AULA E DE INFORMÁTICA DA FEUP PARA OS ALUNOS Luís Carlos da Silva Sousa Orientador: Professor Doutor Pedro Miguel Ferreira Martins Arezes (Professor Associado) (Escola de Engenharia da Universidade do Minho) Coorientador: Mestre Maria Eugénia Ribeiro de Castro Pinho (Professor Convidado) (Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto) Arguente: Professora Doutora Maria Antónia Gonçalves (Professor Adjunto) (ESEIG) Presidente do Júri: Professor Doutor João Manuel Abreu dos Santos Baptista (Professor Associado) (Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto) 2013 Análise Ergonómica das Salas de Aula e de Informática da FEUP para os Alunos i AGRADECIMENTOS Ao Professor Doutor Pedro Arezes, orientador deste trabalho, o profundo reconhecimento pela sua disponibilidade, ensinamentos, orientação e apoio. À Mestre Eugénia Pinho pela sua magnífica orientação, incentivo, disponibilidade, paciência e cooperação, sem as quais não teria sido possível concluir este trabalho. Ao Professor Doutor Joaquim Góis pela ajuda no tratamento estatístico dos dados deste trabalho. Aos meus pais pelo incentivo e apoio que foram fundamentais durante o todo o meu percurso académico. À minha irmã pelo auxílio e companhia durante a recolha dos dados, e pela amizade com que me tem brindado ao longo da minha vida. Ao meu melhor amigo e irmão Mestre Nuno Faustino pelo apoio, companheirismo e amizade incondicional sem os quais não teria tido possibilidade de finalizar mais este ciclo. Pelas tardes e noites de trabalho partilhadas, pelas palavras de encorajamento e de ânimo quando faltavam forças. À minha colega e grande amiga Ana Cardoso pelos momentos de descontração e de partilha que tanto me ajudaram a desanuviar e pela amizade que foi construída durante este mestrado. Ao Professor Doutor Jorge Moreira da Costa por ter disponibilizado tão prontamente uma sala para a recolha dos dados. Aos funcionários dos Serviços Técnicos e de Manutenção pelo auxílio que me ofereceram em todos os passos da elaboração desta dissertação. Aos alunos que se voluntariaram para este trabalho, e sem os quais não seria possível assistir à realização deste trabalho, um muito obrigado. Análise Ergonómica das Salas de Aula e de Informática da FEUP para os Alunos iii RESUMO As universidades comportam fatores de risco para a saúde e segurança dos seus utilizadores tal como qualquer outro local de trabalho. No entanto, frequentemente, os alunos que as frequentam desconhecem os possíveis perigos para a sua segurança e saúde que podem resultar das condições físicas existentes nas salas de aulas. O mobiliário escolar é um elemento de elevada importância na organização escolar, já que é parte integrante do espaço físico da universidade. A incompatibilidade entre as dimensões do mobiliário e as medidas antropométricas dos seus utilizadores está fortemente associada a sintomas músculo-esqueléticos tais com as dores nas costas e no pescoço referidas pelos estudantes, bem como a efeitos prejudiciais ao nível cognitivo, como a hiperatividade, falta de interesse e baixo rendimento escolar. Existem poucos estudos ergonómicos envolvendo estudantes universitários o que leva a um desconhecimento geral das condições ergonómicas existentes nas universidades. O objetivo deste estudo foi a avaliação ergonómica das salas de aula e de informática da FEUP para os seus alunos. Para esse efeito foi necessário um estudo inicial das medidas antropométricas da população estudante da faculdade e das medidas do mobiliário existente. Numa primeira fase, selecionou-se um método de medição das medidas antropométricas e construiu-se um antropómetro fixo para executar as medições. Com os dados obtidos efetuou-se uma caracterização da população estudante da FEUP, para as medidas obtidas. A elaboração de questionários sobre o desconforto sentido pelos alunos na utilização das salas de aula permitiu aferir qual a sensação geral de desconforto dos alunos que compõem a amostra. Com os dados, antropométricos e do mobiliário, e com base em critérios de (in)compatibilidade para o mobiliário escolar, utilizados em estudos anteriores, foi analisada a adequabilidade do mobiliário atual. Nesta análise verificou-se que a situação existente não difere muito das realidades verificadas noutros estudos, verificando-se uma inadequação significativa das dimensões do mobiliário escolar com as medidas antropométricas dos alunos, bem como um elevado grau de desconforto dos alunos durante as aulas. Estes resultados revelam-se importantes, na medida em que proporcionam uma base científica para futuras avaliações ergonómicas em instalações universitárias, de forma a melhorar o ambiente físico existente nas salas de aula. Palavras-chave: Ergonomia, antropometria, mobiliário, incompatibilidade, estudantes universitários. Análise Ergonómica das Salas de Aula e de Informática da FEUP para os Alunos v ABSTRACT Universities bear risk factors for the health and safety of its users like any other workplace. However, often the students who attend it are unaware of the potential dangers to their health and safety that may result from physical conditions existing in classrooms. The school furniture is an element of high importance in school organization, since it is an integral part of the physical space of the university. The mismatch between the dimensions of the furniture and anthropometric measurements of its users are strongly associated with back and neck pain reported by students as well as the harmful effects at cognitive level, such as hyperactivity, lack of interest and poor academic performance. There are few ergonomic studies involving college students which leads to a general ignorance of the ergonomic conditions in universities. The aim of this study was the ergonomic evaluation of class and computer rooms in FEUP for their students. For this purpose was necessary an initial study of the anthropometric dimensions of the college student population and the existing furniture. Initially, was selected a method of measuring the anthropometric dimensions and was built a static anthropometer to perform the measurements. With the data obtained was performed the anthropometric characterization of the student population of FEUP. The development of questionnaires about the discomfort felt by the students in the use of classrooms allowed assess the overall feeling of discomfort of the students in the sample. With the anthropometric and furniture data and based on (in)compatibility criteria for school furniture, used in previous studies, was examined the suitability of the current furniture. In this analysis was found that the situation does not differ from the realities observed in other studies, verifying a significant mismatch of the dimensions of school furniture and anthropometric measurements of students, as well as a high percentage of discomfort of the students during classes. These results prove to be important as they provide a scientific basis for future assessments ergonomic in university facilities, in order to improve the existing physical environment in classrooms. Keywords: Ergonomics, anthropometry, furniture, mismatch, college students. Análise Ergonómica das Salas de Aula e de Informática da FEUP para os Alunos vii ÍNDICE 1 INTRODUÇÃO .............................................................................................................. 1 1.1 Enquadramento ....................................................................................................... 1 1.2 Questões de investigação ........................................................................................ 2 1.3 Estrutura .................................................................................................................. 2 2 REVISÃO DA LITERATURA ...................................................................................... 5 2.1 Referenciais Tecnológicos e de Contexto ............................................................... 5 2.1.1 Caracterização da FEUP .................................................................................. 5 2.1.2 Salas de aula .................................................................................................... 7 2.1.3 Salas de desenho .............................................................................................. 9 2.1.4 Anfiteatros ....................................................................................................... 9 2.1.5 Salas de informática....................................................................................... 10 2.2 Enquadramento Normativo ................................................................................... 10 2.3 Conhecimento Científico ...................................................................................... 11 2.3.1 Ergonomia ..................................................................................................... 11 2.3.2 Postura ........................................................................................................... 15 2.3.3 Posturas em ambiente escolar ........................................................................ 21 3 OBJETIVOS E METODOLOGIA ............................................................................... 29 3.1 Objetivos ............................................................................................................... 29 3.2 Metodologia .......................................................................................................... 29 3.2.1 Trabalho ......................................................................................................... 29 3.2.2 Amostra ......................................................................................................... 30 3.2.3 Materiais ........................................................................................................ 31 3.2.4 Métodos ......................................................................................................... 34 4 RESULTADOS ............................................................................................................ 45 4.1 Caracterização da amostra .................................................................................... 45 4.1.1 Tamanho da amostra e grau de confiança ..................................................... 46 4.2 Dimensões antropométricas da população estudada ............................................. 47 4.2.1 Teste da normalidade dos dados .................................................................... 47 4.2.2 Dimensões antropométricas ........................................................................... 47 4.2.3 Coeficiente de variação ................................................................................. 48 4.3 Perceção do desconforto sentido na utilização do mobiliário escolar e dos equipamentos utilizados ................................................................................................... 49 Análise Ergonómica das Salas de Aula e de Informática da FEUP para os Alunos Sousa, Luís 1 1 INTRODUÇÃO 1.1 Enquadramento Existe um crescente interesse por parte da ergonomia em procurar conhecer os espaços, as características das pessoas, os materiais e a sua interface. Esta procura foca-se na tentativa de melhorar essa interface trazendo benefícios e eficiência para o sistema homem-máquinaambiente, salvaguardando sempre a saúde do homem. Este trabalho visa verificar um sistema homem-máquina-ambiente, cujas componentes são: os estudantes, o mobiliário e os computadores, e as salas de aulas. Há cada vez mais estudos sobre a ergonomia das salas de aula, muitos deles centrados nos ambientes escolares do 1º, 2º e 3º ciclos (Castellucci et al., 2010; Dianat et al., 2013; Dockrell et al., 2010; Goncalves & Arezes, 2012; Gouvali & Boudolos, 2006; Heyman & Dekel, 2009; Mokdad & Al-Ansari, 2009; Niekerk et al., 2013; Oyewole et al., 2010; Panagiotopoulou et al., 2004; Paraizo et al., 2012), sendo escassos os estudos da ergonomia das salas de aula universitárias (Jacobs et al., 2009; Robertson et al., 2002; Thariq et al., 2010). A escassez de estudos antropométricos da população portuguesa, particularmente das crianças, adolescentes e jovens adultos, leva ao desconhecimento da dimensão do risco a que estão sujeitos os estudantes em ambiente escolar. O mobiliário existente nas escolas é padronizado e muitas vezes idêntico para os vários ciclos de estudo, revelando uma falta de conhecimento ergonómico e de capacidade de adaptação do mobiliário aos estudantes (Castellucci et al., 2010; Goncalves & Arezes, 2012; Panagiotopoulou et al., 2004). A falta de adaptação do mobiliário aos alunos (Castellucci et al., 2010; Parcells et al., 1999), aliado a um mau design (Goncalves & Arezes, 2012; Knight & Noyes, 1999; Saarni et al., 2009a; Saarni et al., 2007; Saarni et al., 2009b), à falta de educação ergonómica dos estudantes (Foltran et al., 2012; Heyman & Dekel, 2009) e de uma conceptualização do formato das aulas desencontrada das necessidades das crianças (Geldhof et al., 2007) propiciam más posturas, desconforto, problemas na atenção, no comportamento e aprendizagem, surgimento de queixas e problemas músculo-esqueléticos nas crianças. Além dos fatores inerentes ao interior das salas de aula existem outros fatores de risco exteriores, tais como o uso de mochilas (Heuscher et al., 2010; Trevelyan & Legg, 2006) com peso excessivo e pouco adaptadas, e fatores psicossociais (problemas financeiros, familiares, bullying, etc), antecedentes familiares e fatores pessoais (Trevelyan & Legg, 2006). Os estudantes universitários já concluíram os seus estudos nos ciclos pré-universitários tendo já passado grande parte do tempo, de pelo menos 12 anos da sua vida, dentro de salas de aula com os fatores de risco enumerados anteriormente. Desta forma, podem atingir o ensino universitário já com problemas de postura e músculo-esqueléticos. A pertinência deste estudo alinha-se na necessidade de averiguar as condições ergonómicas das salas de aula e de informática disponibilizadas aos alunos da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto (FEUP) para verificar como estas se encontram adaptadas às suas necessidades. Mestrado em Engenharia de Segurança e Higiene Ocupacionais 2 Introdução 1.2 Questões de investigação Neste estudo, ao pretender-se fazer uma avaliação ergonómica das salas de aula e de informática para os alunos da FEUP, tem-se como primeira questão de investigação: estará o mobiliário escolar adaptado aos seus utilizadores e às tarefas que são realizadas na sala de aula? No entanto, há outras questões de investigação que são fulcrais para responder à primeira questão:  Quais são as dimensões antropométricas da população estudante da FEUP?  