TROUBLES MUSCULO- SQUELETTIQUES RELIÉS AU PONÇAGE

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1 TROUBLES MUSCULO- SQUELETTIQUES RELIÉS AU PONÇAGE CHRISTIAN KELLY 1 DENIS MARCHAND 1 DENIS GIGUÈRE 2 UNIVERSITÉ DU QUÉBEC À MONTRÉAL 1 INSTITUT DE RECHERCHE ROBERT-SAUVÉ EN SANTÉ ET SÉCURITÉ AU TRAVAIL 2

2 PLAN DE SÉANCE! Introduction! Méthodologie Sujets Variables Conditions! Résultats! Conclusion 2

3 3 INTRODUCTION

4 INTRODUCTION 4! Statistiques en lien avec les troubles musculosquelettiques (TMS) dans le domaine des garages : Les garages se classent au 15 ème rang aux États- Unis en terme de prévalence des TMS (Gold et al. 2006) Le nombre de jours d arrêt de travail suite à des TMS dans le secteur des Services à l automobile du Québec est de 122 ± 25 contre 70 ± 5 pour l ensemble des lésions du Québec (CSST, 2005)

5 INTRODUCTION! Statistiques (suite): Entre 1995 et 1997, inclusivement, 7,6% du total des lésions compensées pour ces 3 années est relié aux épaules, aux poignets, aux coudes et au cou (Semid,2002) Toujours selon Semid (2002), les lésions proviendraient d efforts excessifs variant de 43,8 % pour les épicondylites à 72,4 % pour les entorses à l épaule 5

6 INTRODUCTION! Vidéo en situation réelle 6

7 INTRODUCTION! Bilan des observations posturales réalisées lors des tâches de ponçage (Marchand et Giguère, 2010) Bras plus haut que les épaules fut observé pendant 22% du temps de tâche 7

8 INTRODUCTION! Techniques spécifiques au ponçage: Certains travailleurs développent des méthodes de travail spécifiques comme: faire reposer une partie du poids de l outil sur la cuisse lors du polissage en position assise (Marchand et al. 2007) 8

9 INTRODUCTION! Recensement des facteurs de risques de TMS reliés au ponçage (Marchand et al. 2007) Le travail aux limites extrêmes des articulations L utilisation de force musculaire Le travail avec les membres supérieurs en positions élevé implique une charge statique 9

10 INTRODUCTION! Ces facteurs de risques peuvent être expliqués par certains principes biomécaniques: Les moments de force Le phénomène de tension-longueur 10

11 INTRODUCTION! Moment de force (Allard, 2000) Une force appliquée à une certaine distance d un centre de rotation développe une rotation autour de celui-ci Le moment peut être positif ou négatif selon que la rotation s effectue respectivement dans le sens horaire ou anti-horaire 11

12 INTRODUCTION 12! Tension-longueur (Wirhed, 1999) Un muscle raccourcit perd de son pouvoir de contraction Un muscle étiré (audelà de 120 % de sa longueur de repos)! Provoque une tension élastique! Perd de son pouvoir de contraction

13 INTRODUCTION! Moment de force à ajouter en fonction de la tension créée par l antagoniste (Marchand et al. 2008)! Exemple: Moment statique (12Nm) + Tension antagoniste (4Nm) = Moment de force réel (16Nm) 13

14 INTRODUCTION! Charge statique (Chaffin, 2006) Charge maintenue pendant un long moment fait diminuer la tolérance des tissus Problèmes musculaires:! Ischémie! Accumulation de déchets métaboliques! Fatigue! Sensation d inconfort 14

15 INTRODUCTION 15! La tolérance musculaire diminue lors du maintient d une charge sur une période prolongée (Chaffin, 2006)! Exemple: 30% peut être maintenu en moyenne 4,8 minutes

16 MÉTHODOLOGIE! Sujets n = 12 (en fonction du nombre de conditions) Droitiers! Le montage l exige pour obtenir des conditions uniformes! L emplacement des caméras l oblige Naïfs! Non-expérimentés! Une période de formation leur était donnée pour les familiariser avec les outils et les techniques de ponçage 16

17 MÉTHODOLOGIE!Variables indépendantes! Positions Assise Accroupie Debout! Manches Centré Décentré 17

18 MÉTHODOLOGIE! Variables indépendantes (suite) Hauteurs! Standard (non-modifiée)! Modifiée Simule l utilisation du cric pneumatique pour les conditions de portière (haut et bas de porte) Simule l utilisation du banc pour les conditions de toit Cric Banc 18

