4 bannière

 

Aspects physiques et physiologiques

 

Mardi 08 Mars 2011 20: 55

Anthropométrie

 

Cet article est adapté de la 3e édition de l'Encyclopaedia of Occupational Health and Safety.

L'anthropométrie est une branche fondamentale de l'anthropologie physique. Il représente l'aspect quantitatif. Un vaste système de théories et de pratiques est consacré à la définition de méthodes et de variables pour relier les objectifs dans les différents domaines d'application. Dans les domaines de la santé, de la sécurité et de l'ergonomie au travail, les systèmes anthropométriques concernent principalement la corpulence, la composition et la constitution du corps, ainsi que les dimensions de l'interrelation du corps humain avec les dimensions du lieu de travail, les machines, l'environnement industriel et les vêtements.

Variables anthropométriques

Une variable anthropométrique est une caractéristique mesurable du corps qui peut être définie, normalisée et rapportée à une unité de mesure. Les variables linéaires sont généralement définies par des points de repère qui peuvent être tracés avec précision jusqu'au corps. Les repères sont généralement de deux types : squelettiques-anatomiques, qui peuvent être trouvés et tracés en sentant des proéminences osseuses à travers la peau, et des repères virtuels qui sont simplement trouvés en tant que distances maximales ou minimales à l'aide des branches d'un pied à coulisse.

Les variables anthropométriques ont à la fois des composantes génétiques et environnementales et peuvent être utilisées pour définir la variabilité individuelle et de population. Le choix des variables doit être lié à l'objectif spécifique de la recherche et standardisé avec d'autres recherches dans le même domaine, car le nombre de variables décrites dans la littérature est extrêmement important, jusqu'à 2,200 XNUMX ayant été décrites pour le corps humain.

Les variables anthropométriques sont principalement linéaire mesures, telles que les hauteurs, les distances par rapport aux points de repère avec le sujet debout ou assis dans une posture standard ; diamètres, telles que les distances entre les points de repère bilatéraux ; longueurs, comme les distances entre deux points de repère différents ; mesures courbes, à savoir les arcs, tels que les distances sur la surface du corps entre deux points de repère ; et sangles, telles que des mesures circulaires fermées sur des surfaces corporelles, généralement positionnées à au moins un point de repère ou à une hauteur définie.

D'autres variables peuvent nécessiter des méthodes et des instruments spéciaux. Par exemple, l'épaisseur du pli cutané est mesurée au moyen d'un pied à coulisse spécial à pression constante. Les volumes sont mesurés par calcul ou par immersion dans l'eau. Pour obtenir des informations complètes sur les caractéristiques de la surface corporelle, une matrice informatique de points de surface peut être tracée à l'aide de techniques biostéréométriques.

Instruments

Bien que des instruments anthropométriques sophistiqués aient été décrits et utilisés en vue de la collecte automatisée de données, les instruments anthropométriques de base sont assez simples et faciles à utiliser. Il faut faire très attention pour éviter les erreurs courantes résultant d'une mauvaise interprétation des points de repère et des postures incorrectes des sujets.

L'instrument anthropométrique standard est l'anthropomètre - une tige rigide de 2 mètres de long, avec deux échelles de contre-lecture, avec laquelle les dimensions verticales du corps, telles que les hauteurs des points de repère depuis le sol ou le siège, et les dimensions transversales, telles que les diamètres, peuvent être prises.

Généralement, la tige peut être divisée en 3 ou 4 sections qui s'emboîtent les unes dans les autres. Une branche coulissante à griffe droite ou courbée permet de mesurer les distances au sol pour les hauteurs, ou à partir d'une branche fixe pour les diamètres. Les anthropomètres plus élaborés ont une échelle unique pour les hauteurs et les diamètres afin d'éviter les erreurs d'échelle, ou sont équipés de dispositifs de lecture numériques mécaniques ou électroniques (figure 1).

Figure 1. Un anthropomètre

ERG070F1

Un stadiomètre est un anthropomètre fixe, généralement utilisé uniquement pour la stature et fréquemment associé à une balance à poids.

Pour les diamètres transversaux, une série de pieds à coulisse peut être utilisée : le pelvimètre pour les mesures jusqu'à 600 mm et le céphalomètre jusqu'à 300 mm. Ce dernier est particulièrement adapté aux mesures de tête lorsqu'il est utilisé avec un compas à glissière (figure 2).

Figure 2. Un céphalomètre avec un compas à glissement

ERG070F2

Le pied de lit est utilisé pour mesurer les pieds et la tête de lit fournit les coordonnées cartésiennes de la tête lorsqu'elle est orientée dans le "plan de Francfort" (un plan horizontal passant par portion et orbital points de repère de la tête). La main peut être mesurée avec un pied à coulisse ou avec un appareil spécial composé de cinq règles coulissantes.

L'épaisseur du pli cutané est mesurée avec un pied à coulisse à pression constante généralement avec une pression de 9.81 x 104 Pa (la pression imposée par un poids de 10 g sur une surface de 1 mm2).

Pour les arcs et les sangles, un ruban d'acier étroit et flexible à section plate est utilisé. Les bandes d'acier auto-dressantes doivent être évitées.

Systèmes de variables

Un système de variables anthropométriques est un ensemble cohérent de mesures corporelles permettant de résoudre certains problèmes spécifiques.

Dans le domaine de l'ergonomie et de la sécurité, le principal problème est l'adaptation des équipements et de l'espace de travail à l'homme et l'adaptation des vêtements à la bonne taille.

L'équipement et l'espace de travail nécessitent principalement des mesures linéaires des membres et des segments du corps qui peuvent être facilement calculées à partir des hauteurs et des diamètres de repère, tandis que les tailles sur mesure sont principalement basées sur les arcs, les circonférences et les longueurs de ruban flexibles. Les deux systèmes peuvent être combinés selon les besoins.

Dans tous les cas, il est absolument nécessaire d'avoir une référence spatiale précise pour chaque mesure. Les amers doivent donc être liés par des hauteurs et des diamètres et chaque arc ou circonférence doit avoir une référence d'amer définie. Les hauteurs et les pentes doivent être indiquées.

Dans une enquête particulière, le nombre de variables doit être limité au minimum afin d'éviter un stress excessif sur le sujet et l'opérateur.

Un ensemble de base de variables pour l'espace de travail a été réduit à 33 variables mesurées (figure 3) plus 20 dérivées par un calcul simple. Pour une enquête militaire à usage général, Hertzberg et ses collègues utilisent 146 variables. Pour les vêtements et à des fins biologiques générales, le Conseil italien de la mode (Ente Italiano della Moda) utilise un ensemble de 32 variables à usage général et 28 variables techniques. La norme allemande (DIN 61 516) des dimensions corporelles de contrôle pour les vêtements comprend 12 variables. La recommandation de l'Organisation internationale de normalisation (ISO) pour l'anthropométrie comprend une liste de base de 36 variables (voir tableau 1). Les tables International Data on Anthropometry publiées par l'OIT répertorient 19 dimensions corporelles pour les populations de 20 régions différentes du monde (Jürgens, Aune et Pieper 1990).

Figure 3. Ensemble de base de variables anthropométriques

ERG070F3


Tableau 1. Liste de base anthropométrique de base

 

1.1 Atteindre vers l'avant (pour saisir la main avec le sujet debout contre un mur)

1.2 Stature (distance verticale du sol au sommet de la tête)

1.3 Hauteur des yeux (du sol au coin interne de l'œil)

1.4 Hauteur des épaules (du sol à l'acromion)

1.5 Hauteur du coude (du sol à la dépression radiale du coude)

1.6 Hauteur d'entrejambe (du sol à l'os pubien)

1.7 Hauteur du bout des doigts (du sol à l'axe de préhension du poing)

1.8 Largeur d'épaule (diamètre biacromial)

1.9 Largeur des hanches, debout (la distance maximale entre les hanches)

2.1 Hauteur d'assise (du siège au sommet de la tête)

2.2 Hauteur des yeux, assis (du siège au coin interne de l'œil)

2.3 Hauteur des épaules, assise (du siège à l'acromion)

2.4 Hauteur du coude, assis (du siège au point le plus bas du coude plié)

2.5 Hauteur du genou (du repose-pied à la surface supérieure de la cuisse)

2.6 Longueur du bas de la jambe (hauteur de la surface d'assise)

2.7 Longueur avant-bras-main (de l'arrière du coude plié à l'axe de préhension)

2.8 Profondeur du corps, assis (profondeur du siège)

2.9 Longueur fesse-genou (de la rotule au point le plus en arrière de la fesse)

2.10 Largeur coude à coude (distance entre les surfaces latérales des coudes)

2.11 Largeur aux hanches, assis (largeur d'assise)

3.1 Largeur de l'index, proximal (à l'articulation entre les phalanges médiale et proximale)

3.2 Largeur de l'index, distal (à l'articulation entre les phalanges distale et médiale)

3.3 Longueur de l'index

3.4 Longueur de la main (du bout du majeur à la styloïde)

3.5 Largeur de la main (aux métacarpiens)

3.6 Circonférence du poignet

4.1 Largeur du pied

4.2 Longueur du pied

5.1 Circonférence de la chaleur (au niveau de la glabelle)

5.2 Arc sagittal (de la glabelle à l'inion)

5.3 Longueur de la tête (de la glabelle à l'opisthocranion)

5.4 Largeur de tête (maximum au-dessus de l'oreille)

5.5 Arc Bitragion (au-dessus de la tête entre les oreilles)

6.1 Tour de taille (au niveau du nombril)

6.2 Hauteur tibiale (du sol au point le plus haut du bord antéro-médial de la glène du tibia)

6.3 Hauteur cervicale assise (jusqu'à la pointe de l'apophyse épineuse de la 7ème vertèbre cervicale).

Source : Adapté de ISO/DP 7250 1980).


 

 Précision et erreurs

La précision des dimensions du corps vivant doit être considérée de manière stochastique car le corps humain est hautement imprévisible, tant en tant que structure statique que dynamique.

Un seul individu peut croître ou changer de musculature et de graisse ; subir des modifications squelettiques en raison du vieillissement, d'une maladie ou d'accidents ; ou modifier le comportement ou la posture. Différents sujets diffèrent par des proportions, pas seulement par des dimensions générales. Les sujets de grande stature ne sont pas de simples agrandissements de sujets de petite taille ; les types constitutionnels et les somatotypes varient probablement plus que les dimensions générales.

L'utilisation de mannequins, en particulier ceux représentant les 5e, 50e et 95e centiles standard pour les essais d'ajustement, peut être très trompeuse si les variations corporelles dans les proportions corporelles ne sont pas prises en compte.

Les erreurs résultent d'une mauvaise interprétation des repères et d'une utilisation incorrecte des instruments (erreur personnelle), d'instruments imprécis ou inexacts (erreur instrumentale) ou de changements dans la posture du sujet (erreur du sujet - cette dernière peut être due à des difficultés de communication si le contexte culturel ou linguistique de le sujet diffère de celui de l'opérateur).

