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L’effet de la vibration comme facteur de risque sur les LMS-
MS et les maux de dos
Par Charles Côté Ph.DDépartement des Sciences de la santé
UQAT – 31 octobre 2019
Atelier du 31 octobre 2019CNESST
Remerciements aux organisateurs du congrès
Thème important pour l’ergonomie et la médecine du
travail
Ça vibre…. Mais est-ce nocif ??
Présentation du conférencierCharles Côté Ph.D
Ph.D (Université Laval) Kinésiologie
Ergonomie (Australie, Sydney)
Responsable de la formation et de la recherche en SST (1er et 2e cycle) – Provincial – National – Outre mer également
Enseigne aux 1er et 2e cycle en sciences infirmières
Professeur agrégé en Science de la santé
CNESST – TAT – 2 étudiants gradués actuels
Plan de la présentation 1. Les vibrations : définition et historique2. Utilité dans un contexte de prévention en SST3. Normes importantes :
ISO - 2631-1 (corps entier, bas du dos : région lombo-sacrée) ISO - 5349 (main-bras : phénomène de Raynaud et tunnel carpien) Membres inférieurs (relation de cause à effet pas évident)
4. Le temps d’exposition (données très importantes en milieu de travail), au moins 2 heures d’exposition ; sinon relation plus difficile
5. Les unités de mesure et les instruments de mesure HVM 100 de Learson and Davis / HVM 200 de Learson and Davis
6. Rapports ergonomiques depuis quelques années en Abitibi et autres régions du Québec, les résultats. Chariot élévateur, foreuse à béquille, gant anti-vibratile, camion,
classificateur, autobus et autres… Décisions du TAT avec les vibrations tri-axiales
~90 minutes
L’importance de la mesure des vibrations (triaxiale)
www.larsondavis.com
Action de prévention : Mesurez vos outils et engins!
Zones de précaution à la santé
La posture debout : les risques sont faibles en V nuisible corps entier
Un exemple
Relations épidémiologiques entre les facteurs de risque et la probabilité de développer des TMS des
membres supérieursFACTEURS DE RISQUE
Région ou diagnostic
de TMSNbre
d’étudesForce
(effort)
Posture statique
ou extrême
Répé-tition
Vibration seg-
mentaire
Combinai-son de facteurs
Cou/région du cou > 40 ++ +++ ++ +/- (-)
Épaule > 20 +/- ++ ++ +/- (-)Coude > 20 ++ +/- +/- (-) +++Syndrome du canal carpien
> 30 ++ +/- ++ ++ +++
Tendinite main/poignet
8 ++ ++ ++ (-) +++
Main/bras vibration 20 (-) (-) (-) +++ (-)
+++ = Évidence forte : lien causal très probable
++ = Évidence de relation avec le travail démontrée
+/- = Études suffisantes pour conclure
(-) = Pas d’effet démontré
(ASSTSAS, 2018)
Tendons et émissions des V
Extrémité fibreuse, plus ou moins allongée, formant la terminaison du muscle et le fixant à l'os
Ergonomie, inclure les vibrations dans l’analyse
Outil de plus en plus reconnu par la communauté scientifique pour RRT (Loisel, 2010 ; Grandjean, 1999 ; AFNOR, 2012)
Comprendre le travail humain (human factor) pour le transformer
Les grands objectifs proposés par l’analyse ergonomique :
1) OBSERVER2) Documentation du problème3) Description analytique de l’activité de travail4) Élaboration de mesure de correction et de prévention
De plus en plus de mesures de vibration demandées enévaluation (à petites doses, elles sont mêmes bonnes pour lasanté ; TENS)
Colonne V
Pression des pneus
Siège
Terrain (état)
Vitesse de D
Les vibrations qu’est-ce que l’on mesure au juste…
Quelques exemples en région et ailleurs
La posture influence les vibrations que le corps subit
Vibrations (les mains et les poignets davantage à risque que les coudes et les épaules
Vibrations - Définitions Définition (Larousse, 2019) : Mouvement, état de ce qui vibre;
effet qui en résulte.
Vibrer : vibrarer : brandir, vibrer.
Se mouvoir périodiquement autour de sa position d’équilibre avec une très faible amplitude et une très grande rapidité.
V est directement reliée à la vitesse (m/s) et à l’accélération (m/s2)
Se mesurent en Hertz
Les vibrations : un facteur de risque
Les hernies discales…..(V) un risque
L’ergonomie de conception, limitée les secousses vibratoires, un gros mandat !!!
