Acoustique des salles et de l'environnement g2720

27/09/2008DOCUMENTATIONDossier dlivr pour

Effet du bruit sur lhomme

par Jacques JOUHANEAUProfesseur titulaire de la chaire dAcoustique au Conservatoire des arts et mtiers

e toutes les agressions que lhomme subit dans son environnement quoti-dien, le bruit reprsente, sans conteste, lun des lments le plus rpandu

et le plus insidieux. Souponn depuis plusieurs dcades dtre responsable dedivers troubles physiologiques et physiques, le bruit a fait lobjet dapproches etde recherches multiples visant comprendre ses modes daction et ses mcanis-mes. En dpit de ces travaux, le bruit reste aujourdhui lune des nuisances lesplus mal connues aussi bien sur le plan de ses effets sur lindividu que sur celuide ses rpercussions conomiques et sociales.

1. Dfinitions relatives au bruit ................................................................ G 2 720 - 2

2. Effets auditifs du bruit ........................................................................... 32.1 Gne.............................................................................................................. 32.2 Perte daudition due au bruit ...................................................................... 5

3. Effets non auditifs du bruit................................................................... 73.1 Stress physiologique................................................................................... 73.2 Perturbations physiologiques dues au bruit ............................................. 9

4. Autres perturbations non auditives.................................................... 104.1 Effets du bruit sur le sommeil .................................................................... 114.2 Effets du bruit sur la performance ............................................................. 12

5. Thories sur les mcanismes daction du bruit .............................. 13

6. Conclusion ................................................................................................. 14

Pour en savoir plus ........................................................................................... Doc. G 2 720

DToute reproduction sans autorisation du Centre franais dexploitation du droit de copie est strictement interdite. Techniques de lIngnieur, trait Environnement G 2 720 - 1

Cette mconnaissance repose en premier lieu sur la difficult de mesurer lesconsquences relles court, moyen ou long terme de lagression sonore surdes organismes susceptibles de sadapter et donc de masquer tout ou partie deces effets. Elle est renforce par le fait que le bruit comporte un grand nombre decomposantes subjectives et qu ce titre il peut tre peru de faons trs diff-rentes dun individu lautre avec des ractions variables donnant lieu desinterprtations le plus souvent contradictoires ou ambigus.27/09/2008DOCUMENTATIONDossier dlivr pour



EFFET DU BRUIT SUR LHOMME ___________________________________________________________________________________________________________

Toute reproduction sans autorisation du Centre franais dG 2 720 - 2 Techniques de lIngnieu

1. Dfinitions relatives au bruit

La premire des ambiguts qui caractrisent la notion de bruitapparat au niveau mme de sa dfinition.

Selon les auteurs, le bruit est un phnomne tantt physique, tan-tt subjectif, ce dernier aspect pouvant tre pris dans son sens per-ceptif aussi bien que culturel.

Pour les ouvrages classiques (Larousse, Robert), le bruit est dfinien rfrence la musique, ce qui, dans la perspective des conditionsde travail, serait bien difficile de justifier : Ensemble de sons sansharmonie , phnomne d une superposition de vibrationsdiverses non harmoniques , ou ce qui, dans ce qui est peru dansloue (sic) nest pas senti comme son musical .

Seuls les Anglo-Saxons se placent dlibrment dans la perspec-tive des effets perturbateurs du bruit. Ils le dfinissent comme un son jug indsirable par le sujet qui le reoit sattachant essen-tiellement la sensation et non plus au stimulus qui la provoque.

Pour tre la plus gnrale, cette dfinition reste cependant ende des ralits. Elle nglige une des composantes majeures de laperception : lhabituation. En effet, lhomme, grce ses facultsdadaptation, se rvle apte intgrer le bruit comme une compo-sante familire de son environnement et en attnuer (voirsupprimer ?) le caractre agressif. Le son ne reprsente plus, dansce cas, une entit indsirable et la question essentielle reste desavoir si cette forme de neutralisation ne seffectue pas au dtri-ment dautres quilibres fondamentaux de lorganisme. En dautrestermes : quel peut tre le cot physiologique de ladaptation aubruit ?

