Type de document
Rapports de recherche scientifique
Année de publication
2014
Langue
Français
Résumé
L’exposition aux vibrations est une préoccupation importante au regard de la prévention des troubles musculo-squelettiques aux membres supérieurs. Les vibrations main-bras sont spécifiquement reconnues pour être la cause du syndrome des vibrations, une maladie atteignant les doigts et la main en matière vasculaire, musculo-squelettique et neurosensoriel. De longues durées et de fortes intensités de vibration peuvent accélérer l’apparition des symptômes.
Cette étude, qui comporte deux volets, a servi à explorer différentes variables pouvant influencer la transmission de la vibration aux membres supérieurs tout comme la sollicitation musculaire. Douze participants regroupés selon deux somatotypes (six ectomorphes et six mésomorphes) ont participé à chacun de ces volets. L’utilisation d’un pot vibrant a permis de contrôler certaines variables afin d’exposer les sujets à diverses combinaisons d’amplitude (2,5 m/s2, 5 m/s2 et 10 m/s2) et de fréquence (20, 40 et 65 Hz) de vibration pour les deux volets. La tâche des sujets consistait à maintenir la poignée instrumentée du pot vibrant pendant une période de dix secondes.
Le but de cette étude était de mesurer la transmission des vibrations ainsi que le taux de sollicitation des muscles en fonction de différentes variables biomécaniques. Pour le premier volet, ces variables étaient la force de préhension (25 N, 50 N et 100 N) et la déviation du poignet (neutre, abduction et adduction). Le deuxième volet évaluait l’effet des moments de force (1, 2 et 4 Nm) exercés au poignet et différentes forces de poussée (0, 20 et 40 N) exercées sur la poignée.
L’électromyographie a été utilisée afin de mesurer l’activité myoélectrique de plusieurs muscles importants. De plus, deux accéléromètres triaxiaux disposés au poignet et au coude ont permis d’observer l’amplitude de la transmission des vibrations selon les différentes variables étudiées.
Les résultats ont permis de conclure qu’une force de préhension plus importante entraînait une transmission plus élevée de la vibration au membre supérieur. De plus, les sujets de type ectomorphe avaient tendance à transmettre de façon plus importante les vibrations et à solliciter davantage certains muscles (extenseur commun des doigts). L’augmentation du moment de force, et de la force de poussée) a généralement eu pour effet d’amplifier la transmission de vibration ainsi que la demande musculaire. Les variables de vibration ont permis de déceler la présence d’un réflexe tonique vibratoire significatif, mais de faible importance. Finalement, il semble que la combinaison d’une haute amplitude (10 m/s2) et d’une faible fréquence (20 Hz) de vibration était celle où les contraintes musculaires pour le membre supérieur étaient les plus élevées. Abstract
Exposure to vibration is a significant issue in the prevention of musculoskeletal disorders of the upper limbs. Hand-arm vibration is specifically recognized as the cause of vibration syndrome, a disease of the fingers and hand with vascular, musculoskeletal and neurosensory components. Long-term and high-intensity vibration can hasten the onset of symptoms.
This study, which included two components, explored variables that can affect the transmission of vibration to the upper limbs as well as muscle load. Twelve participants divided into two somatotypes (six ectomorphs and six mesomorphs) participated in each component. A vibrator was used to control specific variables and expose the subjects to various combinations of vibration amplitude (2.5 m/s2, 5 m/s2 and 10 m/s2) and frequency (20, 40 and 65 Hz) for the two components. The subjects were asked to hold the vibrator’s instrumented handle for ten seconds.
The purpose of this study was to measure the transmission of vibration and muscle load based on different biomechanical variables. For the first component, these variables were gripping force (25 N, 50 N and 100 N) and wrist deviation (neutral, abduction and adduction). The second component evaluated the effect of moments of force (1. 2 and 4 Nm) exerted in the wrist and different thrusting forces (0. 20 and 40 N) exerted on the wrist.
Electromyography was used to measure the myoelectric activity of several major muscles. In addition, two triaxial accelerometers attached to the wrist and elbow were used to determine vibration transmission amplitude based on the different variables studied.
The findings indicated that stronger gripping force increased the transmission of vibration to the upper limb. Moreover, the ectomorph subjects tended to transmit more vibration and make greater use of certain muscles (extensor digitorum communis). An increase in moment of force and thrusting force generally led to greater vibration transmission and muscle demand. The vibration variables indicated the presence of a significant but minor tonic vibratory reflex. Lastly, it seems that the combination of high amplitude (10 m/s2) and low frequency (20 Hz) of vibration was the one with the highest upper limb muscle constraints.
ISBN
9782896317172
Mots-clés
Mesure des vibrations, Vibration measurement, Transmission des vibrations, Vibration transmission, Main, Hand, Bras, Arm, Force de préhension, Grip strength, Force musculaire, Muscular strength, Électromyographie, Electromyography
Numéro de projet IRSST
0099-9080
Numéro de publication IRSST
R-815
Citation recommandée
Marchand, D., Marcotte, P., Larivière, C., Kelly, C. et Mandeville-Gauthier, V. (2014). Outils vibrants : paramètres biomécaniques et sensorimoteurs affectant la réponse biodynamique du système main-bras (Rapport n° R-815). IRSST.