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LES ASTREINTES THERMIQUES Dr FOGLIA Bruno JDV Nancy 3,4,5 octobre 2005.

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1 LES ASTREINTES THERMIQUES Dr FOGLIA Bruno JDV Nancy 3,4,5 octobre 2005

2 INTRODUCTION La contrainte thermique astreintes physiologiques et psycho-sensori-motrices responsables : dysfonctionnement ou sollicitation excessive de lorganisme (25 % salariés jugent trop contraignantes les ambiances hygro-thermiques)

3 DEFINITION Homme = homéothermes : température centrale indépendante du milieu ambiant Le noyau (muscle,viscère) : produit la chaleur La périphérie (peau, tissus sous-cutanés) : lieu de transfert de la chaleur entre le noyau et lambiance Constance de la T° corporelle = équilibre entre production ou gain de chaleur (thermogénèse) et perte de chaleur ( thermolyse)

4 THERMOGENESE Elle est la somme de la chaleur dégagée ou produite par :

5 THERMOGENESE Le métabolisme de base : calories pour un homme de 70 kg, à jeun, au repos, à 18 °C, moyennement vêtu - Métabolisme constitué de milliers de réactions chimiques :certaines consomment de lénergie, dautres en produisent - Rendement jamais à 100% énergie « gaspillée » sous forme de chaleur - Tonus musculaire au repos : 30 % de la chaleur totale - Foie : organe le plus chaud du corps

6 THERMOGENESE Lexcercice musculaire : - Le rendement musculaire est faible : 80 % de lénergie consommée est dissipée en chaleur - Frisson = activité musculaire involontaire destinée à la thermogénèse - Impossible de réduire la production de chaleur autrement que par limmobilité complète Les métabolismes ajoutés, en particulier lalimentation

7 LA THERMOLYSE Le corps humain échange de la chaleur avec le milieu ambiant Les transferts se font toujours du milieu le plus chaud vers le milieu le plus froid Les échanges au niveau interfaces peau - ambiance et voies respiratoires - ambiance se produisent selon 4 modalités

8 LA THERMOLYSE le rayonnement infrarouge la convection la conduction lévaporation - sudation

9 LE RAYONNEMENT INFRAROUGE = échange thermique entre la peau et les éléments solides placé dans lenvironnement Tout corps porté à une certaine T ° émet un rayonnement infrarouge qui entraîne une dissipation dénergie vers lextérieur De la même manière il peut en absorber (selon sa couleur) Mécanisme dimportance modéré

10 APPLICATION Nature des vêtements : - T° ambiante < T ° corps vêtement séchauffe par absorption du rayonnement émis protection contre le refroidissement - Réfléchir le rayonnement émis par les sources de chaleur protège le corps contre un échauffement excessif (couleur blanche, vêtements aluminisés )

11 LA CONVECTION = échange entre le corps et un fluide ( air, eau) en mouvement En milieu aquatique : échanges 25 fois + élevé quavec lair Air réchauffé au contact de la peau tend à se déplacer vers le haut ( + léger), et est remplacé par de lair + frais Echange si renouvellement du fluide (ventilateur, vent, mouvement du sujet) Mécanisme de déperdition de chaleur + important que le rayonnement

12 APPLICATION Nature des vêtements : Empêche la convection donc porter des vêtements légers et amples quand il fait chaud

13 LA CONDUCTION = échanges par contact direct entre deux solides Proportionnel au gradient de T°, au coefficient déchange, à la surface corporelle déchange Peu efficace = 3% des échanges thermiques

14 APPLICATION Points de contact entre lopérateur et des surfaces froides (ou chaudes) : - semelles des chaussures, - manipulation dobjets froids (ou chauds)

15 EVAPORATION - SUDATION Evaporation = mécanisme prépondérant de la thermolyse Perte de vapeur deau par les poumons : négligeable pour lhomme (1/2 l par 24 h ) Perspiration : diffusion de leau des couches superficielles de la peau vers l extérieur (1/2 l par 24 h) Sudation : sueur secrétée à la surface de la peau qui accroît considérablement lévaporation.

