1. XXVI ENEGEP - Fortaleza, CE, Brasil, 9 a 11 de Outubro de 2006
Avaliação ergonômica do sistema bicicleta-usuário do modelo Barra
Circular da Monark
Ivanildo Fernandes Araujo (GPERGO/UAEP/UFCG) ifaraujo@uol.com.br
José de Arimatéa Ramos (GPERGO/UAEP/UFCG) ari.rr@bol.com.br
Windsor Ramos da Silva (GPERGO/UAEP/UFCG) windsor.ramos@terra.com.br
Resumo
Este trabalho tem por objetivo realizar uma avaliação ergonômica do sistema bicicleta-
usuário do modelo Barra Circular produzido pela Monark. Para tanto foi necessário
conhecer o perfil antropométrico dos usuários, estudar a biomecânica dos movimentos
envolvidos, levantar na literatura especializada a musculatura envolvida no uso do produto,
avaliar a biomecânica através de manequins com as medidas do usuário de estatura média
encontrada na amostra, e coletar informações, por meio de entrevistas semi-estruturadas, da
percepção dos usuários quanto a sensação de conforto e reclamações de dores após o uso da
bicicleta. Os principais resultados apontam para a inadequação dimensional do objeto em
relação ao padrão antropométrico dos usuários e as maiores reclamações estão relacionadas
as dores nas coxas, costas e nádegas.
Palavras-chave: Ergonomia, Biomecânica, Bicicleta.
1. Introdução
Apesar da disponibilidade dos meios de transportes coletivos como opção de locomoção nos
centros urbanos, sejam estes, grandes conglomerados ou pequenas cidades e, até certo ponto,
das facilidades que estes veículos oferecem em termos de conforto, rapidez e segurança é
elevado o número de pessoas que ainda utilizam a bicicleta como meio de deslocamento.
Entre estas, incluem-se trabalhadores da construção civil, carteiros, jornaleiros, mecânicos e
operários da indústria em geral. Muitos destes usuários são pessoas de baixa renda e como tal,
residem nas periferias dos centros mais desenvolvidos ou em regiões rurais próximas destes.
Esta realidade também se faz presente no Estado da Paraíba, sobretudo nos dois maiores
centros populacionais do estado: as cidades de João Pessoa e Campina Grande.
Particularmente em Campina Grande, a maioria destes usuários utiliza a bicicleta como meio
de locomoção de casa para o trabalho e vice-versa, perfazendo um tempo de uso diário em
torno de duas horas.
Entre estes usuários existem aqueles que têm uma freqüência de uso maior, devido residirem
em municípios vizinhos. Existem também outros que usam a bicicleta como ferramenta de
trabalho, como jornaleiros, carteiros entregadores e leiteiros, por esta razão o tempo de
utilização diário é muito alto. Para exemplificar citamos o exemplo do jornaleiro Josemar
Candido da Silva que segundo depoimento, para entregar seus jornais precisa se deslocar do
centro da cidade até áreas da periferia da grande João Pessoa, necessitando chegar até às
praias da cidade fazendo um percurso diário em torno de 25 km.
Nas últimas décadas, a popularidade do uso da bicicleta nos desportos e nas atividades
recreativas proporcionou mudanças e inovações formais deste produto, na busca de minimizar
danos físicos, aumentar o conforto e o prazer por parte do usuário deste produto, com isso
surgiram novos estilos e modelos diferentes do produto, com sistemas de suspensão e o
emprego de novos materiais.
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Estas inovações não estão, ainda, popularizadas e modelos mais tradicionais se mantém no
mercado em função da robustez, da durabilidade e preço final do produto, o que tem sido fator
de preferência de algumas categorias profissionais. Com estas características de produto
destacamos o modelo Barra Circular do fabricante Monark, que ainda é preferido entre
diversos profissionais. Na tabela 1 mostramos a distribuição de usuários em algumas
empresas visitadas, onde foi encontrado um número considerável de usuários deste modelo de
transporte.