Il est noter, par ailleurs, que le qualificatif indsirable soppose aux ides contenues dans les dfinitions franaises connotation plus musicale. La non-harmonie (selon Larousse) ou lanon-musicalit (selon Robert) sont des notions trs restrictives quingligent la dimension introduite par le concept de nuisancesonore. Cest prcisment cette subjectivit facteur trs limitatifqui intervient lencontre de toutes les lois de quantification qui nepermet pas de conclure sur limportance de la structure du bruitdans son action sur lhomme.

Ainsi, ce qui est considr comme signal vecteur dinformation pour les uns sera peru comme bruit pour les autres. La musiquedu voisin est presque toujours indsirable mme chez un sujet pourqui la musique ne lest pas. Le contexte peut avoir plus dimportanceque la nature du signal et cette relativit est probablement lori-gine des multiples paradoxes qui rgnent dans le domaine deseffets du bruit quillustre de faon symbolique la citation deLopold Ier qui dfinissait la musique, peut-tre sans humour,comme le plus coteux de tous les bruits .

Ainsi les classifications habituelles du bruit selon ses composan-tes structurelles (niveau, spectre, caractre impulsionnel ou station-naire, etc.) se sont-elles toujours rvles impuissantes traduirelinteraction bruit-sant et tablir les relations dose-rponse sus-ceptibles de quantifier leffet du bruit. Cest la raison pour laquelledepuis plusieurs dcennies, les chercheurs sorientent vers desmthodes permettant de hirarchiser les bruits selon leurs effets surlorganisme.

Dans cette perspective, ils sont amens distinguer trois classesde bruit (tableau 1 et figure 1) :

les bruits gnants qui exercent une action sur certaines fonc-tions psychiques ou mme physiologiques (daprs Chocholle).

Le ministre de la Sant les a dfinis sur la base dobservationsstatistiques, en fonction de leur mergence au-dessus du niveaumoyen ambiant : de + 3 dB la nuit et de + 5 dB le jour ;

les bruits stressants qui provoquent des modifications deltat dquilibre physiologique du sujet. Leur action agressive con-cerne aussi bien le rcepteur auditif que lensemble de lorganisme.Toutefois, leur action reste rversible ;

les bruits traumatisants qui provoquent, cette fois, des pertur-bations ou des lsions irrversibles. Leur action peut se situer :

au niveau du systme auditif o ils entranent des pertes dfi-nitives daudition,

au niveau de lorganisme o ils peuvent tre la cause de trou-bles psychiques ou physiologiques graves.

(0)Pour la Commission lectrotechnique internationale (CEI), le

bruit est un son ayant gnralement un caractre alatoiresans composantes bien dfinies .

Tableau 1 Classification du bruit

Classification selon le niveau

< 40 dB A Calme : zone rsidentielle, salle de confrences, hpital...

40 60 dB A Modr : circulation normale, bureau collectif, restaurant...

60 80 dB A Bruyant : forte circulation, atelier, caf...

> 90 dB A Intense : avion, atelier trs bruyant, armes feu...

Classification selon la structure

Structure spectrale

Infrasons

Trs basses frquences

Basses frquences

Mdium

Aigus

Stridents ou suraigus

Ultrasons

Structure temporelle

Bruits continus stables (fluctuations 2 dB)

Bruits fluctuants (fluctuations > 2 dB)

Bruits de niveau variableexploitation du droit de copie est strictement interdite.r, trait Environnement

Il est galement dusage de sparer ltude des consquences dubruit sur laudition de celle des effets gnraux sur lorganisme.Limportance des effets du bruit sur lhomme sera donc analyse icien deux parties : les effets auditifs et les effets non auditifs.