É possível caracterizar as dimensões antropométricas dos estudantes?  Têm os géneros masculino e feminino dimensões antropométricas estatisticamente diferentes?  Quais as dimensões do mobiliário das salas de aula e de informática disponível e qual é o tipo de mobiliário? Surgiu uma outra questão com a elaboração do questionário: qual é a sensação de desconforto sentida pelos estudantes da FEUP durante a utilização das salas de aula e de informática? A componente prática deste trabalho visa criar mecanismos e meios para, da melhor forma possível, dar respostas às questões levantadas, no âmbito da realização desta dissertação. 1.3 Estrutura Esta dissertação encontra-se estruturada em sete capítulos, sendo o primeiro relativo à introdução, onde é feita uma breve referência ao estudo efetuado, às questões levantadas e à estrutura adotada. O segundo capítulo consiste na revisão bibliográfica que enquadra o tema da dissertação com a problemática em que se insere, com estudos anteriores e com os pontos de partida teóricos definidos para a dissertação. No capítulo seguinte são definidos os objetivos e a metodologia adotada para prover o trabalho dos melhores meios para atingir esses objetivos. Na parte da metodologia encontra-se estruturado todo o trabalho prático que será realizado nos seguintes moldes:  Construção do antropómetro fixo.  Elaboração do questionário.  Medição das dimensões antropométricas com realização de questionário.  Tratamento estatístico dos dados obtidos. No quarto capítulo, referente aos resultados, é caracterizada a amostra em termos de género, curso e idade. São também explicitados os dados obtidos bem como a caracterização do aluno médio da FEUP, para as medidas antropométricas obtidas, bem como o seu desvio padrão e o grau de confiança dos dados obtidos. A perceção do desconforto dos alunos nas salas de aula e de informática é, também, apresentada neste capítulo. No quinto capítulo é efetuada a discussão dos resultados obtidos, sendo analisados para aferir a compatibilidade do mobiliário com a amostra da população da FEUP. Análise Ergonómica das Salas de Aula e de Informática da FEUP para os Alunos Sousa, Luís 3 O sexto capítulo assenta numa conclusão que relaciona todo o trabalho efetuado, bem como da metodologia e discussão, com os objetivos delineados. Por fim, é dada uma perspetiva de futuros trabalhos e da evolução da temática nas universidades. O sétimo e último capítulo dispõe toda a bibliografia consultada para a elaboração desta dissertação. Análise Ergonómica das Salas de Aula e de Informática da FEUP para os Alunos Sousa, Luís 5 2 REVISÃO DA LITERATURA 2.1 Referenciais Tecnológicos e de Contexto 2.1.1 Caracterização da FEUP A FEUP é um estabelecimento de ensino superior da Universidade do Porto, destinado ao ensino da Engenharia, cujas instalações se encontram no polo II da Universidade do Porto – Campus da Asprela. Possui uma área útil de quase 90.000 m2 distribuída por vários edifícios 1 , estando representados na Figura 1 os edifícios mais relevantes:  A – Administração;  B – Salas de aula;  C – Biblioteca;  D – Centro de Informática Correia de Araújo (CICA);  E – Departamento de Engenharia Química;  F – Departamento de Engenharia de Minas e Metalurgia e Departamento de Engenharia Física;  G – Departamento de Engenharia Civil;  H – Departamento de Engenharia Civil Norte;  I – Departamento de Engenharia Eletrotécnica e de Computadores e Departamento de Engenharia Informática;  J – Departamento de Engenharia Eletrotécnica e de Computadores Norte;  K – FCNAUP (Faculdade de Ciências da Nutrição e Alimentação da Universidade do Porto);  L – Departamentos de Engenharia Mecânica e de Engenharia e Gestão Industrial; M – Departamento de Engenharia Mecânica Norte; Figura 1 - Edifícios da FEUP 2 1 https://sigarra.up.pt/feup/pt/instal_geral.edificio_view?pv_id=1401(Consultado em: 06/07/2013) 2 Adaptado de: http://paginas.fe.up.pt/~jupiter/docs/plantas.html (Consultado em: 06/07/2013) Mestrado em Engenharia de Segurança e Higiene Ocupacionais 6 Revisão da Literatura No ano letivo de 2012/2013 foram lecionados 68 cursos 3 , 4 :  Licenciatura independente (3): o Licenciatura em Ciência da Informação (CINP) – curso conjunto com a Faculdade de Letras da Universidade do Porto (FLUP); o Licenciatura em Ciências da Comunicação: Jornalismo, Assessoria, Multimédia (CC) – curso conjunto com FLUP, Faculdade de Belas Artes da Universidade do Porto (FBAUP) e Faculdade de Economia da Universidade do Porto (FEP); o Licenciatura em Ciências de Engenharia – Engenharia de Minas e GeoAmbiente (LCEEMG);  Mestrado Integrado (9): o Mestrado Integrado em Bioengenharia (MIB) – curso conjunto com o Instituto de Ciências Biomédicas Abel Salazar (ICBAS); o Mestrado Integrado em Engenharia Civil (MIEC); o Mestrado Integrado em Engenharia do Ambiente (MIEA); o Mestrado Integrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores (MIEEC); o Mestrado Integrado em Engenharia Industrial e Gestão (MIEIG); o Mestrado Integrado em Engenharia Informática e Computação (MIEIC); o Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica (MIEM); o Mestrado Integrado em Engenharia Metalúrgica e de Materiais (MIEMM); o Mestrado Integrado em Engenharia Química (MIEQ);  Mestrado Independente (11): o Mestrado em Engenharia de Segurança e Higiene Ocupacionais (MESHO); o Mestrado em Multimédia (MM); o Outros mestrados;  Programas Doutorais (22);  Cursos não conferentes de grau (23). Encontram-se distribuídos pelos diversos cursos 8559 alunos, com 7295 desses alunos inscritos em cursos conferentes de grau:  Licenciatura Independente – 164 alunos;  Mestrado Integrado – 5856 alunos;  Mestrado Independente – 463 alunos;  Programas Doutorais – 812 alunos. Nos cursos conferentes de grau existem 31,5% de pessoas do género feminino. No mesmo ano letivo, do total de 7295 alunos inscritos em cursos conferentes de grau, existiam 1660 novos alunos (22,8%)3:  Licenciatura Independente – 20 novos alunos (12,2%);  Mestrado Integrado – 1263 novos alunos (21,6%); 3 FEUP EM NÚMEROS 2012 - http://sigarra.up.pt/feup/pt/web_base.gera_pagina?p_pagina=256509 (Consultado em: 06/07/2013) 4 http://sigarra.up.pt/feup/pt/cur_geral.cur_inicio (Consultado em: 06/07/2013) Análise Ergonómica das Salas de Aula e de Informática da FEUP para os Alunos Sousa, Luís 7  Mestrado Independente – 237 novos alunos (51,2%);  Programas Doutorais – 140 novos alunos (17,2%). As instalações da FEUP servem também a Faculdade de Ciências da Nutrição e Alimentação da Universidade do Porto (FCNAUP), que tem os seus serviços e ministra os seus cursos nestas instalações. A FCNAUP tem 8 cursos conferentes de grau 5 :  Licenciatura (1): o Licenciatura em Ciências da Nutrição (CNUP);  Mestrado (3);  Programas Doutorais (4). Tem um universo de 649 estudantes, sendo 376 alunos de licenciatura, 88 de mestrado e 185 de programas doutorais5. 2.1.2 Salas de aula As salas de aula estão situadas nos pisos 1, 2 e 3 do edifício B e dispõem de um mobiliário diversificado. A disposição do mobiliário é variável e pode assumir duas formas: (1) mesas encostadas lateralmente umas às outras e dispostas por filas ou (2) mesas, individuais, separadas umas das outras e com passagem entre elas. Estas disposições dependem da sala e da atividade aí desenvolvida, sendo a disposição (1) mais comum nas salas destinadas a aulas enquanto que a disposição (2) é mais utilizadas nas salas de exames/testes. Em termos de mobiliário, são utilizados sete modelos de cadeiras: cinco modelos antigos, provenientes das antigas instalações da faculdade, e dois modelos mais recentes, conforme se pode ver na Figura 2. Os quatro primeiros modelos são muito semelhantes entre si (modelos C1 a C4) e têm um assento horizontal e plano e um encosto aproximadamente perpendicular ao assento e, igualmente, plano. Os dois modelos novos (modelos C6 e C7) são muito diferentes dos antigos e entre si. O modelo C6 tem um assento com a borda da frente arredondada, permitindo uma melhor adaptação da cadeira às coxas. O encosto encontra-se inclinado para trás e possui uma concavidade. O sétimo modelo (C7), por sua vez, tem o assento inclinado para cima, com a borda da frente arredondada. O encosto tem uma inclinação para trás e é côncavo. Em relação às mesas, existem seis modelos diferentes, quatro deles transitaram das antigas instalações para as atuais enquanto os outros dois são mais recentes. Os modelos antigos (modelos M1 a M4) são semelhantes entre si. Os modelos M1 a M3 têm largura e comprimento idênticos e, apenas, diferem na altura (Figura 3). O modelo M4 tem o dobro da largura dos outros três, mas a mesma altura que o modelo M3. Os modelos mais recentes (M5 e M6) têm o mesmo design e a mesma altura mas o modelo M6 tem o dobro da largura. As salas de exame foram, também, consideradas como salas de aula porque, devido ao elevado número de alunos para as salas de aula existentes, elas são utilizadas como salas de aula durante o período de aulas. As cadeiras destas salas têm o encosto, aproximadamente, 5 http://sigarra.up.pt/fcnaup/pt/WEB_PAGE.INICIAL (Consultado em: 06/07/2013) Mestrado em Engenharia de Segurança e Higiene Ocupacionais 8 Revisão da Literatura perpendicular ao assento, com superfícies lisas e almofadadas (modelo C7). As mesas são as do modelo M1. Cadeiras C1 a C4 Cadeira C5 Cadeira C6 Cadeira C7 Figura 2 - Modelos de Cadeiras Mesas M1 e M2 Mesas M3 e M4 Mesas M5 e M6 Figura 3 - Cadeiras M1 a M6 Análise Ergonómica das Salas de Aula e de Informática da FEUP para os Alunos Sousa, Luís 9 2.1.3 Salas de desenho Estas salas possuem apenas um tipo de mobiliário que é ajustável (Figura 4). As cadeiras (modelo C8) possuem rodas, uma base para apoio dos pés, são ajustáveis em altura e o design do assento e do encosto é idêntico ao do modelo C7. As mesas (modelo M7) são, também elas, ajustáveis, tanto em altura como em inclinação do tampo. Figura 4 - Mobiliário de desenho 2.1.4 Anfiteatros Este ponto encontra-se dividido em anfiteatros e outros anfiteatros devido às diferentes características que possuem. Anfiteatros (B001, B002 e B003) Estes anfiteatros são as maiores salas de aula de que a faculdade dispõe, tendo capacidade para 184 alunos, com mobiliário característico de aulas teóricas expositivas e conferências. Os lugares encontram-se dispostos em filas com altura decrescente de trás para a frente, com cadeiras fixas (modelo C10), cujo assento é rebatível por meio de um sistema de molas (Figura 5). Não possuem mesas e, em vez disso, dispõem de uma base, com um apoio para o braço direito, rebatível nas cadeiras (modelo M9). Outros Anfiteatros (B004 a B035) Os outros anfiteatros são constituídos por filas de mesas (modelo M8) e cadeiras fixas (modelo C9), cujo assento é rebatível por meio de um sistema de molas (Figura 5). As filas encontram-se em níveis de altura diferentes, com altura decrescente da fila de trás para a da frente. Mestrado em Engenharia de Segurança e Higiene Ocupacionais 16 Revisão da Literatura O impacto da postura na coluna vertebral A coluna vertebral é uma estrutura complexa, e tem como funções: proteger a medula espinal, manter a postura vertical, auxiliar no movimento, suportar o peso corporal, ligar a cabeça ao sacro e ser uma base de inserção de músculos e costelas (Paraizo et al., 2012). A coluna vertebral é constituída por cinco regiões e 33 vértebras (Paraizo et al., 2012):  Cervical, com sete vértebras.  Torácica, com doze vértebras.  Lombar, com cinco vértebras.  Sacro, com cinco vértebras fundidas.  