Chaussures de sécurité et ergonomie : L'impact de la fatigue des membres inférieurs sur la productivité et la santé des travailleurs, et les implications pour les chaussures
Introduction
La fatigue au travail touche 38 % des travailleurs dans l'ensemble de l'économie et on estime qu'elle coûte aux entreprises américaines plus de 101 milliards de dollars en perte de productivité chaque année.1 Les industries dont la main-d'œuvre doit rester debout pendant des périodes prolongées ou effectuer des tâches plus exigeantes sur le plan physique présentent des niveaux de fatigue plus élevés que les autres secteurs de l'économie.
Pourquoi la fatigue des membres inférieurs est-elle importante ?
L'impact de la fatigue sur la productivité des travailleurs n'est souvent pris en compte qu'au niveau central ; cependant, dans les lieux de travail qui exigent une station debout prolongée et des tâches physiquement exigeantes, la fatigue au niveau local, y compris au niveau des membres inférieurs, peut avoir un impact majeur sur la productivité et le bien-être des travailleurs. Dans une étude portant sur 407 travailleurs de l'industrie manufacturière, 68 % des travailleurs ont signalé une fatigue des membres inférieurs.2 La fatigue des membres inférieurs a également affecté 34 % des activités des travailleurs en dehors du travail, et 20 % d'entre eux recherchaient un traitement médical pour leurs symptômes.2 En outre, les travailleurs qui ont signalé une fatigue des membres inférieurs ont également fait état d'un engagement et d'une satisfaction professionnelle moindres.2 La mise en œuvre de politiques et de procédures sur le lieu de travail visant à minimiser la fatigue des membres inférieurs sur le lieu de travail est nécessaire pour maximiser la productivité et améliorer le bien-être des travailleurs.
Causes de la fatigue des membres inférieurs sur le lieu de travail
Marche et station debout
La fatigue des membres inférieurs au travail est considérée comme étant causée par deux facteurs. Le premier est la contraction musculaire répétitive et prolongée pendant la journée de travail en raison de la marche. Lors de la marche, le corps doit remplir plusieurs fonctions contrastées - pendant la phase de chargement, il doit absorber toute force d'impact et s'adapter à la surface et, pour ce faire, il utilise un mouvement synchronisé entre les articulations du pied et de la jambe par le biais d'une contraction musculaire contrôlée afin d'amortir les vibrations de l'impact. Pendant cette phase, les muscles et les tendons emmagasinent de l'énergie élastique qui est restituée lorsque l'unité musculo-tendineuse se rétracte pendant la propulsion. En synergie avec ce recul élastique, les muscles se contractent pour propulser le corps vers l'avant.
Le deuxième facteur dans la génération de fatigue est l’accumulation de métabolites ou de déchets en raison de l’accumulation de sang dans les membres inférieurs pendant la position debout prolongée.3 Les interventions visant à minimiser la fatigue au travail doivent être harmonisées avec la fonction du corps et s'attaquer aux multiples facteurs liés à la fatigue des membres inférieurs.
Conception des chaussures
Dans de nombreux lieux de travail industriels, les chaussures de sécurité sont portées pour protéger contre les lésions traumatiques du pied. Cependant, une mauvaise conception des chaussures de sécurité contribue de manière significative à la fatigue sur le lieu de travail. Pour chaque 100 g ajouté au pied, la demande en oxygène augmente de 1 % en raison du travail musculaire supplémentaire requis pour déplacer le poids excédentaire.4 Le poids des chaussures de sécurité peut varier de 300 g par côté pour des modèles comparables, ce qui est suffisant pour faire des différences significatives dans le niveau de fatigue des travailleurs. Les chaussures rigides modifient également la tactique de production d'énergie du corps en réduisant la production d'énergie au niveau de la cheville et en augmentant le travail au niveau des hanches et des genoux, ce qui réduit l'efficacité de la marche.5 Les chaussures de sécurité à semelle dure augmentent également les risques de développer une fatigue des membres inférieurs de 2. Cette augmentation est comparable au risque accru de fatigue des membres inférieurs chez les travailleurs ayant des antécédents d'arthrose des membres inférieurs.2 Les surfaces de travail dures sont également associées à des niveaux accrus de fatigue des travailleurs en raison de l'absence d'atténuation des chocs. L'optimisation de la conception des chaussures pour minimiser la génération de fatigue constitue l'intervention la plus rentable pour réduire la fatigue des membres inférieurs au travail.
Comment réduire la fatigue des membres inférieurs sur le lieu de travail ?
