UNE POSITIONRESPONSABLEAméliorer le confort des employés en position debout

Par Professeur Redha Taiar

Professeur Biomécanique, Ergonomie et Recherche Clinique

à l’Université de Reims Champagne Ardenne, France

www.redha-taiar.com

1. Objet de la recherche

2. Protocole Expérimental

3. Descriptif de la position debout : La Pression Plantaire

4. Tests

5. Résultats

6. Témoignages & Conclusions

7. Conseils aux travailleurs

8. A propos de l’auteur : Professeur Redha Taiar

Table des matières

2 3

Objet de la recherche 1

Larecherchemenéeviseàaméliorerle

confortdesutilisateursautravailenétudiant

l’ergonomiegestuelleetenminimisantles

contraintesarticulairesdansdessituations

expérimentalesréelles.

Etudierlapositiondeboutducorpshumain,

ajustersessegmentspourlemaintiendeson

équilibre,diminuerlesTMSsontlesprincipaux

facteursàmettreenévidencepouraméliorer

lequotidiendesutilisateurs.

Apartirdel’optimisationdesnouveaux

matériaux,leprojetconsisteàdévelopperetà

validerdesprototypesdestinésàl'amélioration

ergonomiqueautravailetàoptimiserleconfort

desutilisateurs(nouveauxtapisantifatigue).

4 5

UNE POSITIONRESPONSABLEAméliorer le confort des employés en position debout

Par Professeur Redha Taiar

Professeur Biomécanique, Ergonomie et Recherche Clinique

à l’Université de Reims Champagne Ardenne, France

Protocole Expérimental Population 1

6 7

1. Population

2. Périodedetest

3. Matérieldetest

4. Echelledemesurederéférence:l’échelledeBorg

180

160

140

120

100

80

60

40

20

0

AgeLengthYears of work

Lapopulationétudiéeestcomposéede10sujetsmasculinset10femininins.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

AgeTailleAncienneté

Moyenne

Période de test

2010 semaine42 Ressentidesopérateurssanslestapisantifatigue.

2011 semaine2 Ressentidesopérateursaveclestapisantifatigue.

2011 semaine6 Ressentidesopérateursenfonctiondutypedetapisantifatigue.

PÉRIODES DE TRAVAIL

Périodesdetravailconcernéesparl’étude:

Lematin:de8h00à12h00

L’aprèsmidi:de13h00à17h00

Mesuréaprès1,2,3,4,5,6heuresdetravailetenfindejournée.

QUESTIONNAIRES

8 9

2

DonnéesPréliminaires

Questionnaire

1

Questionnaire

2

Questionnaire

3

Test

1

Test

2

Matériel de test

Lesmesuressonteffectuéesàl’aided’une

plate-formeéquipéede1400capteursdepression.

Cetteplate-formeestplacéedevantlastationde

travail.

Pourcetest,j’aiutiliséuneplate-formedepression

plantaire«Zébris».Cetteplate-formepossèdeune

multitudedecapteursetvapermettredetranscrire

lespressionsexercéesparlespiedsendynamiqueou

enstatique.Cetteplaqueestmuniede32*47capteurs

soituntotalde1504capteurs.Uncapteurmesure

1cm²,auneprécisionde0,5N/cm²etunefréquence

d’acquisitionde60Hz.

10 11

2

Méthode de testEchelle de mesure de référence : l’échelle de Borg

2Point de jointures

Epaules

Coudes

Poignets

Mains

Hanches

Genoux

Chevilles

Pieds

Douleur colonne vertébrale

Cervicales

Dos

Vertèbreslombaires

Autres signesMigraines

Yeux

Oreilles

Estomac

Jambes

Stress

12 13

L’échelle de Borg permet de quantifier l’intensité des douleurs.

Echelle Borg CR10

Echelle Borg RPE

Aucune

Très légère

Légère

Modérée

Un peu lourde

Un peu plus lourde

Lourde

Très Lourde

Maximale

Aucune

Très très légère

Très légère

Légère

Moyenne

Lourde

Très lourde

Très très lourde

Extrêmement lourde

Anatomie du Pied

3

Vue Supérieure

Laformedupiedpeutêtre

comparéeàcelled’unehémi-

coupoleàconvexitéinterne.20

musclesintrinsèques(1deplus

quelamain).26piècesosseuses

->grandemobilité.