Cóccix, com quatro vértebras fundidas. A Figura 12 apresenta três representações esquemáticas da coluna vertebral, uma com vista anterior, outra lateral e uma última posterior, onde é possível observar-se as cinco regiões da coluna. Uma coluna vertebral sem problemas apresenta uma vista posterior e anterior com as vértebras alinhadas, enquanto que na vista lateral apresenta uma curvatura natural para trás (cifose) no tórax e duas para a frente, uma na cervical (pescoço) e outra na lombar (lordose) (Kroemer et al., 2010). Figura 12 - Esquema da coluna vertebral 7 7 http://www.acupunturaguarulhos.com.br/images/coluna-vertebral-ok_315.jpg?375 (Consultado em: 06/03/2013) Análise Ergonómica das Salas de Aula e de Informática da FEUP para os Alunos Sousa, Luís 17 Outros componentes importantes da coluna vertebral são os discos intervertebrais, que são os tecidos moles da mesma. Existem entre cada uma das 24 vértebras pertencentes às zonas cervical, torácica e lombar, excetuando entre a primeira e a segunda vértebras cervicais. Um trauma cumulativo nos tecidos moles da coluna (discos intervertebrais) pode resultar numa diminuição progressiva da força mecânica e, se não houver possibilidade de reparação, pode dar origem a lesões. Estas lesões advêm de movimentos como a flexão, a extensão, a flexão lateral, a torção e o levantamento de peso excessivo, podendo aumentar a severidade se a coluna não estiver alinhada (Iida, 2005; Pheasant & Haslegrave, 2006). Os discos intervertebrais possuem características que os tornam resistentes a forças enormes, e a movimentos e forças representados na Figura 13. Figura 13 - Tipos de força que podem atuar sobre as estruturas da Coluna Vertebral (Adaptado) 8 Sendo: a) Força de compressão; b) Força de cisalhamento; c) Força de tração; d) Tensão de corte. No seu centro são compostos por uma massa gelatinosa muito hidratada em adultos jovens que vai perdendo água com a idade (nucleus pulposus) e que se comporta como uma bola de gel indeformável. Esta característica é particularmente importante para absorver as forças compressivas que atravessam verticalmente a coluna, protegendo as vértebras. Lateralmente, os discos intervertebrais possuem fibrocartilagem composta por camadas de fibras colagénias, limitando o núcleo e conferindo resistência. Encontra-se bem adaptado a suportar cargas de flexão e torção. Com esta combinação, os discos atuam como um recipiente pressurizado com paredes grossas, como uma articulação multidirecional e como um absorsor de choques (Kroemer et al., 2010). Apesar da enorme capacidade para absorver choques, a coluna vertebral e os discos intervertebrais ficam debilitados após anos de uso e de abuso. Existem vários movimentos e posturas que podem afetar a coluna cervical e, consequentemente, afetar de diversas formas a coluna. Das lesões que podem afligir a coluna, as mais sérias são as que afetam a 8 http://www.fm.usp.br/fofito/fisio/pessoal/isabel/biomecanicaonline/articulacoes/coluna.php (Consultado em: 06/03/2013) Mestrado em Engenharia de Segurança e Higiene Ocupacionais 18 Revisão da Literatura integridade dos discos intervertebrais, resultando em hérnias discais devido ao rompimento dos mesmos (Kroemer et al., 2010). Más posturas também podem ter efeitos menos nefastos mas, mesmo assim, bastante incomodativos e incapacitantes. Os mais comuns são o desconforto, as dores no pescoço e as dores lombares (Caneiro et al., 2010; Claus et al., 2009; Corlett, 2006, 2008; Harrison et al., 1999; O'Sullivan et al., 2010; O'Sullivan et al., 2012; O’Sullivan et al., 2012; Roffey et al., 2010; Vergara & Page, 2002). A postura sentada De acordo com Iida (2005) o corpo para manter a posição sentada tem de exercer atividade muscular do dorso e do ventre. Dado que quando nos sentamos pretendemos manter a estabilidade do corpo enquanto descansamos ou exercemos uma determinada atividade, de forma confortável e fisiologicamente satisfatória, o facto de ser necessário exercer atividade muscular para manter a postura traz desconforto ao fim de algum tempo. O que se procura, então, é adotar uma postura neutra, isto é, a posição em que existe menor ativação muscular, sendo particularmente vantajosa quando se está sentado durante longos períodos. Segundo Saarni et al. (2007), a posição neutra é única para cada indivíduo. O conforto pode influenciar a maneira como realizamos a tarefa ou atividade enquanto estamos sentados, sendo importante conhecer os fatores que afetam o conforto. Pheasant & Haslegrave (2006) referem que existem três fatores determinantes para o conforto, como se pode ver esquematizado na Figura 14. Figura 14 - Fatores de conforto e desconforto na postura sentada (Adaptado de Pheasant & Haslegrave (2006)) As características do assento influenciam a postura adotada pelo utilizador, pelo que deve ter dimensões adequadas às dimensões corporais do utilizador e permitir o conforto Análise Ergonómica das Salas de Aula e de Informática da FEUP para os Alunos Sousa, Luís 19 necessário para a realização das tarefas, sendo que estas também devem ser adaptadas às condições físicas e mentais do utilizador. Quando uma pessoa se senta, a pélvis roda para trás, a coluna espalma, e as tuberosidades isquiáticas tornam-se a principal estrutura a suportar o peso na superfície de contacto. Os músculos glúteos e os depósitos adiposos formam uma camada almofadada à volta da estrutura posterior da pélvis e por baixo das tuberosidades isquiáticas. Esta camada costuma ser espessa em pé mas quando uma pessoa se senta as tuberosidades isquiáticas começam a descarregar o peso da parte superior do corpo nos tecidos moles, comprimindoos, ficando uma fina camada a proporcionar amortecimento e suporte. Estes tecidos têm capacidade para transmitir a pressão sem danificar, contrariamente às coxas, pelo que o peso não deve ser distribuído uniformemente por toda a superfície de contacto. À medida que a pressão aumenta por baixo das tuberosidades isquiáticas, o fornecimento sanguíneo aos tecidos da região pode ser restringido devido à compressão tecidular que excede a pressão hidrostática capilar. Este efeito pode-se manifestar através de dor ou desconforto. As variáveis que afetam a compressão dos tecidos e a pressão da interface no assento podem incluir fatores pessoais, antropométricos, posturais, e de design da cadeira (Corlett, 2006, 2008; Vos et al., 2006). A distribuição do peso corporal depende não só do formato do assento mas também da posição, fazendo variar os vetores da força do centro de gravidade, da força que passamos para o assento e a reação a essa força, e a força que exercemos com os pés no chão e a reação a essa força. A Figura 15 mostra como variam esses vetores numa posição sentada. Figura 15 - Distribuição da força na posição sentada (Harrison et al., 1999) Onde CG representa o vetor da força do centro de gravidade, RA representa o vetor da força de reação do assento, e RC representa o vetor da força de reação do chão É possível observar, na Figura 15, a alteração da posição do vetor da força do centro de gravidade (CG) que depende, neste caso, da inclinação do corpo. Em A e B o corpo encontra-se inclinado para frente e, como tal, o CG encontra-se deslocado para a frente da pélvis. Em C o tronco encontra-se alinhado com a pélvis tal como o CG. Em D o corpo encontra-se inclinado para trás alterando também o CG para uma posição atrás da pélvis. A alteração do CG introduz alterações em relação à forma como o corpo transfere as forças, sendo que em A e B mais de 25% do peso é transmitido pelos pés, em C cerca de 25% do peso corporal é transmitido pelos pés, e em D são transmitidos menos de 25% do peso corporal pelos pés (Harrison et al., 1999). Mestrado em Engenharia de Segurança e Higiene Ocupacionais 20 Revisão da Literatura Na posição C o CG não se encontra apenas alinhado com a pélvis mas também com a coluna vertebral. Desta forma, o momento gerado na coluna vertebral é menor permitindo descanso aos músculos de suporte do tronco. Apesar disso, devido ao posicionamento do sacro, que se encontra no centro da pélvis, há um aumento da pressão nos discos intervertebrais. Este aumento é uma consequência da diminuição da curvatura lombar e aumento da tensão dos músculos da parte de trás da coluna vertebral. Assim, o que era visto como uma potencial situação ideal parece não o ser (Corlett, 2006, 2008; O'Sullivan et al., 2010). Além da posição ainda existem fatores pessoais que influenciam a forma como uma pessoa se senta e interage com o assento. Os fatores pessoais que condicionam a forma como as pessoas se sentam são (Vos et al., 2006):  O género e a musculatura, sendo que os homens exercem maior pressão sobre o assento do que as mulheres devido a uma maior musculatura.  A altura, dado que maior altura implica maior pressão.  As variações na composição corporal que podem ser quantificadas através de vários índices, tais como, Reciprocal Ponder Index (RPI) (função da massa corporal e da altura), o Índice de Massa Corporal (IMC), e as categorizações gerais de magro, mediano, e obeso. Outro fator que influencia a forma como as pessoas se sentam é o fator postura. Este fator depende, também ele, de várias variáveis que têm sido reportadas como afetantes das condições fisiológicas internas. São utilizadas classificações subjetivas para avaliar essas condições, tais como, as sensações de conforto ou de desconforto, e efeitos secundários mensuráveis como a produtividade. A postura pode ser classificada como inclinada para a frente, ereta e reclinada. Sentar com a mesma postura numa posição fletida para a frente por longos períodos provoca uma tensão nos músculos, ligamentos e discos intervertebrais indesejável. De uma perspetiva biomecânica e fisiológica, os estudos evidenciam alterações posturais associadas com a variação no ângulo do encosto com o assento das cadeiras que pode ter um efeito significativo no corpo. Inclinações entre 100º e 120º provocam uma diminuição na pressão discal, sendo que a 120º eram mínimas e representam 50% das pressões a 90º, além de estar associado a uma redução atividade muscular das costas quando observado através de eletromiografia (EMG) (Harrison et al., 1999; Keegan, 1953; Troussier et al., 1999; Vos et al., 2006). Também o uso de apoios de braços provoca uma redução das pressões discais (Harrison et al., 1999). Por fim, existe ainda o fator design da cadeira, com imensas variáveis. Estas podem ser: o acolchoamento, os tecidos, os formatos do assento e do encosto das costas e o ângulo do assento, o apoio lombar, a altura do assento, etc. Algumas destas variáveis têm impactos relevantes na pressão na interface do assento, especialmente as variações da espessura do acolchoamento, da densidade e da composição, e o formato do assento (Vos et al., 2006). Vos et al. (2006) verificaram que tanto alterações nas cadeiras como na postura resultam em diferenças significativas da distribuição da pressão, sendo que o design da cadeira provoca maiores alterações na pressão. Análise Ergonómica das Salas de Aula e de Informática da FEUP para os Alunos Sousa, Luís 21 2.3.3 Posturas em ambiente escolar Impacto das atividades nas salas de aula As atividades, em sala de aula, de escrita, de leitura, de desenho ou de pintura requerem que os alunos estejam numa posição inclinada para a frente, com a cabeça inclinada para a frente. Outras atividades como observar o quadro, ver e ouvir o professor, e descansar proporcionam uma posição para trás, encostada ao encosto da cadeira (Goncalves & Arezes, 2012). As crianças têm de ficar sentadas durante longos períodos de tempo (Castellucci et al., 2013; Mokdad & Al-Ansari, 2009; Panagiotopoulou et al., 2004) durante as aulas. Cardon et al. (2004), durante o estudo que fizeram verificaram que 97% das crianças estudadas, com 8 anos de idade, passavam 97% do tempo das aulas em posições estáticas e um terço dessas crianças tinha o tronco dobrado para a frente a mais de 45º com a vertical. Noutro estudo, foi verificado que os alunos passavam cerca de 25% do tempo de aula com uma flexão do tronco entre 20º e 45º e 34% do tempo com uma flexão de pescoço superior a 20º durante 34% do tempo. Geldhof et al. (2007), num estudo com crianças dos 8 aos 12 anos, verificaram que as crianças se sentavam de forma estática durante 85% do tempo e 28% dessas crianças tinham o tronco inclinado ou fletido para a frente. Apenas durante 9% do tempo, as crianças se sentavam dinamicamente e 36% das mesmas usava o encosto da cadeira. Parece existir então, uma predominância de uma postura estática por longos períodos durante a infância e adolescência, nas salas de aulas, influenciando, desde muito cedo, negativamente a postura. Os hábitos posturais adquiridos durante a juventude tornam-se muito difíceis de alterar mais tarde na adolescência ou na vida adulta (Yeats, 1997). É de esperar que se mantenham os hábitos posturais, desde a infância até à frequência universitária se se mantiverem as atividades nas salas de aulas. A postura nas aulas é influenciada pelas medidas antropométricas dos estudantes, pelas atividades realizadas e pelas medidas e design do mobiliário escolar (Panagiotopoulou et al., 2004). Desta forma, para melhorar a postura durante o período de aulas, deve ser considerada uma adaptação do mobiliário escolar nas diversas etapas da vida estudante, sendo a mais relevante nesta dissertação a etapa universitária. Implicações do mobiliário escolar Podem ser encontrados vários tipos de mobiliário nas escolas que podem variar de acordo com a especificidade das atividades praticadas nas salas, com o nível escolar, com a preocupação ergonómica e com a localização geográfica. Corroborando esta ideia, em escolas primárias, no Chile (Castellucci et al., 2010), na Grécia (Panagiotopoulou et al., 2004) e no Reino Unido (Knight & Noyes, 1999), observou-se a existência de mesas para dois alunos com cadeiras. No ensino secundário foram encontradas cadeiras individuais com apoio para o braço e escrita (Dianat et al., 2013), no Irão, e cadeiras de plástico de exterior (Niekerk et al., 2013), na África do Sul. No ensino Universitário foram analisadas Mestrado em Engenharia de Segurança e Higiene Ocupacionais 22 Revisão da Literatura cadeiras individuais com apoio para o braço e escrita, no Sri Lanka e na Índia (Khanam et al., 2006; Thariq et al., 2010). Apesar da variabilidade existente no mobiliário educativo, este deve ter sempre como função facilitar a aprendizagem, providenciando um ambiente livre de stress e confortável. Para isso ocorrer o mobiliário terá de estar adequado à população e às atividades exercidas nas salas de aula. Vários autores fornecem linhas de orientação pertinentes sobre como se adequar as cadeiras e as mesas, tornando o ambiente em sala de