Etude ergonomique des processus de fatigue en milieu maritime : analyse comparée de situations professionnelles distinctes, Fatigue processes in maritime environments : comparative ergonomic analysis of different professional situations

De
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Sous la direction de Benoit Grison, Jacques Theureau
Thèse soutenue le 22 septembre 2009: Orléans
Cette étude ergonomique a pour but l’analyse des processus de fatigue parmi différentes professions du milieu maritime. Quatre terrains d’étude en situation « naturelle » ont ainsi été investis : ceux de patrons de chalutiers pélagiques, de marins de navire océanographique, de skippers de course au large en solitaire, et de marins de dragues aspiratrices. Deux ordres de données ont été envisagés : celles ressortissant à la fatigue perçue et à la fatigue objectivée (fatigue « réelle », physiologique, de l’organisme). Du point de vue de la fatigue subjective perçue, notre méthode a consisté à croiser des observations ethnographiques avec des entretiens compréhensifs de type psychologique. Du point de vue de la fatigue physiologique, des mesures de la fréquence cardiaque sur l’intervalle R-R ont été réalisées (tests orthostatiques et enregistrements continus simultanément à l’activité). Nos résultats découlent alors de la confrontation de ces sources de données « objectives » et « subjectives ». Il s’avère d’une part, qu’à l’origine de la fatigue, les rythmes de travail tiennent un rôle prépondérant ; tout comme les contraintes appliquées au sommeil, et l’alternance de phases d’activité intenses et moins soutenues. D’autre part, la fatigue se manifeste par des troubles du sommeil, de la lassitude psychologique, et un « effet de cumul » (dont l’intensité est variable selon les métiers étudiés). De ce fait, les marins ont la possibilité de gérer leur fatigue par la répartition des périodes de sommeil, le repos à terre, et la prise de nourriture. Enfin, des pistes de conception sont suggérées afin d’adapter l’activité des marins en fonction des processus de fatigue analysés.
-Fatigue perçue
-Variabilité de la fréquence cardiaque
-Analyse de l'activité
Our ergonomic approach analyzed the dynamics of the fatigue processes through different maritime professions. The data were collected in “natural” situations across four field studies: pelagic trawlers’ captains, oceanographical ship seamen, solo race’s yachtsmen, and pump dredger’s seamen. Two types of data must be distinguished: those issued from perceived fatigue and those from the ‘real’, physiological, fatigue of the organism. From a psychological point of view, our methodology combined direct observation with non-directive interviews. Concerning the physiological fatigue, measurements of the heart rate on interval R-R were carried out (stand-tests and continuous recordings simultaneously with activity). Our results issue from the confrontation of objective and subjective sources. First, the work rhythms are a preponderant cause of fatigue, with sleep strains, and alternation of activity. Then, fatigue shows sleep disorders, lassitude, and cumulative effect (of which intensity varies according to the professions). Thus, seamen can manage their fatigue with sleep periods repartition, recovery on the ground, and eating food. In addition, we point some solutions to adjust the activity of the seamen to their fatigue processes.
-Fatigue perception
-Heart rate variability
-Activity analysis
Source: http://www.theses.fr/2009ORLE2027/document
Publié le : vendredi 28 octobre 2011
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UNIVERSITÉ D’ORLÉANS


ÉCOLE DOCTORALE SCIENCES DE L’HOMME ET DE LA SOCIETE
LABORATOIRE
ACTIVITE MOTRICE ET ADAPTATION PSYCHOPHYSIOLOGIQUE (AMAPP)


THÈSE présentée par :
Bastien SENNEGON

Soutenue le 22 septembre 2009


Pour obtenir le grade de : Docteur de l’Université d’Orléans
Discipline / Spécialité : Sciences et Techniques des Activités Physiques et
Sportives

ETUDE ERGONOMIQUE DES PROCESSUS DE
FATIGUE EN MILIEU MARITIME :
ANALYSE COMPAREE DE SITUATIONS
PROFESSIONNELLES DISTINCTES



THÈSE dirigée par :
M. Benoit GRISON, Maître de Conférences, Université d’Orléans
M. Jacques THEUREAU, Professeur, Université Technologique de Compiègne

RAPPORTEURS :
M. Bernard ANDRIEU, Professeur, Université de Nancy
M. Pascal SALEMBIER, Professeur, Université Technologique de Troyes

