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PROBLEMES NEUROSENSORIELS LIES A L'EXPOSITION AUX MACHINES VIBRANTES Prof. J. Malchaire (Promotor) N. Cock A. Piette F. Amaral L.S Rodrigues Dias D. de Schaetzen Centre de Médecine et Hygiène du Travail et de l'Environnement, Unité Hygiène et Physiologie du Travail -UCL-
  • groupes 71 c. caractéristiques concernant
  • facteurs individuels
  • incidences de plaintes avérées
  • plaintes ms 74 b. prévalences
  • plaintes
  • entre prévalences de problèmes neurologiques
  • poste 8) 35 f.
  • analyse sur base des contraintes biomécaniques
  • analyses logistiques des relations entre plaintes
  • troubles neurologiques
  • relations entre les tests fonctionnels
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PROBLEMES NEUROSENSORIELS LIES A L’EXPOSITION
AUX MACHINES VIBRANTES
Prof. J. Malchaire (Promotor)
N. Cock
A. Piette
F. Amaral
L.S Rodrigues Dias
D. de Schaetzen
Centre de Médecine et Hygiène du Travail et de l’Environnement,
Unité Hygiène et Physiologie du Travail -UCL-TABLE DES MATIERES
AVANT PROPOS 1
I. INTRODUCTION 3
A. Position du problème 4
B. Evolution des études 4
C. Etudes concernant les pathologies liées à l'exposition aux vibrations 4
D. Etudes concernant les pathologies non liées à l'exposition aux vibrations 4
E. Etudes conjointes sur les vibrations et mouvements/efforts répétitifs 4
F. Objectifs de la revue de la littérature 4
II. PATHOLOGIES LIEES A L'UTILISATION DES MACHINES VIBRANTES (HAVS) 6
A. Définition 6
B. Lésions ostéo-articulaires 6
1. Arthrose 7
2. Maladie de Kienböck 7
3. Maladie de Köhler 7
4. Géodes 7
C. Lésions vasculaires 8
D. Lésions neurologiques 9
1. Phase réversible: troubles neurologiques à court terme 9
2. Phase irréversible: troubles neurologiques à long terme 9
3. Classification des troubles neurologiques 9
E. Examen clinique des HAVS 9
F. Tests neurologiques 10
1. La conduction nerveuse (NCV, TLM, TLS) 10
2. Le seuil de perception aux vibrations (SPV) 11
3. Le seuil de perception à la température (SPT) 12
4. Le seuil de perception à la pression (SPP) 13
5. Les esthésiomètres 13
6. La force maximale volontaire (FMV) 14
7. Le test de dextérité du Purdue Pegboard (PPg) 14
8. Synthèse des tests neurologiques 14
iIII. PATHOLOGIES MUSCULOSQUELETTIQUES DU MEMBRE SUPERIEUR (TMS) 16
A. Définition 16
B. Description et examen clinique des pathologies MS les plus fréquentes
au niveau du membre supérieur et de la nuque 18
1. La nuque 16
a. La cervicarthrose 16
b. Syndrome tensionnel de la nuque (Tension neck syndrome) 16
c. Syndrome du défilé thoraco-brachial (Thoracic outlet syndrome) 16
2. Les épaules 16
a. Tendinite de la coiffe des rotateurs 16
b. Ténosynovite du long chef du biceps brachial 17
c. L'épaule gelée (Frozen shoulder) 17
d. Syndrome de l'articulation acromio-claviculaire 17
3. Les coudes 17
a. L'épicondylite (Tennis elbow) 17
b. L'épitrochléite (Golfer's elbow) 17
4. Les poignets 17
a. Les ténosynovites 18
b. Syndrome du canal carpien 18
c. Le syndrome de la loge de Guyon 18
C. Tests fonctionnels et sensitifs 18
D. Facteurs associés aux TMS 19
1. Facteurs liés au poste de travail 19
2. Facteurs extraprofessionnels 20
3. Facteurs individuels 20
4. Facteurs psychosociaux et organisationnels 20
IV. EPIDEMIOLOGIE DES PLAINTES DU MEMBRE SUPERIEUR (TMS ET HAVS) 21