CunéiformeMédial

CunéiformeIntermédiaire

Naviculaire

Talus

Distales

Cunéiformelatéral

Cuboïde

Calcanéum

Hallux

Phalanges

Tarse

Métatarse

Proximales

5ieme4ième3ième2ième1er

14 15

La Position Debout : La Pression Plantaire

1. AnatomieduPied

2. LaPressionPlantaireenmarchant

3. LaPressionPlantaireenpositiondebout

Intermédiaires

3

3 points de contact Sol Les formes de Pied

Vue Supérieure

Cetripoded’appuiaveclesarches

permetuncontactaveclesol

quelquesoitlaconfigurationdu

sol(têtedu1ermétatarsienetdu

5èmemétatarsien,calcanéum).

Trèsbonnetransmissiondupoids

etdeseffortsducorps.

1. Le pied normal :

n’ayantpasdeproblème

biomécaniquemajeur.

2. Le pied creux :

caractériséparune

exagérationdelaconcavité

delavoûteplantaire.

3. Le pied plat valgus

Présentantunaffaissement

delavoûteplantaire.

Al’étatstatique,onpeut

constaterunedéviation

quirisquerades’accentuer

aveclareproductibilitédu

mouvement.

16 17

CunéiformeMédial

CunéiformeIntermédiaire

Naviculaire

Talus

Distales

Cunéiformelatéral

Cuboïde

Calcanéum

Phalanges

Tarse

Métatarse

Proximales

5ieme4ième3ième2ième1er

Intermédiaires

3

GRF Verticale : La marche normale

Pourunepersonnequimarche

normalementilydesphasesde

contactscaractériséespardesphases

temporellesrelativementréduites.

Danslecadredutravailnousnous

retrouvonsenfacedesituationde

piétinementfavorisantl’augmentation

descontraintesarticulairesetainsides

troublesmusculo-squelettiques(TMS).

Gait

Ground reaction in Normal Gait

A: Initial ContactB: LoadingC: Mid-stanceD: Push-offE: Toe-offF: Swing

Vertical GRF: Normal Gait

Cycle

1000

900

800

700

600

500

400

300

200

100

0

Forc

e (N

)

Nor

mal

iced

For

ce (%

Bod

y w

eigh

t)

120

100

80

60

40

20

0

Body weight

0 20 40 60 80 100

A A A

D

C

B

Ground reaction in Normal Gait

Gait Cycle

1000

800

600

400

200

0

-200

Forc

e (N

)

No

rmal

iced

Fo

rce

(% B

od

y w

eig

ht)

120

100

80

60

40

20

0

-20

Body weight

MedialML

AP

Anterior

Anteriorshear

Posteriorshear

Load

0 20 40 60 80 100

In Pen

300

230

150

100

80

30

10

18 19

Lapressionplantaireestdépendante

delazonedecontactdupiedavec

lesol.Unepressionimportantesera

prédominantedanslaqualitédu

mouvement.

Test

4

20 21

Test

1. Lesmesuresenpositiondebout

2. StatiquesansTapis

3. StatiqueavecTapis

4. DynamiqueavecTapis Cetteexpérimentationpermetd’observer

l’évolutiondelapressiondupiedlorsd’un

mouvementdéfini.Lesujetmaintientla

positiondeboutsurlaplate-formeZébris.On

observeaumêmemomentparundégradéde

couleurl’évolutiondesdifférentespressions

exercéesparlasurfacedupiedencontact

aveclamachine(dubleuaurougelapression

estcroissante).Lesacquisitionssefonten

positionstatiquereprésentéeparlemaintien

delapositiondeboutetenpositiondynamique

caractériséeparlamiseensituationdetravail

enfacedel’outildeproduction.