19 MÉTHODOLOGIE!Variables indépendantes Distances Rapprochée Éloignée 19

20 MÉTHODOLOGIE! Variables indépendantes (suite) Masse des outils Sans câble Bas de porte Haut de porte Toit Outil 1 0,8 Kg 0,9 Kg 1,0 Kg 1,1 Kg Outil 2 1 Kg 1,1 Kg 1,2 Kg 1,3 Kg 20

21 MÉTHODOLOGIE! Caractéristiques des outils Moments de force exercés à la prise (outil non-appuyé) 0,12 Nm 0,96 Nm 21

22 MÉTHODOLOGIE! Caractéristiques des outils Moments de force exercés à la prise (outil non-appuyé) 0,63 Nm 0,42 Nm 22

23 MÉTHODOLOGIE! Variables dépendantes Activité musculaire mesurée à l aide de l électromyographie (EMG)! Pourcentage d utilisation musculaire (PUM) moyen PUM moyen = EMG moyen mesuré lors du ponçage EMG maximal mesuré lors de la contraction volontaire maximale X

24 MÉTHODOLOGIE 24 Muscles étudiés :! Deltoïde antérieur! Deltoïde médian! Trapèze supérieur! Grand pectoral! Grand dorsal! Biceps brachial! Triceps brachial! Extenseurs communs des doigts! Fléchisseurs superficiels des doigts! Premier radial! Cubital antérieur

25 MÉTHODOLOGIE Trapèze supérieur Deltoïde antérieur Grand pectoral 25

26 MÉTHODOLOGIE Deltoïde médian Grand dorsal 26

27 MÉTHODOLOGIE Triceps brachial Biceps brachial 27

28 MÉTHODOLOGIE Premier radial Extenseurs communs des doigts 28

29 MÉTHODOLOGIE Fléchisseurs superficiels des doigts Cubital antérieur 29

30 MÉTHODOLOGIE! Poncer une surface métallique de 30 cm par 30 cm! Jauges de pression aux 4 coins S assurer d une pression uniforme 30

31 MÉTHODOLOGIE Poncer une surface métallique de 30 cm par 30 cm 31

32 MÉTHODOLOGIE Jauges de pression aux 4 coins 32

33 MÉTHODOLOGIE! 30 secondes/conditions! 3 minutes de repos! Les conditions sont aléatoires Éviter l effet de séquence expérimentale 33

34 MÉTHODOLOGIE! Évaluations des contraintes se fera par : Force appliquée sur la plaque Électromyographie Cotes psychophysiques 34

35 MÉTHODOLOGIE Électromyographie 35

36 MÉTHODOLOGIE! Électromyographie: Biais Filtre de 6 Hz Tests de contraction volontaire maximale 36

37 MÉTHODOLOGIE Cotes psychophysiques 37

38 38 ÉTUDE 1

39 CONDITIONS ÉVALUÉES SECTION POSITIONS HAUTEURS MANCHES ASSISE NON-MODIFIÉE MODIFIÉE CENTRÉ DÉCENTRÉ CENTRÉ DÉCENTRÉ BAS DE PORTE ACCROUPIE NON-MODIFIÉE MODIFIÉE CENTRÉ DÉCENTRÉ CENTRÉ DÉCENTRÉ DEBOUT NON-MODIFIÉE MODIFIÉE CENTRÉ DÉCENTRÉ CENTRÉ DÉCENTRÉ 39

40 EXEMPLE DE 2 CONDITIONS ÉVALUÉES Bas de porte (Hauteur standard) Bas de porte (Hauteur modifiée) 40

41 RÉSULTATS (Bas de porte) 41! Position basse provoque un mouvement de flexion Accroupie: 10,40 %! L appui du coude sur la cuisse réduit le moment à l épaule Assise: 5,35 %! Comparable à la position debout Debout: 5,09 %

42 RÉSULTATS (Bas de porte)! Moment de force plus important donc biceps brachial + sollicité! Position de l avantbras près de l horizontale! Accroupie: 95,44º! Assise: 81,27º 42! Debout: 48,99º

43 RÉSULTATS (Bas de porte)! Abduction causée par la position plus basse sollicite davantage le deltoïde médian! Accroupie: 3,85 %! Assise: 3,01 %! Debout: 1,81 % 43

