Unité d Ergonomie Faculté de Médecine Pitié-Salpêtrière 91, bd de l Hôpital 75 634 Paris cedex 13 www.ergonomie.chups.jussieu.fr DIPLÔME D ERGONOMIE ET DE PHYSIOLOGIE DU TRAVAIL option1 Ergonomie du travail physique et psychosensoriel Directeur du diplôme Docteur Bronisław KAPITANIAK force musculaire facteurs déterminant la force musculaire nombre de fibres en contraction recrutement des UM nombre de fibres par UM tension produite par chaque fibre fréquence des potentiels d action longueur des fibres durée d activité (fatigue) type de fibre
effets d entraînement de la force musculaire augmentation de la masse musculaire nombre et diamètre de myofibrilles quantité totale de protéines contractiles (myosine) nombre de fibres cellules satélites fissuration longitudinale (splitting) changement de types de fibres accroissement des mitochondries développement de capilaires résistance de tissus tendineux et ligamenteux
force en dan 50 40 30 20 10 flexion du coude extension du coude 50 40 80 120 160 200 40 80 120 160 200 40 30 20 10 50 40 flexion de l épaule 40 80 120 160 200 extension de l épaule 40 80 120 160 200 30 20 10 flexion de la hanche extension de la hanche 40 80 120 160 200 40 80 120 160 200 angle en
mesures de force maximale contraction isométrique système de contention co-contractions contraction volontaire motivation fatigue coordination des muscles 1 muscle 3 articulations 3,8 degré de liberté 4 fonctions 1 articulation 9 muscles 1 degré de liberté 8,4 muscles 1 fonction 4 muscles
mécanique dynamomètres électronique maintien de la force maximale 1s temps
maintien de la force maximale 1min 1min temps répétition de la force maximale 10 s temps
force max dan 20 15 stimulation électrique 10 5 effort volontaire 50 100 nombre de contractions force max dan shout shout shout 1 / 2s nombre de contractions Ikai et Ishi 1974
évolution de F max avec répétition 6/h 20/h 360/h 60/h Bourgignon et col. 1959 Mesure de la force musculaire et évaluation de l aptitude physique B.Kapitaniak, H.Monod B.Auvert, M.Pruvost, J.L.Bouchard 1982
corrélations hommes
corrélations hommes m. symétriques m. antagonistes m. agonistes 0,1 0,9
forces maximales volontaires (n=128) international Hommes régional Femmes non entraînés Extension genou G Extension genou D Flexion bras G Flexion bras D 0 20 40 60 80 100 dan
pentes maximales volontaires (n=128) international Hommes régional Femmes non entraînés Extension genou G Extension genou D Flexion bras G Flexion bras D 0 200 400 600 800 1000 dan/s pentes maximales volontaires (n=128) international Hommes régional non entraînés Femmes 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 %FMV/s
forces maximales volontaires (n=128) haltérophilie course équipes Extension genou G Extension genou D Flexion bras G Flexion bras D combat 0 20 40 60 80 100 120 dan pentes maximales volontaires (n=96) haltérophilie course équipes combat Extension genou G Extension genou D Flexion bras G Flexion bras D 0 200 400 600 800 1000 dan/s
Caldwell 1961 Caldwell 1961
normes NF X35-106 EN 1005-3 ISO 11228-2 NF X35-106
dan NF X35-106 HOMME fréquence horaire valeurs théoriques en continu (effort statique) dan NF X35-106 FEMME fréquence horaire valeurs théoriques en continu (effort statique)
dan NF X35-106 personne à capacité d effort réduite fréquence horaire valeurs théoriques en continu (effort statique) NF X35-106
entrée calculs sortie entrée multiplicateurs sortie - action spécifique - distribution des forces - population d utilisateurs prévue population générale ou population spécifique - force isométrique maximale pour une action spécifiée et une population connue d utilisateurs - force isométrique maximale pour une action spécifiée et une population connue d utilisateurs et et vitesse fréquence durée - force maximale compte tenu de la vitesse, de la fréquence et de la durée de l action NF EN 1005-3 Limites de forces recommandées pour l utilisation de machines entrée calculs sortie - force maximale compte tenu de la vitesse, de la fréquence et de la durée de l action multiplicateur tolérance et risque - appréciation du risque de l action requise lors de l utilisation normale des machines procédure standard définir la population d utilisateurs trouver la F max vérifier la distribution choisir la limite (85% aptes) corrections k dyn = 0,8 k slt = f, d NF EN 1005-3 force maximale de pousser
NF EN 1005-3 NF EN 1005-3
NF EN 1005-3 NF EN 1005-3
NF EN 1005-3 NF EN 1005-3 Vitesse action n implique action implique aucun mouvement un mouvement évident m v 1,0 0,8 Fréquence (m f ) <0,2 0,2-2 2-20 >20 t action < 0,05 min 1,0 0,8 0,5 0,3 t action > 0,05 min 0,6 0,4 0,2 0 Durée (h) <1 1-2 2-8 m d 1,0 0,8 0,5 F Br = F B x m v x m f x m d
NF EN 1005-3 F R = F Br x m r Évaluation du risque zone à risque m r recommandée < 0,5 non recommandée, acceptable 0,5-0,7 non acceptable > 0,7 NF EN 1005-3 Facteurs augmentant le risque posture de travail accélération et précision du mouvement vibration interaction homme-machine ÉPI environnement de travail
ISO 11228-2 forces optimales pour les commandes des engins de chantier Commande utilisation plan force (N) min max Pédale permanente 30 50 intermittente 50 100 Levier permanente 10 15 fréquente 10 35 intermittente frontale 10 60 a-p 10 100 exceptionnelle frontale 150 a-p 250
étude de la charge du travail occasionnée par la manipulation d un chariot-douche «Concerto» B.Kapitaniak, M.Estryn-Béhar 1992
Dimensions dynamiques de chariot-douche (cm) Dimensions (hauteur par rapport au sol) position position course course haute basse lin. ang. Plateau douche (P-D) 88 55 33 Pédale 31 6 25 27 Barre de protection (P-D pos. haute) 103 63 40 66 Barre de protection (P-D pos. basse) 69 29 40 66
forces nécessaires pour effectuer les opérations de pédale (dan) forces sur la pédale vide malade 75 kg début de course 11 19 fin de course 15 24 déblocage pour descendre 25 26 forces nécessaires pour effectuer les opérations de poussée (dan) forces de poussée vide malade 75 kg demarrage 5 13 poussée continue 2,5 6 changement de direction 4 11 norme NF X35-106 femme poussée pédale
norme NF X35-106 homme poussée pédale Type de lit Contenu CC moy CC max Lit 1 (6 min 40 s) homme léger 23 30 homme moyen 17 21 homme moyen 17 18 Lit 4 (4 min 30 s) homme moyen 18 22 homme moyen 20 22 Lit 5 (5 min) femme légère 22 28 (5 min 30 s) homme lourd 28 35