Lorsdecetteexpérimentation,laplate-formea

étéposéesurchaquetapisantifatigue.Letest

consistaitàresterdeboutpendant

3min.Nousenregistronsainsil’évolutiondes

pressionsplantairesenfonctiondel’apparition

delafatigueetnousquantifionsl’impact

des7heuresdetravailsurlecomportement

mécaniquedel’utilisateur.Pouraméliorerla

fiabilitédesrésultatsplusieurstestsontété

effectués.Lamêmeprocédureexpérimentalea

étéeffectuéepourl’analysedynamique.

Test

4

J’aiprisdanscecasquelquesimagespourillustrerladifférence

delastabilitéposturaleavecetsansutilisationdetapis.

Statique sans tapis

Statique en fonction du type de tapis

Statique avec tapis

StatiqueERIB556CushionEaseSolid™

StatiqueERIC479CushionTrax®

StatiqueATIAA450Skywalker™IIPUR

22 23

Lafiguremontrelarépartitiondespressions

souslepieddanslapositiondebout.J’ai

effectuéunenregistrementd’uneminutepour

déterminerl’évolutionducentredepression.

Lecerclerougeindiquecommentcederniera

évolué.Onconstatequelespointsdecouleur

rosesontrepartisàl’intérieurdececercle.

Cecitraduitquelecorpsabougépour

maintenirl’équilibre.Pluslecercleestrestreint

moinslecorpsbougerapourmaintenir

l’équilibre.

24 25

TestDynamique avec tapis

Analyse des données qualitatives

Dou

leur

sex

prim

ées

Nombrededouleursarticulairesexpriméesendébutdepostesanstapis

Douleursexpriméesenfindepostesanstapis

NombrededouleursarticulairesexpriméesendébutdeposteavecATIAA

DouleursexpriméesenfindeposteavecATIAA

NombrededouleursarticulairesexpriméesendébutdeposteavecERIB

DouleursexpriméesenfindeposteavecERIB

NombrededouleursarticulairesexpriméesendébutdeposteavecERIC

DouleursexpriméesenfindeposteavecERIC

4

Résultats

5

26 27

un dysfonctionnement

est constaté.”

“Sans tapis,

de l’équilibre de la personne

Résultats

Lesrésultatsobtenusmontrentquequelque

soitladuréedutest,lepiedetdonclecorps

bougeafindemaintenirl’équilibrenécessaire

aumaintiendelapositiondebout.

Sans Tapis

Onremarquequesanstapis,ilyaun

dysfonctionnementdel’équilibredela

personnepouvantprovoquerdespathologies,

oùrépétitivitéetautresfacteursdecontraintes

dutravailpeuventaccélérerleprocessus.

Résultats

28

Eneffet,maintenirlapositiondeboutnécessite

unéquilibreposturalleplusadaptépour

diminuerlespathologiesetleursconséquences

surlequotidiendesutilisateurs.

Danscetteétudenousavonsmontréqu’en

positionstatiquelecorpsdusujettestébouge

pourmaintenirsonéquilibre.Cettepremière

manipulation«variationdespressions

plantaires»apermisdemettreenévidencela

mouvanceducorpslorsdelapositionstatique.

29

Avec Tapis

Nousobservonsquedanslessituationsde

travailoùlesemployésfontconstammentde

petitsmouvements,lestapisantifatiguetestés

ontlapropriétéd’améliorerleconfortmusculo-

squelettiquepourlespostesenpositiondebout.

Celapeutêtrevérifiéparlaconstancede

l’évolutiondelacourbedelaforcependantle

mouvement.

Nousobservons,ici,qu’avecunerépartition

despressionsplantaires(30%et70%)la

chargeducorpssetrouveprincipalementdu

côtédroit.Cedéséquilibreesttrèsnéfastepour

lecorpshumain.

Résultats

30 31

Pressionmaximum

Minimumdepression

Avant-Pied(pointes)

Arrière-Pied(talon)Pourcentagedupoidssurlepiedgauche Pourcentagedupoidssurlepieddroit

Pied

gauche

Projectionducentre

degravité

6

TémoignagesCushion Trax®

André: Trèsbien,maisjeletrouvetropmou,

j’ail’impressiondem’endormirdessus,

autrementjen’aipasdefatiguesurcetapis.

