La carrosserie L ergonomie Comment éviter et diminuer les TMS aux membres supérieurs Pourquoi vos articulations vous font-elles souffrir? De nombreux travailleurs souffrent de troubles musculo-squelettiques (TMS) comme des tendinites à l épaule, des épi con dylites au coude et d autres problèmes au poignet. Dans l industrie des services automobiles, en plus des quelque 150 lé sions profes sion nelles déclarées aux membres supérieurs chaque année, de nombreuses autres personnes ont des douleurs aux articulations. Qu est-ce qu un TMS? Un TMS est un état dans lequel les fonctions des articulations sont perturbées, diminuées ou anormales. Qu est-ce qui peut le provoquer? L apparition d un TMS s explique par la présence de facteurs de risque au travail comme des efforts importants, des mouvements répétitifs, ou le maintien de postures difficiles sur une longue période. Ces facteurs affectent les muscles et les tendons, et diminuent leur capacité à résister aux contraintes du métier. Inconfort Détresse (inconfort) ressentie seulement pendant le travail Effort important Une force excessive peut dépasser la tolérance des tissus. Fatigue Détresse persistant après le travail Les étapes d apparition d un TMS (trouble musculo-squelettique). Postures et mouvements contraignants Douleur Sensation désagréable précédant généralement une lésion physique Répétition Durée prolongée Repos insuffisant Un effort prolongé ou répété, combiné à un manque de récupération, diminue la tolérance des tissus.
2 Pourquoi certaines postures sont-elles difficiles à maintenir? Les contraintes sur les articulations de l épaule et des membres supérieurs sont principalement dues au moment de force et à la longueur des muscles. Le moment de force L évaluation du moment d une force (que l on peut comparer au couple de serrage d un boulon) dépend de la force appliquée et du bras de levier. Lorsque l épaule est en flexion importante, l évaluation de ce moment doit aussi tenir compte de l angle entre deux segments. L influence de la longueur des muscles Lorsqu il y a une flexion importante au niveau de l épaule, les muscles agonistes se raccourcissent. En se raccourcissant, ceux-ci développent moins de force, tandis que les muscles antagonistes créent une force supplémentaire sur l articulation. Cela rend donc plus difficile l application d un moment de force. Comment diminuer les contraintes sur les articulations de l épaule et des membres supérieurs Il faut agir sur deux fronts comme le montrent les illustrations suivantes. La situation du haut est la plus contraignante. Comme le bras est à l horizontale, son poids et celui des outils se trouvent loin du tronc. Le moment de force nécessaire est donc très important. De plus, comme le bras est tendu vers l avant, les muscles agonistes (ceux à l avant) sont très contractés et peuvent difficilement fournir la force musculaire nécessaire. Effet tension longueur Poids du bras Distance réduite Les deux situations du centre sont un peu meilleures Flexion importante de l épaule puisqu il reste une des deux sources de contraintes. À gauche, on conserve la contrainte due à la flexion importante Meilleure situation de l épaule, tandis qu à droite on conserve celle due au grand bras de levier. La situation du bas s approche de l idéal, Distance réduite puisqu on maintient le bras près du tronc et qu on réduit la flexion de l épaule. Poids du bras Les muscles travaillent dans de meilleures conditions et sont donc moins sollicités. Pour réduire les risques de douleurs, voire de troubles musculo-squelettiques, on cherchera le plus possible à contrôler ces deux facteurs, afin d abaisser la contrainte musculaire. La carrosserie Comment éviter et diminuer les TMS aux membres supérieurs Effet combiné tension longueur et moment de force Poids du bras Flexion importante de l épaule Effet moment de force Flexion réduite de l épaule Grand bras de levier Poids du bras Flexion modérée de l épaule Pour une même tâche, le fait de rapprocher le bras et de réduire la flexion de l épaule permet de diminuer la demande musculaire, et donc les risques de douleurs musculo-squelettiques. Définitions Muscle agoniste : muscle qui effectue le mouvement Muscle antagoniste : muscle qui s oppose au mouvement
3 Les contraintes au coude Le poids des outils manipulés ainsi que les postures adoptées ont un rôle important au niveau de la sollicitation musculaire de l articulation du coude. Deux facteurs influencent le moment de force au niveau du coude : l orientation de l outil qui fait varier la longueur du levier ; son poids qui affecte la force engagée. Le ponçage du bas de caisse et la peinture sous le capot représentent deux situations où l outil et la position de l avant-bras causent un moment de force important au coude. Les contraintes au poignet La position favorable du poignet est la position neutre, c est-à-dire sans aucune extension, flexion ou déviation. Lorsque le poignet est en position autre que neutre, il se produit une augmentation du frottement des tendons des muscles agonistes, et la pression dans le canal carpien devient plus élevée. Extension modérée Extension importante Voici les principaux facteurs qui influencent la contrainte : La forme de la poignée de l outil. La poignée de l outil doit avoir une forme et une taille compatibles avec la main du travailleur. Elle doit aussi permettre de mettre en marche l outil facilement. L orientation de la surface de travail et la position du travailleur. Par exemple, lorsque le godet de peinture est orienté vers l avant, le poids du liquide cause une plus grande force de rotation sur le poignet. Trois positions du poignet observées lors de la pulvérisation. À gauche, le poignet est en position neutre pour peindre une surface inclinée. Au centre, le poignet doit subir une déviation ra diale pour peindre une surface verticale et basse. À droite, le poignet subit une déviation ulnaire pour peindre une surface horizontale. De plus, comme la contrainte au poignet augmente parce que le godet est très éloigné du corps, on constate que ce type de pistolet n est pas idéal pour peindre une surface horizontale. La carrosserie Comment éviter et diminuer les TMS aux membres supérieurs