JURY :
M. Bernard ANDRIEU, Professeur, Université de Nancy, Président du jury
M. Gilbert LE BOUAR, Maître de Conférences, Université de Bretagne sud
M. Olivier BUTTELLI, Maître de Conférences HDR, Université d’Orléans
M. Pascal SALEMBIER, Professeur, Université Technologique de Troyes
M. Benoit GRISON, Maître de Conférences, Université d’Orléans
M. Jacques THEUREAU, Professeur, Université Technologique de Compiègne
tel-00459783, version 1 - 25 Feb 2010Université d’Orléans

ÉCOLE DOCTORALE
SCIENCES DE L’HOMME ET DE LA SOCIETE

LABORATOIRE
ACTIVITE MOTRICE ET ADAPTATION PSYCHOPHYSIOLOGIQUE (AMAPP)





ETUDE ERGONOMIQUE DES PROCESSUS DE
FATIGUE EN MILIEU MARITIME :
ANALYSE COMPAREE DE SITUATIONS
PROFESSIONNELLES DISTINCTES
TOME 1






THESE présentée par Bastien SENNEGON







tel-00459783, version 1 - 25 Feb 2010Remerciements


Je tiens à remercier en premier lieu Benoit Grison, pour sa contribution essentielle à cette
thèse et son habile direction, développée tout au long de ces sept années communes de
recherche (maîtrise, DEA, puis thèse). Il m’apporta maints conseils et connaissances, en
alliant flexibilité à mon égard et intransigeance vis-à-vis de la rigueur scientifique.

Je tiens à remercier Olivier Buttelli, troisième acteur indispensable de l’équipe de thèse, ayant
assumé l’éclairage du point de vue physiologique.

Je tiens à remercier Jacques Theureau, qui par sa confiance, nous a laissé une entière liberté
tout au long de cette thèse.

Je tiens à remercier Philippe Ravier, lui aussi membre de l’équipe de thèse sur le plan de
l’analyse du signal bioélectrique, avec Mickaël Blanchard et Stéphane Bercier.

Je tiens à remercier particulièrement Philippe Breuille et Jean-Yves Chauve, pour leur aide et
conseils avisés en référence au milieu maritime.

Je tiens à remercier tous les marins qui se sont prêtés à nos investigations sans rien exiger en
retour, ainsi que toutes les personnes de cet environnement ayant participé activement ou
modérément à cette thèse.

Je tiens à remercier la structure universitaire d’Orléans et ses acteurs qui m’ont accueilli lors
de cette thèse, l’UFR STAPS, l’école doctorale SHS, les membres du défunt laboratoire
AMCO, et ceux de l’association des docteurs et doctorants orléanais en SHS.

Je tiens à remercier chaleureusement les deux autres compères de la « triplette », Albin et
Benjamin, ainsi que les docteurs Nabil Ilmane et Marceau Chenault. Ensemble, nous avons
réalisé un travail d’équipe faisant avancer les travaux de chacun, malgré la grande disparité de
nos thématiques de recherche.

Enfin, je tiens à remercier vivement tous mes proches, famille et amis, qui m’ont supporté au
quotidien dans l’entreprise, la poursuite et l’aboutissement de ces années d’études. Sans leur
soutien, cette aventure aussi bien humaine que scientifique n’aurait pu parvenir à ses fins.

tel-00459783, version 1 - 25 Feb 2010SOMMAIRE


INTRODUCTION........................................................................................................ 8

CADRE THEORIQUE.............................................................................................. 16
1. La Chronobiologie : l’influence des rythmes................................................................... 15
2. Stress et fatigue ................................................................................................................ 23
3. La fatigue physiologique.................................................................................................. 24
4. L’analyse de l’activité humaine ....................................................................................... 29
5. Vers une approche intégrée des processus de fatigue ...................................................... 37
5.1. La fatigue perçue...................................................................................................... 40
5.2. La fatigue objectivée ................................................................................................ 42
5.3. La mise en place d’interfaces opératoires ................................................................ 44

