A C iên cia M ecân ica é tão b ásica e fam iliar que a su a ex istê n cia é m uitas vezes neg lig en ciad a. A ssim sendo, se não se p reten d e so fre r as co n seqüências d an o sas do m al d irecio n am en to das fo rças n a co n fig u ração d a p o stu ra do nosso corpo, d e v e m o s co n h ecer um dos p rin cíp io s m ais elem en tares d a m ecân ica clássica.
D e acordo com B asm ajian (1977), o eq u ilíb rio do co rp o h um ano, em cim a de suas várias articu laçõ es, dep en d e de u m a fina neu tralização das forças da gravidade p or con trafo rças. N a p o stu ra ereta, o m enor gasto e n erg ético o co rre quando a vertical lin h a da grav id ad e anula-se atrav és da co lu n a e dos d em ais o ssos do corpo. D esse m odo, o corpo h u m an o ap ro x im a-se d a situ ação ideal, pois, um m en o r estresse será d esp en d id o p elo s m ú scu lo s e lig am en to s espinhais.
S e g u n d o B asm ajean (1 9 7 7 ), m ecan icam en te nós p o d e m o s ex p e rim e n tar o que é m elh o r p a ra o corpo n a p o stu ra ereta no plano sagital. Se o "C G " de cada segm ento do corpo e stiv e r alin h ad o s de c im a p a ra baixo, basta que seja traçad a um a linha que u n a as articu laçõ es entre os seg m en to s, o b ten d o -se assim u m a posição sem q u a lq u e r atuação de força. Q u an d o a linha de grav id ad e p a ssa r p e la articulação suporte (articu lação do q u ad ril), o braço de a lav an ca c o rresp o n d e ao v alo r zero e, c o n seq ü en tem en te, não ex istirá momento agindo no sistem a. L ogo, q u an d o o "CG "
fo rç a fica estabelecido. C aso um grupo de seg m en to s m ova-se p ara fora dessa linha,
m aio r ain d a dev erá ser a m ag n itu d e do momento.
P ara m an ter-se o eq u ilíb rio do corpo, u m a força d ev e rá ser ex e rc id a para criar u m momento igual em m agnitude e de sentido contrário. E ssa tarefa será realizad a
p elos m ú scu lo s que se contrairão ativ am en te p a ra m an ter a p o stu ra co n tra a ação da força peso, o que serão levados ao estresse, na o rdem , p ara co n trab alan çar a m á
posição dos segm entos. Para que esse estresse seja m in im izad o ou elim in ad o , quando algum segm ento se p o sic io n a r m ais à frente, outro d e v e rá m o v er-se para trás, com o o b jetiv o de c o m p en sar e co lo car o corpo n o v am en te em eq uilíbrio. M uitas vezes, ao d esem p en h ar u m a atividade o sujeito é induzido a inclin ar-se para frente para co n seg u ir u m a m elh o r v isu alização d a área do trabalho. E x em p lo s m ais co m u n s onde o correm essas p o stu ras podem ser ob serv ad o s q uando p rec isam o s identificar um p equeno detalhe de um eq u ip am en to , q uando lem os textos, q uando escrev em o s um artigo, o que levará, sem dúvida, a u m a desv an tag em m ec â n ic a para a m u scu latu ra dorsal m an ter essa posição em equilíbrio.
S egundo P alm er(1976), a n ecessidade de trab alh ar sen tad o com o tronco e a c ab eça flexionados à frente, ocorre p ela co m b in ação das seg u in tes situações: (1) o a ssento en contra-se m uito alto; (2) o assento e stá co locado d em a siad a m en te afastado d a área d e trabalho; (3) a ban cad a de trab alh o ou m esa e stá m uito baixa; (4) a necessid ad e v isual d a tarefa requer a fixação dos olhos num p o n to específico; ou (5) m al d im e n sio n am en to do posto de trabalho p a ra as e x ig ên cias bio m ecân icas do indivíduo.