Poids des chaussures
Les chaussures de sécurité et de travail peuvent jouer un rôle clé dans la réduction de la fatigue au travail. Les chaussures de sécurité peuvent être fabriquées avec des embouts de sécurité composites légers qui peuvent être 40 % plus légers que les embouts en acier. En raison de l'emplacement distal de l'embout, la réduction du poids à cet endroit a le plus grand impact sur le travail musculaire. Le poids total des chaussures peut être encore réduit par une conception et une ingénierie intelligentes afin de réduire davantage le poids total et son impact sur la fatigue du travailleur. La priorité doit toujours être donnée à la conception de chaussures légères offrant les caractéristiques de protection nécessaires pour l'application concernée.
Régularité de la chaussure
Lors de la marche, le pied et la cheville effectuent des mouvements importants pour s'adapter à la surface du sol et générer une force de propulsion. Les chaussures qui ne permettent pas le mouvement requis peuvent réduire l'efficacité du mouvement en modifiant la façon dont le corps génère de la puissance.5 Pour cette raison, les chaussures rigides ne devraient pas être assimilées à la sécurité des travailleurs.5 Au lieu de cela, des chaussures avec une flexibilité appropriée dans l'avant-pied et la tige dans le sens avant/arrière devraient être choisies pour permettre un mouvement approprié et une démarche efficace.
Amortissement de la chaussure et retour d'énergie
Pour que l'amortissement des chaussures joue un rôle efficace dans la gestion de la fatigue au travail, sa fonctionnalité doit être synchronisée avec la démarche naturelle de l'utilisateur. Pendant la marche, les forces de réaction au sol sont caractérisées par une courbe en double bosse, comme le montre la figure 1. Pendant les 20 premiers pourcents de la phase de contact avec le sol, la chaussure doit absorber l'énergie pendant la charge et réduire les vibrations musculaires. Lorsque le centre de masse du corps se déplace vers l'avant sur le pied porteur, la chaussure doit restituer l'énergie stockée dans le talon pour aider à décharger l'arrière-pied et transférer le poids sur l'avant-pied afin d'entamer la phase de propulsion. Lorsque l'avant-pied commence à supporter le poids du corps, l'avant-pied de la chaussure doit stocker de l'énergie et la restituer pendant les 20 % restants de la phase d'appui. De même, lors d'une station debout prolongée, le rembourrage de la chaussure doit avoir une élasticité élevée et des caractéristiques de retour d'énergie pour minimiser le développement de la fatigue.6 L'intégration des caractéristiques d'absorption des chocs et de retour d'énergie élevé fait une différence significative dans la fatigue des membres inférieurs sur le lieu de travail.
Résumé
La fatigue des membres inférieurs touche plus de deux tiers des travailleurs de l'industrie manufacturière, ce qui a un impact sur la productivité au travail et sur le bien-être général des travailleurs en dehors du travail. Des chaussures de sécurité mal conçues sont un facteur important de la fatigue au travail, alors que des chaussures légères de nouvelle génération peuvent réduire de manière significative la fatigue au travail. Lors du choix de chaussures de sécurité offrant le niveau de protection approprié, il convient de sélectionner des chaussures légères, flexibles et dotées d'un amorti qui absorbe et restitue des niveaux élevés d'énergie afin de minimiser la fatigue des membres inférieurs sur le lieu de travail.
Références
1. Ricci JA, Chee E, Lorandeau AL, et al, (2007). Fatigue in the U.S. Workforce : Prevalence and Implications for Lost Productive Work Time. Journal of Occupational and Environmental Medicine 49(1), 1-10.
2. Gell N, Werner RA, Hartigan A, et al, (2011). Risk Factors for Lower Extremity Fatigue Among Assembly Plant Workers (Facteurs de risque de fatigue des membres inférieurs chez les travailleurs des usines d'assemblage). American Journal of Industrial Medicine 54(3), 216-223.
3. Antle DM et Côté JN. (2013). Relationship Between Lower Limb and Trunk Discomfort and Vascular, Muscular and Kinetic Outcomes During Stationary Standing Work. Gait and Posture 37(4), 615-619.
4. Legg SJ et Mahanty A. (1986). Energy Cost of Backpacking in Heavy Boots. Ergonomics 29(3), 433-438.
5. Cikajlo I et Matjačić Z. (2007). L'influence de la rigidité de la botte sur la cinématique et la cinétique de la marche pendant la phase de stance. Ergonomics 50(12), 2171-2182.
6.Cham R et Redfern MS. (2001). Effect of Flooring on Standing Comfort and Fatigue (Effet du revêtement de sol sur le confort de la station debout et la fatigue). Human Factors 43(3), 381-391.
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