aula o mais propício possível a conciliar o ensino com a saúde e conforto dos estudantes. Goncalves & Arezes (2012) e Candy et al. (2012) indicam que o uso de mesas e cadeiras com superfícies inclinadas tem o potencial de reduzir a flexão do tronco e do pescoço, preservando a lordose lombar natural e diminuindo as dores nas costas. Esta postura pode melhorar a performance, eficiência e o bem-estar da criança. Se houver espaço para as pessoas esticarem as pernas quando estão sentadas, alterando o ângulo formado pelas pernas, é possível que se evite ou reduza a rigidez ou as cãibras musculares (Cascioli et al., 2011). O uso de mobiliário ajustável é vulgarmente referido como sendo preferível para os estudantes e adultos já que promove a saúde, o conforto, a diminuição da incidência de sintomas músculo-esqueléticos e de dores e está associado a melhores resultados académicos (Koskelo et al., 2007; Straker et al., 2006). Os autores Grimes & Legg (2004) afirmam que a ajustabilidade permite assegurar uma maior igualdade de oportunidades educacionais. Além dos benefícios para a saúde e para o bom ambiente em sala de aula, o mobiliário ergonomicamente bem concebido é considerado pelas crianças da escola como mais confortáveis do que o tradicional para a realização das tarefas escolares (Troussier et al., 1999). Apesar das diferenças nas dimensões das crianças, que têm vindo a aumentar ao longo dos anos devido às alterações no seu padrão de vida, nos hábitos alimentares e à falta de exercício físico, ainda se verifica a existência de mobiliário escolar com um design de há décadas atrás (Oyewole et al., 2010). Estas mesas, descritas como possuindo um design convencional, com dimensões fixas são frequentemente descritas como desadequadas para as dimensões das crianças (Saarni et al., 2009a). É impossível que um mobiliário com dimensões fixas seja capaz de corresponder às necessidades de todos os utilizadores de uma grande população. Apesar de todas as recomendações e estudos efetuados nesta matéria verifica-se a existência de mobiliário desadequado e não ajustável devido à metodologia de construção one-size-fits-all (Oyewole et al., 2010). Na maioria dos casos são utilizadas mesas e cadeiras fixas que obrigam à adoção de posturas forçadas (Khanam et al., 2006; Oyewole et al., 2010; Thariq et al., 2010). São exemplo disso algumas cadeiras que possuem ângulos do encosto que impõem a postura ereta, no entanto, esta não consegue ser mantida pelos alunos por mais de um ou dois minutos sem resultar em fadiga, desconforto e posturas fracas (Goncalves & Arezes, 2012), conduzindo a uma alternância constante dessa posição para outras. Pode ainda levar ao surgimento de problemas posturais e dores nas costas (Cardon et al., 2004). No entanto, a desadequação pode advir não somente da retidão da cadeira utilizada como de uma Análise Ergonómica das Salas de Aula e de Informática da FEUP para os Alunos Sousa, Luís 23 dissonância entre as dimensões do mobiliário e as características antropométricas da população utilizadora, tendo Trevelyan & Legg (2006) observado que esse facto estava associado à ocorrência de dor nas costas em crianças estudantes. Outro exemplo é o uso de uma cadeira mal desenhada e com mau alinhamento postural. Niekerk et al. (2013), verificou nesses casos que ao sentar por tempos prolongados havia uma prevalência de 70% de dores de costas nos estudantes do ensino secundário. Também a falta de adequação entre o comprimento da coxa e a profundidade do assento está significativamente ligada ao desconforto sentido, na posição sentada, e a inadequação entre a distância cotovelo-assento e a altura da mesa está significativamente relacionada com dores no pescoço e nos ombros (Grimes & Legg, 2004). Então, a necessidade de adequar o mobiliário exige que sejam respeitadas algumas condições, isto é, que o design tenha em conta os seguintes parâmetros (Knight & Noyes, 1999): a tarefa exercida, os fatores posturais, a análise ortopédica, a antropometria, e os fatores organizacionais. Introduzindo alterações ao mobiliário tendo em conta estas considerações torna possível adaptá-lo ao ambiente de sala de aula. Mesmo assim, uma mesa ou cadeira que seja adaptada a uma dada população pode não ser adequada para outra população devido a duas restrições principais (Gouvali & Boudolos, 2006):  Diferenças étnicas e socioeconómicas;  Alterações periódicas na antropometria. Um estudo realizado por Mokdad & Al-Ansari (2009), com crianças com idades compreendidas entre os 6 e os 12 anos, concluiu que as crianças do Bahrain são mais pequenas que as americanas e que o mobiliário escolar deveria ser feito com base nos dados antropométricos das crianças utilizadoras. Estas restrições podem ser ultrapassadas se forem criadas bases nacionais de dados antropométricos que, de acordo com Kaya et al. (2003), devem ser atualizadas a cada 5 anos devido a alterações antropométricas geradas por efeitos de altitude e clima regional. Tal como entre diferentes culturas, o uso de mobiliário com dimensões idênticas em diferentes grupos etários deve ser também evitado, dado que as medidas antropométricas variam muito entre diferentes grupos etários (Jeong & Park, 1990). Desta forma, a introdução de mobiliário com dimensões adequadas à população utilizadora é pertinente, já que vários estudos efetuados apontam para uma significativa melhoria no comportamento das crianças durante a realização das tarefas e uma vincada alteração na posição sentada após a introdução de novo mobiliário (Cardon et al., 2004; Heyman & Dekel, 2009; Knight & Noyes, 1999; Saarni et al., 2009a). No entanto, mesmo quando existe mobiliário adequado e ergonomicamente bem desenhado as crianças podem não se sentar automaticamente com uma postura adequada, razão pela qual o mobiliário por si só não resolve o problema postural. É necessária uma educação de postura para incutir os princípios ergonómicos posturais combinada com o fornecimento de mobiliário adequado (Foltran et al., 2012). Por outro lado, Geldhof et al. (2007) acreditam que como os alunos têm de permanecer nas aulas durante longas horas em posturas estáticas, uma ação preventiva seria alterar o Mestrado em Engenharia de Segurança e Higiene Ocupacionais 24 Revisão da Literatura formato das aulas, permitindo uma alteração frequente das posições das crianças nas salas de aula. Para o contexto universitário não há muitos estudos, talvez porque se torna mais importante a utilização de mobiliário que promove posturas corretas durante a infância do que na fase adulta porque é nas idades jovens que os hábitos de sentar são formados (Yeats, 1997). Mas, num estudo realizado por Thariq et al. (2010), verificou-se que as cadeiras com apoio para escrita, utilizadas numa universidade do Sri Lanka, dificilmente estarão aptas a satisfazer as exigências posturais e de conforto dos estudantes universitários no seu ambiente de aprendizagem. Também, Khanam et al. (2006), ao avaliarem o mesmo tipo de mobiliário universitário, incluindo as cadeiras com apoio para escrita, concluíram que o mobiliário era desconfortável devido às suas dimensões. É necessário mais investigação, a nível universitário, para determinar a intervenção ergonómica mais eficaz, dado que é muito importante que o mobiliário escolar seja construído/escolhido com base nas medidas antropométricas dos estudantes. Consequências de posturas inadequadas As atividades de escrita e de leitura são efetuadas muitas vezes em superfícies horizontais com inclinações para a frente da cabeça e do tronco aliadas a posturas estáticas. É originada uma sobrecarga sobre os músculos, ligamentos e discos intervertebrais na coluna vertebral da criança (Cardon et al., 2004; Cascioli et al., 2011; Kumar & Mital, 1992; Saarni et al., 2009b), tornando esta posição altamente prejudicial para a coluna (Goncalves & Arezes, 2012). Más posturas prolongadas além de efeitos biomecânicos e músculoesqueléticos negativos também têm efeitos fisiológicos como circulação impedida, consequências psicossociais (tensões emocionais e fraca sensação de conforto) (Geldhof et al., 2007). Estas posturas podem ter efeitos a curto-prazo, como desconforto e dor de costas e pescoço (Candy et al., 2012; Murphy et al., 2004; Niekerk et al., 2013; Saarni et al., 2009b), que podem servir como alerta para as posturas erradas adotadas em ambiente de sala de aula. Se estes sintomas forem negligenciados, os efeitos podem-se repercutir a longo prazo e, eventualmente degenerar em situações mais graves, já que vários desvios posturais são originados durante a infância e a adolescência que são períodos de rápido crescimento músculo-esquelético e quando a coluna se encontra mais suscetível a deformações (Parcells et al., 1999) e degenerações precoces (Cardon et al., 2004; Phélip, 1999). Aliás, as dores de costas em idades jovens são preditivas de dores de costas na idade adulta (Cardon et al., 2004; Geldhof et al., 2007; Papageorgiou et al., 1996). O uso de computadores nas escolas O recurso às tecnologias da informação e comunicação (TIC) tem vindo a crescer rapidamente. Hoje em dia são utilizadas em praticamente todos os ramos de atividade, inclusivamente na educação, tendo tornado o uso de computadores e equipamentos informáticos uma presença constante dentro das salas de aula. Análise Ergonómica das Salas de Aula e de Informática da FEUP para os Alunos Sousa, Luís 25 Verifica-se um benefício do recurso às TIC com o aumento da utilização dos computadores pelos mais jovens, houve um aumento das competências informáticas e, segundo Dockrell et al. (2010), existe uma correlação estatisticamente significativa entre as competências informáticas dos estudantes e o seu nível de pensamento crítico. No entanto, os efeitos negativos da incorreta utilização dos computadores na saúde dos utilizadores são subestimados, de tal forma que continuam a ser pouco considerados os fatores ergonómicos no momento da disponibilização dos computadores nas escolas. Em muitas situações são introduzidos com adaptações mínimas do mobiliário ou mesmo nenhumas, e sem ter em atenção a ergonomia (Dockrell et al., 2010; Robbins et al., 2009). O espaço e o mobiliário (ambiente físico das salas) desempenham um papel significativo nas consequências negativas do uso dos computadores nas escolas e, como tal, devem ser considerados no momento em que são disponibilizados aos alunos (Dockrell et al., 2010). Observa-se globalmente esta tendência de introdução de um novo equipamento sem o cuidado de o tornar ergonomicamente acessível. Em estudos como o de Niekerk et al. (2013), em que descobriram que existe uma disparidade substancial entre as características antropométricas dos alunos do ensino secundário sul-africanos e as cadeiras dos laboratórios informáticos das escolas. Gillespie (2002), verificou que as áreas típicas de trabalho com computadores das escolas americanas não são apropriadas para as crianças e o de Breen & Breen (2003), que observaram situações semelhantes nas escolas inglesas. Se não forem tomadas as devidas precauções a respeito da frequência e do uso inapropriado dos computadores, poderão ocorrer problemas para a saúde dos estudantes. À semelhança de qualquer outro equipamento, é expectável que a falta de ergonomia no mobiliário dos computadores conduza os seus utilizadores, neste caso os alunos, à adoção de posturas de risco quando utilizam os computadores. Desta forma, é gerado um potencial capaz de criar distúrbios músculo-esqueléticos (Laser et al., 1998). Na mesma linha, vários outros estudos relatam o aparecimento destes distúrbios relacionados com a utilização de computadores, como é o caso de Harris et al. (2005) que aferiram a existência de dores no pescoço relacionadas com posturas devido a contrações prolongadas da musculatura pescoço/ombros e de Robbins et al. (2009) que verificaram a existência de crianças estudantes a reportar desconforto com o uso de computadores de mesa em vários países. Já se observa um número crescente de doenças relacionadas com problemas visuais, musculares e esqueléticos em indivíduos (crianças e adultos) resultantes do uso prolongado de computadores (Keser & Bayir, 2009). Na interface de comunicação homem-computador existem vários controlos e indicadores, o que torna a elaboração de uma área de trabalho um processo complexo. No entanto, são apenas referidos os mais importantes para o estudo em questão:  Monitor – este indicador permite ao utilizador observar o que se passa no computador, visualizar textos, vídeos e o que ocorre quando utiliza os controlos. Necessita de uma distância de conforto visual para assegurar uma interação confortável (Pheasant & Haslegrave, 2006). Esta distância também depende do tamanho do monitor, mas também é vital a regulação do brilho e do contraste, ter Mestrado em Engenharia de Segurança e Higiene Ocupacionais 32 Objetivos e metodologia rápida e intuitiva. A origem do referencial vertical foi considerada como sendo o topo do chão de madeira (união do chão à parede e início do papel milimétrico) e do referencial horizontal a união das paredes uma à outra. Equipamento auxiliar de Medição: Antropómetro de Harpender As medidas mais complicadas de se obter com o antropómetro fixo, devido a exigirem que fossem adotadas posturas capazes de influenciar a medição, foram obtidas com recurso ao antropómetro portátil. O antropómetro portátil era um antropómetro de harpender da marca “Holtain Limited”, gentilmente cedido, para a realização deste trabalho, pelo Professor Doutor Pedro Arezes, através da Escola de Engenharia da Universidade do Minho, ver Figura 18. As medidas obtidas com este equipamento foram a espessura da coxa, a espessura abdominal, a largura dos ombros (bideltoide) e a largura da anca. Desta forma, a realização das medições foi efetuada com a máxima precisão e seguindo, da mesma forma, a metodologia descrita na norma ISO 7250-1:2008. Este instrumento permite a medição através da ponta dos seus braços com o auxílio, neste caso, de duas hastes metálicas. A sua leitura é direta e precisa, ao milímetro mais próximo, numa gama de 50 mm a 570 mm. Figura 18 - Antropómetro de Harpender 9 Folha de registo Para a recolha dos dados foi elaborada uma folha de registo que se encontra no anexo I. Possui informação sobre o estudo efetuado, como o título da dissertação e uma breve explicação da folha. O seu conteúdo encontra-se dividido em três partes:  A primeira é de obtenção dos dados biográficos, inquirindo o aluno sobre a idade, género, faculdade, curso e nacionalidade.  