Caractérisation mécanique du premier muscle interosseux dorsal de la main lors du serrage

L'exposition prolongée à des vibrations émises par des machines portatives peut être source de pathologies variées. Comprendre comment les vibrations se propagent à l'intérieur de la main est une question de recherche essentielle pour la prévention de ces pathologies. Dans ce cadre, il est important de connaître finement le comportement mécanique des muscles intrinsèques de la main car leurs propriétés peuvent être modifiées par la préhension qui découle de la contraction de ces mêmes muscles. Pour atteindre cet objectif, un dispositif a été élaboré pour mesurer les propriétés mécaniques du premier muscle interosseux dorsal (PID), situé entre le pouce et l'index. Ce banc d'essais combine l'indentation quasi-statique, l'analyse mécanique dynamique et l'élastographie par ondes de cisaillement. Ceci a permis d'étudier respectivement les propriétés hyperélastiques, viscoélastiques et anisotropes du muscle. Les mesures ont été effectuées sur 27 volontaires avec des consignes de serrage variant de 0 à 40 % de leur force de serrage maximale. L'analyse de variance à mesures répétées et le calcul des corrélations croisées entre les techniques de mesure ont mis en évidence que les forces de serrage ont un effet statistiquement significatif sur le comportement mécanique du muscle PID. De plus, nos résultats soulignent que ce muscle se raidit lorsque le serrage augmente, et ce, principalement dans la direction longitudinale aux fibres musculaires. La raideur statique mesurée par indentation augmente de manière non linéaire avec la pénétration de l'indenteur, exhibant ainsi le comportement hyperélastique des tissus vivants. La raideur dynamique du muscle dépend fortement de la fréquence des vibrations. Elle est globalement constante jusqu'à environ 100 Hz (à serrage nul), puis augmente fortement. Le serrage modifie de façon plus importante la raideur dynamique des vibrations pour les fréquences comprises entre 20 Hz et environ 300 Hz : plus la force de serrage est importante, plus la raideur dynamique est élevée. En outre, le muscle PID dissipe la puissance mécanique quatre à six fois plus, entre 20 Hz et 80 Hz, lorsque la poignée est serrée au niveau de force maximale par rapport aux mesures à serrage nul. L'augmentation des forces de serrage accroit la puissance dissipée à l'intérieur des muscles de la main, ce qui pourrait être synonyme d'une augmentation des risques induits par les vibrations.