MATERIEL ET METHODES 23
I. SELECTION DE LA POPULATION 23
II. PROTOCOLE D'ETUDE 23
A. Le questionnaire 24
B. L'examen clinique 24
C. Les tests fonctionnels et sensitifs 26
1. La force de préhension maximale 26
2. Les angulations maximales du poignet 26
3. La sensibilité tactile à la pression 27
4. Le seuil de perception des vibrations 27
5. Le temps de latence sensitif 28
6. La dextérité manuelle 29
III. L'ANALYSE DES CONDITIONS DE TRAVAIL 29
A. Les vibrations des machines vibrantes 29
B. Les contraintes biomécaniques 30
1. Le Polylog 30
2. Etalonnage des goniomètres 30
ii3. Placement des capteurs et mesurage des valeurs maximales 31
4. Protocole de mesurages 31
5. Analyse des enregistrements 31
C. L’exposition réelle aux vibrations 32
IV. LES POSTES DE TRAVAIL 33
A. L'industrie automobile 33
1. Les boulonneurs (poste 1) 33
2. Les ponceurs (poste 2) 33
B. Les carrières 34
C. La construction (poste 5) 34
D. Travaux de menuiserie (poste 6) 34
E. Entreprises métalliques 35
1. Les sièges (poste 7) 35
2. Les wagons (poste 8) 35
F. La canonnerie (poste 9) 35
G. Entreprise sidérurgique (GR2 et GR3) 35
1. Groupe 2 (GR2): travaux lourds et répétitifs (poste 10) 35
2. Groupe 3 (GR3): travaux légers (poste 11) 35
ANALYSE DES CONTRAINTES BIOMECANIQUES DES POIGNETS AUX POSTES DE TRAVAIL 37
I. POPULATION 37
II. CARACTERISTIQUES DES GESTES PROFESSIONNELS 37
A. Moyennes globales 37
B. Moyennes et coefficients de variation par groupe de travailleurs 38
1. Moyennes des paramètres 39
2. Coefficients de variation des paramètres 40
III. COMPARAISON DES PARAMETRES DE CONTRAINTE BIOMECANIQUE 41
IV. COMPARAISON DES CONTRAINTES BIOMECANIQUES AUX DIFFERENTS 42
POSTES DE TRAVAIL AVEC EXPOSITION AUX VIBRATIONS 43
V. PERCEPTION DES EFFORTS ET DE LA PENIBILITE PAR LES TRAVAILLEURS 47
A. Analyse des efforts perçus 47
B. Pénibilité physique et mentale 47
C. Relation avec les paramètres de contrainte biomécanique 47
ANALYSE DES VIBRATIONS DES MACHINES VIBRANTES ET DE LA CONTRAINTE VIBRATOIRE
AUX POSTES DE TRAVAIL 49
I. DESCRIPTION DES MACHINES VIBRANTES 49
A. Poste 1: Les boulonneurs (secteur automobile) 49
B. Poste 2: Les ponceurs (secteur automobile) – finition 49
C. Poste 3: Les rocteurs de fond et de surface (carrières A et C) 50
D. Poste 4: Les tailleurs de pierre (3 carrières) 50
E. Poste 5: Construction: pas d’analyse des vibrations. 51
iiiF. Poste 6: Travaux de menuiserie - réfection des palettes 51
G. Poste 7: Les sièges 51
H. Poste 8: Les wagons 51
I. Poste 9: La canonnerie 52
ivII. CARACTERISTIQUES VIBRATOIRES DES MACHINES VIBRANTES 52
A. Synthèse des mesurages 52
B. Analyses spectrales et temporelles des vibrations 56
1. Meuleuses, ponceuses (type 1) 56
2. Boulonneuses (type 2) 60
3. Foreuses, visseuses, ... (type 3) 60
4. Scie électrique (type 4) 60
5. Cloueuse électrique (type 5) 60
6. Marteaux perforateurs, frappeur (type 6) 60
III. EVALUATION DE L’EXPOSITION AUX VIBRATIONS 66
A. Enregistrement des vibrations aux postes de travail 66
B. Comparaison des durées d’exposition aux vibrations estimées par l’observateur
avec l’aide des travailleurs et celles mesurées au poste de travail 67
C. Estimation de la dose vibratoire personnelle 68
C H A P I T R E 5 - RESULTATS DE L'ETUDE TRANSVERSALE 70
I. LA POPULATION ET SES CARACTERISTIQUES 70