Empresa Cidade Número de Quantidade
Usuários Modelo
pesquisado
Brascorda Bayeux 33 18
Caranguejo S/A Campina Grande 29 19
Construtora Júnior LTDA Campina Grande 36 12
ECT - Central Campina Grande 23 06
Jornal da Borborema Campina Grande 13 08
O Norte S/A João Pessoa 26 16
Pró- Memória João Pessoa 16 16
Sisal S/A Bayeux 37 18
SP Alpargatas S/A Campina Grande 51 22
Fonte: Pesquisa realizada em outubro de 2005
Tabela 1 – Distribuição de usuários de bicicleta por empresa, cidade e modelo pesquisado
Algumas destas contagens foram feitas, considerando um período de trabalho, através de
observação direta nos estacionamentos das empresas, outras através de informações de
superiores e outras ainda por diálogos com os próprios operários nos canteiros de obras.
Por este motivo esta pesquisa tem como objetivo realizar uma avaliação ergonômica do
sistema bicicleta-usuário, tomando como base o modelo Monark Barra Circular (figura 1).
Para tanto foi avaliada a relação dimensional do produto com as dimensões antropométricas
dos usuários considerados mais altos, médios e mais baixos da amostra levantada.
2. Caracterização do Produto Avaliado
O modelo estudado está caracterizado por ter um quadro em aço carbono, com aros (jantes) de
26” em aço cromado, sistema de freios em varão, sela com molas e acabamento em plástico,
com guarda lamas, bagageiro traseiro, transmissão em velocidade única (não apresenta
sistema de machas), cobre corrente e descanso lateral, modelo esse indicado pelo fabricante
para trânsito em todo tipo de terreno.
Quadro
Guidom
Sela
Manopla
Bagageiro Freio dianteiro
Guarda Lama Manopla
Freio traseiro
Eixo de centro
Cobre Corrente
Pedal
Corrente r
Círculo do
Descanso Lateral giro do Pedal
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Figura 1 – Componentes da Bicicleta Monark modelo Barra Circular
3. Metodologia Adotada
Realizamos o levantamento do número total de bicicletas e o modelo estudado, direto nos
estacionamentos de algumas empresas nas cidades de João Pessoa e Campina Grande e
Bayeux, só foram contabilizados um turno de trabalho. Foi feito um registro fotográfico de
alguns destes estacionamentos para posterior comprovação. Nas empresas em que
conseguimos ter acesso e contato direto com usuários do produto estudado, realizamos um
levantamento antropométrico com 30 usuários, através do qual obtivemos algumas estatísticas
das dimensões relacionadas com o uso do produto.
Foi aplicada, também, uma entrevista semi-estruturada, onde foram abordadas questões
relacionados a caracterização pessoal, relacionados ao uso da bicicleta, sensações e gráfico de
distribuição de dores, entre outros aspectos, com cada um destes 30 usuários, com o fim de
obtermos informações com as quais pudéssemos fazer uma análise mais coerente com relação
ao sistema bicicleta-usuário.
Não deixamos, portanto de realizar uma pesquisa bibliográfica com relação aos movimentos
realizados na utilização da bicicleta, bem como os músculos que participam destes
movimentos.
Com base no levantamento antropométrico calculamos a média, desvio padrão amostral e
populacional e percentis 5%, 50% e 90% da amostra coletada. Registramos, através de fotos,
quatro usuários com dimensões relativas aos percentis analisados, nas posições de frente,
perfil e posterior. Confeccionamos manequins do percentil 50%, para estudo da posição do
ciclista sobre a bicicleta, sua proporções e posturas. Confrontamos as observações e
reclamações com as posturas assumidas, de acordo com as dimensões antropométricas dos
usuários.
4. Biomecânica
Apresentamos no quadro 1 a relação dos movimentos e principal musculatura envolvida, de
acordo com as partes do corpo humano, associada aos movimentos realizados na utilização de
uma bicicleta. Como se sabe um determinado movimento resulta das ações de vários
músculos trabalhando em conjunto. Este quadro foi montado consultando diversos autores na
literatura especializada, no sentido de facilitar a visualização, por parte dos pesquisadores, da
principal musculatura envolvida no uso do produto, conforme as regiões do corpo onde o
usuário reclama sofrer dores musculares.
Sistema Muscular
O prazer proporcionado pela atividade de andar de bicicleta perde-se muitas vezes devido ao
mau posicionamento na bicicleta, proporcionando dores nas costas, no pescoço ou nos
joelhos, podendo ir mesmo ao ponto do adormecer das mãos. Buscar um posicionamento
adequado apresenta vantagens para o ciclista como evitar lesões e dores crônicas, através de
pesquisas de biomecânica.
