Type de document

Rapports de recherche scientifique

Année de publication

2004

Langue

Français

Résumé

Les troubles musculo-squelettiques liés au travail ont été désignés parmi les incapacités les plus fréquentes et les plus coûteuses dans les pays occidentaux. Les maux de dos se retrouvent en tête de liste de ces troubles. Une grande proportion de la population est affectée par ces troubles et les coûts d’indemnités de travail s’élèvent aux États-Unis à plusieurs milliards de dollars par année. En plus du fardeau économique substantiel, les individus souffrent d’une diminution de leur qualité de vie, de la morbidité de leur état ou d’une incapacité totale d’accomplir les activités de la vie quotidienne. Les tâches d’élévation de charges seraient la cause la plus probable à l’origine de ces troubles diversifiés et complexes.

Une approche cinématique est incorporée dans un modèle numérique d’éléments finis qui tient compte des muscles et de la colonne vertébrale passive avec des propriétés non linéaires. Ce modèle a pour but d’analyser les chargements occasionnés par les tâches en postures neutre ou fléchie avec ou sans poids supplémentaire. Les mesures ont été effectuées sur 15 sujets sains afin d’obtenir des données cinématiques pour ce modèle et des activités EMG pour valider les résultats. En plus, la marge de stabilité a été calculée en fonction des charges, postures, et dommages dans les tissus passifs/actifs. Dans le futur, l’évaluation des contraintes/déformations dans de multiples tissus pourra être effectuée par un autre modèle déjà existant.

Les résultats du modèle démontrent un accord satisfaisant avec les résultats expérimentaux. La force des muscles extenseurs a augmenté significativement en flexion en comparaison de celle dans la position debout. Par contre, cet effet s’estompe lorsqu’on compare les deux postures en flexion. La compression au niveau L5-S1, en position debout, a augmenté de 570N à 753N lors du soulèvement de 180N. De plus cette dernière est passée de 1912N à 3308N en flexion de ~40° et de 2332N à 3850N en flexion de ~65° en soulevant la même charge. Les composantes passives (colonne vertébrale/muscles) ont résisté jusqu’à 77% du moment net durant les tâches en flexion.

Il semble exister un compromis entre la diminution des contraintes/déformations dans les parties passives (exigeant des faibles forces musculaires) et l’augmentation de la marge de stabilité du système (exigeant de plus grandes forces musculaires). La co-activité abdominale est plus efficace pour l’amélioration de la stabilité que l'activité des muscles extenseurs. Ceci est dû aux plus grands bras de levier que possèdent les muscles abdominaux. La position de la charge externe affecte aussi la stabilité; cependant, les tâches effectuées avec des charges plus lourdes n’assurent pas nécessairement une meilleure stabilité du système. Les dommages diminuant la rigidité passive exigent de plus grandes activations compensatoires des muscles menant à de plus grandes forces sur la colonne. Par conséquent, des risques majeurs de dommages additionnels aux tissus de la colonne ou un niveau de fatigue musculaire élevé peuvent être entraînés.

Une évaluation raisonnable des efforts subis par la colonne vertébrale, au cours des travaux de manutention, permet de déterminer plusieurs facteurs primordiaux. Les niveaux admissibles et la limite plus sécuritaire des charges pouvant être supportées par l’humain en milieu du travail, ainsi que les postures optimales pour la réduction des risques de blessures et de maux de dos peuvent être déterminées. Cette recherche contribue à évaluer la distribution des charges entre les éléments passifs et actifs ainsi qu’au niveau des tissus biologiques. Ces données précieuses permettront ensuite d’évaluer des performances physiques, d’optimiser les exercices de réadaptation de même que les opérations thérapeutiques en plus d’intervenir dans les méthodes de conception de prothèses.

Mots-clés

Soulèvement des charges, Manual lifting, Posture de travail, Work posture, Lésion de la colonne vertébrale, Spinal injury, Mesure de la charge physique, Measurement of physical workload, Modèle, Model, Maux de dos, Backache

Numéro de projet IRSST

0098-0090

Numéro de publication IRSST

R-382

Télécharger

Partager

COinS