Traitement statistique

Les données anthropométriques doivent être traitées par des procédures statistiques, principalement dans le domaine des méthodes d'inférence appliquant des méthodes univariées (moyenne, mode, centiles, histogrammes, analyse de variance, etc.), bivariées (corrélation, régression) et multivariées (corrélation et régression multiples, analyse factorielle , etc.) méthodes. Diverses méthodes graphiques basées sur des applications statistiques ont été conçues pour classer les types humains (anthropométrogrammes, morphosomatogrammes).

Échantillonnage et enquête

Les données anthropométriques ne pouvant être collectées pour l'ensemble de la population (sauf dans le cas rare d'une population particulièrement réduite), un échantillonnage est généralement nécessaire. Un échantillon essentiellement aléatoire devrait être le point de départ de toute enquête anthropométrique. Pour maintenir le nombre de sujets mesurés à un niveau raisonnable, il est généralement nécessaire de recourir à un échantillonnage stratifié à plusieurs degrés. Cela permet la subdivision la plus homogène de la population en plusieurs classes ou strates.

La population peut être subdivisée selon le sexe, le groupe d'âge, la zone géographique, les variables sociales, l'activité physique, etc.

Les formulaires d'enquête doivent être conçus en tenant compte à la fois de la procédure de mesure et du traitement des données. Une étude ergonomique précise de la procédure de mesure doit être réalisée afin de réduire la fatigue de l'opérateur et les erreurs éventuelles. Pour cette raison, les variables doivent être regroupées en fonction de l'instrument utilisé et ordonnées en séquence afin de réduire le nombre de flexions du corps que l'opérateur doit effectuer.

Pour réduire l'effet de l'erreur personnelle, l'enquête doit être effectuée par un seul opérateur. Si plus d'un opérateur doit être utilisé, une formation est nécessaire pour assurer la reproductibilité des mesures.

Anthropométrie des populations

Au-delà de la notion très critiquée de « race », les populations humaines sont néanmoins très variables en taille des individus et en distribution par taille. Généralement, les populations humaines ne sont pas strictement mendéliennes ; ils sont généralement le résultat d'un mélange. Parfois, deux ou plusieurs populations, d'origines et d'adaptations différentes, cohabitent dans la même zone sans se croiser. Cela complique la distribution théorique des traits. Du point de vue anthropométrique, les sexes sont des populations différentes. Les populations d'employés peuvent ne pas correspondre exactement à la population biologique de la même zone en raison d'une éventuelle sélection aptitudinal ou auto-sélection due au choix de l'emploi.

Les populations de différentes zones peuvent différer en raison de conditions d'adaptation ou de structures biologiques et génétiques différentes.

Lorsqu'un ajustement serré est important, une enquête sur un échantillon aléatoire est nécessaire.

Essais de montage et régulation

L'adaptation de l'espace de travail ou de l'équipement à l'utilisateur peut dépendre non seulement des dimensions corporelles, mais aussi de variables telles que la tolérance à l'inconfort et la nature des activités, les vêtements, les outils et les conditions environnementales. Une combinaison d'une liste de contrôle des facteurs pertinents, d'un simulateur et d'une série d'essais d'ajustement utilisant un échantillon de sujets choisis pour représenter la gamme de tailles corporelles de la population d'utilisateurs prévue peut être utilisée.

L'objectif est de trouver des plages de tolérance pour tous les sujets. Si les plages se chevauchent, il est possible de sélectionner une plage finale plus étroite qui n'est pas en dehors des limites de tolérance de n'importe quel sujet. S'il n'y a pas de chevauchement, il sera nécessaire de rendre la structure réglable ou de la fournir en différentes tailles. Si plus de deux dimensions sont ajustables, un sujet peut ne pas être en mesure de décider lequel des ajustements possibles lui conviendra le mieux.

L'ajustement peut être une question compliquée, en particulier lorsque des postures inconfortables entraînent de la fatigue. Des indications précises doivent donc être données à l'utilisateur qui connaît souvent peu ou pas ses propres caractéristiques anthropométriques. En général, une conception précise devrait réduire le besoin d'ajustement au minimum. Dans tous les cas, il faut constamment garder à l'esprit qu'il s'agit d'anthropométrie, pas seulement d'ingénierie.

Anthropométrique dynamique

L'anthropométrie statique peut donner de larges informations sur le mouvement si un ensemble adéquat de variables a été choisi. Néanmoins, lorsque les mouvements sont compliqués et qu'une adéquation étroite avec l'environnement industriel est souhaitée, comme dans la plupart des interfaces utilisateur-machine et homme-véhicule, un relevé précis des postures et des mouvements est nécessaire. Cela peut être fait avec des maquettes appropriées qui permettent de tracer des lignes de portée ou par photographie. Dans ce cas, une caméra munie d'un téléobjectif et d'une tige anthropométrique, placée dans le plan sagittal du sujet, permet des prises de vue standardisées avec peu de déformation de l'image. De petites étiquettes sur les articulations des sujets permettent le traçage exact des mouvements.

Une autre manière d'étudier les mouvements consiste à formaliser les changements posturaux selon une série de plans horizontaux et verticaux passant par les articulations. Encore une fois, l'utilisation de modèles humains informatisés avec des systèmes de conception assistée par ordinateur (CAO) est un moyen réalisable d'inclure l'anthropométrie dynamique dans la conception ergonomique du lieu de travail.

 

Noir

Mardi 08 Mars 2011 21: 01

Travail musculaire

Travail musculaire dans les activités professionnelles

Dans les pays industrialisés, environ 20 % des travailleurs occupent encore des emplois exigeant un effort musculaire (Rutenfranz et al. 1990). Le nombre de travaux physiques lourds conventionnels a diminué, mais, en revanche, de nombreux travaux sont devenus plus statiques, asymétriques et stationnaires. Dans les pays en voie de développement, le travail musculaire sous toutes ses formes est encore très courant.

Le travail musculaire dans les activités professionnelles peut être grossièrement divisé en quatre groupes : le travail musculaire dynamique lourd, la manutention manuelle de matériaux, le travail statique et le travail répétitif. Les tâches lourdes et dynamiques se retrouvent par exemple dans la sylviculture, l'agriculture et l'industrie de la construction. La manutention des matériaux est courante, par exemple, dans les soins infirmiers, le transport et l'entreposage, tandis que les charges statiques existent dans le travail de bureau, l'industrie électronique et les tâches de réparation et d'entretien. Les tâches répétitives se retrouvent par exemple dans les industries agro-alimentaires et de transformation du bois.

Il est important de noter que la manutention manuelle de matériaux et le travail répétitif sont essentiellement des travaux musculaires dynamiques ou statiques, ou une combinaison des deux.

Physiologie du travail musculaire

Travail musculaire dynamique

Dans un travail dynamique, les muscles squelettiques actifs se contractent et se détendent en rythme. Le flux sanguin vers les muscles est augmenté pour répondre aux besoins métaboliques. L'augmentation du flux sanguin est obtenue grâce à un pompage accru du cœur (débit cardiaque), à ​​une diminution du flux sanguin vers les zones inactives, telles que les reins et le foie, et à une augmentation du nombre de vaisseaux sanguins ouverts dans la musculature active. La fréquence cardiaque, la pression artérielle et l'extraction d'oxygène dans les muscles augmentent de manière linéaire en fonction de l'intensité du travail. De plus, la ventilation pulmonaire est accrue en raison d'une respiration plus profonde et d'une fréquence respiratoire accrue. Le but de l'activation de l'ensemble du système cardio-respiratoire est d'améliorer l'apport d'oxygène aux muscles actifs. Le niveau de consommation d'oxygène mesuré lors d'un travail musculaire dynamique intense indique l'intensité du travail. La consommation maximale d'oxygène (VO2max) indique la capacité maximale de la personne pour le travail aérobie. Les valeurs de consommation d'oxygène peuvent être traduites en dépense énergétique (1 litre de consommation d'oxygène par minute correspond à environ 5 kcal/min ou 21 kJ/min).

Dans le cas d'un travail dynamique, lorsque la masse musculaire active est plus petite (comme dans les bras), la capacité de travail maximale et la consommation maximale d'oxygène sont plus faibles que dans le travail dynamique avec de gros muscles. A même rendement de travail externe, le travail dynamique avec de petits muscles induit des réponses cardio-respiratoires (par exemple, fréquence cardiaque, tension artérielle) plus élevées que le travail avec de gros muscles (figure 1).

Figure 1. Travail statique versus travail dynamique    

ERG060F2

Travail musculaire statique

Dans le travail statique, la contraction musculaire ne produit pas de mouvement visible, comme par exemple dans un membre. Le travail statique augmente la pression à l'intérieur du muscle, ce qui, associé à la compression mécanique, obstrue partiellement ou totalement la circulation sanguine. L'apport de nutriments et d'oxygène au muscle et l'élimination des produits métaboliques finaux du muscle sont entravés. Ainsi, dans un travail statique, les muscles se fatiguent plus facilement que dans un travail dynamique.

La caractéristique circulatoire la plus importante du travail statique est une augmentation de la pression artérielle. La fréquence cardiaque et le débit cardiaque ne changent pas beaucoup. Au-delà d'une certaine intensité d'effort, la tension artérielle augmente en relation directe avec l'intensité et la durée de l'effort. De plus, à la même intensité relative d'effort, le travail statique avec de grands groupes musculaires produit une réponse tensionnelle plus importante que le travail avec des muscles plus petits. (Voir figure 2)

Figure 2. Le modèle de contrainte-déformation étendu modifié de Rohmert (1984)

ERG060F1

En principe, la régulation de la ventilation et de la circulation dans le travail statique est similaire à celle du travail dynamique, mais les signaux métaboliques des muscles sont plus forts et induisent un schéma de réponse différent.

Conséquences de la surcharge musculaire dans les activités professionnelles

Le degré d'effort physique subi par un travailleur dans le cadre d'un travail musculaire dépend de la taille de la masse musculaire au travail, du type de contractions musculaires (statiques, dynamiques), de l'intensité des contractions et des caractéristiques individuelles.

Lorsque la charge de travail musculaire ne dépasse pas les capacités physiques du travailleur, le corps s'adapte à la charge et la récupération est rapide à l'arrêt du travail. Si la charge musculaire est trop élevée, la fatigue s'ensuit, la capacité de travail est réduite et la récupération ralentie. Des charges de pointe ou une surcharge prolongée peuvent entraîner des lésions organiques (sous la forme de maladies professionnelles ou liées au travail). D'autre part, un travail musculaire d'une certaine intensité, fréquence et durée peut également entraîner des effets d'entraînement, car, d'autre part, des demandes musculaires excessivement faibles peuvent provoquer des effets de désentraînement. Ces relations sont représentées par ce que l'on appelle concept de contrainte-déformation étendu développé par Rohmert (1984) (figure 3).