A segunda parte é um questionário com três perguntas sobre o conforto das salas. A primeira pergunta inquire sobre se o/a aluno/a sente algum tipo de desconforto ao 9 http://www.anthropometer.com/anth.php (Consultado em: 10/03/2013) Análise Ergonómica das Salas de Aula e de Informática da FEUP para os Alunos Sousa, Luís 33 utilizar as salas de aula e/ou de informática da FEUP. A segunda, com vários campos de escolha (sala de aulas, sala de informática, anfiteatros, e outros anfiteatros), visa conhecer as salas em que os alunos sentem desconforto. A terceira pergunta, possuindo vários campos de escolha (mesas, cadeiras, mesas dos outros anfiteatros, cadeiras dos outros anfiteatros, cadeiras de anfiteatros, computadores, e portáteis) pretende averiguar com que equipamento o aluno sente desconforto.  A terceira parte é destinada ao registo dos dados antropométricos. Nesta parte, enquanto se efetuavam as medições anotava-se o valor obtido. Foi utilizada uma imagem como auxílio visual da medição e da anotação da medida antropométrica obtida (ver Figura 19). Figura 19 - Medidas antropométricas Legenda: 1.1 – Altura (de pé); 1.2 - Altura dos olhos (rel. ao solo); 1.3 - Largura dos ombros (bideltoide); 1.4 - Largura da anca; 1.5 - Alcance funcional anterior; 1.6 - Espessura abdominal; 2.1 - Altura sentado (rel. ao assento); 2.2 - Distância olhos-assento; 2.3 - Altura do poplíteo; 2.4 - Distância cotovelo-assento; 2.5 - Espessura da coxa; 2.6 - Distância coxa-poplíteo; 2.7 - Comprimento máximo da coxa; 2.8 - Distância cotovelo-punho. Para a medição do mobiliário foi utilizada a mesma fita métrica utilizada na calibração do antropómetro fixo. Foi, também, calculado o ângulo do assento das cadeiras com o plano horizontal e o ângulo do encosto com o assento das cadeiras. Para calcular o ângulo do encosto com o assento, mediu-se o comprimento do assento, do encosto e a distância as extremidades deles, calculando-se os ângulos internos do triângulo formado. Já para o cálculo do ângulo do Mestrado em Engenharia de Segurança e Higiene Ocupacionais 34 Objetivos e metodologia assento com o plano horizontal, mediram-se as alturas posterior e anterior do assento e o seu comprimento, calculando-se também os ângulos internos do triângulo formado. 3.2.4 Métodos Medições A obtenção dos dados antropométricos foi realizada a partir dos voluntários vestidos com a roupa que traziam no momento da abordagem. Foi pedido, tendo todos os voluntários acedido, que ficassem com a roupa mais fina que trouxessem vestida, tendo ficado alguns em t-shirt e outros com camisolas de muito pouca espessura. Nenhum voluntário foi medido com casaco. Em termos de roupa dos membros inferiores muitos dos voluntários estavam de calças, maioritariamente de jeans, havendo voluntários do sexo feminino de saia ou vestido. De acordo com Feathers et al. (2004), o erro introduzido quando se efetuam medições com roupa fina não aumenta o valor da medição, apenas podendo dificultar a localização do ponto de medição. Todos os voluntários encontravam-se descalços para não existir o erro introduzido pelo calçado. As medições foram efetuadas apenas por um observador para eliminar o erro que se obtém quando existem vários observadores, isto é, o erro do fator de consistência das medições. As medidas de pé foram tiradas com os voluntários de pé, em posição ereta e relaxada, encostados a um dos lados do antropómetro fixo. As medidas sentadas foram recolhidas com os voluntários sentados, em posição ereta e relaxada num banco com altura de 384 milímetros, com as pernas dobradas segundo um ângulo de 90º, os pés pousados no solo e as costas e cabeça encostadas ao antropómetro fixo. O método de recolha foi baseado na norma ISO 7250-1:2008 - Medições básicas do corpo humano para design tecnológico. O método de recolha de pé encontra-se ilustrado e discriminado na Tabela 1. Tabela 1 - Medidas antropométricas: medidas e método Figura Medida Descrição Método Altura Distância vertical do solo ao ponto mais alto da cabeça (vértice). Indivíduo de pé completamente ereto com os pés juntos. Cabeça orientada segundo o plano de Frankfurt. Análise Ergonómica das Salas de Aula e de Informática da FEUP para os Alunos Sousa, Luís 35 Tabela 1 – Medidas antropométricas: medidas e método (Continuação) Figura Medida Descrição Método Altura dos olhos (Rel. ao solo) Distância vertical do solo ao canto exterior do olho. Indivíduo de pé completamente ereto com os pés juntos. Cabeça orientada segundo o plano de Frankfurt. Largura dos ombros (bideltoide) Distância da maior protusão lateral dos músculos deltoides, direito e esquerdo. Indivíduo de pé completamente ereto com os ombros relaxados Largura das ancas Maior distância horizontal na anca. Indivíduo de pé completamente ereto com os pés juntos. Medida obtida sem efetuar pressão na carne das ancas Espessura abdominal Maior distância horizontal de uma superfície vertical à parte mais afastada do abdómen. Indivíduo de pé completamente ereto, com os braços caídos livremente. O método de recolha na posição sentada encontra-se discriminado na Tabela 2. Mestrado em Engenharia de Segurança e Higiene Ocupacionais 36 Objetivos e metodologia Tabela 2 - Medidas antropométricas sentadas: medidas e método Figura Medida Descrição Método Altura sentado (Rel. ao assento) Distância vertical desde a superfície horizontal do assento ao canto exterior do olho. Indivíduo sentado completamente ereto com as coxas totalmente suportadas pelo assento e a parte inferior das pernas completamente livres. Cabeça orientada segundo o plano de Frankfurt. Distância olhos-assento Distância vertical desde a superfície horizontal do assento até ao ponto mais alto da cabeça (vértice). Indivíduo sentado completamente ereto com as coxas totalmente suportadas pelo assento e a parte inferior das pernas completamente livres. Cabeça orientada segundo o plano de Frankfurt. Altura do poplíteo Distância vertical da superfície de contacto dos pés até à superfície mais baixa da coxa por trás do joelho. Indivíduo sentado com a coxa e a perna com um ângulo de 90º. Distância cotovelo-assento Distância vertical desde a superfície horizontal do assento até ao ponto mais baixo do osso do cotovelo dobrado com um ângulo de 90º com o antebraço na horizontal. Indivíduo sentado completamente ereto com as coxas totalmente suportadas pelo assento e a parte inferior das pernas completamente livres. Braço caído livremente e o antebraço horizontal. Espessura da coxa Distância vertical da superfície do assento ao ponto mais alto da coxa. Indivíduo sentado ereto com os joelhos dobrados a 90º, com os pés assentes no chão. Análise Ergonómica das Salas de Aula e de Informática da FEUP para os Alunos Sousa, Luís 37 Tabela 2 - Medidas antropométricas sentadas: medidas e método (continuação) Figura Medida Descrição Método Distância coxa-poplíteo Distância horizontal da concavidade do joelho ao ponto mais afastado da nádega. Indivíduo sentado completamente ereto, com as coxas bem apoiadas no assento e com as pernas caídas livremente. O ponto mais afastado da nádega está encostado à superfície vertical. Comprimento máximo da coxa Distância horizontal do ponto mais extremo da parte superior do joelho e o ponto mais afastado das nádegas. Indivíduo sentado completamente ereto, com as coxas bem apoiadas no assento e com as pernas caídas livremente. O ponto mais afastado da nádega está encostado à superfície vertical. Distância cotovelo-punho Distância horizontal da parte de trás do braço (no cotovelo) ao eixo da pega da mão, com o cotovelo dobrado a 90º. Indivíduo sentado ereto com o braço caído livremente. A mão segura uma caneta em pega de martelo contra superfície vertical de medida. Mobiliário A FEUP possui diversos modelos de mobiliário nas salas de aula (salas e anfiteatros), apesar de nas salas de informática não variar. Foram, então, com o auxílio de um contínuo dos serviços técnicos de manutenção, visitadas as salas com os diferentes tipos de mobiliário e, com a fita métrica utilizada na calibração do antropómetro, foram efetuadas as medições do seguinte mobiliário:  Cadeiras – Altura na parte da frente do assento, altura na parte de atrás do assento, largura do assento, altura do encosto e largura do encosto;  Mesas – Altura interior da mesa, altura do tampo da mesa, comprimento do tampo e largura do tampo.  Mesa de apoio à escrita dos auditórios (B001 a B003) – Altura interior da mesa, altura atrás da mesa, comprimento das laterais da mesa, largura da mesa, distância da mesa ao encosto da cadeira (espaço abdominal). Tratamento dos dados antropométricos Média e desvio-padrão Mestrado em Engenharia de Segurança e Higiene Ocupacionais 38 Objetivos e metodologia Após a recolha dos dados, foi calculada a média para cada uma das medidas antropométricas de acordo com a equação 1: Equação 1 Onde: m = Média; n = Número de medições; xi = Valor da medição Para cada valor de média calculado, foi necessário calcular o desvio padrão para se ter uma noção da dispersão dos valores, podendo-se observar a fórmula de cálculo através da equação 2: Equação 2 Onde: s = Desvio-padrão; m = Média; n = Número de medições; xi = Valor da medição. Cálculo dos percentis O cálculo do percentil permite saber qual o valor de uma determinada medida que corresponde a uma dada percentagem da população, e pode ser calculado a partir da equação 3: Equação 3 Onde: Pp = Percentil de ordem p; m = Média; s = Desvio-padrão; ZP = Constante para o percentil p, obtida a partir de uma tabela de distribuição normal. Nível de confiança Com a amostra obtida, foi possível calcular o nível de confiança das medições para o tamanho da amostra através da equação 4: Equação 4 Onde: Zα/2 = Variável tabelada da distribuição normal padrão, para um nível de confiança α; N' = Tamanho da amostra obtido; s = Desvio-padrão; m = Média; ε = Erro da amostra; α = Nível de significância. Dimensão da amostra Análise Ergonómica das Salas de Aula e de Informática da FEUP para os Alunos Sousa, Luís 39 Para o cálculo da dimensão da amostra que seria necessária com a média e o desvio padrão obtido, para um nível de confiança de 95%, utilizou-se a equação 5 (Arezes et al., 2006): Equação 5 Onde: N' = Tamanho da amostra mínimo necessário; m = Média; s = Desvio-padrão; Zα/2 = Variável tabelada da distribuição normal padrão, para um nível de confiança α; α = Nível de significância; ε = Erro da amostra. Para o cálculo do tamanho mínimo da amostra (N’) utilizou-se a equação 5 e os seguintes pressupostos (Arezes et al., 2006):  Admitiu-se um erro máximo de 5 milímetros;  Um nível de confiança de 95%;  A dimensão escolhida foi apenas a altura de pé porque é a dimensão que possui a maior média; Cálculo do coeficiente de variação (CV) Para se saber a variabilidade de cada uma das medidas antropométricas, calculou-se o CV através da equação 6 (Pheasant & Haslegrave, 2006): Equação 6 Onde: CV = Coeficiente de Variação; m = Média; s = Desvio-padrão. Normalidade Para se efetuar o teste da normalidade dos dados antropométricos obtidos foi utilizando o teste estatístico de Kolmogrov-Smirnoff (K-S), para um nível de confiança de 95% e um erro de 5%, com a ferramenta “excel”. Compatibilidade do mobiliário com a população Os critérios para a avaliação da compatibilidade foram definidos tendo em conta as seguintes definições:  Compatibilidade – A dimensão do mobiliário é compatível com a dimensão antropométrica do aluno;  Compatibilidade limitada – A dimensão antropométrica do aluno é compatível apenas com parte da dimensão do mobiliário;  Incompatibilidade – A dimensão do mobiliário não é compatível com a dimensão antropométrica do aluno; Mestrado em Engenharia de Segurança e Higiene Ocupacionais 40 Objetivos e metodologia  Incompatibilidade Inferior – A dimensão do mobiliário é superior à dimensão antropométrica do aluno.  