T o d o s esses fatores d escritos a cim a e que ach am -se p rese n tes no cotidiano da m aio ria das p esso as, exigem que o corpo p erm a n eç a em posição que necessite a ação p e rm an en te de gru p o s m u sculares esp ecífico s, p a ra co lo cá-lo em eq uilíbrio. A m agnitude d essa ação m uscu lar dep en d erá d a d istâ n c ia com que as partes do corpo se afastam d a linha base de eq u ilíb rio , ou seja, q uanto m ais p róxim o estiverem d a linha de ação da fo rç a da gravidade que p assa pelo corpo do sujeito, m enor dev erá ser o
esforço m u scular p a ra m an ter-se um eq u ilíb rio estável.
S egundo M urrell (1978), a força ex ercid a sobre um objeto resu ltan te da a tração g ravitacional pode ser co n sid erad a com o u m a única, que rep re sen ta a som a de todas as outras forças in dividuais do objeto. A m ag n itu d e d e sta força resu ltan te é igual ao so m atório de todas as forças in dividuais que represen tam os c o m p o n en tes
u n itário s do objeto, no caso os seg m en to s corporais. A ação d a linha de força resu ltan te irá p a ssa r através de um ponto ch am ado "C G ", em que to dos os m o m en to s d o s p e so s in d iv id u ais de um lado serão e x atam en te ig uais aos m o m en to s dos co m p o n en tes indiv id u ais do outro lado do ponto (L e V eau, 1977). P or con seg u in te, p a ra p ro p o rc io n ar u m a confortável p o stu ra sentada, sem indução de sob recarg as ou pressõ es indesejadas, os su p o rtes d a cad eira devem ter em suas d iferen tes partes a pro p ried ad e de aju star-se à carg a que lhe será aplicada, de m aneira a d istrib u í-la u n ifo rm em en te em sua área de contato.
S egundo C haffin e A n d ersson (1984), a redução d a ativ id ad e m u scu lar do tro n co é a d ic io n ad a p ela lordose lo m b ar n a espinha. E ssa cu rv a p a ra frente trás p a ra perto das vérteb ras lom bares ou para b aix o o C G do tronco, b raço s e cabeça. Se a e sp in h a está e stirad a entre o tórax e o sacro, é porque o "C G " se localizou an terio rm en te a e ssa v értebra, oco rren d o u m a so licitação do eretor d a e sp in h a e o u tro s grupos po sterio res para m an ter o tronco ereto. A ssim , o "C G " do tronco pode ser m an tid o a cim a das vérteb ras lo m bares e d entro d a área de base em u m a pequena e interm iten te ativ id ad e dos apro p riad o s grupos m u scu lares an terio res e posterio res da c o lu n a espinhal.
N a posição sen tad a deve-se c o n sid erar o tronco, a cab eça e os braços, onde a base é ag o ra a tu b ero sid ad e isq u iática e tecid o s circu n d an tes. S entado na posição con v en cio n al, com o ângulo dos q uadris em 90°, reduz-se a lordose lom bar fisio ló g ica, cau san d o tensão nop m ú scu lo s dorsais e nos lig am en to s, para co m p en sar o au m ento do m o m en to de fo rça cria d a pelo "CG " do tronco e cabeça. N o sentido, d e seja m in im izad o e ssa so b recarg a ad icio n al sobre a coluna, d e v em o s nos sen tarm os de form a a d irecio n ar o "C G " d essas p artes su p eriores do co rp o , m ais p o sterio rm en te em relação à e sp in h a n esse ponto.
D e acordo com os três d iferen tes tipos de p o stu ra sentada, que foram d estacadas p o r S ch oberth (1962), com o sendo, anterior, m éd ia ou posterior, d efin id as em função da localização do centro de m assa do corpo (C G ) e do peso corporal tran sm itid o ao solo p elos pés, as postu ras se d iferen ciam com resp eito à con fig u ração da esp inha lom bar. N a p o stu ra in term ed iária (m édia), o centro de m assa está d iretam ente p o sicio n ad o a cim a da tubero sid ad e isq uiática e o p iso su p o rta em torno de 25% do p eso do corpo. Q uando em posição relaxada, na m éd ia postura, a e sp in h a lom bar está ig u alm en te ereta ou em b ran d a cifose. A p o stu ra an terio r (in c lin a d a à
frente) po d e ser o b tid a da m éd ia postura, p o r u m a rotação à frente da p élv is com a e sp in h a ereta, ou assu m in d o u m a peq u en a cifose, sem o giro da p élvis, m as com um a grande indução d a cifo se na espinha. N e stas postu ras o centro de m assa está n a frente da tu b ero sid ad e isq u iática e o piso su p o rta m ais de 25% do peso corporal (C haffín e A n dersson, 1984).