Vibrations en milieu de travail
Vibrations corps entier (vibrations globales du corps humain)
ISO 2631-1, 1997 – 2021 (la nouvelle)
Accélérations pondérées (m/s2)
CORPS ENTIER
Vibrations en milieu de travailCORPS ENTIER
Les supports : oui et les prises
Vibrations en milieu de travail
ISO 5349, main-bras
Prendre cette norme
Ce qui est important.
MAINS-BRAS
Historique de la V Maurice Raynaud (1862). Attaques de blanchissement des doigts
(femmes)
5 femmes pour un homme
Recherches (de nos jours) :- Le froid agent déclencheur- L’humidité moins d’effet- L’hérédité - La vibration des outils
Loriga (1911) : Identification d’un lien entre exposition aux vibrations et spasmes vasculaires des doigts chez les mineurs utilisant des outils pneumatiques.
Alice Hamilton (1918) : Observations similaires chez les mineurs utilisant des marteaux pneumatiques.
Historique de la V
Aujourd’hui la vibration
Entre 1,7 et 3,6 % des travailleurs exposés à des niveaux potentiellement à risque
Au Canada, plus de 500 000 utilisateurs d’outils vibrants (IRAT, 2014)
Raynaud (foreuse à béquille 3 à 4 heures de contact par jour)
Hammer Hand
Un problème bien réel!
Hammer Hand CTD, USA (1997)
HVM-200, mieux conçu pour mesurer en milieu de travail
Accélérations pondérées et doigts morts (ISO-5349)
Mains et bras
• Norme ISO-5349:1986 ; 2001
(Norme ISO-5349:1986, annexe A, p.9)
Les valeurs à respecter en milieu de travail
• Valeurs limites d’exposition de la ACGIH
• Vibrations transmises au système main-bras(Norme ISO-5349-1:2001)
Mains et bras
Durée tot. d’exposition quotidienne Accélération
4 à 8 heures 4 m/s2
2 à 4 heures 6 m/s2
1 à 2 heures 8 m/s2
Moins d’une heure 12 m/s2
(Charles Côté, 2014, tab 1 et 2)
Valeur d’action 2,5 m/s2
Valeur limite 5 m/s2
4 stades (CCHST)Allez sur le site avec eux
CCHST, petite histoire des outils mécaniques
Ce sont les vibrations produites par les outils mécaniques qui présentent le plus grand risque. Les outils mécaniques portatifs, notamment les scies à chaîne, les marteaux piqueurs, les marteaux perforateurs de roc et les burins pneumatiques peuvent causer une maladie des vibrations articulaires parfois aussi appelée "syndrome des vibrations du système main-bras". Bien que le phénomène de Raynaud fasse partie de la maladie des vibrations articulaires, celle-ci présente par surcroît diverses affections des nerfs, des muscles, des os et des articulations de la main et du bras.
Tunnel Carpien et vibration : effets : oui (à quelles conditions)
Test de Phalen
CCHST, p.12 nomenclature des outils et leurs vibrations
Exemple des machines avec leur vibration courante.
Allez sur le document des vibrations.
Formule de la norme ISO 5349
2 choses
Mesures directes significatives
Temps d’opération suffisant
Selon la formule (ISO 5349: 1986, 2001) :
Au tableau !!
Facteurs influençant la prévalence des vibrations
Caractéristiques physiques des vibrations : Intensité, Fréquence, Direction, Durée
Environnement : Température (en dessous de 10°C), Humidité (troubles en hiver : oui)
Bruit : directement proportionnel : oui : 95 bB (A) et plus
Ergonomie : Force de poussée, force de préhension, posture de l’avant-bras (transfert des vibrations)
Individuels : Tabac (nicotine réduit le débit sanguin des mains et des doigts), médicaments
Loisirs : Moto, motoneige et VTT plus de 2 heures par jour, maux de dos accrus
Le travailleur et l’outil
Le travailleur doit laisser l’outil faire le travail
Le serrement des doigts sur l’outil de travail aussi faible que possible (moins de contraction musculaire possible)
Manœuvre de l’outil sans danger / poids de l’outils (10-15 kg et plus : plus de risque)
Amortissement (degré de contraction musculaire)
L’outil doit reposer autant que possible sur la pièce à travailler ou le support
Formes des poignées
Classification des atteintes Tableau 1 Échelle de classification de l'Atelier de Stockholm pour les symptômes
vasculaires et neurosensoriels périphériques (a) Évaluation sur le plan vasculaire Stades, Degrés- Description0 (aucun) Pas d'attaque1 Léger Attaques occasionnelles affectant uniquement
l'extrémité d'un ou de plusieurs doigts2 Modéré Accès occasionnels atteignant l'extrémité et le milieu des
doigts (phalanges distales et intermédiaires) et rarement la partie des doigts située près de la paume (phalanges proximales)