Dolorès: J’aimebien,carilestbienrelaxantpourles

piedsetlafatigueestressentiebeaucoupplus

tard,quandjequitteletravail,j’aimoinsmal

auxjambes.

Adeline: C’estconfortableetadapté:jeressensmoins

defatigueauniveaudesjambes,enfinde

journée.

Estelle: Leplusmou,maisperceptiongênantedes

picotsauniveaudel’appui.

Ghislaine: Lemieux

Position debout sur un tapis antifatigue

Témoignages

6

Cushion Ease™

André: Parfait,c’estlemeilleur,jen’aipratiquement

pasdedouleurs.

Dolorès: J’aimebienaussicetapis,l’échauffementau

niveaudelaplantedespiedsetlesdouleursde

jambessontbeaucoupplustardifsqu’avant.

Adeline: C’estlemeilleur:sansdoutegrâceà

l’épaisseurdutapis,jemesensmieux,

j’aimoinsmalauxjambes.

Estelle: C’estlemeilleur:paraitplusduraupremier

abord,maisplusetsansirrégularités,moins

defatigueauniveaudesjambesenfinde

journéeetmoinscasséauniveaumusculaire

etarticulaire,meilleurabsorptiondescharges.

Ghislaine: C’estlemoinsbon:impressiond’appuyerplus

ducôtédroit,d’êtredéséquilibré,douleur

lombaire,douleurdanslesjambes.

32 33

Témoignages

André: Tropdur,«j’aitoujoursmalauniveaudela

plantedespieds».

Dolorès:

Adeline: C’estlemoinsbon:iln’estpasdutout

approprié,j’aitoujoursaussimalauxjambes

qu’avant.

Estelle: En2èmeposition:ilamortitmoinsbien,plus

dedouleursdanslesmolletsetlescuisses.

Ghislaine: Moinsconfortable:sensationsplusduresde

l’appui.

Skywalker™ II PUR

Conclusions

Leszonesdepressiondelaplantedupiedsur

lesoltraduisentlesdifférentesstratégiesmises

enplaceparchacunpour"tenirdebout":appui

plusimportantsurl’arrièredupiedousur

l’avantdupied;plussurlepieddroitouplus

surlepiedgauche.

Lesmusclesassurentlemaintiendenos

segmentssquelettiquesdanslaposition

verticaleetcorrigentenpermanencel’équilibre

del’ensemble.Lesdeuxpiedsreprésententle

pointdedépartdel’équilibre.

Bioméchaniquede la position debout

34 35

6

1. BioméchaniquedelaPositionDebout

2. UnSystèmeAutomatique

3. LaModificationduFonctionnementAutomatisé

Conclusions

36

Conclusions

Unsystèmeautomatique:cetétatpostural

(debout)estinstallédansnotreprogramme

neuro-musculaire,etcesonttoujoursles

mêmesmusclesquieffectuentletravail,

sansquenousenayonsconscience.Cette

"robotisation"dufonctionnementmusculaire

estenregistréeauniveauducerveauetsera

appliquéesystématiquementdanstoutesles

situations(mêmeendehorsdutravail).

Lesfibresmusculairesconcernéesparcette

programmationsontaussiappelées«fibres

cendrillons»,carmêmefatiguéeselles

effectuentletravail…C’estledébutdes

troublesmusculo-squelettiques(douleurs,

contractures,tendinites…).

L’appuidesplantesdepiedssurlesol,peut

donnerdesindicationssurlefonctionnement

deschaînesmusculairesemployées.On

constatequel’empreintedenospiedssurle

solestmarquéepardespressionsplusou

moinsfortes(soitl’appuiestplusimportanten

ARRIÈRE(lestalons),ouenAVANT(lapointe

despieds);soitversl’EXTÉRIEUR,soitvers

l’INTÉRIEUR,soitàDROITE,soitàGAUCHE…).