4 Les facteurs de risques de TMS en carrosserie La charge statique Maintenir une posture ou soutenir un outil de façon stable nécessite une tension musculaire plus ou moins soutenue et prolongée : c est ce qu on appelle la charge statique. Cela nuit à la circulation du sang à l intérieur des muscles et augmente le risque de TMS. Deux facteurs de risques sont particulièrement néfastes. Maintenir les outils loin du corps. Le poids de l outil et du bras allongé augmentent la charge statique sur l épaule. La charge augmente encore s il faut en plus appliquer une force. Ainsi, lorsqu un travailleur peint le toit d un véhicule, la charge statique est plus importante. Lutter contre la gravité. L inclinaison de la surface de travail influence la force nécessaire pour effectuer la tâche. Ainsi, lorsque l on ponce un bas de caisse ou le bas d une porte, la gravité cherche à faire tomber l outil. Le travailleur doit donc forcer vers le haut pour lutter contre la gravité en plus d exercer la pression nécessaire à la tâche ce qui augmente la charge statique. Distance défavorable Poids de l outil Résistance Force de ponçage Les postures contraignantes Poncer ou peindre certaines parties du véhicule est une tâche de précision. Lorsque le plan de travail nuit à la vision, le travailleur doit parfois prendre une posture contraignante pour bien voir la tâche. Par exemple, peindre le dessous d un capot à plat force le travailleur à se pencher pour voir la surface. Les caractéristiques de l outil (sa conception) La conception de l outil influence les contraintes physiques aux membres supérieurs. Les articulations du poignet, du coude et de l épaule seront plus sollicitées par un outil lourd. L éloignement du centre de gravité est aussi un facteur aggravant car il contribue à augmenter les moments de force exercés sur le poignet. De même, la position du godet du pistolet de pulvérisation peut, dans certaines situations augmenter les moments de force exercés au poignet. Les vibrations des outils rotatifs ou à impacts sont un troisième facteur. Diminuer les vibrations ou s en isoler peut donc aider à prévenir les TMS. Distance défavorable Résistance La carrosserie Comment éviter et diminuer les TMS aux membres supérieurs
5 Quelques solutions intéressantes On peut modifier les méthodes de travail pour réduire les postures et les mouvements contraignants. On peut ainsi diminuer la contrainte dans les articulations des membres supérieurs et, par le fait même, le risque de TMS. Les solutions présentées aux pages suivantes viseront donc : à réduire la flexion du tronc vers l avant ; à approcher les bras du corps pour réduire la flexion de l épaule ; à éviter de lutter contre la gravité ; à placer le poignet en position neutre. Flexion importante de l épaule Le ponçage Ajuster la hauteur de la surface à poncer Lors du ponçage du toit, un banc qui permet d élever le travailleur réduit l angle relatif à l épaule. Ainsi, dans la situation ci-contre, l angle est passé en moyenne de 105 à 76. Cette simple amélioration de la posture permet de diminuer la sollicitation de certains muscles à des niveaux jugés moins risqués pour les TMS. Par exemple, certains muscles de l épaule comme le deltoïde médian voient la contrainte réduire signifi cativement de 13 % à 8 % de la force volontaire maximale (FVM) lorsqu on utilise un banc. Flexion réduite de l épaule Utiliser un appui Un moment de force important est imposé à l épaule lorsque le bras est soutenu parallèlement au sol avec une charge dans la main (la ponceuse). Pour le diminuer, il est recommandé d utiliser un appui comme sa propre jambe. L épaule est alors soulagée de la charge statique que représente le bras. Le travailleur peut donc effectuer la tâche de ponçage sans mobiliser l épaule et sans solliciter deux muscles importants : le grand pectoral et le deltoïde antérieur. Avec un simple appui sur la jambe, la sollicitation de ces deux muscles est diminuée environ de moitié. Distance défavorable Résistance En soulevant le côté du véhicule et en s assoyant sur un banc à roulettes, le travailleur peut appuyer son bras sur la jambe. En plus de réduire les contraintes à l épaule, cette technique accroît la stabilité de la tâche. La carrosserie Comment éviter et diminuer les TMS aux membres supérieurs
6 Incliner la surface à poncer Un équipement de levage universel permet d élever un côté du véhicule à la fois. Les sections latérales de la voiture (par exemple : les portières) s inclinent ce qui permet alors au travailleur d appuyer une partie du poids de l outil sur la carrosserie lors du ponçage. Les forces déployées par le travailleur diminuent donc proportionnellement à l inclinaison et à la hauteur de la surface à poncer. Pour passer du haut au bas de la porte, il suffit alors d élever la voiture pour garder la même zone de confort et d efficacité. Pour poncer le haut d une porte ou d une aile, un cric permet de lever légèrement le véhicule et de le placer à la bonne hauteur. Pour le bas de la porte, on recommande un cric qui permet de soulever davantage le côté du véhicule ; en plus d être à la hauteur idéale, l inclinaison de la tôle facilite le travail puisque le carrossier n a plus à lutter contre la gravité. La préparation de la peinture Le remplissage du godet Pour faciliter cette tâche (diminuer l effort sur l épaule) la solution consiste à utiliser un verseur automatique. La quantité de peinture prescrite est saisie à l ordinateur et le remplissage du pot se fait par lui-même. L installation du pot de peinture sur le système doit se faire manuelle ment, mais comme il s agit d un effort de courte durée, la contrainte imposée au système musculo-squelettique est pratiquement éliminée. La carrosserie Comment éviter et diminuer les TMS aux membres supérieurs
7 La pulvérisation de peinture Le choix d un pistolet de pulvérisation mieux adapté à la tâche Les changements suggérés en lien avec le pistolet proviennent en partie de l orientation du godet de peinture. Lors de travail sur un plan horizontal, la position standard du barillet nuit au travailleur en éloignant le centre de masse de l outil du poignet, allongeant par le fait même le bras de levier. Ceci a pour effet d augmenter le moment de force au poignet du travailleur. En plaçant le godet à l arrière du pistolet, on peut rapprocher le centre de masse de l outil du poignet et ainsi atténuer le moment de force au poignet. Cette amélioration a pour effet de réduire la contrainte musculaire du premier radial, le muscle responsable de la déviation radiale du poignet. En plus de ramener la contrainte musculaire à un niveau acceptable, on diminue l encombrement du pistolet, ce qui améliore la qualité du travail. Distance réduite Distance défavorable Résistance Résistance Centre de masse Centre de masse En pulvérisant un toit avec un pistolet dont le