A inda, segundo os autores, n a p o stu ra p o sterio r (in clin ação p a ra trás), m enos que 25% do peso corporal é suportado pelo piso e o centro de massa está localizado
atrás d a tu b ero sid ad e isquiática. A p o stu ra p o sterio r é m u itas vezes o b tid a p o r u m a rotação p a ra trás d a p élv is e sim u ltan eam en te aparece a cifo se na espinha.
S egundo W irhed (1986), co n stra n g im en to s ao corpo do in d ivíduo na posição se n ta d a reg u lar podem ser ex p licad o s p ela posição do centro de gravidade (C G ). A d m ite-se, que na posição em pé norm al, a linha vertical do centro de gravidade
p a ssa apro x im ad am en te a 5 cm à frente do centro do disco intervertebral. A força m u scu lar p a ra eq u ilib ra r o tronco deve ser de 50% do peso do corpo, u m a v ez que a m etad e do p eso corporal en contra-se a cim a d a L3. Q u ando o sujeito en contra-se sentado em u m a ca d eira co n v en cio n al, tal lin h a p a ssa 15 cm à frente da L3. O braço de a lav an ca do m úsculo (com o na posição em pé) tem 5 cm . Para m anter o eq uilíbrio, p o rtanto, é necessária u m a força 3 vezes m aior. S o m an d o -se a isto, o fato de que o hom em ex ecu ta a m aio ria de suas tarefas sentado, estas p o stu ras estáticas p ro lo n g ad as trarão p reju ízo s ao sistem a músculo-esquelético, u m a v ez que provocam
restrições no fluxo sangüíneo, perturbam o eq u ilíb rio q u ím ico d entro dos m úsculos, acum ulam p ro d u to s m etab ó lico s residuais que causam d e sco n fo rto e favorecem o aparecim en to d a fad ig a m u scular (F loyd e R oberts, 1958).
Q u ando u m a pesso a está ereta, os m ú scu lo s p o stu ra is perm anecem co n stan tem en te ativos. E ssa ativ id ad e p ode ser m in im iz ad a q u an d o os segm entos do corpo enco n tram -se b em alinhados. D u rante a posição em pé a lin h a da g ravidade do tronco geralm en te p assa da ventral p a ra o centro d a 4a v érteb ra lom bar do corpo (N ordin e F rankel, 1989). D esse m odo, esta d istâ n c ia v entral ao eixo tran sverso do m o v im en to d a e sp in h a p ro d u z um m om ento de força con stan te p a ra frente, que dev erá ser con trab alan çad o pelas forças dos lig am en to s e dos m ú scu lo s eretores da espinha. P or o utro lado, com um d eslo cam en to d a lin h a de grav id ad e alteram o s a m ag n itu d e e d ireção do m o m en to n a espinha. P a ra o corpo reto rn ar ao e q u ilíb rio , o m o m en to dev erá ser con trariad o pelo acréscim o da ativ id ad e m u scular, que c a u sa
interru p ção do m o v im en to p ostural. Em adição ao m ú scu lo e re to r d a espinha, os m ú scu lo s ab d o m in ais são dep o is interm iten tem en te a tiv ad o s na m anutenção da p o sição e reta do tronco. A p orção vertebral do músculo p so a s é tam bém e n v o lv id a na
p ro d u ção d a m o v im en tação postural. O nível de ativ id ad e d esses m ú scu lo s variam c o n sid erav elm en te entre os indivíduos e co n trib u em sig n ificativ am en te na con fig u ração d a espinha, com o po r ex em plo a m ag n itu d e d a habitual cifose e lordose.