A. Effectifs et caractéristiques personnelles 70
B. Caractéristiques générales relevées par le questionnaire et différences
entre groupes 71
C. Caractéristiques concernant l'activité professionnelle actuelle et antérieure 72
1. Poste de travail actuel 72
2. Poste de travail antérieur 73
II. LES AFFECTIONS MUSCULOSQUELETTIQUES 74
A. Prévalences des plaintes MS 74
B. Prévalences des troubles relevés par l'examen clinique 77
C. Répartition des plaintes vasculaires selon l’échelle de Stockholm 79
D. Prévalences de plaintes neurologiques 79
1. Globalement, pour les 3 groupes 79
2. Répartition des plaintes neurologiques selon l'échelle de Stockholm 80
E. Relations entre les plaintes MS et neurologiques relatives aux poignets et
les résultats du questionnaire 81
1. Plaintes musculosquelettiques au niveau des poignets/mains 81
2. Troubles neurologiques au niveau des poignets/mains 83
III. LES TESTS FONCTIONNELS ET SENSITIFS 84
A. Moyennes des différents tests 84
B. Relations entre les tests fonctionnels et sensitifs 86
C. Analyse multivariée entre les résultats des tests fonctionnels et sensitifs
et les caractéristiques des travailleurs 89
D. Associations entre les plaintes neurologiques et les résultats des tests
fonctionnels et sensitifs 91
E. Relation entre la définition subjective de l’atteinte neurologique (Stockholm)
et les tests fonctionnels et sensitifs 92
vIV. PROBABILITE DE PLAINTES MUSCULOSQUELETTIQUES ET
NEUROLOGIQUES ET CONTRAINTES BIOMECANIQUES ET VIBRATOIRES
AU POSTE DE TRAVAIL 94
C H A P I T R E 6 - RESULTATS DE L’ETUDE PROSPECTIVE 98
I. INCIDENCES 98
A. Population 98
B. Incidences de plaintes musculosquellettiques au niveau de la nuque,
des épaules, des coudes, des poignets et du dos et des plaintes
neurologiques au niveau des mains 98
C. Incidences des pathologies au niveau du poignet relevées lors de
l’examen clinique 100
D. Incidence de plaintes avérées MS et neurologiques au niveau du poignet 100
1. Définition du degré de sévérité des plaintes 100
2. Incidence du degré de sévérité des plaintes 100
3. Incidences de plaintes avérées en terme de poignets 101
II. PROBABILITE DE PLAINTES "AVEREES" MS, FACTEURS PERSONNELS ET
CONTRAINTES BIOMECANIQUES ET VIBRATOIRES 102
A. Analyse sur base des groupes et des données des interviews 103
B. Analyse sur base des contraintes biomécaniques et vibratoires mesurées
aux postes de travail 103
III. PROBABILITE DE PLAINTES "AVEREES" NEUROLOGIQUES, FACTEURS
PERSONNELS ET CONTRAINTES BIOMECANIQUES ET VIBRATOIRES 105
A. Analyse sur base des données de l’interview 105
au poste de travail 106
IV. RELATIONS ENTRE LES INCIDENCES D'AGGRAVATION DES PLAINTES MS
ET NEUROLOGIQUES ET LES TESTS FONCTIONNELS ET SENSITIFS COMPTE
TENU DES FACTEURS PERSONNELS ET PSYCHOSOCIAUX 108
A. Comparaison des résultats des tests entre sujets (poignets) avec et sans
plaintes avérées (MS ou neurologiques) 108
B. Analyses logistiques des relations entre plaintes et résultats des tests antérieurs 108
1. Plaintes MS 109
2. Plaintes neurologiques 109
C H A P I T R E 7 – DISCUSSION 111
I. METHODOLOGIE 111
A. Schéma de l'étude 112
B. Sélection de la population 112
C. Entrevue avec les travailleurs 113
D. Mesurage des contraintes au poste de travail 114
1. Mesurage des contraintes biomécaniques au niveau des poignets 114
2. Mesurage des contraintes vibratoires au poste de travail 115