Incompatibilidade superior – A dimensão do mobiliário é inferior à dimensão antropométrica do aluno. Altura do assento Para se verificar a compatibilidade da altura do assento com a altura do poplíteo, utilizouse a equação 7 (Castellucci et al., 2010; Dianat et al., 2013): (AP + CC) cos 30º ≤ Altura do Assento ≤ (AP + CC) cos 5º Equação 7 Onde: AP = Altura do poplíteo; CC = correção do calçado. Largura do assento Para se aferir a compatibilidade da largura do assento com a largura da anca, utilizou-se a equação 8 (Castellucci et al., 2010): LA ≤ Largura do Assento Equação 8 Onde: LA = Largura da Anca. Comprimento do assento A compatibilidade do comprimento do assento com a distância coxa-poplíteo foi verificada a partir da equação 9 (Castellucci et al., 2010; Dianat et al., 2013; Parcells et al., 1999): 80% CCP ≤ Comprimento do Assento ≤ 95% CCP Equação 9 Onde: CCP = Comprimento Coxa-Poplíteo. Espaço para as coxas Para se verificar a compatibilidade do espaço para as coxas e a espessura das coxas, utilizou-se a equação 10 (Castellucci et al., 2010): EC + 20 < Espaço entre cadeira e mesa Equação 10 Onde: EC = Espessura da coxa. Altura do cotovelo Para se avaliar a compatibilidade da distância do topo da mesa ao assento com a altura do cotovelo sentado, utilizou-se a equação 11 (Castellucci et al., 2010; Dianat et al., 2013): DCA ≤ Distância mesa-cadeira ≤ DCA + 50 Equação 11 Análise Ergonómica das Salas de Aula e de Informática da FEUP para os Alunos Sousa, Luís 41 Onde: DCA = Distância Cotovelo-Assento. Espaço para as pernas De acordo com Pheasant & Haslegrave (2006), a ISO 14738:2002 recomenda um espaço para as pernas, para a frente, na posição sentada, de 547 milímetros à altura do joelho e de 882 milímetros ao nível dos pés. Apesar de ser um valor referido numa norma ISO, é necessário ter em conta que estes valores foram obtidos para outras populações que, muito provavelmente, são diferentes da estudada, pelo que a sua utilização é apenas para efeito de estudo. Altura do monitor De acordo com Pheasant & Haslegrave (2006) e Horikawa (2001), a altura do monitor deve ser ligeiramente inferior à altura dos olhos do utilizador sentado, a linha do olhar deve fazer um ângulo até 15º com o nível horizontal dos olhos e centro do monitor e o olhar deve ficar perpendicular à superfície central do monitor. Cumulativamente, o monitor deve ficar aproximadamente a uma distância entre 500 e 750 milímetros do utilizador para melhor conforto visual (Pheasant & Haslegrave, 2006). O critério utilizado baseou-se nestes dados e nos ângulos formados pelos triângulos exemplificados na Figura 20. Como se sabia a distância que o utilizador tem de estar em linha reta do centro do monitor (l), o ângulo α (15º) e β (75º), foi possível obter o valor da distância do centro do monitor até à linha horizontal do olhar (d), com a equação 12: d = l x tan (α) Equação 12 Depois, para o triângulo adjacente, para obter a altura até à linha horizontal dos olhos (y) foi adicionada metade da altura do ecrã (1/2 hecrã) com d e aplicando a trigonometria obteve-se a equação 13: Dou! Equação 13 Para finalizar, a altura H será dada pela soma de y com a altura dada pelo pé do monitor (hpé) e um fator de correção de 30 milímetros para a concavidade da cadeira e inclinação de 15º da cabeça dos alunos, representada na equação 14 (Figura 20): Daa! Dá Equação 14 Mestrado em Engenharia de Segurança e Higiene Ocupacionais 48 Tratamento e Análise de Dados Tabela 6 - Média e desvio padrão (s) da população masculina (n=131) e feminina (n=75) (em mm) e teste tstudent Dimensão Antropométrica População masculina População feminina Teste t-student m s m s g.l. p Altura de Pé 1751 65 1625 56 174 <0,00001 Altura dos Olhos (Rel. Solo) 1635 65 1515 53 180 <0,00001 Distância Cotovelo-Punho 357 19 328 16 175 <0,00001 Alcance Funcional Anterior 733 38 677 31 181 <0,00001 Altura Sentado (Rel. Assento) 925 32 868 30 162 <0,00001 Distância Olhos-Assento 808 32 758 28 171 <0,00001 Espessura da Coxa 190 23 171 28 130 <0,00001 Altura do Poplíteo 420 28 392 20 192 <0,00001 Distância Coxa-Poplíteo 490 28 466 29 150 <0,00001 Comprimento Máximo da Coxa 615 31 580 37 134 <0,00001 Espessura Abdominal 264 31 249 37 133 0,00460 Distância Cotovelo-Assento 245 24 238 25 150 0,04678 Largura dos Ombros (Bideltoide) 482 34 424 32 159 <0,00001 Largura das Ancas 347 26 346 33 128 0,76219 4.2.3 Coeficiente de variação O CV, calculado com a equação 6, encontra-se descrito na Tabela 7. Tabela 7 - Coeficiente de variação da amostra e de referência (em %) Dimensão Antropométrica CV Homens Mulheres Altura de Pé 3,7 3,4 Altura dos Olhos (Rel. Solo) 4,0 3,5 Distância Cotovelo-Punho 5,3 4,9 Alcance Funcional Anterior 5,2 4,6 Altura Sentado (Rel. Assento) 3,5 3,5 Distância Olhos-Assento 4,0 3,7 Espessura da Coxa 12,0 16,4 Altura do Poplíteo 6,6 5,1 Distância Coxa-Poplíteo 5,7 6,2 Comprimento Máximo da Coxa 5,1 6,4 Espessura Abdominal 11,8 14,9 Distância Cotovelo-Assento 9,9 10,6 Análise Ergonómica das Salas de Aula e de Informática da FEUP para os Alunos Sousa, Luís 49 Tabela 7 - Coeficiente de variação da amostra e de referência (em %) (continuação) Dimensão Antropométrica CV Homens Mulheres Largura dos Ombros (Bideltoide) 7,0 7,6 Largura das Ancas 7,4 9,4 4.3 Perceção do desconforto sentido na utilização do mobiliário escolar e dos equipamentos utilizados No breve inquérito realizado antes da recolha das dimensões antropométricas, os participantes responderam a três perguntas destinadas a avaliar a perceção dos estudantes sobre o desconforto do mobiliário das salas de aula e de informática, assim como dos equipamentos utilizados. O template do questionário encontra-se apresentado no anexo I. 4.3.1 Perceção de algum tipo de desconforto sentido na utilização das salas de aula e/ou de informática À pergunta “Sente algum tipo de desconforto a utilizar as salas de aulas e/ou salas de informática?”, 69,9% dos participantes responderam que sentem algum tipo de desconforto e 30,1% responderam que não sentem qualquer desconforto (Figura 23). Em termos das respostas dos participantes, a resposta “sim” é composta por 61% da população masculina e 39% pela população feminina. No entanto, dado que a amostra é constituída maioritariamente por elementos do sexo masculino, a percentagem das respostas “Sim” da população masculina em relação ao total de elementos do sexo masculino é de 67,2%, enquanto que a percentagem das respostas “Sim” da população feminina em relação ao total de elementos do sexo feminino é de 74,7% (Figura 24). 69,9% 30,1% Sim Não Figura 23 - Percentagem de respostas, dos participantes, sobre se sentem desconforto na utilização das salas de aula e/ou informática Mestrado em Engenharia de Segurança e Higiene Ocupacionais 50 Tratamento e Análise de Dados Figura 24 - Percentagem, por género, na resposta à pergunta 2.1 do inquérito 4.3.2 Salas onde os participantes sentem desconforto Os outros anfiteatros são as salas de que os estudantes se queixam mais já que 62,6% (129 de 206) dos participantes declararam que sentem desconforto ao utilizá-los (78 do género masculino e 51 do género feminino), como se pode ver na Figura 25. As salas de aulas, juntamente com os anfiteatros, surgem a seguir, embora com um número bastante inferior de estudantes (47 e 43, respetivamente) a declararem sentir desconforto na utilização destes espaços. Com pouco relevo ficaram as salas de informática que foram referidas, apenas, por 9 participantes (3 do género masculino e 6 do género feminino). Já em termos percentuais, cerca de 90% do total de pessoas que respondeu que sente algum tipo de desconforto, o sente nos outros anfiteatros, como se pode ver na Figura 26. por sua vez, 30% dos alunos consideram as salas de aula e os anfiteatros desconfortáveis enquanto 6,3% dos alunos afirmaram sentir desconforto na utilização das salas de informática. Na globalidade, mantém-se a predominância dos outros anfiteatros como o espaço gerador de maior desconforto. Além disso, a população feminina é a mais queixosa em todas as salas (outros anfiteatros: + 8,5%; anfiteatros: + 7,0%; salas de informática: + 5,3%), exceto nas salas de aula em que a diferença é de, apenas, 0,2%. 30 78 24 3 17 51 19 6 47 129 43 9 0 20 40 60 80 100 120 140 Sala de aula Outros Anfiteatros Anfiteatros Sala de informática Homens Mulheres Total Figura 25 - Salas da FEUP onde os alunos afirmam que sentem maior desconforto físico Análise Ergonómica das Salas de Aula e de Informática da FEUP para os Alunos Sousa, Luís 51 0,0% 10,0% 20,0% 30,0% 40,0% 50,0% 60,0% 70,0% 80,0% 90,0% 100,0% Pop. Resp. sim Global Pop. Resp. sim Global Pop. Resp. sim Global Pop. Resp. sim Global Sala de aula Outros Anfiteatros Anfiteatros Sala de informática População Masculina População Feminina Total Figura 26 - Percentagem de respostas dos participantes, por salas, género e globais 4.3.3 Utilização de mobiliário escolar e equipamentos em que os participantes sentem maior desconforto Como se pode ver na Figura 27, 118 estudantes (57,3%) (70 do sexo masculino e 48 do sexo feminino) que participaram no estudo, consideram as cadeiras dos outros anfiteatros desconfortáveis. Enquanto 54 participantes consideram as mesas de anfiteatro desconfortáveis. De seguida, foram as cadeiras das salas de aula que foram referidas por 45 alunos como mobiliário que provoca desconforto e, muito próximo, ficaram as cadeiras dos anfiteatros que foram referidas por 43 alunos enquanto as mesas das salas de aula foram identificadas por 21 alunos. 11 26 26 70 25 2 0 10 19 28 48 18 2 2 21 45 54 118 43 4 2 0 20 40 60 80 100 120 Mesas Cadeiras Mesas dos outros anfiteatros Cadeiras dos outros anfiteatros Cadeiras dos Anfiteatros Computadores Portáteis População Masculina População Feminina Total Figura 27 - Número de alunos, por equipamento identificado como fonte de desconforto No que respeita aos equipamentos informáticos, computadores e portáteis foram muito poucos os participantes que os consideraram como geradores de desconforto. Apenas 4 Mestrado em Engenharia de Segurança e Higiene Ocupacionais 52 Tratamento e Análise de Dados estudantes (2 do sexo feminino e 2 do sexo masculino) referiram os computadores enquanto apenas 2 participantes do sexo feminino identificaram os portáteis. Ao todo, o mobiliário dos outros anfiteatros gerou 172 identificações enquanto o das salas de aula produziu 66 identificações, os anfiteatros somaram 43 identificações e os materiais informáticos tiveram, apenas, 6 identificações. Em termos percentuais, há uma inversão das populações que referem que sentem mais desconforto. Se era a população masculina a que, em valores absolutos, tinha referido a maioria do mobiliário, em termos percentuais, na Figura 28, verifica-se que o maior descontentamento é da população feminina em todo o mobiliário (cadeiras: + 5,5%; Mesas dos outros anfiteatros: + 17,5%; Cadeiras dos outros anfiteatros: + 10,6%; cadeiras dos anfiteatro: + 4,9%; computadores: 1,1%). As mesas e as cadeiras dos outros anfiteatros são o mobiliário causador de maior desconforto entre a população feminina já que mais de 80% das participantes consideram as cadeiras de antiteatro desconfortáveis enquanto essa percentagem é de cerca de 50% no caso das cadeiras de anfiteatro. Figura 28 - Percentagem de alunos por equipamento considerado como fonte de desconforto 4.4 Medidas do mobiliário escolar existente nas salas de aula e de informática As medidas das cadeiras encontram-se descritas na Tabela 8 e as medidas das mesas encontram-se apresentadas na Tabela 9. Tabela 8 - Medidas das cadeiras (em mm) e ângulos (em graus) Modelo Assento Encosto Altura à frente Altura atrás Largura Profundidade Inclinação com o plano horizontal* Largura Inclinação* C1 444 439 382 409 0,0º 390 98º * Estes são valores aproximados Análise Ergonómica das Salas de Aula e de Informática da FEUP para os Alunos Sousa, Luís 53 Tabela 8 - Medidas das cadeiras (em mm) e ângulos (em graus) (continuação) Modelo Assento Encosto Altura à frente Altura atrás Largura Profundidade Inclinação com o plano horizontal*** Largura Inclinação* C2 442 427 385 411 0,0º 390 93º C3 436 438 382 408 0,0º 388 96º C4 430 420 383 418 0,0º 387 95º C5 457 445 442 383 + 1,6º 445 99º C6 480 433 396 420 + 8,0º 431 99º C7 473 467 400 390 + 1,0º 390 96º C8 396 a 522** 396 a 528** 442 452 0,0º 450 99º C9 422 440 510 440 - 3,7º 545 105º C10 418 438 410 428 - 4,0º 426 99º * Estes são valores aproximados ** Variação de valores devido à ajustabilidade do equipamento *** Valores positivos correspondem a inclinações para cima e valores negativos correspondem a inclinações para baixo aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa Tabela 9 - Medidas das mesas (em mm) e ângulos (em graus) Modelo Altura interior Altura exterior Largura Profundidade Espaço para as pernas Inclinação M1 670 720 600 600 N.A. N.A. M2 639 698 748 600 N.A. N.A. M3 668 740 600 600 N.A. N.A. M4 668 740 1200 600 N.A. N.A. M5 694 745 750 600 N.A. N.A. M6 869 a 1102* 880 a 1121* 1200 800 N.A. -90º a 90º* M7 704 733 349 845 836 a 843* N.A. * Variação de valores devido à ajustabilidade do equipamento Para os anfiteatros, o apoio do braço encontra-se exemplificado na Figura 29, tal como as medidas que foram retiradas. As suas dimensões, bem como outras medidas relevantes, constam da Tabela 10. Tabela 10 – Medidas da mesa com apoio do braço das cadeiras dos anfiteatros (em mm) A B C D E Altura interna à frente Altura superfície atrás 481 283 170 330 270 655 640 Mestrado em Engenharia de Segurança e Higiene Ocupacionais 54 Tratamento e Análise de Dados Figura 29 – Mesa com apoio do braço das cadeiras dos anfiteatros 4.5 Comparação das medidas antropométricas dos estudantes com as medidas do mobiliário Foram avaliados vários parâmetros do mobiliário, sendo utilizados, para o efeito, critérios de compatibilidade que permitam aferir qual a população (in)compatível. Desta forma, foram definidos limites para o mobiliário, podendo ser de dois tipos:  Um sentido ou one way – só é necessário um valor máximo ou mínimo, utilizandose uma equação de apenas um sentido.  Dois sentidos ou two way – são necessários dois limites, um superior e um inferior, entre os quais a dimensão é adequada. 