effets de vibrations transmises aux mains-bras
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- Baptiste Laurin
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1 Unité d Ergonomie Faculté de Médecine Pitié-Salpêtrière 91, bd de l Hôpital Paris cedex 13 DIPLÔME D ERGONOMIE ET DE PHYSIOLOGIE DU TRAVAIL option 2 Ergonomie de l ambiance physique et psychosociale Directeur du diplôme Docteur Bronislaw KAPITANIAK ambiance acoustique vibrations 2 vibrations 2 effets de vibrations sur l homme effets de vibrations transmises à l ensemble du corps effets de vibrations transmises aux mains-bras prévention 1
2 effets des vibrations sur l homme mode de transmission à l ensemble du corps à une partie du corps caractéristiques physiques directions fréquences amplitudes temps d exposition brève / longue continue / intermittente nature de l activité conduite, maintien d équilibre posture exercice de force modèle du corps humain axe vertical tête ISO-DIS 7962 thorax et bras bassin et cuisses coussin des siège INRS
3 résonances du corps humain (en Hz) axe vertical INRS 1983 transmissibilité du corps humain assis axe vertical INRS 1983 fréquence (Hz) 3
4 atténuation des vibrations (en db) vibrations 50 Hz 0 20 INRS 1983 effets des vibrations sur l homme réponses éléments corporels récepteurs sensoriels effets perception activité perturbations fonctionnelles pathologies 4
5 perception des vibrations récepteurs vestibulaires mécanorécepteurs (musculaires, viscéraux, articulaires) récepteurs cutanés récepteurs visuels Canal antérieur Canal latéral Canal postérieur Utricule Saccule Otolites 5
6 perception des vibrations récepteurs vestibulaires mécanorécepteurs (musculaires, viscéraux, articulaires) récepteurs cutanés récepteurs visuels Mécano-récepteurs Codage articulations, muscles, peau Sensibilité : Hz Récepteurs musculo-tendineux fuseaux neuro-musculaires sensibles à étirement, connaissance mouvements,,p positions récepteurs tendineux de Golgi sensibles à la force musculaire tactiles adaptation lente adaptation rapide (Meissner, Pacini) 6
7 perception des vibrations récepteurs vestibulaires mécanorécepteurs (musculaires, viscéraux, articulaires) récepteurs cutanés récepteurs visuels 7
8 perception des vibrations récepteurs vestibulaires mécanorécepteurs (musculaires, viscéraux, articulaires) récepteurs cutanés récepteurs visuels 8
9 perception des vibrations facteurs déterminants ts fréquence direction forme durée autres échelle de perception effets sur les activités maintien postural contrôle combiné vigilance mentale parole 9
10 effets sur les activités maintien postural Fréquence < 3 Hz, accélération 1-2 2m/s 2 perte d équilibre Fréquence Hz, altération de la stabilité posturale par activation des mécano-récepteurs musculaires effet des vibrations sur la stabilité posturale avant exposition après exposition 10
11 Fréquence < 10 Hz effets sur les activités contrôle combiné mouvements involontaires des membres Fréquence Hz altération du fonctionnement des boucles de régulation spinales ou supraspinales perturbation du contrôle visuel dégradation des activités sensorimotrices de poursuite, positionnement, contrôle de force réponse dynamique aux vibrations transmises à l ensemble du corps intensité, té, fréquence, direction activité musculaire vêtement, EPI morphologie support 11
12 réponse dynamique aux vibrations transmises au système main-bras intensité, té, fréquence, direction morphologie poussée, préhension position du membre perturbations fonctionnelles mal ld de transport t vision cardiorespiratoire neuromusculaire 12
13 perturbations fonctionnelles mal de transport Conflit entre les messages sensoriels sur les mouvements du corps Dans un véhicule clos, détection des accélérations par le système vestibulaire et absence de détection des déplacements vers le système visuel Vol spatial en apesanteur mal de transport pâleurs sueurs nausée vomissement INRS