16 EVAPORATION-SUDATION Mouillure de peau = surfaces mouillées /surface corporelle totale Lévaporation de leau saccompagne dune perte de chaleur Très efficace : 1 litre deau évaporée permet déliminer 580 kcal (leau pour changer détat et sévaporer emprunte « des calories » à la peau qui se refroidit) Mais lair ambiant doit être renouvelé et non saturé en vapeur deau

17 APPLICATION Vêtements et évaporation : Vêtements la couche dair se renouvelle mal et est saturée dhumidité lévaporation de la sueuret mouille la peau Sueur qui sécoule vers le sol ne participe pas au rafraîchissement vêtements légers permettant de retenir la sueur sans empêcher son évaporation

18 EQUILIBRE THERMIQUE Lhomme est un homéotherme = T° centrale doit être maintenue constante A léquilibre, le bilan thermique entre lhomme et son environnement se définit par léquation :

19 Bilan thermique B = M +/- P +/- C +/- R - E M : métabolisme énergétique lié au travail et au métabolisme de base P : échange thermique par conduction C : échange thermique par convection R : échange thermique par rayonnement E : échange thermique par évaporation

20 ASTREINTES A LA CHALEUR En ambiance chaude, léquilibre du bilan thermique met en jeu plusieurs mécanismes se traduisant par : - Une astreinte thermostatique - Une astreinte circulatoire - Une astreinte sudorale

21 L ASTREINTE THERMOSTATIQUE = élévation de la température superficielle cutanée par vasodilatation échange de chaleur par convection et rayonnement La température cutanée se situe normalement entre 28 et 36 °C, seuil dalarme à 42 °C, sensation de brûlure à 45 °C

22 ASTREINTE CIRCULATOIRE Découle de la précédente Vasodilatation périphérique Augmentation du débit sanguin et de la fréquence cardiaque Une partie du sang est détournée vers la peau lirrigation musculaire sera donc moins efficace en atmosphère chaude (fatigue musculaire)

23 LASTREINTE SUDORALE Lévaporation de la sueur est le moyen le plus efficace de lutter contre la chaleur Lévaporation de la sueur peut être entravée par le vêtement de travail Si la sueur ruisselle sur la peau, elle est inefficace Dépendante de la saturation de lair en humidité

24 LASTREINTE SUDORALE La sudation maximale ( S Max ) : quantité de chaleur maximale de sueur quun sujet peut fournir (5 litres/8 H) Sudation maximale admissible (D max) : 1,5 litre / H Evaporation requise (E req) nécessaire à léquilibre du bilan thermique Associée à E req, la sudation requise (S req) est la quantité de sueur quil faut évacuer

25 ACCLIMATEMENT A LA CHALEUR = lorsquun opérateur est soumis de façon habituelle à une même ambiance chaude modérée : Son astreinte thermique est plus faible, La sudation est plus importante, La température rectale est plus basse, L accélération cardiaque est plus modérée, La sueur a une concentration plus basse en sels, Lacclimatement doit être entretenu (disparition en 4 semaines).

26 INDICES DE CONTRAINTES OU DASTREINTES Permettent de : Déterminer si une situation de travail fait courir un risque Si durée dexposition doit être limitée Sur quel paramètre agir

27 INDICES DE CONTRAINTE De nombreux indices ont été proposés Lindice WBGT et la sudation requise sont les plus utilisés Ces 2 indices permettent avec précision dévaluer le bilan thermique

28 Le WBGT Évaluation simplifiée de la contrainte thermique Température humide naturelle (Thn) thermomètre à humide Température moyenne de rayonnement thermomètre à globe noir (Tg) Estime le caractère tolérable dune situation de travail Lindice WBGT a des limites Sert au dépistage

29 INDICE DE LA SUDATION REQUISE Permet une approche plus précise que le WBGT Permet de connaître le mécanisme sur lequel il faut agir Comporte 3 étapes: détermination de l E req ( daprès paramètres de base) pour conserver léquilibre thermique estimation de E max (selon possibilité mouillure et Pa), la mouillure cutanée requise est déterminée par E req E max détermination de S req à partir de E req, mouillure cutanée requise et dun rendement évaporatoire

30 INDICE DE LA SUDATION REQUISE Intérêt : proposer une limite de temps dexposition si lambiance thermique ne permet pas le maintien de lhoméothermie. La durée limite dexposition (DLE) obtenue à partir de lISR est comparée aux DLE obtenues à partir de grandeurs physiologiques (T° buccale, Fc repos, sudation mesurée).

31 INDICE DE LA SUDATION REQUISE A court terme : limiter lexposition à la chaleur pour éviter que le stockage de chaleur ne dépasse une valeur seuil A long terme:limiter lexposition pour que la perte hydrique ne dépasse pas une valeur critique

32 INDICES PHYSIOLOGIQUES Astreinte thermostatique : mesurage des températures corporelles ou de la fréquence cardiaque Astreinte sudorale

33 ASTREINTE THERMOSTATIQUE Mesurage des températures corporelles : Cinq sites de mesures (œsophage, rectum, tympan, CAE, cavité buccale) Concordance entre variation de t° centrale et variation de la tbu intérêt en situation de travail (facilité utilisation) Valeur limite admissible :1°C T°centrale Evaluation confort thermique tsk moyenne (pondération dun certain nbre de tsk locale ) Seuil douleur : tsk à 45°C