Figure 3. Analyse des charges de travail acceptables

ERG060F3

En général, il existe peu de preuves épidémiologiques que la surcharge musculaire soit un facteur de risque de maladies. Cependant, la mauvaise santé, le handicap et la surcharge subjective au travail convergent dans les emplois physiquement exigeants, en particulier chez les travailleurs âgés. De plus, de nombreux facteurs de risque de maladies musculo-squelettiques liées au travail sont liés à différents aspects de la charge de travail musculaire, tels que l'effort de force, les mauvaises postures de travail, le levage et les charges de pointe soudaines.

L'un des objectifs de l'ergonomie a été de déterminer des limites acceptables pour les charges musculaires qui pourraient être appliquées pour la prévention de la fatigue et des troubles. Alors que la prévention des effets chroniques est au centre de l'épidémiologie, la physiologie du travail traite surtout des effets à court terme, c'est-à-dire la fatigue dans les tâches de travail ou au cours d'une journée de travail.

Charge de travail acceptable dans le travail musculaire dynamique lourd

L'évaluation de la charge de travail acceptable dans les tâches de travail dynamiques est traditionnellement basée sur des mesures de la consommation d'oxygène (ou, de manière correspondante, de la dépense énergétique). La consommation d'oxygène peut être mesurée avec une relative facilité sur le terrain avec des appareils portables (par exemple, sac Douglas, respiromètre Max Planck, Oxylog, Cosmed), ou elle peut être estimée à partir d'enregistrements de fréquence cardiaque, qui peuvent être effectués de manière fiable sur le lieu de travail, par exemple. , avec l'appareil SportTester. L'utilisation de la fréquence cardiaque dans l'estimation de la consommation d'oxygène nécessite qu'elle soit calibrée individuellement par rapport à la consommation d'oxygène mesurée dans un mode de travail standard en laboratoire, c'est-à-dire que l'investigateur doit connaître la consommation d'oxygène du sujet individuel à une fréquence cardiaque donnée. Les enregistrements de fréquence cardiaque doivent être traités avec prudence car ils sont également affectés par des facteurs tels que la condition physique, la température ambiante, les facteurs psychologiques et la taille de la masse musculaire active. Ainsi, les mesures de la fréquence cardiaque peuvent conduire à des surestimations de la consommation d'oxygène de la même manière que les valeurs de consommation d'oxygène peuvent donner lieu à des sous-estimations de la contrainte physiologique globale en ne reflétant que les besoins énergétiques.

Effort aérobie relatif (RAS) est défini comme la fraction (exprimée en pourcentage) de la consommation d'oxygène d'un travailleur mesurée au travail par rapport à sa VO2max mesuré en laboratoire. Si seules des mesures de fréquence cardiaque sont disponibles, une approximation proche de RAS peut être faite en calculant une valeur pour la plage de fréquence cardiaque en pourcentage (plage de FC en %) avec la formule dite de Karvonen comme dans la figure 3.

VO2max est généralement mesuré sur un vélo ergomètre ou un tapis roulant, dont le rendement mécanique est élevé (20-25%). Lorsque la masse musculaire active est plus petite ou que la composante statique est plus élevée, VO2max et l'efficacité mécanique sera plus faible que dans le cas d'un exercice avec de grands groupes musculaires. Par exemple, il a été constaté que lors du tri des colis postaux, le VO2max des travailleurs n'était que de 65 % du maximum mesuré sur un vélo ergomètre, et l'efficacité mécanique de la tâche était inférieure à 1 %. Lorsque les directives sont basées sur la consommation d'oxygène, le mode de test dans le test maximal doit être aussi proche que possible de la tâche réelle. Cet objectif est cependant difficile à atteindre.

Selon l'étude classique d'Åstrand (1960), le RAS ne devrait pas dépasser 50 % au cours d'une journée de travail de huit heures. Dans ses expériences, à une charge de travail de 50 %, le poids corporel a diminué, la fréquence cardiaque n'a pas atteint un état stable et l'inconfort subjectif a augmenté pendant la journée. Elle a recommandé une limite RAS de 50% pour les hommes et les femmes. Plus tard, elle a découvert que les travailleurs de la construction choisissaient spontanément un niveau moyen de RAS de 40 % (fourchette de 25 à 55 %) au cours d'une journée de travail. Plusieurs études plus récentes ont indiqué que le RAS acceptable est inférieur à 50 %. La plupart des auteurs recommandent 30 à 35 % comme niveau RAS acceptable pour toute la journée de travail.

À l'origine, les niveaux RAS acceptables ont été développés pour le travail musculaire dynamique pur, ce qui se produit rarement dans la vie professionnelle réelle. Il peut arriver que les niveaux RAS acceptables ne soient pas dépassés, par exemple lors d'une tâche de levage, mais la charge locale sur le dos peut largement dépasser les niveaux acceptables. Malgré ses limites, la détermination RAS a été largement utilisée dans l'évaluation de la contrainte physique dans différents emplois.

En plus de la mesure ou de l'estimation de la consommation d'oxygène, d'autres méthodes de terrain physiologiques utiles sont également disponibles pour la quantification du stress ou de la contrainte physique dans les travaux dynamiques lourds. Des techniques d'observation peuvent être utilisées dans l'estimation de la dépense énergétique (par exemple, à l'aide de la Échelle d'Edholm) (Edholm 1966). Évaluation de l'effort perçu (RPE) indique l'accumulation subjective de la fatigue. De nouveaux systèmes ambulatoires de surveillance de la pression artérielle permettent des analyses plus détaillées des réponses circulatoires.

Charge de travail acceptable dans la manutention manuelle des matériaux

La manutention manuelle des matériaux comprend des tâches telles que le levage, le transport, la poussée et la traction de diverses charges externes. La plupart des recherches dans ce domaine se sont concentrées sur les problèmes de lombalgie dans les tâches de levage, en particulier du point de vue biomécanique.

Un niveau RAS de 20 à 35 % a été recommandé pour les tâches de levage, lorsque la tâche est comparée à une consommation maximale d'oxygène individuelle obtenue à partir d'un test de bicyclette ergométrique.

Les recommandations pour une fréquence cardiaque maximale autorisée sont soit absolues, soit liées à la fréquence cardiaque au repos. Les valeurs absolues pour les hommes et les femmes sont de 90 à 112 battements par minute dans la manutention manuelle continue des matériaux. Ces valeurs sont à peu près les mêmes que les valeurs recommandées pour l'augmentation de la fréquence cardiaque au-dessus des niveaux de repos, c'est-à-dire 30 à 35 battements par minute. Ces recommandations sont également valables pour le travail musculaire dynamique lourd pour les hommes et les femmes jeunes et en bonne santé. Cependant, comme mentionné précédemment, les données de fréquence cardiaque doivent être traitées avec prudence, car elles sont également affectées par d'autres facteurs que le travail musculaire.

Les lignes directrices sur la charge de travail acceptable pour la manutention manuelle de matériaux basées sur des analyses biomécaniques comprennent plusieurs facteurs, tels que le poids de la charge, la fréquence de manutention, la hauteur de levage, la distance de la charge par rapport au corps et les caractéristiques physiques de la personne.

Dans une étude de terrain à grande échelle (Louhevaara, Hakola et Ollila 1990), il a été constaté que des travailleurs masculins en bonne santé pouvaient manipuler des colis postaux pesant de 4 à 5 kilogrammes pendant un quart de travail sans aucun signe de fatigue objective ou subjective. La plupart des manutentions se sont déroulées sous le niveau des épaules, la fréquence moyenne de manutention était inférieure à 8 colis par minute et le nombre total de colis était inférieur à 1,500 101 par quart de travail. La fréquence cardiaque moyenne des travailleurs était de 1.0 battements par minute et leur consommation moyenne d'oxygène de 31 l/min, ce qui correspondait à XNUMX % de RAS par rapport au maximum du vélo.

Les observations des postures de travail et de l'utilisation de la force effectuées par exemple selon la méthode OWAS (Karhu, Kansi et Kuorinka 1977), les évaluations de l'effort perçu et les enregistrements ambulatoires de la pression artérielle sont également des méthodes appropriées pour l'évaluation du stress et de la fatigue dans la manutention manuelle des matériaux. L'électromyographie peut être utilisée pour évaluer les réponses aux contraintes locales, par exemple dans les muscles des bras et du dos.

Charge de travail acceptable pour le travail musculaire statique

Le travail musculaire statique est demandé principalement dans le maintien des postures de travail. Le temps d'endurance de la contraction statique dépend de manière exponentielle de la force relative de contraction. Cela signifie, par exemple, que lorsque la contraction statique nécessite 20 % de la force maximale, le temps d'endurance est de 5 à 7 minutes, et lorsque la force relative est de 50 %, le temps d'endurance est d'environ 1 minute.

Des études plus anciennes ont indiqué qu'aucune fatigue ne se développera lorsque la force relative est inférieure à 15 % de la force maximale. Cependant, des études plus récentes ont indiqué que la force relative acceptable est spécifique au muscle ou au groupe de muscles et est de 2 à 5 % de la force statique maximale. Ces limites d'efforts sont cependant difficilement utilisables dans des situations pratiques de travail car elles nécessitent des enregistrements électromyographiques.

Pour le praticien, moins de méthodes de terrain sont disponibles pour la quantification de la contrainte dans le travail statique. Certaines méthodes d'observation (par exemple, la méthode OWAS) existent pour analyser la proportion de mauvaises postures de travail, c'est-à-dire les postures s'écartant des positions médianes normales des articulations principales. Les mesures de la tension artérielle et les évaluations de l'effort perçu peuvent être utiles, alors que la fréquence cardiaque n'est pas aussi applicable.

Charge de travail acceptable dans le travail répétitif

Le travail répétitif avec de petits groupes musculaires ressemble au travail musculaire statique du point de vue des réponses circulatoires et métaboliques. En règle générale, lors d'un travail répétitif, les muscles se contractent plus de 30 fois par minute. Lorsque la force relative de contraction dépasse 10 % de la force maximale, le temps d'endurance et la force musculaire commencent à diminuer. Cependant, il existe de grandes variations individuelles dans les temps d'endurance. Par exemple, le temps d'endurance varie entre deux et cinquante minutes lorsque le muscle se contracte de 90 à 110 fois par minute à un niveau de force relative de 10 à 20 % (Laurig 1974).

Il est très difficile d'établir des critères définitifs pour le travail répétitif, car même des niveaux de travail très légers (comme avec l'utilisation d'une souris de micro-ordinateur) peuvent provoquer des augmentations de la pression intramusculaire, ce qui peut parfois entraîner un gonflement des fibres musculaires, des douleurs et une réduction dans la force musculaire.

Le travail musculaire répétitif et statique entraînera de la fatigue et une capacité de travail réduite à des niveaux de force relative très faibles. Par conséquent, les interventions ergonomiques doivent viser à minimiser autant que possible le nombre de mouvements répétitifs et de contractions statiques. Très peu de méthodes de terrain sont disponibles pour l'évaluation des contraintes dans le travail répétitif.