(cf. arrt du 02.08.1975)(figure 1)

Bruits intermittents (pics de dure > 1 s)

Bruits impulsifs (pics de dure < 1 s)

Bruits impulsifs quasi stables (impulsions successives de dure < 0,2 s et damplitude 2 dB)

Classification selon leffet

Bruits gnants Action psychologique ou psychique entranant parfois des variations physiologiques

Bruits stressantsModifications de ltat dquilibre physiologique. Effets auditifs et non auditifs rversibles

Bruits traumatisants

Effets irrversibles. Lsions auditives, troubles physiologiques ou psychiques graves


___________________________________________________________________________________________________________ EFFET DU BRUIT SUR LHOMME

2. Effets auditifs du bruit

2.1 Gne

Les chelles de sonie qui caractrisent lintensit subjective dessons perus peuvent tre obtenues soit par comparaison dun sonpur de frquence quelconque avec un son de 1 000 Hz donnant lamme sensation de niveau (chelle des phones), soit par comparai-son, deux deux, de sons de mme frquence dont lun donne unesensation de niveau double de lautre (chelle des sones). Les deuxformes danalyse font apparatre des proprits de non-linarits deperception dintensit par rapport au niveau physique du stimulus.

Figure 1 Diffrents types de bruits selon larrt du 12 aot 1975

Niv

eau

L

Temps t

< 2 dB

Niv

eau

L

Temps t

> 1 s

bruit stablea

bruit intermittentd

Niv

eau

L

Temps t

< 0,2 s

Niv

eau

L

Temps t

bruit de niveaux varisc

bruit impulsif quasi stablef

Niv

eau

L

Temps t

> 2 dB

< 1 s

> 0,2 s

Niv

eau

L

Temps t

bruit fluctuantb

bruit impulsife

40

20

0

20

Niv

eau

de

po

nd

rat

ion

(d

B)

C

N B

A

AB, CToute reproduction sans autorisation du Centre franais dexploitation du droit de copie est strictement interdite. Techniques de lIngnieur, trait Environnement G 2 720 - 3

Cest prcisment pour tenir compte de cet effet de filtrage auditifque des courbes de pondration ont t introduites. Leur rleconsiste moduler lenveloppe spectrale du signal physique defaon lui donner grossirement la forme compensatoire de la dis-torsion apporte par loreille. Pour traduire le fait que la concavit dela courbe varie avec lintensit du son, les auteurs ont propos descourbes de pondration susceptibles de rendre compte des diff-rents facteurs intervenant dans la distorsion auditive. En pratique,trois niveaux de pondration sont utiliss (figure 2) : la courbe A,correspondant approximativement la fonction de transfert inversedes courbes dgale sensation des sons peu intenses et, de mme,les courbes B et C pour les sons de moyenne et de forte intensit.

Lvaluation de la nuisance subjective a t introduite sur lesmmes principes que lvaluation de la sonie exprime en sones (cf.encadr 1). Cette nuisance est exprime en noys.

Le trac des courbes dgale nuisance (figure 3) conduit lintro-duction dune nouvelle pondration N qui correspond la courbedisonuisance de 40 noys.

La courbe N (figure 2) ramene 0 dB 1 000 Hz, par translation,constitue la courbe de pondration D1 qui deviendra D2 (= D) pourles bruits large bande (Kryter, 1969), ou D3 concidant avec la fonc-tion de transfert dun simple circuit RC (figure 4).

Ainsi, partir de la sonie de chaque bande 1/3 doctave i exprimeen noys (ni), il est possible de dterminer la sonie totale parlexpression :

avec nM valeur de ni la plus leve.

Ainsi un son de 60 dB 2 000 Hz sera-t-il jug deux fois plusintense quun son de 50 Hz de mme niveau.

Exemple : de mme que le son de 2 sones est jug deux fois plusintense que le son de 1 sone, le son de 2 noys sera jug deux fois plusbruyant quun son de 1 noy.