METHODOLOGIE ................................................................................................... 46
1. La mise en projet .............................................................................................................. 46
2. La négociation des différents terrains .............................................................................. 47
2.1. Le domaine de la course au large ............................................................................. 47
2.2. La navigation « au long cours » ............................................................................... 48
2.3. Les navires des installations portuaires.................................................................... 49
2.4. Les chalutiers de pêche au large............................................................................... 49
3. Les marins étudiés............................................................................................................ 50
3.1. Les patrons pêcheurs de La Turballe........................................................................ 51
3.2. Les marins du navire océanographique l’Atalante................................................... 53
3.3. Les skippers de la Solitaire Afflelou-Le Figaro 2005 .............................................. 54
3.4. Les marins des dragues aspiratrices du PANSN ..................................................... 56
4. Le recueil des données ..................................................................................................... 59
4.1. La fatigue perçue...................................................................................................... 59
4.1.1. L’observation directe........................................................................................ 59
4.1.2. Les entretiens.................................................................................................... 70


4
tel-00459783, version 1 - 25 Feb 20104.2. La fatigue objectivée ................................................................................................ 75
4.2.1. La situation de test orthostatique...................................................................... 76
4.2.2. La situation d’enregistrement continu.............................................................. 79
5. Le Traitement des données............................................................................................... 82
5.1. La fatigue objectivée ................................................................................................ 82
5.1.1. Les tests orthostatiques..................................................................................... 82
5.1.2. Les enregistrements continus ........................................................................... 83
5.2. La fatigue perçue...................................................................................................... 83
5.2.1. L’observation directe........................................................................................ 83
5.2.2. Les entretiens.................................................................................................... 86
5.3. L’articulation des différents niveaux d’analyse ....................................................... 88

RESULTATS ET ANALYSES ................................................................................. 89
1. Les origines de la fatigue ................................................................................................. 89
1.1. Les chalutiers de pêche au large............................................................................... 89
1.1.1. Les rythmes de vie du patron ........................................................................... 89
1.1.2 Les contraintes du sommeil.............................................................................. 98
1.1.3 Le stress et les responsabilités du patron ....................................................... 100
1.1.4 Les multiples facettes de l’activité ................................................................. 102
1.2. Le navire océanographique .................................................................................... 109
1.2.1 Les rythmes de vie.......................................................................................... 109
1.2.2 L’impact des conditions météorologiques...................................................... 116
1.2.3 L’isolement « au long cours »........................................................................ 118
1.2.4 Des activités et des professions variées.......................................................... 119
1.2.5 Les situations stressantes................................................................................ 135
1.3. Les skippers de course au large.............................................................................. 137
1.3.1 Evoluer dans l’environnement marin ............................................................. 137
1.3.2 Le rythme de la course ................................................................................... 140
1.3.3 Le paradoxe des escales ................................................................................. 160
1.3.4 Le rôle du stress.............................................................................................. 162
1.4. Les dragues aspiratrices ......................................................................................... 166
1.4.1 Les rythmes de travail .................................................................................... 166
1.4.2 Les contraintes du sommeil............................................................................ 176
1.4.3 Les caractéristiques de la zone à draguer ....................................................... 177
5
tel-00459783, version 1 - 25 Feb 20101.4.4 La charge de travail ........................................................................................ 178
1.4.5 Stress et responsabilités de postes................................................................. 197
1.5. Similitudes entre les métiers étudiés ...................................................................... 198
2. Les manifestations de la fatigue ..................................................................................... 201
2.1. Les chalutiers de pêche au large............................................................................. 201
2.1.1 Les troubles du sommeil ................................................................................ 201
2.1.2 Une baisse de la motivation ........................................................................... 204
2.1.3 L’apparition de l’irritabilité............................................................................ 205
2.1.4 La diminution de l’attention........................................................................... 206
2.1.5 L’évolution de la fatigue ................................................................................ 207
2.2. Le navire océanographique .................................................................................... 213
2.2.1 La lassitude psychologique ............................................................................ 213
2.2.2 La pression du sommeil.................................................................................. 214
2.2.3 L’évolution de la fatigue ................................................................................ 215
2.3. Les skippers de course au large.............................................................................. 218
2.3.1. La fluctuation de la motivation ...................................................................... 218
2.3.2. Les troubles du sommeil ................................................................................ 220
2.3.3. La diminution de l’attention........................................................................... 221
2.3.4. L’évolution de la fatigue ................................................................................ 222
2.4. Les dragues aspiratrices ......................................................................................... 230
2.4.1. Les troubles du sommeil ................................................................................ 230
2.4.2. La lassitude psychologique ............................................................................ 232
2.4.3. L’apparition de l’irritabilité............................................................................ 234
2.4.4. L’évolution de la fatigue ................................................................................ 235
2.5. Similitudes entre les métiers observés ................................................................... 238
3. Les ressources pour contrer la fatigue............................................................................ 241
3.1. Les chalutiers de pêche au large............................................................................. 241
3.1.1 L’organisation du travail pour gérer la fatigue............................................... 241
3.1.2 Le confort en compensation de la fatigue ...................................................... 249
3.2. Le navire océanographique .................................................................................... 253
3.2.1 Répartir les périodes de sommeil ................................................................... 253
3.2.2 L’entretien de la motivation ........................................................................... 253
3.2.3 Les loisirs à bord ............................................................................................ 254