godet est à l arrière, on diminue la sollicitation du premier radial, qui passe de 11 % à 9 % de la FVM. Le toit Deux facteurs augmentent les contraintes musculaires : la hauteur du toit et son inclinaison. On peut également choisir un pistolet mieux adapté à ce type de travail. La hauteur Un marchepied permet d élever le travailleur et de réduire ainsi l angle que fait le bras par rapport à l épaule. Cette amé lioration de la pos ture diminue notamment la sollicitation mus culaire du trapèze et du deltoïde médian. Pour permettre de pulvé riser aisément les autres surfaces, on recommande d installer un marche pied rabattable fixé au mur. Flexion importante de l épaule Flexion modérée de l épaule Ci-haut, un marchepied de 42 cm de hauteur a été utilisé pour élever le travailleur. Grâce à cet équipement, l angle entre le bras et l épaule est passé en moyenne de 141 à 110, ce qui a diminué la contrainte du deltoïde médian de 20 % à 13 % de la FVM. L inclinaison de la surface Un équipement de levage pneuma tique permet d élever un côté du véhicule, ce qui rapproche la surface de travail et l incline légèrement. Cela diminue l inclinaison du tronc et permet de rapprocher un peu le bras, deux facteurs qui contribuent à diminuer l angle entre le bras et l épaule. De plus, le peintre a une meilleure visibilité et peut donc évaluer plus aisément la qualité de son travail. Flexion réduite de l épaule Dans ce cas, le véhicule a été soulevé de 28 cm avec un vérin pneumatique. En inclinant le toit et en rapprochant ainsi la tâche, l angle à l épaule est passé de 110 à 94. De plus, le peintre voit mieux et peut évaluer plus aisément la qualité de son travail. La carrosserie Comment éviter et diminuer les TMS aux membres supérieurs
8 Le capot Pour peindre le dessus du capot, le principal problème est l orientation du plan de travail. Un support à pivots permet d incliner la surface à peindre vers le travailleur, diminuant ainsi la flexion nécessaire à l épaule et la déviation ulnaire au poignet. De plus, la position inclinée du capot permet d éviter de travailler en penchant le godet vers l avant ; le centre de masse de l outil demeure donc près du poignet, ce qui mini mise la contrainte dans cette arti culation et donc les risques de TMS. Cette solution permet aussi de mieux voir la tâche. Pour peindre le dessous du capot, on recommande d utiliser un sup port à pivots pour incliner la surface vers le travailleur, lui offrant ainsi une meilleure visibilité tout en ré dui sant la flexion nécessaire à l épaule et la déviation radiale au poignet. En inclinant le capot vers le travailleur, nous avons observé que l angle à l épaule n est plus que de 21, alors qu il était de 107 lorsque le capot est à plat. En plaçant le capot sur un support à pivots, nous avons observé que l angle du bras à l épaule est passé de 85 à 48. Les surfaces latérales du véhicule Le principal problème est l inclinaison du plan de travail. En utilisant un vérin pneumatique pour lever un côté du véhicule, on soulève et on incline les surfaces latérales de la voiture, ce qui permet au peintre de travailler debout et de diminuer la flexion du tronc et la déviation latérale du poignet. Les contraintes auxquelles est soumis le carrossier sont donc moins importantes. La position idéale consiste à placer la zone cible à la hauteur de la taille. On lève donc davantage le vérin et le véhicule pour peindre le bas de caisse et le bas de l aile. Crédits Rédaction Denis Marchand, UQAM Alexis Brien-Breton, UQAM Le texte de ce document a été écrit à la suite de projets financés par l IRSST : R-645 : Les risques de troubles musculo-squelettiques aux membres supérieurs dans le secteur des services à l automobile étude exploratoire R-726 : Contraintes biomécaniques exercées aux membres supérieurs lors de l utilisation de petits outils dans le secteur des services à l automobile Coordination Charles Gagné, IRSST Jocelyn Jargot, Auto Prévention Révision et mise en page Michel Gagnon, Auto Prévention Remerciements Merci aux membres du comité de suivi ainsi qu aux entreprises et aux centres de formation qui ont participé aux différentes étapes du projet. 2013-05
Le service de pneus L ergonomie Comment éviter et diminuer les TMS aux membres supérieurs Pourquoi vos articulations vous font-elles souffrir? De nombreux travailleurs souffrent de troubles musculo-squelettiques (TMS) comme des tendinites à l épaule, des épi con dylites au coude et d autres problèmes au poignet. Dans l industrie des services automobiles, en plus des quelque 150 lé sions profes sion nelles déclarées aux membres supérieurs chaque année, de nombreuses autres personnes ont des douleurs aux articulations. Qu est-ce qu un TMS? Un TMS est un état dans lequel les fonctions des articulations sont perturbées, diminuées ou anormales. Qu est-ce qui peut le provoquer? L apparition d un TMS s explique par la présence de facteurs de risque au travail comme des efforts importants, des mouvements répétitifs, ou le maintien de postures difficiles sur une longue période. Ces facteurs affectent les muscles et les tendons, et diminuent leur capacité à résister aux contraintes du métier. Inconfort Détresse (inconfort) ressentie seulement pendant le travail Effort important Une force excessive peut dépasser la tolérance des tissus. Fatigue Détresse persistant après le travail Les étapes d apparition d un TMS (trouble musculo-squelettique). Postures et mouvements contraignants Douleur Sensation désagréable précédant généralement une lésion physique Répétition Durée prolongée Repos insuffisant Un effort prolongé ou répété, combiné à un manque de récupération, diminue la tolérance des tissus. Pourquoi certaines postures sont-elles difficiles à maintenir? Les contraintes sur les articulations de l épaule et des membres supérieurs sont principalement dues au moment de force et à la longueur des muscles. Le moment de force L évaluation du moment d une force (que l on peut comparer au couple de serrage d un boulon) dépend de la force appliquée et du bras de levier. Lorsque l épaule est en flexion importante, l évaluation de ce moment doit aussi tenir compte de l angle entre deux segments. L influence de la longueur des muscles Lorsqu il y a une flexion importante au niveau de l épaule, les muscles agonistes se raccourcissent. En se raccourcissant, ceux-ci développent moins de force, tandis que les muscles antagonistes créent une force supplémentaire sur l articulation. Cela rend donc plus difficile l application d un moment de force.