Figure 2 Courbes de pondration utilises pour la mesure des niveaux sonores (daprs Kryter, 1969)

20 100 1 000 10 000Frquence (Hz)

N (noys) nM 0 15 S ni nM( ),+=27/09/2008DOCUMENTATIONDossier dlivr pour





partir de la valeur de N (exprime en noys), il est possible decalculer le niveau de bruit en PNdB (Perceived Noise Level) :

LPNdB = 10 log2 N + 40 = 33,3 lg N + 40

Pour tenir compte des diffrences de niveaux de gne dus larpartition spectrale du bruit, lestimation de la nuisance peut, ga-lement, seffectuer partir de diagrammes frquentiels. On com-pare alors le spectre de bruit des courbes de niveau par octavedont lintensit dcrot avec la frquence pour tenir compte de lasensibilit de loreille. Le niveau de bruit svalue alors partir delindice NR (Noise Rating). Ce niveau est dtermin en reportant lespectre par octave du bruit sur le rseau de courbes et en relevantlindice de la courbe se plaant la limite suprieure du maximumdu spectre.

Il est noter que, lorsque lon compare les niveaux de bruit expri-ms en dB A, dB C ou en PNdB, on constate parfois des diffrencesimportantes mme pour des bruits prsentant le mme indice NR(niveaux en dB C de la figure 5). Des formules empiriques de trans-ferts dunits ont t tablies. Parmi les plus utilises, citons (LA etLC tant les niveaux pondrs A et C) le PNdB et le LL (LoudnessLevel) tels que :

(en dB)

LL = 0,4 LC + 0,6 LA + 11 (en phones)

La principale composante du bruit aprs son niveau est sadure. Lestimation de la nuisance dans un environnement bruyant

Encadr 1

Courbes disosonie en phonesOn compare le niveau dun son pur de frquence f un son

pur de rfrence de 1 000 Hz. Un son de 100 Hz devra atteindreenviron 70 dB pour donner une sensation de niveau identique celle dun son de 1 000 Hz de 60 dB : le son de 100 Hz a unniveau subjectif de 60 phones.

Courbes disosonie en sonesOn attribue un son pur de 1 000 Hz 40 dB la valeur de

1 sone. On cherche le niveau donnant une sensation deux foisplus intense (soit environ 50 dB) et on lui attribue la valeur de2 sones. On procde de mme avec un son donnant une sensa-tion deux fois moindre (environ 32 dB) et on lui attribue lavaleur 0,5 sone, etc.

Courbes disobruyanceLignes dgale bruyance par sone daprs Kryter et Parson

(1963).

Figure 3 Courbes dgale nuisance

Niv

eau

de

pre

ssio

n a

cou

stiq

ue

de

ban

de

(dB

)

20 5 100 2 5 1 000 2 5 10 00020 000

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

120

130

140

Frquence (Hz)

0,1

0,5

1

2

3

5

7,510

1520

304040506080

100125150200250

0,1

0,5

1

2

3

5

7,510

1520

30

506080

100125150200250

0,1

0,5

1

2

3

5

7,510

1520

30

506080

100125150200250

noys

Figure 4 Courbe disonuisance 40 noys

20 100 1 000 10 000 40

20

0

20

Frquence (Hz)

Niv

eau

de

po

nd

rat

ion

(d

B)

D1

D1 , D2

D2

D3

D3

PNdB1

4--- 3LA LC+( ) 12+=exploitation du droit de copie est strictement interdite.r, trait Environnement

doit pouvoir tenir compte de la variabilit des bruits en niveau, maisgalement en dure.

Pour prendre en compte lintgration dans le temps, de nombreu-ses propositions ont vu le jour. Elles sont toutes bases sur le prin-cipe de la sommation temporelle :

La plus usite est le niveau quivalent.

n Niveau quivalent ou LeqConformment la norme AFNOR NF S 31-013 (valuation de

lexposition au bruit en milieu professionnel et estimation du dficitauditif, induit par le bruit, de populations exposes-Avril 1985) ou la recommandation ISO 1999, la mesure des bruits fluctuants (sono-mtres intgrateurs ou dosimtres) seffectue par le calcul de lner-gie sonore (LA) totale reue pendant un temps T :

Pratiquement, en labsence de sonomtre intgrateur, on peutmesurer les temps partiels dexposition dans des classes de niveau5 dB.