4.5.1 Altura do assento com a altura do poplíteo A partir da equação 7, é possível aferir com que percentagem da amostra o mobiliário se encontra compatível e incompatível. Procedendo à análise da altura do assento das cadeiras, com o auxílio da Figura 30, constata-se que, para a população masculina, as cadeiras que são menos compatíveis com a altura do poplíteo dos alunos são as C6, C7 e C5, com compatibilidades de 7,6%, 10,7% e 26,7%, respetivamente. As mais compatíveis são a C8, a C10, a C9 e a C4, com compatibilidades de 98,4%, 87,8%, 87,0% e 77,9%, respetivamente (Figura 31). Relativamente à população feminina, verifica-se que as cadeiras C1 a C7 apresentam incompatibilidades com mais de 70% desta população. Já a cadeira C8 apresenta uma compatibilidade com 94,7% da população feminina e a C10 com 50,7%. Análise Ergonómica das Salas de Aula e de Informática da FEUP para os Alunos Sousa, Luís 55 Figura 30 - (In)compatibilidade da altura do assento das cadeiras com a altura do poplíteo da: a) e c) população masculina, b) e d) população feminina Figura 31 - (In)compatibilidade da altura do assento da cadeira C8 com a altura do poplíteo das populações masculina e feminina 4.5.2 Largura do assento com a largura da anca Recorrendo à equação 8, é possível calcular a percentagem da amostra para a qual o mobiliário é considerado compatível e incompatível. Através da análise da Figura 32, observa-se que as cadeiras C1 a C4 são as que apresentam maior incompatibilidade com as duas populações, 7,6% da população masculina e com 8,0% a 12,0% da população Mestrado em Engenharia de Segurança e Higiene Ocupacionais 56 Tratamento e Análise de Dados feminina. As cadeiras C5, C8 e C9 apresentam 100% de compatibilidade com ambas as populações. Figura 32 - (In)compatibilidade da largura do assento das cadeira C1 a C10 com a largura da anca da: a) e c) população masculina, b) e d) população feminina 4.5.3 Comprimento do assento com a distância coxa-poplíteo Com a equação 9 obteve-se os dados apresentados na Figura 33 e Figura 34. Esta mostra que a cadeira C7 possui uma incompatibilidade superior com 53,4% da população masculina, para a distância coxa-poplíteo. A cadeira C5 e a C8 têm uma incompatibilidade inferior com 30,5% e 27,5%, respetivamente, da população masculina. Figura 33 - In)compatibilidade do comprimento do assento das cadeiras C1 a C5 com a distância coxapoplíteo das populações masculina e feminina Análise Ergonómica das Salas de Aula e de Informática da FEUP para os Alunos Sousa, Luís 57 De resto, as cadeiras C1 a C4, C6, C9 e C10 são compatíveis com mais de 75% da população masculina (Figura 34). No caso feminino, observa-se que as cadeiras que têm uma incompatibilidade inferior, com esta população, são a C5, a C8, a C9 e a C10, com 69,3%, 61,3%, 44,0% e 26,7% da população, respetivamente. A cadeira C7 possui uma incompatibilidade superior com 20,0% desta população, sendo as restantes cadeiras compatíveis com mais de 82% desta população. Figura 34 - (In)compatibilidade do comprimento do assento das cadeiras C6 a C10 com a distância coxapoplíteo das populações masculina e feminina 4.5.4 Espaço para as coxas com a espessura da coxa Mesa M1 e as cadeiras C1, C2, C3, C4 e C7 De acordo com a Figura 35, a cadeira C7 com a mesa M1, tem uma incompatibilidade com 70,2% da população masculina e com 38,7% da população feminina. Todas as outras combinações, C1 a C4, são compatíveis com mais de 85% de ambas as populações. Figura 35 - (In)compatibilidade do espaço para as coxas entre a mesa M1 e as cadeira C1 a C4 e C7 com a espessura da coxa das populações masculina e feminina Mesa M2 e as cadeiras C1 a C4 Mestrado em Engenharia de Segurança e Higiene Ocupacionais 64 Tratamento e Análise de Dados Nos outros anfiteatros a mesa M8 e a cadeira C9 possuem uma distância que tem uma incompatibilidade inferior com 41,2% da população masculina e uma compatibilidade com 55,0% da mesma população. Com a população feminina a incompatibilidade é ligeiramente maior (53,3%), culminando numa compatibilidade de 44,4%. Mesa M10 e a cadeira C5 nas salas de computadores Nas salas dos computadores, a distância da mesa M10 à cadeira C5 tem uma incompatibilidade inferior elevada com ambas as populações, 57,3% com a masculina e 69,3% com a feminina, observável na Figura 48. O resultado é uma compatibilidade dessa distância com 42,0% da população masculina e com 29,9% da população feminina. Figura 48 - (In)compatibilidade da distância da mesa M10 à cadeira C5 com a altura do cotovelo 4.5.6 Espaço para as pernas O espaço disponível para as pernas encontra-se descrito na Tabela 11. Tabela 11 - (In)compatibilidade do espaço para as pernas nos anfiteatros (em mm) Salas Nível Distância existente Outros anfiteatros Joelho 843 Solo 832 Anfiteatros Joelho 787 Solo 959 4.5.7 Altura do monitor A Figura 49 mostra uma incompatibilidade superior quase de 100% na população masculina, não existindo quase compatibilidade entre a altura do monitor e a altura dos olhos na posição sentada (1,5%). Análise Ergonómica das Salas de Aula e de Informática da FEUP para os Alunos Sousa, Luís 65 No caso da população feminina existe uma incompatibilidade superior menor mas, ainda assim, elevada (72,0%) e uma compatibilidade com 28,0%. Em ambas as populações não existe incompatibilidade inferior. Figura 49 - (In)compatibilidade da altura do monitor com a altura dos olhos sentado 4.5.8 Espaço abdominal A Figura 50 mostra uma incompatibilidade, da distância entre a mesa M9 e a cadeira C10, com 6,9% da população masculina, bem como uma compatibilidade limitada e uma compatibilidade com 60,3% e 32,8%, respetivamente, com a mesma população. Essa distância possui com a população feminina 4,0% de incompatibilidade, 44,0% compatibilidade limitada e 52% de compatibilidade. Figura 50 - (In)compatibilidade do espaço entre a mesa M9 e a cadeira C10 com a espessura abdominal Análise Ergonómica das Salas de Aula e de Informática da FEUP para os Alunos Sousa, Luís 67 5 DISCUSSÃO A amostra obtida é composta por 206 alunos da FEUP e da FCNAUP, composta por 131 alunos do sexo masculino e 75 do sexo feminino. Quando comparando a amostra com a composição do universo da faculdade, verifica-se que a percentagem de alunas na amostra é de 36,4% e a da FEUP é de 31,5%, valores muito próximos que demonstram que a amostra tem uma constituição semelhante de género, em termos percentuais, com a da população estudante. Apesar de não se ter obtido um nível de confiança de 95% e o número da amostra ser significativamente inferior, foram obtidos níveis de confiança a rondar os 80%. A média de idades é de 21 anos, a idade mínima encontrada foi de 18 anos e a máxima de 35. A amostra masculina tem uma amplitude de idades dos 18 aos 35 e a feminina tem uma amplitude de idades dos 18 aos 32 anos. A maior parte da amostra é constituída por alunos com idades entre os 18 e os 25 anos (92,7%) correspondendo a 191 dos 206 alunos. Denota-se uma predominância na amostra de alunos dos mestrados integrados em relação aos alunos de mestrados independentes e de licenciaturas independentes, o que seria expectável tendo em conta que a maior parte dos alunos da FEUP são de mestrado integrado. De acordo com Pheasant & Haslegrave (2006), é de esperar um comportamento normal das medidas antropométricas de uma dada população, desde que a população seja homogénea. O teste Kolmogorov-Smirnov permitiu verificar que a amostra segue, tanto dividida por género, como no seu total, uma distribuição normal. Isto permitiu que os pressupostos iniciais, de que todas as medidas antropométricas seguem uma distribuição normal, fossem aplicáveis a este estudo. O teste t-student evidenciou que todas as medidas, com exceção da largura da anca, são estatisticamente diferentes entre géneros. A dimensão distância cotovelo-assento possui um valor de prova muito próximo do valor crítico de rejeição, não sendo suficiente para ser rejeitado, algo que podia ser alterado com o aumento da amostra. Jeong & Park (1990), no seu estudo, chegaram à conclusão de que é de esperar que existam diferenças antropométricas entre géneros. Verifica-se que os alunos do sexo masculino têm todas dimensões superiores às das alunas. Verificou-se a existência de mobiliário de sala de aula muito diversificado, aquando do levantamento do mesmo nas diferentes salas de aula, anfiteatros e salas de informática. Foi encontrado mobiliário vindo das antigas instalações da FEUP (mobiliário antigo) e mobiliário comprado mais recentemente. O mobiliário antigo tem um design idêntico entre si, mas o mobiliário mais recente tem um design e medidas muito distintas. O mobiliário antigo é constituído por quatro tipos de cadeiras e quatro tipos de mesas. O mais recente é composto por dois tipos de cadeiras muito diferentes entre si e dois modelos de mesas. Nas salas de desenho existe mobiliário ajustável, cadeiras e mesas, que possibilitam uma regulação da altura da cadeira e da mesa e, ainda, a inclinação da mesa. Os outros anfiteatros possuem um mobiliário próprio para aulas teóricas e teórico-práticas compostas por muitos alunos. Os anfiteatros possuem mesas acopladas às cadeiras que possibilitam uma otimização do espaço mas que são pouco adaptadas aos alunos e que não estão Mestrado em Engenharia de Segurança e Higiene Ocupacionais 68 Discussão dos Resultados preparadas para alunos canhotos. As salas de informática têm mobiliário que não permite a regulação da altura do monitor nem do utilizador. Com a realização dos inquéritos constatou-se que a maioria dos alunos afirma que sente desconforto ao utilizar as salas de aulas (69,9%), sendo o género feminino o que apresenta mais queixas (74,7% contra 67,2% dos homens). A maioria dos relatos de desconforto incide sobre os outros anfiteatros (62,6% da amostra, 68% das alunas e 59,5% dos alunos), ficando as salas de aula e de informática muito próximas entre si com 22,8% e 20,9% das queixas, respetivamente. Relativamente ao mobiliário, mais de 50% da amostra definiu as cadeiras dos outros anfiteatros como desconfortáveis, seguidas pelas mesas dos outros anfiteatros (26,2%), as cadeiras das salas de aula (21,8%) e as cadeiras dos anfiteatros (20,9%). O CV, quando comparado com o recomendado pelo autor (Tabela 12) é constatado como sendo consonante com o proposto para a maioria das dimensões. As diferenças ocorrem para o alcance e altura do poplíteo, na população masculina, para a largura da anca, na população feminina, e para a espessura da coxa e abdominal, em ambos os sexos. O elevado valor do CV pode advir, no caso da espessura da coxa, do tecido adiposo existente nos alunos. Para a espessura abdominal, o tecido adiposo também pode ter influenciado, bem como, a existência de diferentes curvaturas na zona lombar da coluna dos alunos da amostra. No entanto, os elevados CV podem demonstrar que seria necessário aumentar o tamanho da amostra. Tabela 12 - Coeficiente de variação da amostra e de referência (em %) Dimensão Antropométrica CV Homens Mulheres Pheasant & Haslegrave (2006) Altura de Pé 3,7 3,4 3 a 4 Altura dos Olhos (Rel. Solo) 4,0 3,5 3 a 5 Distância Cotovelo-Punho 5,3 4,9 4 a 11 Alcance Funcional Anterior 5,2 4,6 3 a 5 Altura Sentado (Rel. Assento) 3,5 3,5 3 a 5 Distância Olhos-Assento 4,0 3,7 4 a 11 Espessura da Coxa 12,0 16,4 5 a 9 Altura do Poplíteo 6,6 5,1 3 a 5 Distância Coxa-Poplíteo 5,7 6,2 4 a 11 Comprimento Máximo da Coxa 5,1 6,4 4 a 11 Espessura Abdominal 11,8 14,9 5 a 9 Distância Cotovelo-Assento 9,9 10,6 4 a 11 Largura dos Ombros (Bideltoide) 7,0 7,6 5 a 9 Largura das Ancas 7,4 9,4 5 a 9 Análise Ergonómica das Salas de Aula e de Informática da FEUP para os Alunos Sousa, Luís 69 Procedendo à análise da altura do assento das cadeiras, constata-se que, para a população masculina, as cadeiras que são menos compatíveis com a altura do poplíteo são as C5, C6 e C7, devido a serem demasiado altas. As mais indicadas são a C8, a C10 e a C9, por ordem decrescente de compatibilidade. Relativamente à população feminina, verifica-se que as cadeiras C1 a C7, C9 e C10 não se encontram adaptadas devido a, tal como para a população masculina, serem demasiado elevadas. Em alguns casos a altura é tão crítica que algumas cadeiras chegam a ser demasiado altas para quase 100% da população feminina (C5 e C6). Havendo uma altura do assento crítica (demasiado baixa ou demasiado alta) há um aumento da probabilidade de ocorrência de desconforto e de problemas posturais (Gouvali & Boudolos, 2006). Já a cadeira C8 apresenta uma compatibilidade com 94,7% da população. No que diz respeito à largura do assento, verifica-se que apenas as cadeiras C1 e C3 apresentam uma compatibilidade com pouco menos de 90% da população feminina, para a largura da anca. Desta forma, todas as outras cadeiras são compatíveis com mais de 90% de ambas as populações. Os resultados obtidos demonstram que as cadeiras estudadas possuem uma largura do assento ajustada à população, isto é, não são demasiado estreitas para a largura da anca, não sendo suscetível de provocar desconforto, instabilidade e problemas em alternância de posturas (Gouvali & Boudolos, 2006). Contemplando todas as cadeiras, identifica-se a cadeira C7 como possuindo um comprimento do assento demasiado pequeno para 53,4% da população masculina, para a distância coxa-poplíteo. Por outro lado, a cadeira C5 e a C8 têm um comprimento do assento demasiado grande para 30,5% e 27,5%, respetivamente, da população masculina. Um comprimento do assento maior do que a distância coxa-poplíteo pode criar uma compressão nas coxas, dos utilizadores, e impedir a circulação sanguínea (Gouvali & Boudolos, 2006), além de poder impossibilitar o uso do apoio das costas ou obrigar o aluno a sentar-se com parte da perna no assento provocando muita tensão nessa zona (Castellucci et al., 2010). De resto, as cadeiras C4, C6, C9 e C10 são compatíveis com mais de 85% da população masculina. No caso feminino, observa-se que as cadeiras que têm um comprimento do assento demasiado grande, para esta população, são a C5, a C8, a C9 e a C10, com incompatibilidades com 69,3%, 61,3%, 44,0% e 26,7% da população, respetivamente. A cadeira C7 possui um comprimento do assento demasiado pequeno para 