Prévention de la surcharge musculaire

Il existe relativement peu de preuves épidémiologiques démontrant que la charge musculaire est nocive pour la santé. Cependant, des études physiologiques et ergonomiques du travail indiquent que la surcharge musculaire entraîne de la fatigue (c'est-à-dire une diminution de la capacité de travail) et peut réduire la productivité et la qualité du travail.

La prévention de la surcharge musculaire peut viser le contenu du travail, l'environnement de travail et le travailleur. La charge peut être ajustée par des moyens techniques, qui portent sur l'environnement de travail, les outils et/ou les méthodes de travail. Le moyen le plus rapide de réguler la charge musculaire est d'augmenter la flexibilité du temps de travail sur une base individuelle. Cela signifie concevoir des régimes travail-repos qui tiennent compte de la charge de travail ainsi que des besoins et des capacités de chaque travailleur.

Le travail musculaire statique et répétitif doit être réduit au minimum. Des phases ponctuelles de travail dynamique lourd peuvent être utiles pour le maintien d'une forme physique de type endurance. La forme d'activité physique la plus utile pouvant être intégrée à une journée de travail est probablement la marche rapide ou la montée d'escaliers.

Cependant, la prévention de la surcharge musculaire est très difficile si la forme physique ou les compétences professionnelles d'un travailleur sont médiocres. Une formation appropriée améliorera les compétences de travail et peut réduire les charges musculaires au travail. Aussi, l'exercice physique régulier pendant le travail ou les loisirs augmentera les capacités musculaires et cardio-respiratoires du travailleur.

 

Noir

Mardi 08 Mars 2011 21: 13

Postures au travail

La posture d'une personne au travail, c'est-à-dire l'organisation mutuelle du tronc, de la tête et des extrémités, peut être analysée et comprise de plusieurs points de vue. Les postures visent à faire avancer le travail ; ainsi, ils ont une finalité qui influence leur nature, leur rapport au temps et leur coût (physiologique ou non) pour la personne en question. Il existe une interaction étroite entre les capacités et caractéristiques physiologiques de l'organisme et l'exigence du travail.

La charge musculo-squelettique est un élément nécessaire aux fonctions de l'organisme et indispensable au bien-être. Du point de vue de la conception de l'œuvre, la question est de trouver l'équilibre optimal entre le nécessaire et l'excessif.

Les postures ont intéressé les chercheurs et les praticiens pour au moins les raisons suivantes :

    1. Une posture est à l'origine d'une charge musculo-squelettique. À l'exception de la position debout, assise et allongée détendue, les muscles doivent créer des forces pour équilibrer la posture et/ou contrôler les mouvements. Dans les tâches lourdes classiques, par exemple dans l'industrie de la construction ou dans la manutention manuelle de matériaux lourds, des forces externes, dynamiques et statiques, s'ajoutent aux forces internes au corps, créant parfois des charges élevées qui peuvent dépasser la capacité des tissus. (Voir figure 1) Même dans des postures détendues, lorsque le travail musculaire approche de zéro, les tendons et les articulations peuvent être sollicités et montrer des signes de fatigue. Un travail à faible charge apparente, par exemple celui d'un microscopiste, peut devenir fastidieux et ardu lorsqu'il est effectué sur une longue période.
    2. La posture est étroitement liée à l'équilibre et à la stabilité. En fait, la posture est contrôlée par plusieurs réflexes neuronaux où l'apport de sensations tactiles et les repères visuels de l'environnement jouent un rôle important. Certaines postures, comme atteindre des objets à distance, sont intrinsèquement instables. La perte d'équilibre est une cause immédiate fréquente d'accidents du travail. Certaines tâches de travail sont effectuées dans un environnement où la stabilité ne peut pas toujours être garantie, par exemple dans l'industrie de la construction.
    3. La posture est la base des mouvements habiles et de l'observation visuelle. De nombreuses tâches nécessitent des mouvements de main fins et habiles et une observation attentive de l'objet du travail. Dans de tels cas, la posture devient la plate-forme de ces actions. L'attention est dirigée vers la tâche, et les éléments posturaux sont mobilisés pour soutenir les tâches : la posture devient immobile, la charge musculaire augmente et devient plus statique. Un groupe de recherche français a montré dans son étude classique que l'immobilité et la charge musculo-squelettique augmentaient lorsque le rythme de travail augmentait (Teiger, Laville et Duraffourg 1974).
    4. La posture est une source d'information sur les événements qui se déroulent au travail. L'observation de la posture peut être intentionnelle ou inconsciente. Les superviseurs et les travailleurs habiles sont connus pour utiliser les observations posturales comme indicateurs du processus de travail. Souvent, l'observation des informations posturales n'est pas consciente. Par exemple, sur un derrick de forage pétrolier, des repères posturaux ont été utilisés pour communiquer des messages entre les membres de l'équipe au cours des différentes phases d'une tâche. Cela se produit dans des conditions où d'autres moyens de communication ne sont pas possibles.

     

    Figure 1. Des positions des mains trop hautes ou une flexion vers l'avant sont parmi les moyens les plus courants de créer une charge « statique »

    ERG080F1

          Sécurité, santé et postures de travail

          Du point de vue de la sécurité et de la santé, tous les aspects de la posture décrits ci-dessus peuvent être importants. Cependant, les postures en tant que source de maladies musculo-squelettiques telles que les maladies du bas du dos ont attiré le plus d'attention. Les problèmes musculo-squelettiques liés au travail répétitif sont également liés aux postures.

          Douleur dans le bas du dos (LBP) est un terme générique pour diverses maladies du bas du dos. Il a de nombreuses causes et la posture est un élément causal possible. Des études épidémiologiques ont montré qu'un travail physiquement pénible est propice aux lombalgies et que les postures sont un élément de ce processus. Il existe plusieurs mécanismes possibles qui expliquent pourquoi certaines postures peuvent provoquer des lombalgies. Les postures de flexion vers l'avant augmentent la charge sur la colonne vertébrale et les ligaments, qui sont particulièrement vulnérables aux charges dans une posture tordue. Les charges externes, en particulier les charges dynamiques, telles que celles imposées par les secousses et les glissades, peuvent augmenter considérablement les charges sur le dos.

          Du point de vue de la sécurité et de la santé, il est important d'identifier les mauvaises postures et autres éléments posturaux dans le cadre de l'analyse de la sécurité et de la santé du travail en général.

          Enregistrement et mesure des postures de travail

          Les postures peuvent être enregistrées et mesurées objectivement par l'utilisation de l'observation visuelle ou de techniques de mesure plus ou moins sophistiquées. Ils peuvent également être enregistrés en utilisant des schémas d'auto-évaluation. La plupart des méthodes considèrent la posture comme l'un des éléments dans un contexte plus large, par exemple, dans le cadre du contenu du travail, comme le font l'AET et l'étude de Renault. Les profils des postes (Landau et Rohmert 1981; RNUR 1976) - ou comme point de départ pour des calculs biomécaniques prenant également en compte d'autres composants.

          Malgré les progrès de la technologie de mesure, l'observation visuelle reste, dans des conditions de terrain, le seul moyen pratique d'enregistrer systématiquement les postures. Cependant, la précision de telles mesures reste faible. Malgré cela, les observations posturales peuvent être une riche source d'informations sur le travail en général.

          La courte liste suivante de méthodes et de techniques de mesure présente des exemples sélectionnés :

            1. Questionnaires et journaux d'auto-déclaration. Les questionnaires d'auto-déclaration et les journaux sont un moyen économique de collecter des informations posturales. L'auto-déclaration est basée sur la perception du sujet et s'écarte généralement beaucoup des postures observées «objectivement», mais peut tout de même véhiculer des informations importantes sur la pénibilité du travail.
            2. Observation des postures. L'observation des postures comprend l'enregistrement purement visuel des postures et de leurs composantes ainsi que des méthodes dans lesquelles un entretien complète l'information. Un support informatique est généralement disponible pour ces méthodes. De nombreuses méthodes sont disponibles pour les observations visuelles. La méthode peut simplement contenir un catalogue d'actions, y compris les postures du tronc et des membres (par exemple, Keyserling 1986 ; Van der Beek, Van Gaalen et Frings-Dresen 1992). La méthode OWAS propose un schéma structuré pour l'analyse, la cotation et l'évaluation de postures du tronc et des membres conçues pour les conditions de terrain (Karhu, Kansi et Kuorinka 1977). La méthode d'enregistrement et d'analyse peut contenir des schémas de notation, certains d'entre eux assez détaillés (comme avec la méthode de ciblage de la posture, par Corlett et Bishop 1976), et ils peuvent fournir une notation pour la position de nombreux éléments anatomiques pour chaque élément de la tâche ( Drry 1987).
            3. Analyses posturales assistées par ordinateur. Les ordinateurs ont facilité les analyses posturales de plusieurs façons. Des ordinateurs portables et des programmes spéciaux permettent un enregistrement facile et une analyse rapide des postures. Persson et Kilbom (1983) ont développé le programme VIRA pour l'étude des membres supérieurs ; Kerguelen (1986) a produit un package complet d'enregistrement et d'analyse des tâches de travail ; Kivi et Mattila (1991) ont conçu une version informatisée d'OWAS pour l'enregistrement et l'analyse.

                 

                La vidéo fait généralement partie intégrante du processus d'enregistrement et d'analyse. Le National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH) des États-Unis a présenté des lignes directrices pour l'utilisation de méthodes vidéo dans l'analyse des risques (NIOSH 1990).

                Les programmes informatiques biomécaniques et anthropométriques offrent des outils spécialisés pour l'analyse de certains éléments posturaux dans l'activité de travail et en laboratoire (ex. Chaffin 1969).

                Facteurs affectant les postures de travail

                Les postures de travail servent un but, une finalité hors d'elles-mêmes. C'est pourquoi ils sont liés aux conditions de travail externes. L'analyse posturale qui ne tient pas compte de l'environnement de travail et de la tâche elle-même présente un intérêt limité pour les ergonomes.

                Les caractéristiques dimensionnelles du poste de travail définissent en grande partie les postures (comme dans le cas d'une tâche assise), même pour des tâches dynamiques (par exemple, la manipulation de matériel dans un espace confiné). Les charges à manipuler obligent le corps à adopter une certaine posture, tout comme le poids et la nature de l'outil de travail. Certaines tâches nécessitent que le poids du corps soit utilisé pour soutenir un outil ou pour appliquer une force sur l'objet du travail, comme illustré, par exemple, à la figure 2.

                Figure 2. Aspects ergonomiques de la station debout

                ERG080F4

                Les différences individuelles, l'âge et le sexe influencent les postures. En fait, il a été constaté qu'une posture « typique » ou « meilleure », par exemple dans la manutention manuelle, est en grande partie une fiction. Pour chaque individu et chaque situation de travail, il existe un certain nombre de « meilleures » postures alternatives selon différents critères.