2 Comment diminuer les contraintes sur les articulations de l épaule et des membres supérieurs Il faut agir sur deux fronts comme le montrent les illustrations suivantes. La situation du haut, peu présente dans le Effet combiné tension longueur et moment de force service de pneus, est la plus contraignante. Comme le bras est à l horizontale, son poids et celui des outils se trouvent loin du tronc. Le moment de force nécessaire est donc très important. De plus, comme le bras est tendu vers l avant, les muscles agonistes (ceux à l avant) sont très contractés et peuvent difficilement fournir la force musculaire nécessaire. Poids du bras Flexion importante de l épaule Les deux situations du centre sont un peu meilleures puisqu il reste une des deux sources de contraintes. À gauche, on conserve Effet tension longueur Effet moment de force Grand la contrainte bras de levier Poids due à la flexion du bras importante de l épaule, tandis Distance réduite qu à droite on Poids du bras conserve celle due au grand bras de levier. La situation du bas s approche de Flexion importante de l épaule Flexion modérée de l épaule l idéal, puisqu on maintient le bras près du tronc et qu on réduit la flexion de l épaule. Meilleure situation Les muscles travaillent dans de meilleures conditions et sont donc moins sollicités. Pour réduire les risques de douleurs, voire de troubles musculo-squelettiques, on cherchera le plus possible à contrôler ces deux facteurs, afin d abaisser la contrainte musculaire. Distance réduite Poids du bras Les contraintes au poignet Lors du travail avec un outil, l orientation favorable du poignet est celle où il est en position neutre, c est-à-dire que la main et l avant-bras restent alignés. Plusieurs facteurs influencent ces contraintes : la forme et la grosseur de la poignée, la position des commandes et le poids de l outil. En effet, la main du travailleur doit s ajuster à la forme et à la taille de la poignée. Lorsque le poignet n est pas en position neutre, un groupe musculaire se voit raccourcir et son opposé est allongé. À long terme, cette action musculaire «inégale» des muscles peut mener à des TMS. Les contraintes au coude Le poids des outils manipulés ainsi que les postures adoptées ont un rôle important au niveau de la sollicitation musculaire de l articulation du coude. Flexion réduite de l épaule Pour une même tâche, le fait de rapprocher le bras et de réduire la flexion de l épaule permet de diminuer la demande musculaire, et donc les risques de douleurs musculo-squelettiques. Définitions Muscle agoniste : muscle qui effectue le mouvement Muscle antagoniste : muscle qui s oppose au mouvement L orientation de l outil fait varier la longueur du levier, tandis que son poids fait varier la force. Le moment de force ainsi créé se répercute sur le coude et il y a donc une variation de l effort musculaire. Le bas de porte représente une condition plus difficile car l avant-bras et l outil causent un moment important au coude. Le service de pneus Comment éviter et diminuer les TMS aux membres supérieurs
3 Trois facteurs de risque associés au service de pneus Les efforts répétés et excessifs La pose et le retrait des roues nécessite un effort considérable qui dépend de la taille des pneus, de la hauteur du vé hi cule, de la distance du travailleur par rapport au véhicule, de l adhé rence de la roue au véhicule et de la tech nique employée (frapper avec une masse par exemple). Dans ce cas, les risques de TMS se situent surtout au niveau des épaules. La posture contraignante du poignet Le retrait de pneus commence avec le déboulonnage des roues. Selon la hauteur du véhicule, on peut observer un angle excessif (plus de 30 ) du poignet. Cette posture contraignante, combinée aux effets de la vibration et de l impact de fin de vissage de l outil, peut favoriser l apparition de TMS. Les vibrations et les impacts Les outils produisent des impacts et des vibrations qui jouent un grand rôle dans l apparition des TMS aux membres supé rieurs. L effet est encore pire lorsque le poignet a une position contraignante. De plus, lors du boulonnage, un outil trop puissant aura un impact de fin de course plus important. Par contre, un outil léger transmettra une plus grande part de l impact aux bras du travailleur. Choisir un outil léger et puissant n est donc pas forcément une bonne affaire! Un véhicule trop haut (première illustration) ou trop bas (au centre) force le travailleur à placer son poignet dans un angle contraignant. En ajustant la hauteur de la tâche comme dans l illustration du bas, le travailleur conserve le coude à 90 et son poignet en position neutre, bien aligné avec le bras. Cette position réduit le risque de TMS. Le service de pneus Comment éviter et diminuer les TMS aux membres supérieurs
4 Quelques solutions intéressantes Pour réduire les contraintes, on peut apporter quelques ajustements aux techniques courantes. Voici quelques solutions qui permettent de contrôler chacun des facteurs de risques déterminés et de diminuer les risques de TMS. La posture contraignante du poignet Ajuster la hauteur du véhicule La déviation du poignet lors du boulonnage des pneus est influencée par la hauteur du véhicule. Un véhicule trop haut ou trop bas aura pour conséquence une déviation excessive du poignet (un angle de plus de 30 ). On doit ajuster la hauteur de travail pour boulonner sans casser le poignet. On recommande d ajuster la hauteur pour que le coude arrive vis-à-vis le centre de la roue. Ainsi, le coude sera fléchi à 90º et le poignet demeurera en posture favorable. Véhicule trop haut Se servir du pont élévateur pour placer le véhicule à la bonne hauteur. Véhicule trop bas Bon ajustement de la hauteur du véhicule : le coude est fléchi à 90 et le poignet est bien aligné. Tenir l outil pneumatique à deux mains Un problème, qui survient lors de l utilisation de la boulonneuse, est le contrecoup engendré à la fin du vissage. Ce contrecoup engendre une contraction musculaire très élevée qui peut causer des lésions à long terme même lorsqu il est très bref. Ainsi, l utilisation des deux mains pour maintenir l outil pourrait permettre de réduire les risques de TMS au membre supérieur en répartissant les contrecoups sur les deux bras. Le service de pneus Comment éviter et diminuer les TMS aux membres supérieurs