14 perturbations fonctionnelles vision < 5 Hz, dépend de la capacité du système vestibulo- oculaire à compenser les mouvements de la tête > 5 Hz, réponse dynamique du corps humain > 20 Hz, résonance des globes oculaires Objet vibrant : > 6 Hz, objet flou perturbations fonctionnelles cardiorespiratoire Entre 2-15 Hz accroissement de l activité de la musculature squelettique légère augmentation de la VO 2 et du débit respiratoire Entre 2-10 Hz résonance intrathoracique hyperventilation avec respiration forcée 14
15 perturbations fonctionnelles neuromusculaire interférences entre les messages nerveux naturels et ceux évoqués par la vibration illusions perspectives troubles du sens du mouvement et de la position Utilisation des vibrations comme technique de rééducation par activation des boucles sensorimotrices effets des vibrations transmises à l ensemble du corps vibrations de très basses fréquences (<1Hz) mal de transport vibrations de basses et moyennes fréquences (1-60Hz) troubles ostéoarticulaires du rachis troubles digestives troubles de la vision troubles cardio-respiratoire respiratoire inhibition du contrôle de motricité 15
16 sensibilité maximale aux vibrations transmises à l ensemble du corps z 5 à 8 Hz plus sensible aux vibrations aléatoires y 25à45Hz 2,5 4,5 x 1,5 à 2,5 Hz INRS 1983 courbes «d égale sensation» sujets soumis aux vibrations sinusoïdales sensation globale dépend de l axe et de la fréquence T et R représentent respectivement une accélération test (T) et une accélération référence (R) INRS
17 troubles ostéoarticulaires du rachis troubles digestives hémorroïdes constipations troubles de la vision diminution maximale de l acuité à 5 Hz troubles visuelles à Hz troubles de fixation à <1Hz troubles respiratoires gêne (rythme saccadé) à 2 15 Hz et surtout à 3 5 Hz augmentation du débit pulmonaire et de la VO 2 troubles cardio-circulatoires circulatoires i diminution de l arythmie sinusale inhibition du contrôle de motricité dégradation de performance à partir de 1 5 ms -2 diminution de la précision gestuelle difficulté de maintien postural effets nocifs des vibrations transmises aux mains-bras neurologique toucher vasculaire neuromusculaire ostéoarticulaire circulation sanguine force dextérité qualité des os mouvement 17
18 vitesses des vibrations mesurées au cours du travail avec un marteau pneumatique 1 poignée du marteau 2 stylion 3 coude 4 acromion a - expérimenté b - novice Koradecka 1980 seuils de sensibilité à la vibration intensité (db) niveau mesuré sur la poignée d un marteau pneumatique sujet après 5 ans d exposition sujet sain (Hz) fréquence Koradecka
19 débit cutané (ml/100g de tissu/min effet des vibrations sur le débit cutané groupe non exposé groupe exposé débit total débit nutritif repos froid repos froid Koradecka 1981 sensibilité aux vibrations à différentes températures de doigt Koradecka
20 variations de la sensibilité aux vibrations en fonction de températures de doigt Koradecka 1974 accélération équivalente (ms - 2 ) troubles angioneurotiques % de personnes atteintes latence (ans) accélération équivalente ms -2 INRS
21 thermogrammes des mains avant et après une exposition au froid chez un sujet exposé et un non exposé aux vibrations sujet non exposé sujet exposé Koradecka 1981 NF E (A) vibrations transmises aux mains a eq = 3,5 à 30 ms -2 NF E (B) vibrations transmises à l ensemble du corps a eq = 0,3 à 3,16 ms -2 INRS
22 INRS 1983 temps tolérable d exposition journalière aux vibrations transmises aux mains-bras INRS
23 modèle prédictif d exposition à moyen et long terme INRS 1983 limites d exposition journalière aux vibrations transmises aux membres supérieures INRS
24 prévention programme de sensibilisation des opérateurs de machines vibrantes Risque à la santé Premiers signes et symptôme du syndrome de Raynaud Incidence du tabac Moyens de réduire les vibrations (choix des machines, maintenance, tenue, pause, ) Intérêt d éviter un refroidissement prévention réduction de la dose vibratoire Rotation ti des ouvriers aux postes vibrants Alterner les périodes d exposition aux vibrations avec des périodes sans Prévoir des arrêts réguliers Éviter les systèmes incitatifs 24
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