3. Représentativité des mesurages 116
E. Analyse statistique 117
viII. LES CONTRAINTES DE TRAVAIL 117
A. Contraintes biomécaniques 117
B. Contraintes vibratoires (groupe 1) 119
III. ETUDE TRANSVERSALE 121
A. Prévalence 121
B. Objectivation des plaintes MS et neurologiques à partir des tests fonctionnels
et sensitifs 123
C. Associations entre les contraintes aux postes de travail et les plaintes MS
(poignets) et neurologiques 124
IV. ETUDE PROSPECTIVE 124
A. Incidences 124
B. Prédiction des plaintes MS (poignets) et neurologiques avérées à partir des
tests fonctionnels et sensitifs 125
C. Relations entre les contraintes biomécaniques et vibratoires et les plaintes MS
(poignets) et neurologiques 125
C H A P I T R E 8 – CONCLUSIONS 130
1. Faire la synthèse de la littérature sur les problèmes musculosquelettiques du membre
supérieur chez les travailleurs avec et sans exposition aux vibrations 130
2. Etudier les prévalences de problèmes musculosquelettiques, vasculaires et
neurologiques dans la population ouvrière belge 130
3. Etudier la relation entre ces prévalences de problèmes MS et neurologiques et les
facteurs individuels, les facteurs biomécaniques et les caractéristiques
d'exposition aux vibrations 130
4. Discuter la validité de la pondération fréquentielle proposée par
la norme ISO 5349 130
5. Etudier la relation entre les différents stades d'atteinte neurologiques de l'échelle
de Stockholm et les résultats de certains tests fonctionnels et sensitifs 131
6. Prédire l'atteinte neurologique en fonction de la nature de l'exposition aux vibrations 131
7. Déterminer des valeurs limites de l'exposition aux vibrations 131
B I B L I O G R A P H I E 132
*
* *
viiAVANT PROPOS
Sur base d'études réalisées à l'étranger, on peut estimer en Belgique à quelque 50.000 le nombre de
travailleurs qui seraient exposés de manière très importante aux vibrations des machines vibrantes.
Cette exposition aux vibrations manubrachiales est connue comme pouvant entraîner:
• des problèmes ostéo-articulaires au niveau principalement des poignets et des coudes;
• des problèmes vasculaires: le phénomène du doigt blanc d'origine vibratoire au niveau des
mains;
• des problèmes neurologiques.
La présente étude concerne la détection précoce de ces troubles neurologiques. Ils consistent en une
neuropathie sensitive diffuse qui, à la différence de la polyneuropathie périphérique, ne concerne que les
membres supérieurs, voire les mains. Cette neuropathie périphérique se traduit par une élévation des seuils
de perception des vibrations, de la pression et de la chaleur. Elle reflète une perturbation fonctionnelle des
nerfs périphériques et des terminaisons nerveuses sensitives sans atteinte du système nerveux central. Elle se
traduit par des picotements et engourdissements des mains au début insignifiants mais susceptibles
d'influencer par la suite la dextérité manuelle et dès lors les performances manuelles. Cette interférence
pourrait tout autant apparaître suite à des modifications transitoires des seuils de sensibilité résultant d'une
exposition à court terme aux vibrations. L'ampleur de ces élévations transitoires ainsi que leur récupération
dans le temps reste à quantifier en fonction de l'intensité, de la fréquence et de la durée des vibrations.