5 Les efforts répétés et excessifs Utiliser l effet de levier pour forcer Lors du retrait des roues, il peut y avoir une certaine adhérence entre les composantes. L utilisation de force brute pour retirer le pneu entraîne un effort néfaste pour les membres supérieurs. L utilisation d un marteau peut également entraîner des contrecoups dangereux pour le travailleur (coude et épaule). Ainsi, lorsqu une roue est particulièrement difficile à retirer, on recommande plutôt d utiliser un pied de biche comme levier afin de la déloger. Utiliser un levier de manière trop agressive ou en utilisant une seule main peut aussi entraîner un grand risque de TMS. On recommande d utiliser le principe de levier en effectuant un mouvement continu et progressif plutôt que des coups rapides et saccadés. De plus, l utilisation des deux mains peut diminuer l effort déployé par le travailleur et ainsi retarder l apparition de fatigue musculaire et d inconfort. Bien se placer par rapport à la charge Pour éviter de maintenir une charge importante à bout de bras, il faut être le plus près possible du véhicule lors de la pose ou du retrait des roues. La hauteur doit aussi être ajustée afin que le coude soit en ligne avec le centre de la roue. Ceci permet au travailleur de prendre la roue à une hauteur adéquate pour les épaules. Le dépôt ou la prise de la roue doit se faire en pliant les genoux et non en penchant le tronc. On fournit ainsi l effort de soulèvement avec les muscles des jambes et l on diminue le risque de se blesser au dos. Enfin, en s équipant d un chariot à pneus, on diminue encore la distance de manu tention nécessaire, ce qui réduit les contraintes aux membres supérieurs et au bas du dos. À gauche, un soulève ment manuel fait en utilisant la force des jambes. À droite, l utilisation d un chariot pour éliminer le soulèvement. Le service de pneus Comment éviter et diminuer les TMS aux membres supérieurs
6 Les vibrations et les impacts Choisir un outil bien adapté à la tâche Le choix de l outil joue un grand rôle dans l apparition des TMS aux membres supérieurs. La puissance et l équilibre Pour la tâche de boulonnage, la puissance de la clé à choc va souvent influencer le poids de l outil en question. Un outil plus lourd sera généralement plus puissant et, de ce fait, permettra une diminution du temps de serrage pouvant atteindre plus de 50 %. De plus, un outil plus lourd a plus d inertie, ce qui diminue l impact ressenti à la fin du serrage. On devra donc privilégier un outil suffisamment puissant pour la tâche. Par ailleurs, un outil bien équilibré tient «natu rellement» dans la main sans chercher à basculer vers l avant ou l arrière. Il réduit les efforts ressentis dans les poignets, et donc les risques de TMS. Les caractéristiques du réseau d air comprimé Les outils sont conçus pour fonctionner à une pression d air optimale par exemple 90 lb/po 2. Or, dans plusieurs ateliers, les canalisations d air sont de trop faible diamètre pour suffire à la tâche lorsque le système est très sollicité. Lors de travail intense, on observe parfois que le réseau ne four nit que 40 lb/po 2 aux outils utilisés en fin de ligne. Dans de tels cas, une amélioration du réseau d air comprimé permet de faire fonctionner les outils à la pression recommandée. Ceux-ci sont alors plus durables et surtout plus efficaces, entraînant une réduction des risques de TMS. Crédits Rédaction Denis Marchand, UQAM Alexis Brien-Breton, UQAM Le texte de ce document a été écrit à la suite de projets financés par l IRSST : R-645 : Les risques de troubles musculo-squelettiques aux membres supérieurs dans le secteur des services à l automobile étude exploratoire R-726 : Contraintes biomécaniques exercées aux membres supérieurs lors de l utilisation de petits outils dans le secteur des services à l automobile Coordination Charles Gagné, IRSST Jocelyn Jargot, Auto Prévention Révision et mise en page Michel Gagnon, Auto Prévention Remerciements Merci aux membres du comité de suivi ainsi qu aux entreprises et aux centres de formation qui ont participé aux différentes étapes du projet. 2013-05
L esthétique automobile L ergonomie Comment éviter et diminuer les TMS aux membres supérieurs Pourquoi vos articulations vous font-elles souffrir? De nombreux travailleurs souffrent de troubles musculo-squelettiques (TMS) comme des tendinites à l épaule, des épi con dylites au coude et d autres problèmes au poignet. Dans l industrie des services automobiles, en plus des quelque 150 lé sions profes sion nelles déclarées aux membres supérieurs chaque année, de nombreuses autres personnes ont des douleurs aux articulations. Qu est-ce qu un TMS? Un TMS est un état dans lequel les fonctions des articulations sont perturbées, diminuées ou anormales. Qu est-ce qui peut le provoquer? L apparition d un TMS s explique par la présence de facteurs de risque au travail comme des efforts importants, des mouvements répétitifs, ou le maintien de postures difficiles sur une longue période. Ces facteurs affectent les muscles et les tendons, et diminuent leur capacité à résister aux contraintes du métier. Inconfort Détresse (inconfort) ressentie seulement pendant le travail Effort important Une force excessive peut dépasser la tolérance des tissus. Fatigue Détresse persistant après le travail Les étapes d apparition d un TMS (trouble musculo-squelettique). Postures et mouvements contraignants Douleur Sensation désagréable précédant généralement une lésion physique Répétition Durée prolongée Repos insuffisant Un effort prolongé ou répété, combiné à un manque de récupération, diminue la tolérance des tissus. Pourquoi certaines postures sont-elles difficiles à maintenir? Les contraintes sur les articulations de l épaule et des membres supérieurs sont principalement dues au moment de force et à la longueur des muscles. Le moment de force L évaluation du moment d une force (que l on peut comparer au couple de serrage d un boulon) dépend de la force appliquée et du bras de levier. Lorsque l épaule est en flexion importante, l évaluation de ce moment doit aussi tenir compte de l angle entre deux segments. L influence de la longueur des muscles Lorsqu il y a une flexion importante au niveau de l épaule, les muscles agonistes se raccourcissent. En se raccourcissant, ceux-ci développent moins de force, tandis que les muscles antagonistes créent une force supplémentaire sur l articulation. Cela rend donc plus difficile l application d un moment de force.