20,0% desta população. As mais compatíveis com a distância coxa-poplíteo são as cadeiras, C1 a C4 (84,0%) e C6 (82,7%). Analisando-se o ângulo do assento das cadeiras com o plano horizontal observam-se três situações: (1) assentos paralelos ao plano (cadeiras C1 a C4 e C8); (2) assentos inclinados para cima, isto é, com ângulos positivos (cadeiras C5 e C6); (3) assentos inclinados para baixo, isto é, com ângulos negativos (cadeiras C9 e C10). As cadeiras C9 e C10 são, então, as que possuem um ângulo mais adequado para sentar, já que permitem manter a lordose lombar, prevenindo as dores de costas e o desconforto (Candy et al., 2012; Corlett, 2008). as mais inadequadas são as C5 e C6 já que, por terem o assento inclinado para cima, provocam, durante a sua utilização, uma diminuição do ângulo formado entre o tronco e as Mestrado em Engenharia de Segurança e Higiene Ocupacionais 70 Discussão dos Resultados coxas. Esta diminuição é apontada como causadora de dores lombares devido ao achatamento da coluna (Harrison et al., 1999). Em relação ao ângulo formado entre o assento e o encosto verifica-se que todas as cadeiras possuem um ângulo superior a 90º, estando na C1, C2, C5, C8 e C10 muito próximo de 100º. A C9 tem um ângulo de 105º, o maior ângulo das cadeiras estudadas, que é considerado como o ângulo mínimo que uma cadeira deve ter para diminuir a pressão intradiscal e dos músculos de suporte da coluna vertebral (Harrison et al., 1999). De todas as cadeiras existentes nas salas de aulas, apenas a cadeira C7 é incompatível com a mesa M1, havendo pouco espaço disponível para as coxas em 70,2% da população masculina e 38,7% da população feminina, impedindo-os de moverem as pernas para alternar de postura (Gouvali & Boudolos, 2006). Todas as outras combinações, C1 a C4, são compatíveis com mais de 85% de ambas as populações. Em sentido contrário está a mesa M2 em que apenas a cadeira C4 permite uma compatibilidade com 53,4% da população masculina, tendo todas as outras combinações compatibilidades com menos de 40% desta população. Na população feminina, a compatibilidade é maior devido à menor espessura da coxa desta população, apresentando a cadeira C4 uma compatibilidade com 78,7% elementos. As mesas M3 e M4 têm uma altura interior que fornece maior espaço para as coxas dos alunos, tendo, em todas as combinações verificadas, uma compatibilidade com mais de 80% de ambas as populações. De forma análoga, as mesas M5 e M6 combinadas com as cadeiras C5 e C6 são compatíveis com grande parte de ambas as populações, isto é, com mais de 90% das mesmas. A mesa M7 com a cadeira C8 é compatível com 100% de ambas as populações devido à ajustabilidade permitida por parte desse mobiliário. Nos anfiteatros, a mesa M8 existente em conjunto com a cadeira C9 disponibiliza um espaço para as coxas compatível com 100% de ambas as populações. No entanto, nos anfiteatros B001, B002 e B003 a compatibilidade com a população masculina é de 71,0% devido à mesa de apoio à escrita, incorporada na cadeira C10, ceder pouco espaço. Como a população feminina tem uma espessura da coxa menor do que a população masculina, a compatibilidade com este mobiliário é de 93,3%. Tendo em consideração a mesa M10 existente nas salas de informática com as cadeiras C5, obtém-se uma compatibilidade com mais de 95% das duas populações. Relativamente à altura do cotovelo sentado, nas salas de aula com a mesa M1, constata-se que os elementos com menor altura do cotovelo sentado encontram-se prejudicados nas cadeiras C1 a C4, com incompatibilidade entre 24% e 53%. Estes alunos, devido à altura da mesa, têm de passar a aula com o braço mais elevado provocando tensões nos ombros, gerando, assim, desconforto (Parcells et al., 1999). Por outro lado, os alunos com maior altura do cotovelo sentado têm problemas ao utilizar as cadeiras C7, com 38,9% de incompatibilidade, podendo assumir posturas em que o corpo se encontra fletido para a mesa com os braços a sustentarem o peso do corpo, podendo gerar tensões nos músculos das costas (Saarni et al., 2007) e desconforto (Parcells et al., 1999). Mesmo assim, a altura Análise Ergonómica das Salas de Aula e de Informática da FEUP para os Alunos Sousa, Luís 71 da mesa M1 às cadeiras C1, C2, C3 e C7 é compatível com mais de 50% da população masculina. Para a população feminina a situação é idêntica neste mobiliário, sendo o cenário com a cadeira C7 bastante melhor devido a esta população não atingir uma altura do cotovelo sentado tão elevada, tendo uma compatibilidade de 78,3% desta mesma população. A mesa M2, devido a ser mais baixa que a anteriormente testada, é mais adequada aos alunos com menor altura do cotovelo sentado, conseguindo mesmo ser incompatível com apenas 5,3% desta população. Por outro lado, esta menor altura já é menos favorável aos alunos que têm maior altura do cotovelo sentado. Como é incompatível com, pelo menos, os 17% mais altos da população masculina, força-os a dobrar as costas para conseguirem apoiar convenientemente os braços na mesa, adotando uma fraca postura durante as aulas. Apesar disso, a distância mesa-cadeira é compatível, em todas as combinações possíveis, com mais de 65% da população masculina. Verifica-se uma situação similar na população feminina, observando-se que, devido à menor altura do cotovelo sentado desta população, que a altura da mesa é demasiado alta para uma maior percentagem desta população e demasiado baixa para uma menor percentagem. Mas em todos os casos a compatibilidade é sempre superior a 70%. As mesas M3 e M4, que têm a mesma altura, são demasiado altas para ambas as populações, sendo sempre, quando conjugadas com as cadeiras C1 a C4, demasiado altas para mais de 50% da população masculina e para mais de 70% da população feminina. Apenas se adequam aos que possuem uma altura do cotovelo mais alta. Verifica-se, novamente, uma altura demasiado elevada das mesas, agora para as M5 e M6. Estas mesas com a cadeira C5 possuem uma distância mesa-cadeira demasiado elevada para 50% da população masculina e 65% da população feminina. A utilização da cadeira C6 melhora um pouco o panorama, sendo demasiado alta para 38,2% da população masculina e 53,3% da população feminina. Nas salas de desenho observa-se que quando a cadeira C8 e a mesa M7 estão na posição mais baixa, a distância mesa-cadeira é demasiado elevada para 41,2% da população masculina e 53,3% da população feminina. No entanto, é possível subir a cadeira devido ao mobiliário ser ajustável, aumentando a compatibilidade com a distância cotovelo-assento. Quando a cadeira e a mesa estão na posição mais elevada, verifica-se que a distância mesacadeira é demasiado elevada para a altura do cotovelo, podendo diminuir-se a altura, melhorando a compatibilidade. Nos anfiteatros existe uma grande diferença entre a altura da mesa M8 e a da cadeira C9, gerando incompatibilidades com 41,2% dos mais baixos da população masculina e com 53,3% dos mais baixos da população feminina. Os anfiteatros B001, B002 e B003, pelo contrário, têm o apoio do braço demasiado baixo para 96% da população masculina e 52,7% da população masculina. Ao utilizarem os computadores nas salas de computadores, a maioria dos alunos, de ambas as populações, são forçados a levantar os braços para conseguirem apoiá-los na mesa devido à distância da mesa M10 à cadeira C5 ser demasiado grande. Mestrado em Engenharia de Segurança e Higiene Ocupacionais 72 Discussão dos Resultados A Tabela 13 mostra que nos anfiteatros existe um espaço disponível para as pernas ao nível do joelho (843 milímetros) que é considerado adequado, tendo em conta a distância mínima recomendada pela ISO 14738:2002. Tabela 13 - Espaço disponível para pernas nos anfiteatros e valor de referência (em mm) Salas Nível Distância recomendada ISO 14738:2002 Distância existente Outros anfiteatros Joelho 547 843 Solo 882 832 Anfiteatros Joelho 547 787 Solo 882 959 Ao nível do solo a altura existente é de 832 milímetros não sendo adequada impedindo que os alunos com pernas mais compridas possam estendê-las. Nos anfiteatros B001, B002 e B003 existe um espaço disponível de 787 milímetros ao nível do joelho que é adequado, como ao nível do solo que é de 959 milímetros, resultando num espaço para as pernas adequado. No entanto, tal como já foi referido, estes valores foram estipulados para populações que, muito provavelmente, serão diferentes da portuguesa pelo que se salienta que estes valores carecem de uma adaptação e/ou análise para a população portuguesa. Apesar de não estar, ainda, referido na literatura considerou-se relevante o estudo do parâmetro do espaço abdominal na medida em que este pode influir na postura na sala de aula. Esta questão mostra-se sustentada por os resultados revelarem que mais de metade da população masculina e quase metade da população feminina não conseguem estar sentados entre o encosto e a mesa sem ter o abdómen comprimido ou terem de estar de sentados de lado, nos anfiteatros B001, B002 e B003. Os monitores das salas de informática encontram-se demasiado abaixo da altura dos olhos, sentado de todos os alunos de ambas as populações, com incompatibilidades superiores de quase toda a população masculina e de 72,0% da população feminina. Desta forma, os alunos são forçando-os a adotar posições desconfortáveis, como estar com as costas dobradas para a frente e o queixo esticado para a frente para conseguirem visualizar melhor o monitor (Horikawa, 2001; Pheasant & Haslegrave, 2006). Quando comparados os valores deste estudo com os de Barroso et al. (2005) para a população portuguesa, verifica-se que existem algumas diferenças nas dimensões antropométricas dos portugueses do sexo masculino (Tabela 14). É observável uma diferença de mais 51 mm na altura dos estudantes do que os elementos desse estudo. No entanto, os alunos da FEUP medidos tinham quase todos menos de 30 anos, enquanto o outro estudo representa a população até aos 65 anos, numa fase em que já existe um decréscimo de altura devido a um aumento da curvatura da coluna vertebral (Pheasant & Haslegrave, 2006). Em relação a outras nacionalidades verifica-se que existem diferenças significativas entre os alunos da FEUP, do sexo masculino, e os alunos universitário da Malásia e Irão, como por exemplo na altura. Todavia, existe uma semelhança nas dimensões antropométricas Análise Ergonómica das Salas de Aula e de Informática da FEUP para os Alunos Sousa, Luís 73 dos estudantes portugueses da FEUP quando comparados com os jovens ingleses com os ingleses. Tabela 14 - Valores das dimensões antropométricas (em mm) de diferentes populações de estudantes universitários e dados obtidos neste estudo do sexo masculino Ao comparar os valores deste estudo com os de Barroso et al. (2005) para a população portuguesa, verifica-se que existem poucas diferenças nas dimensões antropométricas dos portugueses do sexo feminino (Tabela 15). É observável uma diferença de mais 60 mm na altura média dos estudantes do que os elementos desse estudo. Em relação a outras nacionalidades verifica-se que existem diferenças significativas entre os alunos da FEUP, do sexo feminino, e os alunos universitário da Malásia e Irão. É de salientar a semelhança de algumas das dimensões antropométricas portuguesas com as inglesas, como a altura e a altura dos olhos. Dimensão Antropométrica Pheasant & Haslegrave (2006) Chong & Leong (2011) Mououdi (1997) Barroso et al. (2005) FEUP Inglaterra (19 a 25 anos) Malásia (19 a 25 anos) Irão (20 a 30 anos) Portugal (17 a 65 anos) m s m s m s m s m s Altura de Pé 1751 65 1760 73 1713 48 1725 58 1690 76 Altura dos Olhos (Rel. Solo) 1635 65 1650 72 1589 52 1616 56 1585 74 Distância CotoveloPunho 357 19 - - - - - - 350 18 Alcance Funcional Anterior 733 38 790 36 764 57 - - 730 62 Altura Sentado (Rel. Assento) 925 32 915 37 874 112 912 26 920 37 Distância OlhosAssento 808 32 795 36 786 37 - - 810 34 Espessura da Coxa 190 23 160 16 - - - - 175 17 Altura do Poplíteo 420 28 445 30 431 16 431 21 400 26 Distância CoxaPoplíteo 490 28 500 34 450 23 - - 485 32 Comprimento Máximo da Coxa 615 31 595 32 561 21 579 27 590 33 Espessura Abdominal 264 31 240 26 227 27 - - 265 32 Distância CotoveloAssento 245 24 245 32 229 28 260 26 255 30 Largura dos Ombros (Bideltoide) 482 34 465 29 435 31 455 24 475 30 Largura das Ancas 347 26 350 31 354 29 - - 380 24 80 Corlett, E. N. (2006). Background to sitting at work: research-based requirements for the design of work seats. Ergonomics, 49(14), 1538-1546. Corlett, E. N. (2008). Sitting as a hazard. Safety Science, 46(5), 815-821. Dianat, I., Karimi, M. A., Hashemi, A. A., & Bahrampour, S. (2013). Classroom furniture and anthropometric characteristics of Iranian high school students: Proposed dimensions based on anthropometric data. 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Sousa, Luís 1 ANEXO I Sousa, Luís 3 ANEXO II Sousa, Luís 5 ANEXO III Média (m), desvio padrão (s) e percentis da população masculina (n=131) (em mm) Dimensão Antropométrica Homens Percentil Média s Percentil 5.º 25.º 75.º 95.º Altura de Pé 1644 1707 1751 65 1795 1858 Altura dos Olhos (Rel. Solo) 1528 1591 1635 65 1679 1742 Distância Cotovelo-Punho 326 345 357 19 370 388 Alcance Funcional Anterior 671 708 733 38 759 796 Altura Sentado (Rel. Assento) 872 903 925 32 946 978 Distância Olhos-Assento 755 787 808 32 830 861 Espessura da Coxa 152 174 190 23 205 227 Altura do Poplíteo 375 401 420 28 438 465 Distância Coxa-Poplíteo 445 472 490 28 509 536 Comprimento Máximo da Coxa 564 594 615 31 636 667 Espessura Abdominal 212 243 264 31 285 315 Distância Cotovelo-Assento 205 229 245 24 262 285 Largura dos Ombros (Bideltoide) 427 459 482 34 505 537 Largura das Ancas 305 330 347 26 365 390