Os fatores considerados, nesta pesquisa, para avaliar a biomecânica do sistema bicicleta-
usuário, foram as variáveis caracterizadas pela distância do pedal-sela e altura da sela
confrontados com o comprimento das pernas, a posição dos pés sobre o pedal, distância entre
os punhos, triângulo formado pelo guidom-sela-eixo do pedal e distância guidom-sela com a
postura do tórax com relação ao comprimento dos braços.
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Parte Movida Movimento Músculos envolvidos
Cabeça e pescoço Flexão (inclinação do pescoço para frente) Estenocleidomastóideo
Extensão (inclinação do pescoço para traz) Trapézio; sacro - espinhal
Tronco Flexão (inclinação do tronco para frente) Reto do abdomem
Extensão (inclinação da parte superior do tronco Sacro espinhal, iliocostal lombar
para traz)
Rotação (giro do tronco de um lado para outro) Oblíquo externo do abdome
Oblíquo interno do abdome
Quadril Flexão (inclinação do quadril para frente) Iliopsoas
Extensão (inclinação do quadril para traz) Glúteo máximo
Adução Adutor magno
Adutor longo
Adutor curto
Joelho Flexão (dobra o joelho) Bíceps femoral, semitendíneo,
semimembranáceo
Extensão (extende a perna para frente) Quadríceps femoral (reto
femoral, vasto medial,
vastointermédio)
Tornozelo Flexão plantar Gastrocnêmio, sóleo
Dorsiflexão com inversão (curvatura do pé para a Tibial anterior
frente e para dentro)
Flexão plantar com inversão (curvatura do pé Tibial posterior
para baixo e para dentro)
Flexão plantar com inversão (curvatura do pé Tibial posterior
para fora e para baixo)
Ombro Flexão Deltóide (porção anterior)
Cotovelo Flexão Bíceps braquial, braquioradial
Extensão Tríceps braquial
Supinação do antebraço Bíceps braquial, supinador
Pronação do antebraço Pronador redondo, pronador
quadrado
Punho Flexão Flexor radial do carpo, flexor
ulnar do carpo
Extensão Extensor radial longo do carpo
Extensor radial curto do carpo
Extensor ulnar do carpo
Quadro 1 - Demonstrativo dos movimentos realizados e principais músculos utilizados no uso da bicicleta
Coleta de dados antropométricos
Esse levantamento coletou medidas lineares de 11 variáveis as quais são apresentados através
da média amostral, desvio padrão amostral e desvio padrão populacional e estão dispostos na
tabela 2 .
Desvio Desvio
Variável Média padrão Padrão
Amostral Populacional
Idade 33,57 14,26 13,92
Altura em pé -A 162,57 10,01 9,77
Peso 61,76 8,19 7,99
Comprimento do braço - B 72,47 4,38 4,28
Dist. Int. ombros - C 42,33 2,46 2,38
Largura bacia - D 45,57 2,60 2,53
Distância ombro/bacia - E 53,38 3,12 3,05
Distância joelho/chão - F 50,24 3,92 3,83
Distância bacia/ Joelho - G 41,29 5,62 5,49
Distância púbis/ chão 83,04 6,26 6,11
Comprimento da mão - H 19,26 0,89 0,87
Distância tornozelo ponta do pé - I 22,19 1,44 1,40
Comprimento do pé - J 26,48 1,63 1,59
Largura do pé - L 10,40 0,80 0,80
Fonte: Pesquisa realizada em outubro de 2005 – dados em centímetros
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Tabela 2 – Distribuição das médias e desvio padrão amostral e populacional dos
segmentos corporais do ciclista em pé

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5. Interpretação Ergonômica
Propulsão e fadiga
A propulsão humana exige certo esforço muscular. Esse esforço chega a desenvolver alguns
músculos, como está sendo visto na figura 4 o indivíduo ao contrair e estender o músculo da
perna chegou a desenvolvê-lo bastante. O movimento realizado na bicicleta é muito
acelerado, exige maior esforço físico provocando fadiga muscular que é agravada quando se
percorre grandes distâncias e ao subir ladeiras.
A fadiga muscular caracteriza-se por sensação dolorosa, por incapacidade progressiva e
enfraquecimento do movimento muscular.
O músculo pode ficar fatigado quando há uma dilatação muscular que ocasiona um aumento
do fluxo sanguíneo o qual provoca um aumento do volume do tecido.