2 Comment diminuer les contraintes sur les articulations de l épaule et des membres supérieurs Il faut agir sur deux fronts comme le montrent les illustrations suivantes. La situation du haut est la plus contraignante. Effet combiné tension longueur et moment de force Comme le bras est à l horizontale, son poids et celui des outils se trouvent loin du tronc. Le moment de force nécessaire est donc très important. De plus, comme le bras est tendu vers l avant, les muscles agonistes (ceux à l avant) sont très contractés et peuvent difficilement fournir la force musculaire nécessaire. Poids du bras Flexion importante de l épaule Les deux situations du centre sont un peu meilleures puisqu il reste une des deux sources de contraintes. À gauche, on conserve Effet tension longueur Effet moment de force Grand la contrainte bras de levier Poids due à la flexion du bras importante de l épaule, tandis qu à droite on conserve celle due au grand bras de levier. La situation du bas s approche de Distance réduite Flexion importante de l épaule Poids du bras Flexion modérée de l épaule l idéal, puisqu on maintient le bras près du tronc et qu on réduit la flexion de l épaule. Meilleure situation Les muscles travaillent dans de meilleures conditions et sont donc moins sollicités. Pour réduire les risques de douleurs, voire de troubles musculo-squelettiques, on cherchera le plus possible à contrôler ces deux facteurs, afin d abaisser la contrainte musculaire. Distance réduite Poids du bras Les contraintes au poignet Lors du travail avec un outil, l orientation favorable du poignet est celle où il est en position neutre, c est-à-dire que la main et l avant-bras restent alignés. Plusieurs facteurs influencent ces contraintes : la forme et la grosseur de la poignée, la position des commandes et le poids de l outil. En effet, la main du travailleur doit s ajuster à la forme et à la taille de la poignée. Lorsque le poignet n est pas en position neutre, un groupe musculaire se voit raccourcir et son opposé est allongé. À long terme, cette action musculaire «inégale» des muscles peut mener à des TMS. Les contraintes au coude Le poids des outils manipulés ainsi que les postures adoptées ont un rôle important au niveau de la sollicitation musculaire de l articulation du coude. Flexion réduite de l épaule Pour une même tâche, le fait de rapprocher le bras et de réduire la flexion de l épaule permet de diminuer la demande musculaire, et donc les risques de douleurs musculo-squelettiques. Définitions Muscle agoniste : muscle qui effectue le mouvement Muscle antagoniste : muscle qui s oppose au mouvement L orientation de l outil fait varier la longueur du levier, tandis que son poids fait varier la force. Le moment de force ainsi créé se répercute sur le coude et il y a donc une variation de l effort musculaire. Le bas de porte représente une condition plus difficile car l avant-bras et l outil causent un moment important au coude. L esthétique automobile Comment éviter et diminuer les TMS aux membres supérieurs
3 Quatre facteurs de risque en esthétique automobile La charge statique La charge statique est présente lorsque la position du corps ou le maintien d un outil implique que les muscles doivent développer un effort soutenu et prolongé. Même lorsque la contrainte est faible, cette charge statique peut surcharger les structures musculaires, car elle perturbe la circulation du sang à l intérieur des muscles et peut causer une sensation d inconfort. Pour l épaule, par exemple, l importance de la charge statique est fortement influencée par : la force de rotation exercée par le poids des segments et des outils qui sont maintenus loin du corps ; l amplitude de l angle de flexion de l épaule. Ainsi, lorsqu un travailleur polit le toit d un véhicule, la flexion à l épaule est souvent très importante et les muscles fléchisseurs de l épaule doivent utiliser plus d énergie pour produire la tension musculaire requise. La lutte contre la gravité La complexité des surfaces de travail représente un problème important. Par exemple, lors du polissage, la force à appliquer varie énormément selon le plan de travail (le toit, les portes, le capot, etc.). Ainsi, lorsqu on polit le bas d une portière, la gravité accentue la force à appliquer par le travailleur pour maintenir son bras et le poids de l outil. À l opposé, lorsqu on polit le toit, le travailleur n a presque pas besoin de supporter l outil. Cependant, il faut faire attention à la posture adoptée lors de ces tâches. Les critères sont donc : l orientation du plan de travail pour que la gravité aide ; la hauteur du plan de travail ; l éloignement de l outil. Notons enfin qu un outil lourd n est pas nécessairement plus néfaste pour le travailleur. En effet, selon l orientation du plan de travail, le poids de l outil peut parfois devenir un avantage. La conception de l outil La conception d un outil est importante afin de réduire les risques d apparition de TMS. Puisque les articulations du poignet, du coude et de l épaule sont pratiquement toujours impliquées, le choix de l outil joue un rôle déterminant dans l apparition de TMS. Parmi les aspects les plus importants, notons : le poids ; la disposition de la poignée ou du manche et la prise en main ; la forme. Ainsi, on peut réduire la force requise par le travailleur en utilisant un outil mieux adapté à la tâche. Lors de polissage sur un bas de porte (à gauche), on lutte contre la gravité. Lorsqu on polit le haut d une porte ou d une aile (au centre), l outil cherche moins à tomber. Si en plus on incline le véhicule (à droite), la gravité aide l outil à demeurer en contact avec le véhicule ; l effort requis est donc moindre. ROUGE : force produite par le travailleur VERT : force résultant de la gravité Les vibrations Le niveau de vibrations dans les outils tend à augmenter la force de préhension requise pour une tâche donnée. De plus, les vibrations faussent la perception du travailleur qui utilise alors une force plus grande que nécessaire, ce qui peut mener à l écrasement de tissus. Il peut en résulter des problèmes tels que : le syndrome du tunnel carpien et le syndrome de Raynaud. L esthétique automobile Comment éviter et diminuer les TMS aux membres supérieurs
