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Une approche multi-échelles pour la prédiction de certains effets des vibrations mécaniques sur le réseau vasculaire digital.

Etude

En France, près de 11 % des salariés sont exposés à des vibrations transmises au membre supérieur. Une exposition prolongée à des vibrations de niveau élevé peut entraîner des troubles vasculaires comme le syndrome de Raynaud d’origine vibratoire. L’estimation réglementaire de l’exposition journalière aux vibrations ne garantit pas, aujourd’hui, une protection suffisante des salariés au regard de cette pathologie. Pour définir une dose vibratoire qui reflèterait mieux les effets physiopathologiques du syndrome de Raynaud vibratoire, nous avons modélisé l’apparition de ce syndrome en deux étapes. La première consiste à mesurer, sur une cohorte de volontaires, la baisse des forces de cisaillement exercées par le sang sur les parois de l’artère (Wall Shear Stress – WSS) lors d’une exposition aux vibrations. Une réduction aigue, mais répétée du WSS peut conduire à une sténose artérielle caractéristique du Raynaud vibratoire. La seconde étape est alors consacrée à l’implémentation d’un modèle numérique mécano-biologique prédisant cette sténose artérielle en fonction du WSS. Nous avons montré que les vibrations réduisaient nettement le WSS (divisé par 3 par rapport à son niveau basal pour une vibration de 40 m.s-2). Cette baisse est indépendante de la fréquence d’excitation dans la gamme testée entre 31 Hz et 400 Hz. Par contre, le WSS décroit de façon logarithmique lorsque l’amplitude de la vibration augmente. Le modèle mécano-biologique a simulé une sténose artérielle de 30 % pour un salarié exposé 4 heures par jour pendant 10 ans. Ce modèle a aussi mis en évidence l’accumulation chronique d’une enzyme impliquée dans le remodelage des parois de l’artère : la métalloprotéase matricielle 2 (MMP-2). En connaissant l’exposition journalière (le modèle peut prendre en compte tout type de cycle d’exposition) et le WSS (ou de manière équivalente l’accélération sur la machine), le modèle mécano-biologique permet de déduire le degré de sténose (en tenant compte éventuellement de la variabilité interindividuelle) donc celui de la pathologie pour une exposition chronique aux vibrations. C’est une nouvelle définition de la dose vibratoire.

Disciplines de recherche
Vibrations
Etudes Publications Communications
Biomécanique
Etudes Publications Communications