44 RÉSULTATS (Bas de porte)! Le poignet reste dans l axe pour l outil décentré tandis que le poignet est en extension pour l outil centré! Centré : 7,67 %! Décentré: 5,68 % 44

45 RÉSULTATS (Bas de porte) 45! Lorsque le coude est appuyé sur la jambe, le grand pectoral n a pas à exercer autant de force pour poncer la plaque! Accroupie: 3,80 %! Assise: 2,20 %! Debout: 4,02 %

46 RÉSULTATS (Bas de porte) 46! Élévation de l épaule plus importante pour atteindre la plaque sollicite plus le trapèze supérieur! Instabilité de la posture accroupie! Accroupie: 5,35 %! Assise; 2,39 %! Debout: 1,35 %

47 47 ÉTUDE 2

48 CONDITIONS ÉVALUÉES SECTION POSTURES MANCHES ASSISE/NON- MODIFIÉE CENTRÉ DÉCENTRÉ HAUT DE PORTE DEBOUT/NON- MODIFIÉE CENTRÉ DÉCENTRÉ DEBOUT/MODIFIÉE CENTRÉ DÉCENTRÉ 48

49 RÉSULTATS (Haut de porte)! Position Deb-Mod permet de travailler à une hauteur optimale avec le moins d amplitude possible au coude! Assise: 4,27 %! Deb-Mod: 3,49 %! Deb-Stan: 5,66 % 49

50 RÉSULTATS (Haut de porte)! Deltoïde antérieur plus sollicité pour l outil 1 à cause de la portée! Centré: 7,61 %! Décentré: 6,84 % 50

51 RÉSULTATS (Haut de porte)! La plus petite portée de l outil 1 fait en sorte d augmenter l angle absolu à l épaule! Centré: 22,91º! Décentré: 18,96º 51

52 RÉSULTATS (Haut de porte)! Posture assise pour la porte haute augmente l abduction de l épaule! Assise: 6,96 %! Deb-Mod: 3,30 %! Deb-Stan: 5,01 % 52

53 RÉSULTATS (Haut de porte) 53! La position assise n implique pas une flexion horizontale de l épaule importante de la part du grand pectoral! Travail se fait avec la main plus proche de l épaule! Assise: 2,93 %! Deb-Mod: 3,70 %! Deb-Stan: 4,99 %

54 RÉSULTATS (Haut de porte) 54! La position assise demande une élévation de la scapula plus importante et une sollicitation plus importante du trapèze supérieur! Assise: 5,87 %! Deb-Mod: 2,64 %! Deb-Stan: 1,07 %

55 RÉSULTATS (Haut de porte)! Trapèze supérieur plus sollicité en position assise dû à l élévation de la scapula! Assise: 37,51º! Deb-Mod: 20,99º! Deb-Stan: 4,30º 55

56 RÉSULTATS (Haut de porte)! Les sujets semblent préférer le manche décentré au manche centré! Centré: 2,75 %! Décentré: 3,08 % 56

57 57 ÉTUDE 3

58 CONDITIONS ÉVALUÉES SECTION DISTANCES HAUTEURS MANCHES TOIT RAPPROCHÉE ÉLOIGNÉE NON-MODIFIÉE MODIFIÉE NON-MODIFIÉE MODIFIÉE CENTRÉ DÉCENTRÉ CENTRÉ DÉCENTRÉ CENTRÉ DÉCENTRÉ CENTRÉ DÉCENTRÉ 58

59 EXEMPLE DE 2 CONDITIONS ÉVALUÉES Toit (Hauteur standard) Toit (Hauteur modifiée) 59

60 RÉSULTATS (Toit)! Moins grande abduction de l épaule lors de la hauteur standard! Modifiée: 8,04 %! Standard: 13,27 % 60

61 RÉSULTATS (Toit) 61! Le deltoïde médian est plus élevé pour la condition standard puisque l angle relatif à l épaule augmente! La tension produite par l antagoniste devient importante! Le muscles agoniste est raccourcit! Modifiée: 75,93º! Standard: 104,59º

62 RÉSULTATS (Toit)! Élévation de la scapula plus importante pour la condition standard! Modifiée: 6,78 %! Standard: 8,72 % 62