3 Grave Accès fréquents atteignant toutes les parties de la plupart des doigts (toutes les phalanges)
4 Très grave Mêmes symptômes qu'au stade 3, accompagnés de modifications de la peau à l'extrémité des doigts.
Syndrome des vibrations main-bras CTD, USA, 1997
Réadapter les vibrations main-brasConduite (pas si mal)
Quelques résultats mains-bras
En rappel
Les supports importants pour contrer l’effet indésirable
Vêtement approprié Rester au sec
Porter des gants appropriés lors de l’utilisation du matériel vibrant
Pelures d’oignon mieux que gros vêtements
Température inférieure à 10° attention aux doigts
Je recommande les gants davantage pour protéger du froid que protéger
des vibrations
Ergonomie : Gants utilesOUI……
Gants – État de la situation Peu efficaces pour atténuer les vibrations sous terre (4 études
faites en 2001 et 2012) Effets indésirables :
Vibrations identiques, voir augmentées Force de préhension augmentée Vérifier posture des poignets
Effet bénéfique reconnu : Les gants permettent de conserver les mains au chaud et à
l’abri de l’humidité, ce qui est bon pour le travail et le froid (Raynaud)
Température et réponses physiologiques de l’organisme
(Pheasant, 1999, 2016) 16° C et moins : travail manuel sans
gant devient difficile
10° et moins :
Gants obligatoires
3 couches de vêtements recommandés
0° et moins :Habit isolant recommandé
Température (° C) 0°
pour le
corps
4,4°
pour le
corps
10°
pour les
extrémités
16°
pour les
extrémités
Durée d’exposition
en minutes sans
crainte
16 60 60 180
Températures et minutes confortables pour le travailleur (mineur)
Certains auteurs suggèrent le port de gants en dessous de 16°
et le recommandent en dessous de 10°.
Vibrations et Dos
Norme 2631-1
Internationale
La colonne vertébrale et les V
Charles Côté Ph. D., Ergonome et Kinésiologue Tous droits réservés 2019
24 vertèbres mobiles
7 cervicales (-)
12 dorsales/thoraciques (+ ou -)
5 lombaires (+)
5 segments rattachés au sacrum
7
12
5
5
Selon l’École du dos UQAT
Charles Côté Ph. D., Ergonome et Kinésiologue Tous droits réservés 2019
Sources: École du dos, UQAT 2019
5 niveaux de classification
EntorsesLombalgie(-)
Irritation facettaire(+ ou -)
Hernie discale
(++)
Sciatalgie(++)
Maladies
Maux de dos
Disques intervertébraux
Charles Côté Ph. D., Ergonome et Kinésiologue Tous droits réservés 2019
Anneau fibreux avec noyau pulpeux au centre (gélatineux)
Sert d’amortisseur pour le corps
(lorsque le noyau est écrasé il répartit les forces vers les
couches fibreuses de l’anneau qui sont élastiques, ce qui
permet d’encaisser le choc)
2631-1 : la norme pour le dos
Norme internationale ISO-2631-1
Axes basicentriques du corps humain
Zones de précaution santé
Appareil de mesure (HVM - 100) avec accéléromètres
Sommation
Amplitudes minimales
Amplitudes maximales
Comparaison avec la norme ISO
Posture vs pression
Des
sins
: Site
Inte
rnet
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994)
Vibration nocive ! Photo de gauche ou de droite ?
Chung, Lee et Kee, 2003, Yasukouchi et Isamaya, 1995
De bonnes secousses mesurées….Regardez la posture……
Vibration globale corps entier – ISO 2631(vitesse, surface, siège, essieux, pneus,
temps d’opération, la posture…)
Mesure de vibrations
Mesure Vibrations globales (m/s2)
Amplitude min.(m/s2)
Amplitude max.(m/s2)
Effet sur l’articulation du bas
du dos ( ISO 2631/1)
1 0,129 (0,110) 0,103 (0,108) 0,129 (0,110) Confortable
2 0,298 (0,229) 0,119 (0,163) 0,447 (0,366) Légèrement
inconfortable
3 0,347 (0,216) 0,126 (0,126) 0,499 (0,379) Légèrement
inconfortable
4 0,214 (0,163) 0,123 (0,163) 0,562 (0,376) Légèrement
inconfortable
5 0,308 (0,416) 0,155 (0,151) 0,635 (0,572) Légèrement
inconfortable
6 0,257 (0,359) 0,105 (0,182) 0,417 (0,474) Légèrement
inconfortable
7 0,304 (0,187) 0,111 (0,156) 0,439 (0,401) Légèrement
inconfortable
8 0,322 (0,299) 0,107 (0,130) 0,558 (0,366) Légèrement
inconfortable
Concepts Pourquoi les vibrations affectent-elles davantage la
posture assise que la posture debout ?