4 Quelques solutions intéressantes Il faut améliorer les postures et réduire les mouvements contraignants pour diminuer la charge musculaire et donc les risques de TMS. Pour cela, on peut apporter des ajustements aux techniques courantes. Voici quelques pistes de solutions pour les principales tâches en esthétique automobile. Le cirage et le polissage Quelques solutions ergonomiques peuvent être envisagées afin de réduire les risques de TMS. Ajuster la hauteur du poste Lors de la tâche de polissage d une surface horizontale comme le toit, les risques de TMS augmentent car l épaule se trouve en flexion. Pour cela, nous recommandons cette mesure : Utiliser une plate-forme stable pour lever le travailleur et l approcher de la partie du véhicule où la tâche doit être exécutée. Dans l exemple ci-contre, une plate-forme permet au travailleur de s élever jusqu à ce que sa ceinture soit à la hauteur du toit. Nous avons observé que l angle à l épaule passe en moyenne de 105 à 76. Il en résulte une diminution signi fi cative des contraintes musculaires et de la force déployée, d où une diminution importante du risque de TMS. Élever ou incliner le plan de travail Une plate-forme permet au travailleur de se placer à la bonne hauteur. On peut placer des feutres sur le côté pour éviter d égratigner le véhicule. Lors de la tâche de polissage d une surface verticale, on peut diminuer les efforts en ajustant la hauteur du véhicule et en l inclinant légèrement. Nous recommandons donc ces mesures : Soulever le véhicule pour que le site du polissage se trouve le plus près possible de la taille. Utiliser un banc à roulettes stable pour se placer à portée de la tâche. Incliner légèrement le véhicule en montant le côté sur un cric. Installer un équilibreur On peut aussi utiliser un équilibreur pour supporter le poids de la polisseuse et faciliter le travail. Le travailleur n a alors qu à guider l outil pour effectuer la tâche. Ceci permet notamment de réduire la sollicitation musculaire des membres supérieurs. Attention toutefois : un tel outil ne devrait être utilisé que pour traiter les surfaces verticales. L esthétique automobile Comment éviter et diminuer les TMS aux membres supérieurs
5 La décontamination et le nettoyage des surfaces Lors de la préparation de la carrosserie pour le cirage, des produits de décontamination et de nettoyage sont utilisés pour enlever les impuretés et les traces de cire. Plusieurs contenants sont utilisés selon la nature du produit et de la tâche. Voici quelques pistes de solutions pour diminuer les risques de TMS. Le vaporisateur manuel Simple et peu coûteuse, la bouteille de type vaporisateur est l outil de base pour l application de produits. Par contre, le mécanisme utilisé étant activé par la préhension de la main, son utilisation entraîne un travail répétitif des fléchisseurs des doigts. Le pulvérisateur à pompe Le pulvérisateur à pompe vient en partie pallier ce problème de flexion répétée des doigts. En effet, celui-ci s actionne au moyen d une gâchette située sur le manche. Au préalable, le travailleur doit tout de même effectuer un pompage de manière à injecter de l air dans le produit. Cette manœuvre n est toutefois pas trop exigeante musculairement. Par contre, cette bouteille est nettement plus volumineuse et donc plus lourde que la précédente. De plus, la position de la poignée offre un bras de résistance plus long que sur les autres types de bouteilles, ce qui cause un moment de force un peu plus élevé sur le poignet. Il serait possible de remédier à ce problème en attachant la bouteille à la ceinture du travailleur à l aide d un mousqueton et en la dotant d un boyau flexible pour diriger le produit aux endroits nécessaires. Ainsi, seul le poids du boyau sera maintenu. La bombe aérosol Le contenant pressurisé offre l option la moins coûteuse en énergie pour le travailleur. Un système permet l injection de gaz carbonique dans la bouteille. Par la suite, le travailleur n a qu à appuyer sur le bouton de la bombonne aérosol afin de distribuer le produit sans effort. De plus, cette canette de petit format est très légère et ne nécessite pas un grand effort musculaire. L esthétique automobile Comment éviter et diminuer les TMS aux membres supérieurs
6 Le nettoyage des vitres et de l intérieur Plusieurs produits de décontamination et de nettoyage sont utilisés pour effectuer ces tâches. Utiliser des outils adaptés à chaque tâche Le nettoyage des vitres intérieures, et particulièrement du pare-brise, pose plusieurs problèmes dont l adoption de postures contraignantes, un haut niveau de charge statique ainsi qu un travail contre la gravité. L utilisation d un chiffon pour nettoyer le pare-brise pousse le travailleur à effectuer une rotation interne de l épaule en plus d une pronation complète afin de pouvoir appuyer la paume de sa main sur la surface. Afin de remédier à ce genre de situation, l utilisation d un tissu en microfibres fixé à un manche télescopique pourrait être envisagée. De cette façon les mouvements de rotation interne de l épaule et de pronation seront évités et l amplitude de flexion nécessaire à l épaule s en trouvera réduite. Ce genre de vadrouille à microfibres permet de faire un premier net toyage des surfaces. Crédits Rédaction Denis Marchand, UQAM Alexis Brien-Breton, UQAM Le texte de ce document a été écrit à la suite de projets financés par l IRSST : R-645 : Les risques de troubles musculo-squelettiques aux membres supérieurs dans le secteur des services à l automobile étude exploratoire R-726 : Contraintes biomécaniques exercées aux membres supérieurs lors de l utilisation de petits outils dans le secteur des services à l automobile Coordination Charles Gagné, IRSST Jocelyn Jargot, Auto Prévention Révision et mise en page Michel Gagnon, Auto Prévention Remerciements Merci aux membres du comité de suivi ainsi qu aux entreprises et aux centres de formation qui ont participé aux différentes étapes du projet. 2013-05
La mécanique sous le véhicule L ergonomie Comment éviter et diminuer les TMS aux membres supérieurs Pourquoi vos articulations vous font-elles souffrir? De nombreux travailleurs souffrent de troubles musculo-squelettiques (TMS) comme des tendinites à l épaule, des épi con dylites au coude et d autres problèmes au poignet. Dans l industrie des services automobiles, en plus des quelque 150 lé sions profes sion nelles déclarées aux membres supérieurs chaque année, de nombreuses autres personnes ont des douleurs aux articulations. Qu est-ce qu un TMS? Un TMS est un état dans lequel les fonctions des articulations sont perturbées, diminuées ou anormales. Qu est-ce qui peut le provoquer? L apparition d un TMS s explique par la présence de facteurs de risque au travail comme des efforts importants, des mouvements répétitifs, ou le maintien de postures difficiles sur une longue période. Ces facteurs affectent les muscles et les tendons, et diminuent leur capacité à résister aux contraintes du métier. Inconfort Détresse (inconfort) ressentie seulement pendant le travail Effort important Une force excessive peut dépasser la tolérance des tissus. Fatigue Détresse persistant après le travail Les étapes d apparition d un TMS (trouble musculo-squelettique). Postures et mouvements contraignants Douleur Sensation désagréable précédant généralement une lésion physique Répétition Durée prolongée Repos insuffisant Un effort prolongé ou répété, combiné à un manque de récupération, diminue la tolérance des tissus.
