Un Laboratoire d'environnement contrôlé pour évaluer les effets du travail en ambiance chaude ou froide

aboratoire d'environnement contrôlé

Certains travailleurs doivent exécuter leurs tâches dans des conditions climatiques chaudes ou froides. Ces facteurs environnementaux, auxquels s'ajoute, dans certains cas, un effort physique exigeant, peuvent avoir des effets sur leur santé et leur sécurité. L'IRSST et l'Université du Québec à Montréal (UQAM) ont conclu une entente de 10 ans qui fournit aux chercheurs des outils pour mesurer ces effets : le Laboratoire d'environnement contrôlé (LEC).

L'un comme l'autre, la chaleur et le froid enclenchent des mécanismes physiologiques de régulation permettant au corps de maintenir une température centrale normale d'environ 37 °C. L'exposition à la chaleur ou au froid intense peut également avoir des répercussions négatives sur les performances physiques et mentales, augmentant le risque d'accident. Les conditions ambiantes, la durée d'exposition, la charge de travail, les vêtements et les équipements portés influencent le fonctionnement de ces mécanismes. Lorsque le corps n'arrive plus à maintenir sa température interne normale, des problèmes de santé peuvent survenir. Dans les cas les plus graves, cela peut même entraîner la mort.

Équipements de protection obligatoires

Certains risques ne pouvant être éliminés à la source, de nombreux travailleurs doivent porter des vêtements et des équipements de protection individuelle lorsqu'ils exécutent leurs tâches. Le choix du type de matériaux utilisés dans la confection de ceux-ci a une grande importance et doit tenir compte de critères de sécurité, de fonctionnalité et de confort.

L'une comme l'autre, la chaleur et le froid enclenchent des mécanismes physiologiques de régulation permettant au corps de maintenir une température centrale normale d'environ 37 °C. L'exposition à la chaleur ou au froid intense peut également avoir des répercussions négatives sur les performances physiques et mentales, augmentant le risque d'accident. Les conditions ambiantes, la durée d'exposition, la charge de travail, les vêtements et les équipements portés influencent le fonctionnement de ces mécanismes. Lorsque le corps n'arrive plus à maintenir sa température interne normale, des problèmes de santé peuvent survenir.

Travailler à la chaleur intense

Les pompiers, les ambulanciers paramédicaux, les travailleurs des secteurs de la transformation des métaux, de l'agriculture et de la forêt, par exemple, sont soumis à des efforts physiques importants dans des conditions de chaleur parfois intense. À ces contraintes thermophysiologiques peut également s'ajouter le port de vêtements individuels pouvant nuire à l'évaporation adéquate de la chaleur corporelle.

Travailler au froid intense

Dans d'autres secteurs d'emploi, c'est le froid qu'il faut combattre. C'est le cas de ceux qui travaillent à l'extérieur durant l'hiver, comme les monteurs de lignes ou les travailleurs de la forêt. C'est aussi vrai dans l'industrie alimentaire, où certaines tâches doivent être exécutées dans des chambres froides ou des entrepôts réfrigérés.

Au coeur de la programmation

Les études sur l'évaluation de la résistance des gants et des vêtements de protection aux agresseurs mécaniques et physiques, tels que la coupure, la perforation ou la déchirure, s'inscrivent dans une programmation de recherche qui intègre des éléments liés aux facteurs humains.

Les activités scientifiques réalisées dans le cadre de cette programmation concernent le développement des connaissances sur le comportement des matériaux face aux différents types d'agresseurs et aux effets de l'utilisation des équipements sur les fonctions physiologiques, la motricité et le confort. Elles visent à concevoir des méthodes d'essai, à établir des critères de sélection des équipements et à contribuer à la mise au point de normes et de produits plus efficaces pour les travailleurs.

C'est dans ce contexte qu'a été conclue l'entente entre l'Institut et l'UQAM menant à la naissance du Laboratoire d'environnement contrôlé (LEC).

Mesurer les effets

Les effets sur la thermorégulation de la chaleur et du froid intenses, parfois associés à une forte humidité et au port de vêtements ou d'équipements de protection, peuvent être mesurés grâce aux installations du Laboratoire d'environnement contrôlé. Les instruments dont il est doté permettent de mettre en relation l'effort physique d'un travailleur avec le port de vêtements ou d'équipements de protection, les contraintes thermiques et, ultimement, le risque potentiel pour sa santé.

La température du laboratoire peut être réglée de - 30 à + 50 degrés Celsius et son humidité relative de 20 % à 95 % pour ainsi reproduire diverses conditions environnementales. Le local dispose des équipements suivants :

• un système d'analyse métabolique pour mesurer les échanges gazeux et la consommation d'oxygène

• un tapis roulant conçu pour que des sujets puissent produire des efforts physiques contrôlés dans des conditions de froid, de chaleur et d'humidité importante

• un système pour mesurer la fréquence cardiaque ainsi que la température corporelle et cutanée à plusieurs endroits du corps

• cinq systèmes pour suivre et vérifier l'activité métabolique journalière des sujets à un protocole d'essai

• un pèse-personne de précision pour mesurer le poids des sujets avant et après un essai.

Une première recherche sur les équipements des pompiers

Chantal Gauvin, de l'IRSST, Denis Marchand et Mylène Aubertin-Leheudre, de l'UQAM, ainsi que le Groupe CTT (centre de transfert
technologique spécialisé dans la recherche, le développement et les essais de laboratoire sur les textiles techniques avancés, matériaux à base textile et géosynthétiques) ont mené une première recherche au LEC. Elle consistait à évaluer l'efficacité de nouvelles technologies conçues pour diminuer les contraintes thermophysiologiques que subissent les pompiers lorsqu'ils portent leurs
vêtements de protection.

Ces travailleurs sont soumis à des efforts physiques importants, souvent exigeants pour le système cardiorespiratoire. Une grande partie de la charge physique est associée aux vêtements de protection individuelle qu'ils portent. Composés de matériaux résistants au feu et d'isolants thermiques, ces habits sont souvent lourds et peu flexibles. Ils peuvent empêcher l'évaporation adéquate de la chaleur corporelle, ajoutant une forte contrainte thermophysiologique susceptible d'avoir des effets sur la santé.

Dans le contexte de cette recherche, des volontaires portant des vêtements de pompier ont été soumis à un effort physique contrôlé sur un tapis roulant dans une atmosphère de 35 °C et de 50 % d'humidité relative. Différents paramètres ont été mesurés : consommation d'oxygène, fréquence cardiaque, températures cutanée et corporelle, perte hydrique, perception psychophysique, température et taux d'humidité relative à l'intérieur des vêtements.

L'étude a démontré la pertinence de la recherche et du développement de nouveaux matériaux à changement de phase (capables de changer d'état physique dans une plage de température restreinte) aux fins de produire des vêtements de protection individuelle conçus pour améliorer l'efficacité de la thermorégulation lors du travail en ambiance chaude. Ses conclusions ouvrent la voie à une optimisation de la disposition et de l'efficacité de ces nouveaux matériaux.

Pour en savoir plus

http://www.irsst.qc.ca/media/documents/fr/lec-depliant.pdf