34 ASTREINTE THERMOSTATIQUE Mesure de la fréquence cardiaque : Cardiofréquencemètre FC / repos = composante thermique (dFCT) liée à T° centrale + composante motrice (dFCM) liée aux efforts musculaire Composante dFCM disparaît en 3 min (dFCT + long) EPCT = Fc r –Fc o (Fc r = moy Fc de récupération 3,4 et 5 min ) Valeur seuil de 20 bpm dEPCT

35 ASTREINTE SUDORALE Pesées des sujets Variation masse corporelle fonction : surtout : évaporation, variations entre les ingestion et les excrètats. et de façon négligeable : écarts de poids entre le CO2 expiré et l O2 inspiré Précisions des balances (début fin poste, avant après toilettes, les ingestions )

36 INDICES SUBJECTIFS En situation de contrainte thermique En situation de confort thermique Entretiens non directifs ou questionnaires

37 CHOIX DE LINDICE De nombreux indices existent Le WBGT et lindice de sudation requise sont les plus utilisés mais mesure de nombreuse grandeurs physique, mise en œuvre complexe… FC de repos plus simple à quantifier FC : indice fiable, facile à utiliser EPCT estimation de la T ° centrale ( mais validée quen situation de laboratoire )

38 PREVENTION

39 PREVENTION TECHNIQUE COLLECTIVE - Isolement ou isolation des sources de chaleur - Mécanisation des tâches, écrans absorbants entre source et travailleur - Ventilation, climatisation - Cabines climatisées de surveillance à distance - Boissons fraîches non alcoolisées à disposition

40 ORGANISATION DU TRAVAIL Période dacclimatement pauses de récupération temps dexposition Horaires de travail Travail déquipe à privilégier Adopter son propre rythme de travail Locaux climatisés

41 MESURES COMPORTEMENTALES Situation individuelle Se tenir informé (conditions météo…) Boire régulièrement (1 verre eau 15-20min ) Vêtements amples, légers, clair Se protéger tête du soleil Adapter son rythme de travail selon tolérance chaleur efforts physique (dans la mesure du possible ) source additionnelle de chaleur Signaler symptôme de malaise

42 HYGIENE DE VIE Vigilance si problème de santé et ou médicaments Eviter boissons alcoolisées Pas lieu de donner un apport de sel Limiter consommation de tabac (si pathologie respiratoire) Eviter les repas trop copieux

43 PRENVENTION TECHNIQUE INDIVIDUELLE - Vêtements métallisés ou résistants à la chaleur - Ecrans mobiles, lunettes protégeant des infrarouges - Vêtements refroidis par jets continu dair qui donnent de lair frais

44 INFORMATION ET FORMATION Sur les risques de lexposition à la chaleur Importance de lapport hydrique Premiers signes dintolérance Faciliter les pauses Travail en équipe Activité physique régulière meilleure adaptation à la chaleur

45 PREVENTION MEDICALE -Surveillance médicale spéciale (arrêté 11/07/1977) -Mesures (réalisées en milieu de travail) pouvant savérer complexe : T° peau (3 niveaux différents), FC, T° centrale - Hygiène alimentaire, importance des boissons - Acclimatement dune dizaine de jour

46 ASTREINTE AU FROID Deux objectifs : - Diminuer les pertes de chaleur par échange avec le milieu - Augmenter la production de chaleur

47 DIMINUER LES PERTES DE CHALEUR Vasoconstriction périphérique : – Pâleur cutanée –Maladresse musculaire Diminution de la T° cutanée : pertes thermiques par convection et radiation

48 AUGMENTER LA PRODUCTION DE CHALEUR Travail musculaire involontaire : –Les tremblements et les frissons –Contractions réflexes des muscles, 5 à 10 fois /sec –Constituent la thermogénèse de réchauffement –Produit à peu près 200 watts pour un homme de 70 kg

49 AUGMENTER LA PRODUCTION DE CHALEUR Travail musculaire volontaire –Apporte de la chaleur au prix dune dépense des réserves de lorganisme –Il faut donc augmenter lapport en aliments rapidement utilisables et aliments de réserve (ration lipidique..) –Pas dalcool car il entraîne une vasodilatation périphérique et donc une perte de chaleur

50 AUTRES REACTIONS Réactions non spécifiques au stress: cortisol plasmatique, adrénaline et noradrénaline Réactions des sujets non acclimatés : tendance hypoglycémie, cétonurie,acides gras non estérifiés