A p elve tam bém tem u m a in flu ên cia im p ortante na ativ id a d e m u scular, o que resu lta em cargas na e sp in h a d u rante a p o stu ra em pé. A base do sacro é in clin ad a p a ra frente e para baixo. O ângulo de inclinação ou ângulo sacral na p o stu ra em pé rela x ad a dev erá oco rrer ao redor de 3 0 °, p a ra o plano tran sversal. F lexionando a p elv e ao redor do eixo tran sverso o corre u m a m u d an ça de ân g u lo na articulação dos q uadris. Q uando a pelv e é flex io n ad a p a ra trás, o ângulo sacral dim inui e a lordose lo m b ar é achatada. E ste ach atam en to a feta a e sp in h a torácica, a qual se estende inad eq u ad am en te p a ra aju star o C G do tronco, e assim d im in u ir a en e rg ia desp en d id a p elo trabalho m uscular. Q uando a p elve é g irada para frente, o ân g u lo sacral aum enta acen tu an d o a lordose lom bar e a cifose torácica. À frente e p a ra trás, a rotação na pelv e tem influ ên cia n a ativ id ad e dos m ú scu lo s po stu rais, por afetar a distrib u ição da c arg a está tic a n a e sp in h a de acordo com (C haffin, A n d ersso n e M artin, 1999).
N a posição em pé relaxado, a carg a no 3o d isco lom bar, calculado para a p ressão discai, é de a p ro x im ad am en te 70 K g em um h o m em que pesa 70 K g; esta c arg a é quase 2 vezes o peso do corpo a c im a do nível m edido, que é de a p ro x im ad am en te de 60% do total do peso do corpo, ou ap ro x im ad a m en te 40 K g (N ach em so n , apud N o rd in e F rankel, 1989). C o n form e o au to r, q uando o tronco é flex ionado o corre um au m ento d e sta ca rg a d evido ao acréscim o , p a ra frente, do m o m en to de força na espinha. A inclinação p a ra frente d a e sp in h a faz no disco u m a saliên cia (p ro tusão) na porção an terio r e u m a co n cav id ad e (retração) n a porção posterior. C o n seq ü en tem en te, am bas c o m p ressio n am e ten cio n am , causando um au m ento de estresse no disco. A adição de um m o v im en to de rotação aco m p an h ad o de carg a tencionai ajuda a a u m en tar o estresse no disco.
N a p o stu ra sen tad a relax ad a sem encosto, as cargas n a e sp in h a lom bar são m aio res do que em pé relaxado. N e ssa posição a pelve é g ira d a p a ra trás e a lordose lom bar n o rm al desaparece. A posição d a lin h a de gravidade d a parte su p e rio r do
corpo, que j á era ventral em relação a e sp in h a lonibar, é d eslo c a d a m ais v en tralm en te ainda, crian d o um g rande braço de alav an ca p a ra a fo rça ex ercid a pelo peso do tronco.
D e acordo com N ach em so n , este braço de alav an ca p ro d u z um au m ento no m o m en to de força (torque) na e sp in h a lom bar, o qual faz com que o tronco seja encu rv ad o p a ra frente. A ação do músculo p so a s tam bém , con trib u i p ara que o co rra
este au m ento n a carga d a região lo m b ar na posição se n ta d a (F ig u ra 6). E ssa m u dança o rig in a um longo braço de a lav an ca (L P ) p a ra o peso d a parte su p erio r do corpo. Q u ando o sujeito e stá sen tad o ereto o giro para frente d a p e lv e faz d im in u ir o braço d e a lav an ca (C ), p orém esta posição não é tão ad eq u ad a co m o a posição em pé rela x ad a (N ordin e Frankel, 1989).