                 

                 

                 

                 

                 

                 

                 

                 

                 

                 

                 

                 

                 

                Outils de travail et supports pour les postures de travail

                Les ceintures, les supports lombaires et les orthèses ont été recommandés pour les tâches à risque de lombalgie ou de lésions musculo-squelettiques des membres supérieurs. On a supposé que ces dispositifs apportaient un soutien aux muscles, par exemple en contrôlant la pression intra-abdominale ou les mouvements de la main. On s'attend également à ce qu'ils limitent l'amplitude des mouvements du coude, du poignet ou des doigts. Il n'y a aucune preuve que la modification des éléments posturaux avec ces appareils aiderait à éviter les problèmes musculo-squelettiques.

                Les supports posturaux sur le lieu de travail et sur les machines, tels que les poignées, les coussins de soutien pour s'agenouiller et les aides à s'asseoir, peuvent être utiles pour soulager les charges posturales et la douleur.

                Règlements de sécurité et de santé concernant les éléments posturaux

                Les postures ou les éléments posturaux n'ont pas fait l'objet d'activités réglementaires per se. Cependant, plusieurs documents contiennent soit des mentions portant sur les postures, soit incluent la question des postures comme partie intégrante d'une réglementation. Une image complète du matériel réglementaire existant n'est pas disponible. Les références suivantes sont présentées à titre d'exemples.

                  1. L'Organisation internationale du travail a publié une recommandation en 1967 sur les charges maximales à manutentionner. Bien que la recommandation ne réglemente pas les éléments posturaux en tant que tels, elle a une incidence importante sur la contrainte posturale. La recommandation est maintenant obsolète, mais elle a joué un rôle important en attirant l'attention sur les problèmes de manutention manuelle des matériaux.
                  2. Les directives de levage du NIOSH (NIOSH 1981), en tant que telles, ne sont pas non plus des réglementations, mais elles ont atteint ce statut. Les directives dérivent des limites de poids pour les charges en utilisant l'emplacement de la charge - un élément postural - comme base.
                  3. Au sein de l'Organisation internationale de normalisation ainsi que dans la Communauté européenne, il existe des normes et des directives ergonomiques qui contiennent des éléments relatifs aux éléments posturaux (CEN 1990 et 1991).

                   

                  Noir

                  Mardi 08 Mars 2011 21: 20

                  Biomécanique

                  Objectifs et principes

                  La biomécanique est une discipline qui aborde l'étude du corps comme s'il s'agissait uniquement d'un système mécanique : toutes les parties du corps sont assimilées à des structures mécaniques et sont étudiées comme telles. Les analogies suivantes peuvent, par exemple, être faites :

                  • os : leviers, éléments structuraux
                  • chair : volumes et masses
                  • articulations : surfaces d'appui et articulations
                  • garnitures de joints : lubrifiants
                  • muscles : moteurs, ressorts
                  • nerfs : mécanismes de contrôle par rétroaction
                  • organes : alimentations
                  • tendons : cordes
                  • tissu: ressorts
                  • cavités corporelles : ballons.

                   

                  L'objectif principal de la biomécanique est d'étudier la façon dont le corps produit de la force et génère du mouvement. La discipline s'appuie principalement sur l'anatomie, les mathématiques et la physique; les disciplines connexes sont l'anthropométrie (l'étude des mesures du corps humain), la physiologie du travail et la kinésiologie (l'étude des principes de la mécanique et de l'anatomie en relation avec le mouvement humain).

                  En considérant la santé au travail du travailleur, la biomécanique aide à comprendre pourquoi certaines tâches causent des blessures et des problèmes de santé. Certains types d'effets néfastes sur la santé sont les tensions musculaires, les problèmes articulaires, les problèmes de dos et la fatigue.

                  Les foulures et les entorses dorsales et les problèmes plus graves impliquant les disques intervertébraux sont des exemples courants de blessures au travail qui peuvent être évitées. Ceux-ci surviennent souvent à cause d'une surcharge particulière soudaine, mais peuvent également refléter l'exercice de forces excessives par le corps pendant de nombreuses années : les problèmes peuvent survenir soudainement ou mettre du temps à se développer. Un exemple de problème qui se développe avec le temps est le « doigt de la couturière ». Une description récente décrit les mains d'une femme qui, après 28 ans de travail dans une usine de vêtements, en plus de coudre pendant son temps libre, a développé une peau épaissie et durcie et une incapacité à fléchir ses doigts (Poole 1993). (Plus précisément, elle souffrait d'une déformation en flexion de l'index droit, de nœuds de Heberden proéminents sur l'index et le pouce de la main droite, et d'une callosité proéminente sur le majeur droit en raison du frottement constant des ciseaux.) les films de ses mains ont montré de graves changements dégénératifs dans les articulations les plus externes de son index droit et de son majeur, avec une perte d'espace articulaire, une sclérose articulaire (durcissement des tissus), des ostéophytes (excroissances osseuses au niveau de l'articulation) et des kystes osseux.

                  L'inspection sur le lieu de travail a montré que ces problèmes étaient dus à une hyperextension répétée (flexion vers le haut) de l'articulation du doigt la plus externe. La surcharge mécanique et la restriction du flux sanguin (visibles comme un blanchiment du doigt) seraient maximales dans ces articulations. Ces problèmes se sont développés en réponse à des efforts musculaires répétés dans un site autre que le muscle.

                  La biomécanique aide à suggérer des façons de concevoir des tâches pour éviter ces types de blessures ou d'améliorer des tâches mal conçues. Les remèdes à ces problèmes particuliers consistent à reconcevoir les ciseaux et à modifier les tâches de couture pour supprimer la nécessité des actions effectuées.

                  Deux principes importants de la biomécanique sont :

                    1. Les muscles viennent par paires. Les muscles ne peuvent que se contracter, donc pour toute articulation, il doit y avoir un muscle (ou groupe de muscles) pour la déplacer dans un sens et un muscle (ou groupe de muscles) correspondant pour la déplacer dans la direction opposée. La figure 1 illustre le point pour l'articulation du coude.
                    2. Les muscles se contractent plus efficacement lorsque la paire de muscles est en équilibre détendu. Le muscle agit plus efficacement lorsqu'il se trouve au milieu de l'articulation qu'il fléchit. Il en est ainsi pour deux raisons : premièrement, si le muscle essaie de se contracter lorsqu'il est raccourci, il tirera contre le muscle opposé allongé. Parce que ce dernier est étiré, il va appliquer une contre-force élastique que le muscle qui se contracte doit vaincre. La figure 2 montre la façon dont la force musculaire varie avec la longueur du muscle.

                       

                      Figure 1. Les muscles squelettiques se produisent par paires afin d'initier ou d'inverser un mouvement

                       ERG090F1

                      Figure 2. La tension musculaire varie avec la longueur du muscle

                      ERG090F2

                      Deuxièmement, si le muscle essaie de se contracter ailleurs qu'au milieu du mouvement de l'articulation, il fonctionnera avec un désavantage mécanique. La figure 3 illustre l'évolution de l'avantage mécanique du coude dans trois positions différentes.

                      Figure 3. Positions optimales pour le mouvement articulaire

                      ERG090F3

                      Un critère important pour la conception du travail découle de ces principes : le travail doit être organisé de manière à ce qu'il se produise avec les muscles opposés de chaque articulation en équilibre détendu. Pour la plupart des articulations, cela signifie que l'articulation doit être à peu près au milieu de son mouvement.

                      Cette règle signifie également que la tension musculaire sera au minimum pendant l'exécution d'une tâche. Un exemple d'infraction à la règle est le syndrome de surutilisation (RSI ou microtraumatismes répétés) qui affecte les muscles du haut de l'avant-bras chez les opérateurs au clavier qui opèrent habituellement avec le poignet fléchi vers le haut. Cette habitude est souvent imposée à l'opérateur par la conception du clavier et du poste de travail.

                      Applications

                      Voici quelques exemples illustrant l'application de la biomécanique.

                      Le diamètre optimal des manches d'outils

                      Le diamètre d'un manche affecte la force que les muscles de la main peuvent appliquer à un outil. Des recherches ont montré que le diamètre optimal du manche dépend de l'usage auquel l'outil est destiné. Pour exercer une poussée le long de la ligne de la poignée, le meilleur diamètre est celui qui permet aux doigts et au pouce d'assumer une prise légèrement superposée. C'est environ 40 millimètres. Pour exercer un couple, un diamètre d'environ 50-65 mm est optimal. (Malheureusement, dans les deux cas, la plupart des poignées sont plus petites que ces valeurs.)

                      L'utilisation de pinces

                      En tant que cas particulier d'une poignée, la capacité d'exercer une force avec une pince dépend de la séparation de la poignée, comme le montre la figure 4.

                      Figure 4. Force de préhension des mâchoires de pince exercée par les utilisateurs masculins et féminins en fonction de la séparation des poignées

                       ERG090F4

                      Posture assise

                      L'électromyographie est une technique qui peut être utilisée pour mesurer la tension musculaire. Dans une étude de la tension dans le spinaux muscles (du dos) de sujets assis, il a été constaté que se pencher en arrière (avec le dossier incliné) réduisait la tension de ces muscles. L'effet peut s'expliquer par le fait que le dossier supporte davantage le poids du haut du corps.

                      Des études aux rayons X de sujets dans diverses postures ont montré que la position d'équilibre détendu des muscles qui ouvrent et ferment l'articulation de la hanche correspond à un angle de la hanche d'environ 135º. Celle-ci est proche de la position (128º) qu'adopte naturellement cette articulation en apesanteur (dans l'espace). En position assise, avec un angle de 90º au niveau de la hanche, les muscles ischio-jambiers qui s'étendent sur les articulations du genou et de la hanche ont tendance à tirer le sacrum (la partie de la colonne vertébrale qui se connecte au bassin) en position verticale. L'effet est de supprimer la lordose naturelle (courbure) de la colonne lombaire ; les chaises doivent avoir des dossiers appropriés pour corriger cet effort.

                      Vissage

                      Pourquoi les vis sont-elles insérées dans le sens des aiguilles d'une montre ? La pratique est probablement née de la reconnaissance inconsciente que les muscles qui font tourner le bras droit dans le sens des aiguilles d'une montre (la plupart des gens sont droitiers) sont plus gros (et donc plus puissants) que les muscles qui le font tourner dans le sens inverse des aiguilles d'une montre.

                      Notez que les gauchers seront désavantagés lors de l'insertion des vis à la main. Environ 9 % de la population est gauchère et nécessitera donc des outils spéciaux dans certaines situations : ciseaux et ouvre-boîtes en sont deux exemples.

                      Une étude de personnes utilisant des tournevis dans une tâche d'assemblage a révélé une relation plus subtile entre un mouvement particulier et un problème de santé particulier. Il a été constaté que plus l'angle du coude était grand (plus le bras était droit), plus les gens avaient une inflammation au coude. La raison de cet effet est que le muscle qui fait tourner l'avant-bras (le biceps) tire également la tête du radius (os du bras inférieur) sur le capitule (tête arrondie) de l'humérus (os du bras). L'augmentation de la force à l'angle supérieur du coude a provoqué une plus grande force de friction au niveau du coude, avec un échauffement conséquent de l'articulation, entraînant l'inflammation. À l'angle le plus élevé, le muscle devait également tirer avec une plus grande force pour effectuer l'action de vissage, de sorte qu'une force plus grande était appliquée que celle qui aurait été nécessaire avec le coude à environ 90º. La solution consistait à rapprocher la tâche des opérateurs pour réduire l'angle du coude à environ 90º.