Le but de la présente recherche prospective est d'étudier la relation de cause à effet entre les caractéristiques
d'exposition tant biomécaniques que vibratoires, les caractéristiques anthropométriques et sociales et
l'apparition et le développement de cette atteinte neurologique.
Les problèmes qui se posent sont:
1. la quantification de l'exposition aux vibrations et en particulier la validité de la pondération en
fréquence préconisée par la norme ISO 5349 (1986);
2. la quantification de l'astreinte. Une échelle de gradation des symptômes neurologiques a été proposée
(échelle de Stockholm) (Brammer et al., 1987), basée sur les plaintes des sujets. De même une échelle
est utilisée en rapport avec certains tests pour décrire la sévérité de l'altération du toucher (toucher
normal, diminution de la perception du toucher léger, sensation protectrice diminuée et perte de
sensation protectrice).
Reste à corréler ces échelles subjectives avec des tests objectifs permettant de mieux authentifier et
quantifier l'atteinte.
La présente étude est complémentaire à celle menée entre 1990 et 1994 (Malchaire, 1995) dans le cadre du
programme "Risques pour la santé" des Services fédéraux des Affaires scientifiques, techniques et culturelles.
Cette étude précédente s'intéressait à la pathologie musculosquelettique et neurologique liée au travail de
force et répétitif, à l'exclusion des vibrations. La présente recherche couvre cet aspect.
Les pathologies neurologiques rencontrées dans les deux cas présentent des points communs mais semblent
d'origines différentes. Le syndrome du canal carpien est une des pathologies principales liées au travail
répétitif. Il s'agit cependant d'une neuropathie de compression due à la compression du nerf médian dans le
canal carpien lors d'efforts réalisés de manière répétitive avec des mouvements de flexion et d'extension du
poignet. Au contraire, la neuropathie due aux vibrations résulte d'une perturbation fonctionnelle des nerfs et
terminaisons nerveuses sensitives périphériques, perturbation qui n'est pas limitée aux zones innervées par le
nerf médian, mais s'étend à toute la main.
Quoiqu'il en soit, cette neuropathie se traduit par des picotements et des engourdissements de la main qui
peuvent avoir des répercussions du même ordre sur les conditions de travail.
Les principaux objectifs de la présente étude sont de:
1. Réaliser une synthèse de l'abondante littérature qui existe à la fois au sujet des problèmes
musculosquelettiques du membre supérieur et des problèmes liés à l'utilisation des machines vibrantes.
2. Décrire les prévalences de problèmes vasculaires et neurologiques dans des populations ouvrières belges
où le problème est largement ignoré.
Programme d’appui scientifique à la protection des travailleurs [94-98] -1-
Rapport final PS/10/0283. Etudier la relation entre prévalences de problèmes neurologiques et facteurs individuels, facteurs
biomécaniques et caractéristiques d'exposition aux vibrations (intensités, fréquences, durées).
4. Emettre un jugement quant à la validité de la pondération fréquentielle proposée par la norme ISO 5349.
5. Mettre en évidence si possible une valeur limite de la dose de vibration.
6. Etablir la relation entre la définition subjective de l'atteinte (échelle de Stockholm) et les résultats de
tests quantitatifs portant sur l'atteinte isolée des mécanorécepteurs, sur la qualité de la sensibilité tactile
ou sur la capacité fonctionnelle de la main.
7. Décrire l'évolution de l'atteinte neurologique en fonction de la nature de l'exposition aux vibrations.
Programme d’appui scientifique à la protection des travailleurs [94-98] -2-
Rapport final PS/10/028