Les jambes peuvent-elles servir d’amortisseurs
Motoneige, VTT
Moto de course vs Harley
La cyphose + la vibration = pauvres disques
La vibration crée une usure prématurée des disques
intervertébraux
Poste de travail («loader»)Matane – Senneterre – Val d’Or -
Vitesse de roulement
Surface de roulement
Posture du conducteur (tilt)
Assise du siège (ballon gonflable)
État de la suspension du siège
Micro-pause (les repos en matière de V)
1,1 m/s2
ISO – 2631-1
Maux de dos
Concepts Vibration = amplitude et fréquence
La vibration n’a de valeur que si l’on connaît l’endroit où la mesure a été effectuée et si l’on connaît son accélération (2015, IRSST)
Axes des X, Y et Z (sommation)
Impact du
dossier
Exercice Quelle est la posture qui soumet le corps à plus de vibration ?
Flexion du tronc de 90° (posture assise) avec dossier ou posture debout avec 15° de flexion du tronc ?
Toujours la posture assise….
Vibration et activité musculaire Le muscle se met en contraction par augmentation de son
activité électrique si la vibration est plus haute que 1,0 m/s2
1 heure d ’hélicoptère, certains pilotes doivent atterrir pour soigner les courbatures
Instrument de mesure (démonstration en direct)
Très important de prendre les mesures en respectant un travail normal (prise, force
déployée). Nous nous devons de mesurer deux travailleurs si cela est possible sur le même
poste
Recommandation: Mesurez vos outils et engins!
Rapport sur les vibrations
Exemples de tableaux dans des rapports ergonomiques (comment «vibrer» avec les orthopédistes qui eux, ont des limitations fonctionnelles précises)
Rapports de monsieur Paul-Émile Boileau à l’IRSST : excellent document
www.irns
www.cchst
DES EXEMPLES
Rapports ergonomiques en région
Opérateur d ’abatteuse multifonctionnelle Opérateur de pelle hydraulique Mineur préposé à la cage Opérateur de chargeuse navette Policière et vibration Chariot élévateur Moto Hélicoptère
QUESTIONS
Q1 : Concernant la posture assise et les effets indésirablesdes vibrations, nommez 4 facteurs qui font que la P(position) assise augmente l’inconfort ?
Q2 : Quelle est la position recherchée pour un conducteurd’automobile ?
QUESTIONS
Q3 : Quelle est la différence MS entre un camion àtransmission automatique et un camion à transmissionmanuelle ?
Q4 : Expliquez la norme ISO - 2631-1 sur le confort humain ?(en m/s2)
Q5 : À quoi sert la poignée devant le siège du passager enpériode de conduite ?
QUESTIONS
Q6 : Quel est le disque qui sert de meilleur amortisseur pourle corps humain ?
Q7 : Moins les amortisseurs mécaniques sont efficaces plusles amortisseurs biologiques interviennent ? Expliquez etfaites un schéma de ce concept ?
Q8 : Nommez le mouvement du dos qui résulte de lalombalgie basse (L4-L5) et de la lombalgie haute (L1-L3) ?
QUESTIONS
Q9 : L’orientation du dossier influence l’atténuation des chocs vibratoires, expliquez ?
Q10 : La lombalgie haute (L1 à L3) mouvement d’inclinaisonlatérale, faites le mouvement ou dessinez-le ?
PréventionN’oubliez jamais
$1 investit en prévention SST en rapporte près de $10 dans les deux années à venir à l’employeur
Monsieur Kumar (Alberta University)
Calcul de vibration tri-axiale (temps de contact direct estimé à près de 1h30)
a) Bras gauche du pilote (90 minutes du temps d’exposition aux vibrations qui correspondent à 1,50)
_____
A(8) = A (moy.) √ T___
T = 1,50 heure
T (8) T(8) = 8 heures
A (moy.) = 0,245 m/s²
Tableau 2: Accélération pondérée moyenne du bras gauche du pilote d’hélicoptère
Accélération pondérée du bras gauche du pilote d’hélicoptère (90 minutes)
A(8) = 0,11 m/s²