6
tel-00459783, version 1 - 25 Feb 20103.2.4 Le repos à terre............................................................................................... 256
3.2.5 Les repas......................................................................................................... 256
3.3. Les skippers de course au large.............................................................................. 257
3.3.1. La préparation ................................................................................................ 257
3.3.2. L’anticipation ................................................................................................. 258
3.3.3. Dormir au moment opportun.......................................................................... 260
3.3.4. Les escales pour récupérer ............................................................................. 262
3.3.5. La prise de nourriture ..................................................................................... 263
3.4. Les dragues aspiratrices ......................................................................................... 266
3.4.1. Un fractionnement de l’activité...................................................................... 266
3.4.2. Une optimisation des périodes de repos......................................................... 267
3.4.3. Les moments de détente à bord ...................................................................... 268
3.5. Similitudes entre les métiers observés ................................................................... 270

CONCLUSIONS....................................................................................................... 272
1. Discussion ...................................................................................................................... 272
1.1. La charge de travail en passerelle .......................................................................... 272
1.2. Le maintien de la vigilance en relation avec le sommeil ....................................... 275
1.3. L’environnement de repos...................................................................................... 278
1.4. Le retour au port..................................................................................................... 280
1.5. L’effet de la nourriture ........................................................................................... 282
1.6. Le primat de la pêche ............................................................................................. 284
2. Perspectives ergonomiques ............................................................................................ 288

BIBLIOGRAPHIE................................................................................................... 294




7
tel-00459783, version 1 - 25 Feb 2010
Introduction
« Tout le monde vit là-bas, dans une brume de la pensée analogue aux brumes de mer
qui entourent le navire. De même que les yeux, dans ces brouillards épais de l’été, ne
distinguent que les objets très proches, et souvent ne découvrent pas, de la misaine à
l’artimon, ce qui se passe à bord du navire, ainsi l’esprit du matelot participant des
fatigues du corps, toute à l’incessante besogne, ne vit guère lui-même qu’avec les
objets à portée de la main, avec les doris, avec les lignes, avec le poisson. Au-delà de
ces choses il n’y a qu’hallucination ; de même que les paquebots-fantômes surgissant
tout à coup de la brume épaisse, des spectres de mères, de femmes, d’enfants, se
lèvent parfois à la proue de l’embarcation ou parmi les brouillards floconneux,
terrifiant l’esprit des pêcheurs mal réveillés, qui continuent ainsi, les yeux tout grands
ouverts, sous l’influence de l’alcool et du surmenage, les cauchemars d’un trop court
sommeil. »

Léon Berthaut, Fantôme de Terre-Neuve, 1903 (réédition 1983, Flammarion, Paris).




INTRODUCTION

Le milieu marin a souvent été considéré comme un environnement relativement
éprouvant, voire hostile pour l’être humain. Encore aujourd’hui, la navigation reste tributaire
de la météo et des risques que celle-ci génère. A titre d’illustration, 12% des accidents de
navire de pêche entre 1997 et 2007 sont principalement consécutifs à une dégradation des
conditions météorologiques (BEA-mer, 2007).

De plus, le milieu maritime est aussi reconnu en tant que secteur professionnel à haut
risque (Le Roy et Breuille, 1997). Ces deux experts de l’activité des gens de mer (ergonome à
l’Institut Maritime de Prévention et médecin du Service de Santé des Gens de Mer aux
Affaires Maritimes respectivement), le justifient par un travail :

- en milieu isolé (notion du collectif, rythmes de travail) ;
- sur un flotteur (sécurité, habitabilité, hygiène) ;
- dans un environnement naturel difficilement maîtrisable.