51 ACCLIMATEMENT AU FROID Parallèlement à la chaleur, il existe une phase dacclimatement au froid Meilleure tolérance (diminution des frissons)

52 PREVENTION

53 PREVENTION TECHNIQUE COLLECTIVE –Chauffer les locaux, pauses longues dans locaux chauffés permettant le séchage des vêtements de travail –Boissons chaudes, non alcoolisées –Chambres froides : installations de surveillance avec indication de présence de personnel, ronde en fin de poste, portes pouvant souvrir facilement de lintérieur –Plongée : durées limitées en fonction de la T° de leau

54 PREVENTION TECHNIQUE INDIVIDUELLE –Vêtements appropriés ( isolement thermique mesuré en clo) –Sous-vêtements (laine, coton ) pouvant être changés facilement –Chaussures ou bottes fourrées, chaussettes épaisses, changées facilement (chaussures de sécurité : coque et semelles métalliques bien isolées) –Gants fourrés (si possible à doigts séparés) –Plongée : combinaisons adaptées, chaussons et cagoules

55 PREVENTION MEDICALE –Chambres frigorifiques : surveillance médicale spéciale (arrêté 11/07/1977) –Vérifier l accoutumance au froid, rechercher signes de désadaptation –Jeunes de – de 16 ans : interdiction aux étalages extérieurs / Jeunes de – de 18 ans et femmes enceintes : interdiction si T° < O ° C –Ration alimentaire (lipides, glucides,vit C) ) boissons car sécheresse de lair

56 CONCLUSION

57 Plainte repérer objectivement la classe dambiance thermique WBGT inconfort ou situation de contrainte thermique Situation dinconfort (pas de risque santé ) paramètres ambiance thermique pourront être évalué Situation de contrainte thermique (risque santé) indice simple : Fc (pertinence entre dtbu et EPCT) Seuil de 20 bpm dEPCT si durée dexposition < 60 min Durée dexposition > 60 min mesure astreinte sudorale (pesée) en complément de celle de lastreinte thermostatique Pour prévention technique : ISR car évalue lorigine du risque

58 CAS CLINIQUES

59 CAS CLINIQUE N° 1 Une femme de 35 ans consulte en médecine du travail pour aggravation de sa maladie de Raynaud idiopathique à son poste de travail…….

60 HISTOIRE DE LA MALADIE En effet depuis quelques mois les épisodes syncopales se sont aggravées …….

61 ANTECEDENTS Ses antécédents sont marqués par une maladie de Raynaud idiopathique. Elle ne prend aucun médicament, et elle ne fume pas.

62 Son poste de travail ?

63 Elle est secrétaire….. Elle travaille dans une pièce mal chauffée (16 à 18 ° ), elle doit porter des gants pour taper sur le clavier de son ordinateur.

64 RECOMMANDATIONS Chauffer davantage la pièce. Elle doit éviter lexposition au froid et se protéger par des vêtements chauds. Un transfert dans une pièce mieux chauffée est demandé.

65 CAS CLINIQUE N ° 2 En mars 1996 (été austral à la Réunion), un homme de 35 ans, couvreur, présente une perte de connaissance brutale sur les lieux de son travail (toiture plate).

66 HISTOIRE DE LA MALADIE A la prise en charge, le SAMU note des convulsions généralisées, un collapsus cardio-vasculaire, une température supérieure à 42 °C.

67 HISTOIRE DE LA MALADIE En réanimation : diagnostic de coup de chaleur porté. A lexamen : - score de Glasgow égal à 3, - collapsus cardio-vasculaire, - oligo-anurie, - hémorragies diffuses, phlyctènes dorsales, - téguments secs et gris. La TDM cérébrale est normale.

68 HISTOIRE DE LA MALADIE Le bilan biologique objective : - un ionogramme normal, - une insuffisance rénale, - une cytolyse hépatique,des troubles de la coagulation majeurs.

69 HISTOIRE DE LA MALADIE Le traitement associe : - ventilation, - refroidissement par hémofiltration continue, glaçage, - Dantrolène, - transfusion de fibrinogène, de PFC, - remplissage vasculaire et amines vasopressives

70 HISTOIRE DE LA MALADIE Le décès survient à H4 dans un tableau de faillite multiviscérale

71 RECOMMANDATONS En milieu tropical, lactivité physique même modérée, expose lindividu non acclimaté,au coup de chaleur La phase dacclimatation au climat tropical (7 à 14 jours ) doit être respectée : - boissons abondantes, abstention de boissons alcoolisées, - port de vêtements amples et coiffure, - montée en charge progressive des activités physiques, sous peine daccident grave.

72 MERCI DE VOTRE ATTENTION


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