                      Les cas ci-dessus démontrent qu'une bonne compréhension de l'anatomie est nécessaire pour l'application de la biomécanique en milieu de travail. Les concepteurs de tâches peuvent avoir besoin de consulter des experts en anatomie fonctionnelle pour anticiper les types de problèmes abordés. (L'ergonome de poche (Brown et Mitchell 1986) basé sur la recherche électromyographique, suggère de nombreuses façons de réduire l'inconfort physique au travail.)

                      Manutention manuelle des matériaux

                      Le terme manipulation manuelle comprend soulever, abaisser, pousser, tirer, porter, déplacer, tenir et retenir, et englobe une grande partie des activités de la vie professionnelle.

                      La biomécanique a un lien direct évident avec le travail de manutention manuelle, puisque les muscles doivent bouger pour effectuer des tâches. La question est : combien de travail physique peut-on raisonnablement s'attendre à ce que les gens fassent ? La réponse dépend des circonstances; il y a vraiment trois questions qui doivent être posées. Chacun a une réponse basée sur des critères scientifiquement recherchés :

                        1. Quelle quantité peut être manipulée sans dommage pour le corps (sous la forme, par exemple, d'une fatigue musculaire, d'une blessure au disque ou de problèmes articulaires) ? C'est ce qu'on appelle le critère biomécanique.
                        2. Quelle quantité peut être manipulée sans surmener les poumons (respiration difficile au point de haleter) ? C'est ce qu'on appelle le critère physiologique.
                        3. Combien les gens se sentent-ils capables de gérer confortablement ? C'est ce qu'on appelle le critère psychophysique.

                             

                            Il est nécessaire d'avoir ces trois critères différents parce qu'il y a trois réactions très différentes qui peuvent survenir aux tâches de levage : si le travail dure toute la journée, la préoccupation sera de savoir comment la personne sent sur la tâche — le critère psychophysique ; si la force à appliquer est importante, le souci serait que les muscles et les articulations sont pas surchargé jusqu'à l'endommagement - le critère biomécanique ; et si le taux de travail est trop grande, alors elle peut bien dépasser le critère physiologique, ou la capacité aérobie de la personne.

                            De nombreux facteurs déterminent l'étendue de la charge exercée sur le corps par une tâche de manutention manuelle. Tous suggèrent des opportunités de contrôle.

                            Postures et mouvements

                            Si la tâche exige qu'une personne se torde ou se penche vers l'avant avec une charge, le risque de blessure est plus grand. Le poste de travail peut souvent être repensé pour empêcher ces actions. Plus de blessures au dos surviennent lorsque le levage commence au niveau du sol par rapport au niveau de la mi-cuisse, ce qui suggère des mesures de contrôle simples. (Cela s'applique également au levage élevé.)

                            La charge.

                            La charge elle-même peut influencer la manutention en raison de son poids et de son emplacement. D'autres facteurs, tels que sa forme, sa stabilité, sa taille et sa glissance peuvent tous affecter la facilité d'une tâche de manutention.

                            Organisation et environnement.

                            La façon dont le travail est organisé, à la fois physiquement et dans le temps (temporellement), influence également la manipulation. Il est préférable de répartir la charge du déchargement d'un camion dans un quai de livraison sur plusieurs personnes pendant une heure plutôt que de demander à un travailleur de passer toute la journée sur la tâche. L'environnement influence la manipulation - un éclairage insuffisant, des sols encombrés ou inégaux et un mauvais entretien ménager peuvent tous faire trébucher une personne.

                            Facteurs personnels.

                            Les compétences personnelles en manipulation, l'âge de la personne et les vêtements portés peuvent également influer sur les exigences de manipulation. L'éducation pour la formation et le levage est nécessaire à la fois pour fournir les informations nécessaires et pour laisser le temps au développement des compétences physiques de manutention. Les jeunes sont plus à risque; d'autre part, les personnes âgées ont moins de force et moins de capacité physiologique. Les vêtements serrés peuvent augmenter la force musculaire requise dans une tâche lorsque les gens s'efforcent contre le tissu serré; des exemples classiques sont l'uniforme smocké de l'infirmière et la salopette serrée lorsque les gens travaillent au-dessus de leur tête.

                            Limites de poids recommandées

                            Les points mentionnés ci-dessus indiquent qu'il est impossible d'énoncer un poids qui sera "sûr" en toutes circonstances. (Les limites de poids ont eu tendance à varier d'un pays à l'autre de manière arbitraire. Les dockers indiens, par exemple, étaient autrefois "autorisés" à soulever 110 kg, tandis que leurs homologues de l'ancienne République démocratique populaire d'Allemagne étaient "limités" à 32 kg. .) Les limites de poids ont également tendance à être trop élevées. Les 55 kg suggérés dans de nombreux pays sont maintenant considérés comme beaucoup trop élevés sur la base de preuves scientifiques récentes. Le National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH) aux États-Unis a adopté 23 kg comme limite de charge en 1991 (Waters et al. 1993).

                            Chaque tâche de levage doit être évaluée selon ses propres mérites. Une approche utile pour déterminer une limite de poids pour une tâche de levage est l'équation développée par le NIOSH :

                            RWL = LC x HM x VM x DM x AM x CM x FM

                            RWL = limite de poids recommandée pour la tâche en question

                            HM = la distance horizontale du centre de gravité de la charge au point médian entre les chevilles (minimum 15 cm, maximum 80 cm)

                            VM = la distance verticale entre le centre de gravité de la charge et le sol au début de l'ascenseur (maximum 175 cm)

                            DM = la course verticale de l'élévateur (minimum 25 cm, maximum 200 cm)

                            AM = facteur d'asymétrie - l'angle dont la tâche s'écarte directement devant le corps

                            CM = multiplicateur de couplage - la capacité à bien saisir l'élément à soulever, qui se trouve dans un tableau de référence

                            FM = multiplicateurs de fréquence–la fréquence du levage.

                            Toutes les variables de longueur dans l'équation sont exprimées en unités de centimètres. Il convient de noter que 23 kg est le poids maximum recommandé par le NIOSH pour le levage. Cela a été réduit de 40 kg après que l'observation de nombreuses personnes effectuant de nombreuses tâches de levage a révélé que la distance moyenne du corps au début de l'ascenseur est de 25 cm, et non les 15 cm supposés dans une version antérieure de l'équation (NIOSH 1981 ).

                            Indice de levage.

                            En comparant le poids à soulever dans la tâche et le RWL, un indice de levage (LI) peut être obtenu selon la relation :

                            LI=(poids à manipuler)/RWL.

                            Par conséquent, une utilisation particulièrement précieuse de l'équation NIOSH est le classement des tâches de levage par ordre de gravité, en utilisant l'indice de levage pour définir les priorités d'action. (L'équation a cependant un certain nombre de limitations qui doivent être comprises pour son application la plus efficace. Voir Waters et al. 1993).

                            Estimation de la compression vertébrale imposée par la tâche

                            Un logiciel informatique est disponible pour estimer la compression vertébrale produite par une tâche de manipulation manuelle. Les programmes de prédiction de la force statique 2D et 3D de l'Université du Michigan (« Backsoft ») estiment la compression vertébrale. Les entrées nécessaires au programme sont :

                            • la posture dans laquelle s'effectue l'activité de manutention
                            • la force exercée
                            • la direction de l'effort exercé
                            • le nombre de mains exerçant la force
                            • le centile de la population étudiée.

                             

                            Les programmes 2D et 3D se distinguent par le fait que le logiciel 3D permet des calculs s'appliquant à des postures en trois dimensions. Le résultat du programme donne des données sur la compression vertébrale et répertorie le pourcentage de la population sélectionnée qui serait capable d'effectuer la tâche particulière sans dépasser les limites suggérées pour six articulations : cheville, genou, hanche, premier disque-sacrum lombaire, épaule et coude. Cette méthode comporte également un certain nombre de limites qui doivent être bien comprises afin de tirer le maximum de valeur du programme.

                             

                            Noir

                            Mardi 08 Mars 2011 21: 29

                            Fatigue générale

                            Cet article est adapté de la 3e édition de l'Encyclopaedia of Occupational Health and Safety.

                            Les deux concepts de fatigue et de repos sont familiers à tous par expérience personnelle. Le mot « fatigue » est utilisé pour désigner des conditions très différentes, qui entraînent toutes une réduction de la capacité de travail et de la résistance. L'utilisation très variée du concept de fatigue a entraîné une confusion presque chaotique et une clarification des idées actuelles est nécessaire. Pendant longtemps, la physiologie a distingué la fatigue musculaire de la fatigue générale. Le premier est un phénomène douloureux aigu localisé dans les muscles : la fatigue générale se caractérise par un sentiment de diminution de la volonté de travailler. Cet article ne traite que de la fatigue générale, que l'on peut aussi appeler « fatigue psychique » ou « fatigue nerveuse » et du repos qu'elle nécessite.

                            La fatigue générale peut être due à des causes assez différentes, dont les plus importantes sont présentées dans la figure 1. L'effet est comme si, au cours de la journée, tous les différents stress subis s'accumulaient dans l'organisme, produisant progressivement une sensation de fatigue croissante. fatigue. Ce sentiment incite à la décision d'arrêter de travailler ; son effet est celui d'un prélude physiologique au sommeil.

                            Figure 1. Présentation schématique de l'effet cumulatif des causes quotidiennes de la fatigue

                            ERG225F1

                            La fatigue est une sensation salutaire si l'on peut s'allonger et se reposer. Cependant, si l'on ne tient pas compte de ce sentiment et que l'on se force à continuer à travailler, le sentiment de fatigue augmente jusqu'à devenir angoissant et finalement écrasant. Cette expérience quotidienne démontre bien la signification biologique de la fatigue qui joue un rôle dans le maintien de la vie, semblable à celui joué par d'autres sensations comme, par exemple, la soif, la faim, la peur, etc.

                            Le repos est représenté sur la figure 1 comme la vidange d'un tonneau. Le phénomène de repos peut se dérouler normalement si l'organisme reste intact ou si au moins une partie essentielle du corps n'est pas soumise à des contraintes. C'est ce qui explique le rôle déterminant que jouent les journées de travail toutes les pauses de travail, de la courte pause pendant le travail au sommeil nocturne. La comparaison du tonneau illustre combien il est nécessaire pour une vie normale d'atteindre un certain équilibre entre la charge totale supportée par l'organisme et la somme des possibilités de repos.

                            Interprétation neurophysiologique de la fatigue

                            Les progrès de la neurophysiologie au cours des dernières décennies ont largement contribué à une meilleure compréhension des phénomènes déclenchés par la fatigue dans le système nerveux central.