8
tel-00459783, version 1 - 25 Feb 2010
Introduction
Minguy et Chauvin (1998), ergonomes également, témoignent eux-aussi d’un
environnement de travail ardu. Ils relatent des conditions difficiles à bord des navires, avec
notamment le bruit, les vibrations, les toxiques et l’organisation de tâches sous fortes
contraintes temporelles.

En dépit de cette pénibilité accrue dans le milieu maritime, les gens de mer évoluent
continuellement dans ce contexte professionnel contraignant. Sur la plupart des navires,
l’activité est ainsi poursuivie de nuit comme de jour, sans aucune interruption. C’est pourquoi
les marins ont l’habitude de travailler en quart. Cette organisation du travail sous forme de
service de veille ou de travail posté s’avère nécessaire du point de vue de la sécurité, car
l’avancée du bateau perdure au cours de la nuit.

D’après le bureau d’enquêtes sur les événements de mer (BEA-mer), le métier de la
pêche est l’un des plus dangereux dans les professions maritimes. Ils précisent en ce sens
que :

« Le taux de décès pour 100000 est de 19,6 alors qu’il est de 3,57 pour 100000 par accident à
terre. » (BEA-mer, 2007, 5)

Au niveau des embarcations de pêche, les causes d’accidents sont multiples :
abordage (24%), échouement (13%), croche (10%), homme à la mer (7%)… Ainsi, sur la
période de 1997 à 2007, la plus forte proportion d’accident équivaut aux abordages
impliquant des navires de pêche. Le BEA-mer impute clairement ces accidents à la fatigue, à
l’insuffisance d’effectif, et au manque de priorité accordée pour la veille nautique.

« Les échouements apparaissent, après les abordages, comme la seconde cause d’accident liée
au facteur humain. Les causes secondaires ou structurelles sont dans un cas comme dans l’autre
liées aux sous-effectifs et à la fatigue qui induisent des défauts de vigilance dans la conduite
nautique des navires. » (BEA-mer, 2007, 8)

Dans le cas des navires de commerce, les deux premières causes d’accidents sont
identiques à celles des pêcheurs, à savoir les abordages et les échouements. Du point de vue
des abordages, ils sont causés dans la majorité des cas par une veille défectueuse :

9
tel-00459783, version 1 - 25 Feb 2010
Introduction
- « soit par relâchement de la vigilance vis-à-vis des navires qui ne suivent pas le flux
dominant du trafic, comme les traversiers ou les pêcheurs, notamment dans les
dispositifs de séparation du trafic ;
- soit par mauvaise gestion des ressources passerelle ;
- soit par augmentation des tâches sans rapport avec la conduite du quart, soit par excès
de fatigue, ces deux derniers points étant souvent liés à des effectifs insuffisants. »
(BEA-mer, 2007, 12)

Concernant les échouements, il fut même recensé trois cas où la fatigue a joué « un
rôle déterminant » selon le BEA-mer (2007).

A travers ce rapport qui clôture dix années d’exercice de ce bureau d’enquêtes
accidents, la fatigue semble jouer un rôle non-négligeable et de manière récurrente dans la
survenue d’incidents ou d’accidents au sein du milieu maritime. Cet examen à posteriori des
situations accidentelles peut révéler des indications sur les causes de défaillances.

« Ces ratés de l’activité ne sont pas à considérer seulement négativement, comme des manques,
mais aussi comme l’expression du mode de fonctionnement du système qui les a générés,
comme des symptômes de disfonctionnement de ce système, dont il faut analyser les sources. »
(Leplat, 2000, 103)

De ce fait, la relation entre l’affaiblissement du facteur humain et le risque d’avoir un
accident paraît établie dans l’environnement marin. Les baisses de vigilance, notamment
causées par la fatigue et/ou la privation de sommeil, pourraient être un facteur de risque dans
ces métiers de la mer. L’accumulation de fatigue est vécue dans ce contexte, gérée au
quotidien par des marins qui ne comptent pas leurs heures hebdomadaires de travail, tant ces
dernières sont nombreuses.

S’il apparaît que la pêche est en première ligne du point de vue des événements de
mer, et notamment en valeur absolue, les autres professions ne sont pas épargnées pour
autant. En effet, la Direction générale de la mer et des transports (2007) a répertorié 3400
accidents du travail maritime sur cette année. A la lecture du rapport, ce chiffre substantiel
confirme la dangerosité du métier de marin toutes professions confondues, dont :


10
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