A fadiga muscular não é causada só pelo que passa no músculo, mas está relacionada com
fatores do sistema nervoso, e possivelmente com a revitalização nervosa do próprio músculo,
como também quando o músculo for usado de um modo que não é habitual, a sensação de dor
aparece muito mais facilmente. O que quer que seja que interfira ou reduza o abastecimento
de oxigênio a um músculo aumentará a propensão para a fadiga.
Postura e conforto
Na utilização da bicicleta todo um conjunto de músculos entra em atividade e se o indivíduo
não se posicionar corretamente irá sentir, em curto período, cansaço muscular.
Observou-se que apesar da bicicleta possuir algumas dimensões adequadas para faixa maior
de usuários, mesmo assim estes usuários não obtêm uma boa postura, tendo em vista a má
utilização do produto. Por outro lado, também, uma grande maioria não assume uma boa
postura em virtude da inadequação de suas medidas antropométricas em relação a algumas
dimensões da bicicleta, como pode ser mostrado na figura 2, usuário tem estatura de 1,78 m %
e na figura 3, usuário com estatura de 1,63 m (média), e serem mais confortaveis em relação a
bicicleta, ao contrário dos usuários na figuras 4 e 5, onde estes têm estaturas de 1,55m e 1,38
m respectivamente, medidas abaixo da média, não assumem uma boa postura na utilização do
produto.
Posicionamento sentado
Observamos que no caso destes dois usuários de estaturas mais baixas (indivíduo na figura 4 e
o indivíduo com a menor estatura da amostra, figura 5), não há uma boa postura, pois eles
precisam deslocar-se para frente, sentando-se à beira do assento a fim de alcançar os pedais e
o guidom e assim adquirir uma melhor posição para pedalar.
Percebe-se que, nas fotos de perfil (figuras 2, 3, 4, 5) quanto menor as pernas do usuário,
maior será seu deslocamento para frente, proporcionando como conseqüência uma postura
mais inadequada em relação às pernas.
O comprimento e formato da sela dependem da distância entre os ossos da bacia e o formato
da pélvis, quanto maior for a distância entre os ossos da bacia e redonda a pélvis mais largo
tem de ser a sela, como também o comprimento da sela depende da posição do tronco.
Teixeira e Florindo (2004) comentam que ao sentar-se em uma posição que a coluna está
bastante curva, uma sela estreita e mais confortável e funcional, se estiver sentado numa
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posição mais ereta, normalmente uma sela mais larga se torna mais confortável. Se a sela
estiver inclinada para trás o ciclista corre o risco de deixar dormentes algumas partes do corpo
e vai inclinar a pélvis para trás, o que vai resultar numa maior pressão na zona lombar. Se
estiver inclinado para frente o ciclista tenderá a mover-se para frente o que é muito
desconfortável porque a parte mais estreita da sela não oferece apoio suficiente provocando
demasiada pressão nos braços, pulsos e mãos.
A altura da sela é fator importante para se conseguir uma posição confortável, se estiver muito
alto o ciclista corre o risco de esticar em demasia os músculos e se estiver muito baixo a
pressão nos quadríceps pode torna-se demasiado alta.
Observa-se que na figura 5 o usuário senta-se com a região do cóccix (vértebras do final da
coluna)
Figura 2 – Perfil Figura 3 – Perfil Figura 4 – Perfil Figura 5 – Perfil - usuário
Altura: 1,78 m Altura: 1,66 m Altura: 1,45 Altura: 1,38 m -menor estatura
na amostra
Figura 6 – Posterior Figura 7 – Posterior Figura 8 – Posterior
Na figura 4 o usuário já se aproxima mais do ponto de apoio da sela. Na figura 3 a
aproximação ainda é maior e na figura 2 o usuário é o que melhor se adapta ao apoio da sela.
No entanto, constatamos que a ponta da sela incomoda a região escrotal, necessitando talvez
de um estudo mais aprofundado.
Posicionamento da coluna e dos membros superiores
Observando as figuras 2, 3, 4 e 5 verificamos como os braços dos ciclistas ficam estendidos
para que as mãos alcancem o guidom, provocando um esforço sobre o músculo erector da
coluna. Esta postura dificulta a mobilidade do usuário em realizar curvas no percurso, nestes
casos, o usuário é obrigado a realizar uma torção no tórax, como forma de compensar a
distância entre a sela e o guidom (figuras 4 e 5).