                            Le physiologiste Hess a été le premier à observer que la stimulation électrique de certaines des structures diencéphaliques, et plus particulièrement de certaines des structures du noyau médial du thalamus, produisait progressivement un effet inhibiteur qui se traduisait par une altération de la capacité de réaction. et dans une tendance à dormir. Si la stimulation était poursuivie pendant un certain temps, la relaxation générale était suivie de somnolence et enfin de sommeil. Il a été prouvé plus tard qu'à partir de ces structures, une inhibition active peut s'étendre jusqu'au cortex cérébral où se concentrent tous les phénomènes conscients. Cela se reflète non seulement dans le comportement, mais aussi dans l'activité électrique du cortex cérébral. D'autres expériences ont également réussi à initier des inhibitions à partir d'autres régions sous-corticales.

                            La conclusion que l'on peut tirer de toutes ces études est qu'il existe des structures situées dans le diencéphale et le mésencéphale qui représentent un système inhibiteur efficace et qui déclenchent la fatigue avec tous les phénomènes qui l'accompagnent.

                            Inhibition et activation

                            De nombreuses expériences réalisées sur des animaux et des humains ont montré que leur disposition générale à réagir dépend non seulement de ce système d'inhibition mais aussi essentiellement d'un système fonctionnant de manière antagoniste, appelé système d'activation ascendant réticulaire. Nous savons par expériences que la formation réticulaire contient des structures qui contrôlent le degré d'éveil, et par conséquent les dispositions générales à une réaction. Des liens nerveux existent entre ces structures et le cortex cérébral où s'exercent les influences activatrices sur la conscience. De plus, le système d'activation reçoit une stimulation des organes sensoriels. D'autres connexions nerveuses transmettent des impulsions du cortex cérébral - la zone de perception et de pensée - au système d'activation. Sur la base de ces concepts neurophysiologiques, on peut établir que des stimuli externes, ainsi que des influences provenant des aires de la conscience, peuvent, en passant par le système activateur, stimuler une disposition à une réaction.

                            De plus, de nombreuses autres investigations permettent de conclure que la stimulation du système activateur se propage fréquemment aussi à partir des centres végétatifs, et amène l'organisme à s'orienter vers la dépense d'énergie, vers le travail, la lutte, la fuite, etc. (conversion ergotrope de les organes internes). A l'inverse, il apparaît que la stimulation du système inhibiteur au sein de la sphère du système nerveux végétatif fait tendre l'organisme vers le repos, reconstitution de ses réserves d'énergie, phénomènes d'assimilation (conversion trophotrope).

                            Par synthèse de toutes ces découvertes neurophysiologiques, on peut établir la conception suivante de la fatigue : l'état et la sensation de fatigue sont conditionnés par la réaction fonctionnelle de la conscience dans le cortex cérébral, qui est, à son tour, régi par deux systèmes mutuellement antagonistes : le système d'inhibition et le système d'activation. Ainsi, la disposition de l'homme au travail dépend à chaque instant du degré d'activation des deux systèmes : si le système inhibiteur est dominant, l'organisme sera en état de fatigue ; lorsque le système d'activation est dominant, il présentera une disposition accrue au travail.

                            Cette conception psychophysiologique de la fatigue permet de comprendre certains de ses symptômes parfois difficiles à expliquer. Ainsi, par exemple, une sensation de fatigue peut disparaître brutalement lorsqu'un événement extérieur inattendu survient ou lorsque la tension émotionnelle se développe. Il est clair dans ces deux cas que le système activateur a été stimulé. A l'inverse, si l'environnement est monotone ou que le travail semble ennuyeux, le fonctionnement du système activateur est diminué et le système inhibiteur devient dominant. Ceci explique pourquoi la fatigue apparaît dans une situation monotone sans que l'organisme ne soit soumis à une quelconque charge de travail.

                            La figure 2 décrit schématiquement la notion de systèmes mutuellement antagonistes d'inhibition et d'activation.

                            Figure 2. Présentation schématique du contrôle de la disposition au travail au moyen de systèmes d'inhibition et d'activation

                            ERG225F2

                            Fatigue clinique

                            Il est de notoriété publique qu'une fatigue prononcée survenant jour après jour produira progressivement un état de fatigue chronique. La sensation de fatigue s'intensifie alors et survient non seulement le soir après le travail mais déjà dans la journée, parfois même avant le début du travail. Un sentiment de malaise, souvent de nature émotive, accompagne cet état. Les symptômes suivants sont souvent observés chez les personnes souffrant de fatigue : émotivité psychique accrue (comportement antisocial, incompatibilité), tendance à la dépression (anxiété non motivée) et manque d'énergie avec perte d'initiative. Ces effets psychiques s'accompagnent souvent d'un malaise non spécifique et se manifestent par des symptômes psychosomatiques : maux de tête, vertiges, troubles fonctionnels cardiaques et respiratoires, perte d'appétit, troubles digestifs, insomnie, etc.

                            Compte tenu de la tendance aux symptômes morbides qui accompagnent la fatigue chronique, on peut à juste titre parler de fatigue clinique. Il y a une tendance à l'augmentation de l'absentéisme, et en particulier à plus d'absences pour de courtes périodes. Cela semble être causé à la fois par le besoin de repos et par une morbidité accrue. L'état de fatigue chronique survient particulièrement chez les personnes exposées à des conflits ou difficultés psychiques. Il est parfois très difficile de distinguer les causes externes et internes. En fait, il est presque impossible de distinguer la cause et l'effet de la fatigue clinique : une attitude négative envers le travail, les supérieurs ou le lieu de travail peut tout aussi bien être la cause de la fatigue clinique que le résultat.

                            Des recherches ont montré que les standardistes et le personnel d'encadrement employés dans les services de télécommunications présentaient une augmentation significative des symptômes physiologiques de fatigue après leur travail (temps de réaction visuelle, fréquence de fusion des scintillements, tests de dextérité). Les investigations médicales ont révélé que dans ces deux groupes de travailleurs, il y avait une augmentation significative des états névrotiques, de l'irritabilité, des troubles du sommeil et de la sensation chronique de lassitude, par rapport à un groupe similaire de femmes employées dans les branches techniques de la poste, du téléphone et les services télégraphiques. L'accumulation de symptômes n'était pas toujours due à une attitude négative de la part des femmes affectées à leur emploi ou à leurs conditions de travail.

                            Mesures préventives

                            Il n'y a pas de panacée contre la fatigue, mais on peut faire beaucoup pour atténuer le problème en prêtant attention aux conditions générales de travail et à l'environnement physique sur le lieu de travail. Par exemple, on peut faire beaucoup en organisant correctement les heures de travail, en prévoyant des périodes de repos adéquates et des cantines et des toilettes appropriées ; des congés payés adéquats devraient également être accordés aux travailleurs. L'étude ergonomique du lieu de travail peut également aider à réduire la fatigue en s'assurant que les sièges, les tables et les établis sont de dimensions appropriées et que le flux de travail est correctement organisé. De plus, le contrôle du bruit, la climatisation, le chauffage, la ventilation et l'éclairage peuvent tous avoir un effet bénéfique sur le retardement de l'apparition de la fatigue chez les travailleurs.

                            La monotonie et la tension peuvent également être atténuées par une utilisation contrôlée de la couleur et de la décoration dans l'environnement, des intervalles de musique et parfois des pauses pour des exercices physiques pour les travailleurs sédentaires. La formation des travailleurs et en particulier du personnel d'encadrement et de direction joue également un rôle important.

                             

                            Noir

                            Mardi 08 Mars 2011 21: 40

                            Fatigue et récupération

                            La fatigue et la récupération sont des processus périodiques dans tout organisme vivant. La fatigue peut être décrite comme un état qui se caractérise par une sensation de fatigue associée à une réduction ou une variation non désirée de la performance de l'activité (Rohmert 1973).

                            Toutes les fonctions de l'organisme humain ne se fatiguent pas à cause de l'utilisation. Même en dormant, par exemple, nous respirons et notre cœur bat sans arrêt. De toute évidence, les fonctions de base de la respiration et de l'activité cardiaque sont possibles tout au long de la vie sans fatigue et sans pauses pour la récupération.

                            Par contre, on constate après un gros travail assez prolongé qu'il y a une réduction de capacité - ce que l'on appelle sensation de fatigue. Cela ne s'applique pas à la seule activité musculaire. Les organes sensoriels ou les centres nerveux se fatiguent également. C'est pourtant le but de chaque cellule d'équilibrer la capacité perdue par son activité, un processus que nous appelons récupération.

                            Stress, effort, fatigue et récupération

                            Les concepts de fatigue et de récupération au travail humain sont étroitement liés aux concepts ergonomiques de stress et d'effort (Rohmert 1984) (figure 1).

                            Figure 1. Stress, déformation et fatigue

                            ERG150F1

                            Le stress désigne la somme de tous les paramètres de travail dans le système de travail qui influencent les personnes au travail, qui sont perçus ou ressentis principalement par le système récepteur ou qui sollicitent le système effecteur. Les paramètres de stress résultent de la tâche de travail (travail musculaire, travail non musculaire - dimensions et facteurs liés à la tâche) et des conditions physiques, chimiques et sociales dans lesquelles le travail doit être effectué (bruit, climat, éclairement, vibrations , travail posté, etc.—dimensions et facteurs liés à la situation).

                            L'intensité/difficulté, la durée et la composition (c'est-à-dire la répartition simultanée et successive de ces demandes spécifiques) des facteurs de stress se traduisent par un stress combiné, qu'exercent tous les effets exogènes d'un système de travail sur le travailleur. Ce stress combiné peut être géré activement ou supporté passivement, en fonction notamment du comportement de la personne qui travaille. Le cas actif impliquera des activités orientées vers l'efficacité du système de travail, tandis que le cas passif induira des réactions (volontaires ou involontaires), qui visent principalement à minimiser le stress. La relation entre le stress et l'activité est influencée de manière décisive par les caractéristiques individuelles et les besoins de la personne qui travaille. Les principaux facteurs d'influence sont ceux qui déterminent la performance et sont liés à la motivation et à la concentration et ceux liés à la disposition, que l'on peut appeler capacités et compétences.

                            Les contraintes liées au comportement, qui se manifestent dans certaines activités, provoquent des contraintes individuellement différentes. Les souches peuvent être indiquées par la réaction d'indicateurs physiologiques ou biochimiques (par exemple, l'augmentation de la fréquence cardiaque) ou elles peuvent être perçues. Ainsi, les souches sont sensibles à la "mise à l'échelle psycho-physique", qui estime la souche telle qu'elle est ressentie par la personne qui travaille. Dans une approche comportementale, l'existence d'une contrainte peut également être déduite d'une analyse d'activité. L'intensité avec laquelle les indicateurs de stress (physiologiques-biochimiques, comportementaux ou psycho-physiques) réagissent dépend de l'intensité, de la durée et de la combinaison des facteurs de stress ainsi que des caractéristiques individuelles, des capacités, des compétences et des besoins de la personne qui travaille.