Un système automatique :

6

enreprenantlecontrôledelacommandedesmusclesauniveauducerveau.L’apprentissaged’unnouveaumodèlegestuelouposturaldemandeuneattentionetuneconcentrationparticulièrependantquelquessemaines.L’ancienmodèleseraalorsremplacéparlenouveauetfonctionneraaussidemanièreinconscienteetautomatique.Toutsystèmegestuelouposturalestcommandéparlecerveau,quipermetlecompromisentrerapiditéd’exécutionetéconomie.Quandlesystèmesedéséquilibre,larapiditéestconservéeaudétrimentd’unedépensed’énergieaccrue(fatigue).Enrésumé,pourretrouverl’équilibre«rapidité/économie/efficacité»,ilestnécessairedereprendreconsciencedesdifférentsappuisausoletdutravailmusculaireleplusopportun(despiedsàlatête).Celapeutsefairesimplementenmodifiantlesappuisausol:seforcerdetempsentempsàdéplacerl’appuiversl’avantpied,ouversl’arrièrepied;verslebordexternedupiedouverslebordinterne;ouencoreplusàdroitepuisplusàgauche.

La modification de ce fonctionnement automatiséest possible…

Conseils aux travailleurs

7

38 39

1. Varierdesappuissurlespieds

2. Utiliserlestapisantifatigues

Conseils aux travailleurs

L’explicationdelabiomécaniqueetla

visualisationsurécrandesappuisausol

permettentdeproposeretdejustifierl’utilité

dechangerlesappuisenpositiondebout.

Régulièrement,pendantunepérioded’un

mois,ilestrecommandédechangerlasurface

d’appuiàl’intérieurdelachaussure.

Proposition d’une méthode pour

rééquilibrer le fonctionnement musculaire

Conseils aux travailleursConseils aux travailleurs

7

Utiliser les tapis antifatigue

Ledeuxièmevoletd’améliorationseraapportéparlesol,par

l’utilisationdetapisantifatigueconstituésdematériauxissusdes

derniersprogrèsdelatechnologie.

L’utilisationdutapisantifatiguepermetuneéquilibrationcorrecteet

unerépartitionuniformeentrelepieddroitetlepiedgauche.Cette

constatationpeutsefairepourl’ensembledestapis.Ilestànoterque

cetéquilibrevas’accroîtreenfonctiondel’adaptationdutapisutilisé.

Desrecommandationsontétédonnéesàchaqueutilisateur

pourbénéficierdesmeilleursconseilsdecetteexpérimentation.

L’utilisationdestapisantifatigueapermisdemettreenévidenceles

bienfaitsdesmatériauxnouveauxpourl’optimisationdelamécanique

humaine.

40 41

Varier les appuis des pieds

Lavariationdesappuisestlepremiervoletd’améliorationdelapositiondebout,

initiéeparlapersonneelle-même:

-Appuyerenavant(plierlégèrementlesorteils,

engriffantlasemelledeschaussures)

-Appuyerenarrièresurlestalons(leverlégèrementlapointedespieds,

entouchantlachaussureaveclesonglesdesorteils)

-Appuyersurlebordexternedupied

-Appuyersurlebordinternedupied

-Appuyerplusàdroite

-Appuyerplusàgauche

A propos de l’auteur

8

Prof. Redha Taiar

Email:redha.taiar@univ-reims.fr

Tel:+330677944628

Fax:+330326913806

www.redha-taiar.com

Prof.Dr.RedhaTaiarestunexpertenbiomécanique,enlocomotion

humaine,enanalysecinématiqueetentechnologiesbiomédicalesà

l’UniversitédeReimsenFrance.

• Professeuràl’universitédeReimsChampagneArdenne,

• ResponsableduMasterEuropéende«Biomécanique,

ErgonomieetRechercheClinique»,

• Responsabledel’axebiomécaniquedanslelaboratoire

«GroupedeRechercheenSciencespourl’Ingénieur,GRESPI»,

• Vicedoyendel’unitédeformationetrechercheenscienceet

techniquesdesactivitésphysique

Pourplusd’informationconcernantsontravail:

www.redha-taiar.com

42 43

www.notrax.eu