2 Pourquoi certaines postures sont-elles difficiles à maintenir? Les contraintes sur les articulations de l épaule et des membres supérieurs sont principalement dues au moment de force et à la longueur des muscles. Le moment de force L évaluation du moment d une force (que l on peut comparer au couple de serrage d un boulon) dépend de la force appliquée et du bras de levier. Lorsque l épaule est en flexion importante, l évaluation de ce moment doit aussi tenir compte de l angle entre deux segments. L influence de la longueur des muscles Lorsqu il y a une flexion importante au niveau de l épaule, les muscles agonistes se raccourcissent. En se raccourcissant, ceux-ci développent moins de force, tandis que les muscles antagonistes créent une force supplémentaire sur l articulation. Cela rend donc plus difficile l application d un moment de force. Comment diminuer les contraintes sur les articulations de l épaule et des membres supérieurs Il faut agir sur deux fronts comme le montrent les illustrations suivantes. La situation du haut, peu présente lors de travaux sous le véhicule, est la plus contraignante. Comme le bras est à l horizontale, son poids et celui des outils se trouvent loin du tronc. Le moment de Poids du bras Flexion importante de l épaule force nécessaire est donc très important. De plus, comme le bras est tendu vers l avant, les muscles Effet tension longueur Effet moment de force Grand agonistes (ceux à bras de levier Poids l avant) sont très du bras contractés et peuvent difficilement fournir Distance réduite la force musculaire Poids du bras nécessaire. Les deux situations du centre sont un peu meilleures puisqu il reste une des deux sources de contraintes. Flexion importante de l épaule Meilleure situation Flexion modérée de l épaule À gauche, on con serve la contrainte due à la flexion importante de l épaule, tandis qu à droite on conserve celle due au grand bras de levier. La situation du bas s approche de l idéal, puisqu on maintient le bras près du tronc Distance réduite Poids du bras et qu on réduit la flexion de l épaule. Les muscles travaillent dans de meilleures conditions et sont donc moins sollicités. Pour réduire les risques de douleurs, voire de troubles musculo-squelettiques, on cherchera le plus possible à contrôler ces deux facteurs, afin d abaisser la contrainte musculaire. Effet combiné tension longueur et moment de force Flexion réduite de l épaule Pour une même tâche, le fait de rapprocher le bras et de réduire la flexion de l épaule permet de diminuer la demande musculaire, et donc les risques de douleurs musculo-squelettiques. Définitions Muscle agoniste : muscle qui effectue le mouvement Muscle antagoniste : muscle qui s oppose au mouvement La mécanique sous le véhicule Comment éviter et dimimuer les TMS aux membres supérieurs
3 La charge statique Quatre facteurs de risque associés au travail sous le véhicule La charge statique est présente lorsque la position du corps ou la tenue d un outil implique que les muscles doivent développer un effort soutenu et prolongé. Même lorsque la contrainte est faible, cette charge statique peut surcharger les structures musculaires, car elle perturbe la circulation du sang à l intérieur des muscles et peut causer une sensation d inconfort. Pour l épaule, par exemple, l importance de cette charge statique est fortement influencée par : la force de rotation exercée par le poids des segments et des outils qui sont maintenus loin du corps ; l amplitude de l angle de flexion de l épaule. Lorsqu un technicien doit maintenir ses bras au-dessus de la tête durant une période prolongée, la flexion à l épaule est très importante et les muscles fléchisseurs de l épaule doivent utiliser plus d énergie pour produire la tension musculaire requise. Les efforts répétés Lors du travail sous le véhicule, le retrait de cer taines pièces est difficile. Pour les déloger, on recourt parfois à des outils de fortune comme le marteau avec lequel on frappe de toutes ses forces. Cela peut constituer un facteur aggravant à cause notamment : des impacts importants et répétés aux articu la tions des membres supérieurs, dont le poignet, le coude et l épaule ; de l adoption de postures contraignantes. La lutte contre la gravité Beaucoup d efforts développés sous le véhicule sont réalisés en luttant contre la gravité. Même lorsqu il ne soulève pas d outil, le travailleur doit maintenir les bras élevés. Lors de travail sur un plan horizontal (ex. : clouer à plat), la gravité contribue à faire descendre la tête du marteau pour enfoncer les clous. Par contre, lors de travaux sous le véhicule, l emplacement d une pièce peut obliger le travailleur à utiliser un outil vers le haut, contre la gravité. Cela engendre une posture très contraignante au niveau de l épaule qui se retrouve en abduction au-delà de 90. À cause de la contraction musculaire, les tissus sont alors très peu alimentés en sang. De plus, lors de l utilisation du marteau, deux des muscles responsables de la rotation externe de l épaule subissent une tension musculaire importante lors de la phase de freinage du mouvement contre la gravité. Ce stress musculaire important se retrouve aussi au niveau des muscles extenseurs du poignet. Ces mouvements prédisposent à l apparition de deux types de TMS : les tendinites à l épaule et les épicondylites au coude. Enfin, lors du contact du marteau avec la pièce, un contrecoup peut être retransmis aux membres supérieurs impliqués. La vision Il est difficile de bien voir la tâche, à cause notamment des facteurs suivants : le véhicule fait ombrage et empêche l éclairage général d atteindre la zone de travail ; la zone de travail est difficilement atteignable. La mécanique sous le véhicule Comment éviter et dimimuer les TMS aux membres supérieurs