                            Malgré des contraintes constantes, les indicateurs issus des domaines d'activité, de performance et de pénibilité peuvent varier dans le temps (effet temporel). De telles variations temporelles doivent être interprétées comme des processus d'adaptation des systèmes organiques. Les effets positifs entraînent une réduction de la tension/amélioration de l'activité ou de la performance (par exemple, grâce à l'entraînement). Dans le cas négatif, cependant, ils entraîneront une augmentation de l'effort/une réduction de l'activité ou des performances (par exemple, fatigue, monotonie).

                            Les effets positifs peuvent entrer en action si les capacités et les compétences disponibles sont améliorées dans le processus de travail lui-même, par exemple, lorsque le seuil de stimulation de l'entraînement est légèrement dépassé. Les effets négatifs sont susceptibles d'apparaître si les soi-disant limites d'endurance (Rohmert 1984) sont dépassées au cours du processus de travail. Cette fatigue entraîne une diminution des fonctions physiologiques et psychologiques, qui peut être compensée par la récupération.

                            Pour restaurer les performances d'origine, des indemnités de repos ou au moins des périodes avec moins de stress sont nécessaires (Luczak 1993).

                            Lorsque le processus d'adaptation est porté au-delà de seuils définis, le système organique employé peut être endommagé au point de provoquer une déficience partielle ou totale de ses fonctions. Une réduction irréversible des fonctions peut apparaître lorsque le stress est beaucoup trop élevé (dommage aigu) ou lorsque la récupération est impossible pendant une durée plus longue (dommage chronique). Un exemple typique de tels dommages est la perte auditive induite par le bruit.

                            Modèles de fatigue

                            La fatigue peut être multiforme, selon la forme et la combinaison de la contrainte, et une définition générale de celle-ci n'est pas encore possible. Les suites biologiques de la fatigue ne sont en général pas mesurables de manière directe, de sorte que les définitions sont principalement orientées vers les symptômes de la fatigue. Ces symptômes de fatigue peuvent être divisés, par exemple, dans les trois catégories suivantes.

                              1. Symptômes physiologiques: la fatigue est interprétée comme une diminution des fonctions des organes ou de tout l'organisme. Il en résulte des réactions physiologiques, par exemple une augmentation de la fréquence cardiaque ou de l'activité musculaire électrique (Laurig 1970).
                              2. Symptômes comportementaux: la fatigue est interprétée principalement comme une diminution des paramètres de performance. Les exemples sont des erreurs croissantes lors de la résolution de certaines tâches, ou une variabilité croissante des performances.
                              3. Symptômes psycho-physiques: la fatigue est interprétée comme une augmentation de la sensation d'effort et une détérioration de la sensation, en fonction de l'intensité, de la durée et de la composition des facteurs de stress.

                                   

                                  Dans le processus de fatigue, ces trois symptômes peuvent jouer un rôle, mais ils peuvent apparaître à différents moments.

                                  Les réactions physiologiques dans les systèmes organiques, en particulier ceux impliqués dans le travail, peuvent apparaître en premier. Plus tard, les sensations d'effort peuvent être affectées. Les changements de performance se manifestent généralement par une régularité décroissante du travail ou par une quantité croissante d'erreurs, bien que la moyenne des performances ne soit pas encore affectée. Au contraire, avec une motivation appropriée, la personne qui travaille peut même essayer de maintenir ses performances grâce à sa volonté. La prochaine étape peut être une nette réduction des performances se terminant par une dégradation des performances. Les symptômes physiologiques peuvent conduire à une dégradation de l'organisme, y compris des modifications de la structure de la personnalité et à l'épuisement. Le processus de fatigue est expliqué dans la théorie des déstabilisations successives (Luczak 1983).

                                  La tendance principale de la fatigue et de la récupération est illustrée à la figure 2.

                                  Figure 2. Tendance principale de la fatigue et de la récupération

                                  ERG150F2

                                  Pronostic de la fatigue et de la récupération

                                  Dans le domaine de l'ergonomie, il existe un intérêt particulier à prédire la fatigue en fonction de l'intensité, de la durée et de la composition des facteurs de stress et à déterminer le temps de récupération nécessaire. Le tableau 1 montre ces différents niveaux d'activité et périodes de réflexion ainsi que les raisons possibles de la fatigue et les différentes possibilités de récupération.

                                  Tableau 1. Fatigue et récupération en fonction des niveaux d'activité

                                  Niveau d'activité

                                  Période

                                  Fatigue de

                                  Récupération par

                                  La vie de travail

                                  Décennies

                                  Surmenage pour
                                  décennies

                                  Retraite

                                  Phases de la vie professionnelle

                                  Années

                                  Surmenage pour
                                  années

                                  Vacances

                                  Séquences de
                                  quarts de travail

                                  Mois/semaines

                                  Changement défavorable
                                  régimes

                                  Week-end, gratuit
                                  jours

                                  Un quart de travail

                                  Un jour

                                  Stress au-dessus
                                  limites d'endurance

                                  Temps libre, repos
                                  périodes

                                  Tâches

                                  HORAIRES

                                  Stress au-dessus
                                  limites d'endurance

                                  Période de repos

                                  Partie d'une tâche

                                  Minutes

                                  Stress au-dessus
                                  limites d'endurance

                                  Changement de tension
                                  facteurs

                                   

                                  Dans l'analyse ergonomique du stress et de la fatigue pour déterminer le temps de récupération nécessaire, la prise en compte de la durée d'une journée de travail est la plus importante. Les méthodes de telles analyses commencent par la détermination des différents facteurs de stress en fonction du temps (Laurig 1992) (figure 3).

                                  Figure 3. Stress en fonction du temps

                                  ERG150F4

                                  Les facteurs de stress sont déterminés à partir du contenu spécifique du travail et des conditions de travail. Le contenu du travail pourrait être la production de force (par exemple, lors de la manipulation de charges), la coordination des fonctions motrices et sensorielles (par exemple, lors de l'assemblage ou de l'utilisation d'une grue), la conversion d'informations en réaction (par exemple, lors du contrôle), les transformations pour produire des informations (par exemple, lors de la programmation, de la traduction) et la production d'informations (par exemple, lors de la conception, de la résolution de problèmes). Les conditions de travail comprennent des aspects physiques (par exemple, bruit, vibrations, chaleur), chimiques (agents chimiques) et sociaux (par exemple, collègues, travail posté).

                                  Dans le cas le plus simple, il y aura un seul facteur de stress important tandis que les autres peuvent être négligés. Dans ces cas, notamment lorsque les facteurs de stress résultent d'un travail musculaire, il est souvent possible de calculer les indemnités de repos nécessaires, car les notions de base sont connues.

                                  Par exemple, l'allocation de repos suffisante dans le travail musculaire statique dépend de la force et de la durée de la contraction musculaire comme dans une fonction exponentielle liée par multiplication selon la formule :

                                  comprenant

                                  RA = Allocation de repos en pourcentage de t

                                  t = durée de contraction (période de travail) en minutes

                                  T = durée maximale possible de contraction en minutes

                                  f = la force nécessaire pour la force statique et

                                  F = force maximale.

                                  Le lien entre la force, le temps de maintien et les allocations de repos est illustré à la figure 4.

                                  Figure 4. Allocations de repos en pourcentage pour diverses combinaisons de forces de maintien et de temps

                                  ERG150F5

                                  Des lois similaires existent pour un travail musculaire dynamique lourd (Rohmert 1962), un travail musculaire léger actif (Laurig 1974) ou différents travaux musculaires industriels (Schmidtke 1971). Plus rarement, vous trouverez des lois comparables pour le travail non physique, par exemple pour l'informatique (Schmidtke 1965). Laurig (1981) et Luczak (1982) donnent un aperçu des méthodes existantes de détermination des indemnités de repos pour les travaux musculaires et non musculaires principalement isolés.

                                   

                                   

                                   

                                   

                                   

                                  Plus difficile est la situation où il existe une combinaison de différents facteurs de stress, comme le montre la figure 5, qui affectent simultanément la personne active (Laurig 1992).

                                  Figure 5. La combinaison de deux facteurs de stress    

                                  ERG150F6

                                  La combinaison de deux facteurs de stress, par exemple, peut conduire à des réactions de déformation différentes selon les lois de combinaison. L'effet combiné de différents facteurs de stress peut être indifférent, compensatoire ou cumulatif.

                                  Dans le cas de lois de combinaison indifférentes, les différents facteurs de stress ont un effet sur différents sous-systèmes de l'organisme. Chacun de ces sous-systèmes peut compenser la contrainte sans que la contrainte soit introduite dans un sous-système commun. La déformation globale dépend du facteur de contrainte le plus élevé, et donc les lois de superposition ne sont pas nécessaires.

                                  Un effet compensatoire est donné lorsque la combinaison de différents facteurs de stress conduit à une déformation inférieure à celle de chaque facteur de stress seul. La combinaison du travail musculaire et des basses températures peut réduire l'effort global, car les basses températures permettent au corps de perdre la chaleur produite par le travail musculaire.

                                  Un effet cumulatif se produit si plusieurs facteurs de stress se superposent, c'est-à-dire qu'ils doivent passer par un « goulot d'étranglement » physiologique. Un exemple est la combinaison du travail musculaire et du stress thermique. Les deux facteurs de stress affectent le système circulatoire en tant que goulot d'étranglement commun avec une contrainte cumulative résultante.

                                  Les effets de combinaison possibles entre le travail musculaire et les conditions physiques sont décrits dans Bruder (1993) (voir tableau 2).

                                  Tableau 2. Règles de combinaison des effets de deux facteurs de stress sur la déformation

                                   

                                  Du froid

                                  Vibration

                                  uniforme

                                  Bruit

                                  Travail dynamique lourd

                                  -

                                  +

                                  0

                                  0

                                  Travail musculaire léger actif

                                  +

                                  +

                                  0

                                  0

                                  Travail musculaire statique

                                  +

                                  +

                                  0

                                  0

                                  0 effet indifférent ; + effet cumulatif ; – effet compensateur.

                                  Source : Adapté de Bruder 1993.

                                  Pour le cas de la combinaison de plus de deux facteurs de stress, qui est la situation normale en pratique, seules des connaissances scientifiques limitées sont disponibles. Il en va de même pour la combinaison successive de facteurs de stress (c'est-à-dire l'effet de contrainte de différents facteurs de stress qui affectent successivement le travailleur). Dans de tels cas, en pratique, le temps de récupération nécessaire est déterminé en mesurant des paramètres physiologiques ou psychologiques et en les utilisant comme valeurs d'intégration.

                                   

                                  Noir

                                  " AVIS DE NON-RESPONSABILITÉ : L'OIT n'assume aucune responsabilité pour le contenu présenté sur ce portail Web qui est présenté dans une langue autre que l'anglais, qui est la langue utilisée pour la production initiale et l'examen par les pairs du contenu original. Certaines statistiques n'ont pas été mises à jour depuis la production de la 4ème édition de l'Encyclopédie (1998)."

                                  Table des matières