N a p o sição sentada ereta, inclin an d o -se a pelv e p a ra frente e a u m en tan d o -se a lordose lom bar, reduz-se as cargas na e sp in h a lom bar. C o n tu d o , essas cargas aliv iad as ex ced em as d a p o stu ra em pé ereto. D u rante e stá posição sentada, p articu larm en te, se os jo e lh o s estiv erem um tanto esten d id o s, os m úsculos po sterio res da c o x a são estirad o s d evido à restrição cau sa d a p e la rotação p a ra frente d a pelve, p o d en d o causar, tam bém , um aum ento na c arg a d a e sp in h a lo m b ar (S tokes e A bery, in N o rd in e Frankel, 1989).
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Figura 6: C o m p a ra d a com a posição em pé relax ad a (A ), a lin h a de grav id ad e da
parte su p erio r do corpo m o d ifica-se, afastan d o -se ven tralm en te na posição se n ta d a relax ad o sem en costo, bem com o, a pelve faz u m a ro tação para trás retifican d o a lordose lo m b ar e aum en tan d o o braço de m o m en to Lp (B ) (N o rd in e F rankel, 1989).
Y u e K ey serlin g ( 1989) afirm aram que a v an tag em do u so da cad eira p a ra as atividades laborais é o fato de que n a posição sen tad a o d esp erd ício de en e rg ia física é elim in ad o , red u zin d o -se a fadiga corporal. P or o utro lado, a ca d eira pode tam bém in tro d u zir um ex cessiv o estresse m u sco lo esq u elético , p rin cip alm en te, se a p ostura sen tad a for su p o rta d a inap ro p riad am en te po r um longo p eríodo de tem po. N o entanto, essas cargas na esp in h a lom bar, p o d erão ser d im in u íd a s sen tando-se com o au xílio do encosto, p orque parte do peso d a p orção su p erio r do corpo será tran sm itid o em parte para este. In clin an d o -se o en co sto para trás, ju n ta m e n te com a co locação de um apoio na região lom bar, p o d e r-se -á tam b ém , d im in u ir as so b recargas d esta posição.
M oro (1995), utilizan d o -se de um pro tó tip o eq u ip ad o com célu las de carga e in terligadas a um m icro co m p u tad o r, observou, a p artir dos d ados reg istrad o s em 37 su jeito s estudados, m ud an ças sig n ificativ as na d istrib u ição do p eso corporal sobre o assento d a cadeira. E ssa variab ilid ad e de d istrib u ição de peso co rp o ral, segundo o autor, deu -se em função d a disp o sição d iferen ciad a dos su p o rtes (assento, encosto, m esa, p iso e jo e lh o ) que rep resen tav am um m o b iliário do tipo cadeira-m esa, presente n a situação ex p erim en tal sim u lad a pelo p rotótipo, co n fo rm e ilustrado na F ig u ra 7, abaixo.
Figura 7: P ercentagem de peso corporal verificad a n a su p erfície do assento, n as três
situ açõ es experim en tais, utilizan d o -se a D in a m o m e tria (M oro, 1984).
C o n fo rm e po d e ser observado na F ig u ra 7, a c arg a m aior no assento, ou seja o v a lo r percentual de p eso oco rreu no con ju n to cad eira-m esa convencional (C). A
d iferen ça de carg a d istrib u id a sobre o assento d a cã d eira C, q u an d o co m p a rad a com a d istrib u ição de peso sobre os assen to s A e B foi sig n ificativ am en te m aior. E ntretanto, o peso d istrib u íd o sobre a superfície do assento do m o b iliário B parece lev em ente d im in u íd a em função do ângulo do tam po d a m esa de trabalho. A p enas o m obiliário C (con v en cio n al) induziu um ângulo ap ro x im ad o de 90 graus en tre a c o x a e o abdom e. T anto o m o b iliário A q u an to o B p erm item u m a a b e rtu ra do ângulo coxo- fem ural su p erio r aos n o v e n ta graus co n v en cio n ais, co n fo rm e reco m en d ação ap o iad a em estu d o s b io m ecân ico s para red u zir a p ressão intradiscal d a co lu n a vertebral. E sses d ados ap resentam , tam bém , relações com n ív eis de co n fo rto , m o v im en tação e x cessiv a e postu ras não co nvencionais.