63 RÉSULTATS (Toit)! Trapèze supérieur plus court et charge plus importante demandent une sollicitation plus importante! Distance éloignée demande plus d abduction! Rapprochée: 7,28 %! Éloignée: 8,22 % 63

64 RÉSULTATS (Toit)! Angles relatifs à l épaule pour expliquer le trapèze! Combinaison du moment de force et de la tension-longueur = PUM plus élevé! Rapprochée: 85,67º! Éloignée: 94,83º 64

65 RÉSULTATS (Toit)! Les sujets préfèrent la condition approchée par rapport à la distance éloignée! Rapprochée: 3,77! Éloignée: 4,38 65

66 RÉSULTATS (Toit)! La condition de hauteur modifiée obtient en moyenne des cotes psychophysiques plus faibles que la hauteur standard! Modifiée: 3,48! Standard: 4,67 66

67 67 CONCLUSION

68 CONCLUSION! Porte basse: L appui du coude sur le genou en position assise fait significativement diminuer la sollicitation musculaire du grand pectoral et du deltoïde médian L abduction forcée de l épaule ainsi que l instabilité de la position accroupie causent une plus grande sollicitation du deltoïde médian ainsi que du trapèze supérieur 68

69 CONCLUSION! Porte basse: La hauteur modifiée permet de changer l angle de la plaque de ponçage afin de réduire la pente négative L angle de la plaque passe de -6º à 2º 69

70 CONCLUSION! Porte haute: La position assise est déconseillée puisqu elle fait augmenter la sollicitation musculaire du deltoïde médian et du trapèze supérieur dû à la hauteur trop importante L outil 2 permet une diminution de la sollicitation musculaire du deltoïde antérieur par sa portée optimale 70

71 CONCLUSION! Porte haute: La position assise permet une diminution de la sollicitation musculaire du grand pectoral par l absence de mouvement vers la plaque (flexion horizontale) La hauteur modifiée permet d optimiser l angle de la plaque de ponçage :! Passe de 15º à 23º 71

72 CONCLUSION! Toit : La hauteur modifiée permet d abaisser significativement la sollicitation musculaire du trapèze supérieur et du deltoïde médian grâce à la diminution de l angle relatif à l épaule Le muscle agoniste bénéficie d une longueur optimale Le muscle antagoniste est moins étiré et créé donc moins de résistance 72

73 RÉFÉRENCES! Allard,P. et Blanchi, J.P. (2000). Analyse du mouvement humain par la biomécanique. 2 ème édition. Vigot, p.38! Chaffin D.B. (2006). Occupational Biomechanics. 4 ème édition. Wiley.! Commission de la santé et de la sécurité du travail (CSST). Dépôt de données central et régional. Mise à jour de juillet Traitement: Institut de recherche Robert Sauvé en santé et en sécurité du travail du Québec (IRSST).! Gold J.E, Fulmer S.et Tak S.. Ergonomic hazards in automotive service technicians, Meeting Diversity in Ergonomics. Proceedings of the 16th Congress of the International Ergonomics Association, Maastricht, The Netherlands, July 2006, Edited by R.N. Pikaar, E.A.P. Koningsveld and P.J.M. Settels. Elsevier, Amsterdam. Disponible sur CD-ROM,

74 RÉFÉRENCES 74! Marchand D. et Giguère D.. Les risques de troubles musculosquelettiques aux membres supérieurs dans le secteur des services à l automobile Étude exploratoire, Rapport R-645, 2010, Montréal.! Marchand D., Giguère D., Rouleau A., Giusti L. et Jargot, J.. Les troubles musculo-squelettiques aux membres supérieurs : étude exploratoire du travail des peintres et mécaniciens avec les petits outils dans le secteur des Services à l automobile Résultats préliminaires. Atelier présenté dans le cadre du 24e Colloque annuel d Auto Prévention, le 16 mars 2007, Montréal.! Semid O. Identification et évaluation des facteurs de risques à l origine des lésions musculo-squelettiques aux membres supérieurs dans le secteur des Services à l automobile. Mémoire présenté à l Université du Québec à Trois-Rivières comme exigence partielle de la Maîtrise en sécurité et Hygiène industrielle, UQTR, pages.! Wirhed R. (1999). Anatomie du geste sportif. Vigot.

75 75 SINCÈRES REMERCIEMENTS À L INSTITUT DE RECHERCHE ROBERT-SAUVÉ EN SANTÉ ET SÉCURITÉ AU TRAVAIL