Percebe-se que o guidom se encontra muito baixo em relação aos quatro usuários, (em certos
casos chegando a ficar mais baixo do que a sela) fazendo com que o peso do tórax exerça
pressão sobre as mãos, provocando dores no músculo palmar. O problema de o guidom ser
extremamente baixo se dá pelo fato de que o dispositivo de ajuste de sua altura (espigão do
guidom) é muito pequeno não possibilitando um ajuste mais fino no sentido de aumentar a sua
altura. Nada que não pudesse ser solucionado aumentando-se a amplitude do espigão, como
também modificando-se o próprio desenho do guidom para proporcionar maior aproximação
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entre a área de pega do guidom e o tórax ou ombros.
O ângulo de inclinação vertical (Ø) do punhos é regulável permitindo um bom ajuste, no
entanto o ângulo horizontal ( ) é fixo, tendo que o ciclista se adequar a sua forma. (Figuras 9
e 10).
Figura 9 – ângulo vertical Figura 10 – Ângulo horizontal
Constatamos também que ao fazer uma curva o indivíduo torce o seu tronco, e os braços
ficam estendidos dificultando a realização da curva, fato este agravado pela distância entre o
guidom e a sela.
Posicionamento dos membros inferiores
Na atividade analisada, os membros inferiores realizam um esforço muscular mais intensivo.
Nos usuários com medidas acima da média, percebemos que a distância entre a sela e os
pedais não apresenta problema, por ser regulada, sendo possível chegar até 77 cm no ponto
mais baixo do pedal, e também pelas medidas das pernas dos usuários mais altos serem em
torno de 105 centímetros.
Para os usuários que estão abaixo da média amostral, com distância calcanhar-bacia inferior a
altura do quadro, que mede 75 centímetros, é quase impossível de se posicionar sobre a
bicicleta, quando esta estiver parada, tendo o usuário de menor estatura que se posicionar com
uma perna sobre o quadro e a outra no chão, como também, quando em movimento, o usuário
fica impossibilitado de completar o ciclo dos pedais, se estiver sentado na sela, mesmo esta
estando na altura mínima.
A correta posição dos pés sobre os pedais é importante para que se tenha estabilidade
suficiente para se manter o joelho e a cocha na linha de força e não perder potência na
pedalada. A distância transversal entre os pedais é outra variável a ser considerada, quanto
mais afastada estiver esta distância do eixo do corpo, mais desconfortável será a postura,
maior a fadiga do usuário e menor será a potência muscular da pedalada. O pé deve está
suportado pelo eixo do pedal na região dos joanetes. Quanto mais próximo estiver o eixo do
pedal da região do joanete melhor será o aproveitamento da potência muscular e quando mais
próximo do calcanhar menor será a potência, menor será a flexibilidade dos movimentos
musculares dos pés, pernas e coxas com isso mais rápida será a fadiga muscular.
Um outro aspecto observado foi a distância entre os braços da manivela do pedais que é de
XX centímetros, o que favorece que o usuário, na busca de encontrar uma posição
confortável, aproxime muito os pés do eixo de centro, da manivela dos pedais e do cobre
corrente, provocando assim constantes ferimentos e contusões nos tornozelos, pés e parte
inferior das pernas.
Ângulo de Visão
Verificamos que a inadequação dimensional do triângulo pedal-sela-guidom as dimensões
antropométricas dos usuários de menor estatura, favorece a uma postura desconfortável em
virtude deste projeta seu tórax para frente na busca de alcançar o guidom. Assim o usuário
força a cabeça para traz para melhorar seu campo de visão, provocando com esse movimento
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uma extensão do músculo trapézio e do sacro-espinhal, facilitando o surgimento de dores nos
ombros e pescoço.
Considerações finais
Com a realização da avaliação ergonômica do sistema bicicleta-usuário do modelo Barra
Circular da Monark, pode-se perceber inadequações dimensionais do produto em relação às
medidas antropométricas coletadas, principalmente dos usuários de menor estatura, abaixo da
média amostral. O formato do guidom e sua distância para a sela, estão relacionados a má
postura do tórax do usuário. O formato da sela incomoda o usuário depois de alguns minutos
de uso e necessita de um estudo mais aprofundado. A dimensão do quadro por ser muito alta,
dificulta o acesso à sela. A percepção dos usuários quanto a sensação de conforto, as maiores
reclamações foram relacionadas a dores nas coxas, costas e nádegas.
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