L 10 lg 1

T--- 10

LPN Bd10

-------------- td( )

+

=

LAeqT 10 lg 1

T--- 10

LA t( )10

------------- td

0

T

=



La loi de sommation scrit alors :

avec .

On utilise galement le niveau acoustique dexposition :

Figure 5 Comparaison dvaluation PNdB, dB A, dB C de trois spectres ayant mme indice NR [1]

I, II, III sont les trois spectres de trois sources de bruit diffrentes

Noter la bonne concordance entre NR, PNdB et dB A quiexplique en partie le succs de cette dernire unit (le dB A)pour caractriser les niveaux de bruit :

NR 65 65 65 ; PNdB 80 79 79 ; dB A 69 69 69

07

56RN

31 62 125 250 500 Hz 2 4 81 16 kHz020

30

40

50

60

70

80

90

FrquencelinA CB

020

30

40

50

60

70

80

90dB

I

II

III

chelle des niveaux pondrs (A, B, C) et non pondrs (lin)

80 PNdB69 dB A79 dB C



dB

LAeqT 10 lg 1

T--- 10

LAi10-------

tii 1=

n

=

T S ti=

1 pR2 t( )T2

Figure 6 Variation de la perte daudition selon le niveau dexposition [2]

16 24 32 40 48 64560

10

20

30

40

50

60

70

80

ge du sujet

Po

urc

enta

ge

de

trav

aille

urs

dp

assa

nt

les

25 d

B (

no

rme

ISO

) d

e p

erte

d'a

ud

itio

n

92 dB A (N = 833)86 dB A (N = 5150)78 dB A (N = 852)Non exposs (Glorig, 1960, N = 2518)

N nombre d'individus concerns

tude portant sur 6 835 travailleurs industriels exposs dans leurprofession des niveaux relativement stables (d'aprs Baughn, 1972)Toute reproduction sans autorisation du Centre franais dexploitation du droit de copie est strictement interdite. Techniques de lIngnieur, trait Environnement G 2 720 - 5

avec t0 = 1 s

galement dsign par le sigle SEL (Sound Exposure Level) ou LAX.

2.2 Perte daudition due au bruit

La modification du seuil daudition avec lge (presbyacousie) estun phnomne gnral que lon retrouve dans toutes les popula-tions. Mais il se trouve tre nettement aggrav par lexposition aubruit. Lacuit auditive varie avec lge, le sexe, la fatigue, ltatgnral et surtout lexposition au bruit (cf. figures 6 et 7). La pertedaudition peut tre temporaire (TTS) ou dfinitive (PTS).

Nota : TTS (ou PTS) de langlais Temporary (ou Permanent) Threshold Shift cest--dire :Drive temporaire (ou dfinitive) du seuil daudition.

De faon gnrale, le phnomne se produit aprs une exposition un son de fort niveau ou de longue dure. Loreille prsente unebaisse dacuit localise dans la rgion 1 000 8 000 Hz (figures 8et 9).

Dans la plupart des cas, il y a retour la normale au bout duntemps qui dpend de la dose de bruit et qui peut varier de quelques

minutes quelques jours. Les rfrences de temps gnralementutilises sont :

deux minutes aprs la fin de lexposition au bruit : le TTSmesur laide de sons purs est dans ce cas appel TTS2. Il est

LAE 10 lg t0---- p02

-------------- tdT1

=

Figure 7 Perte daudition moyenne en fonction de la dure dexposition [3]

0 10 20 30 40 500

10

20

30

40

50

60

Temps (annes)

Pert

e d

'au

dit

ion

(d

B)

4 000 Hz

Courbe moyenne27/09/2008DOCUMENTATIONDossier dlivr pour





considr comme effectivement temporaire si le retour la nor-male seffectue au cours des 16 heures qui suivent lexposition ;

afin de diffrencier le PTS du TTS, la dure ncessaire pourdterminer lexistence dun PTS a t fixe : un mois aprslexposition condition que le sujet ne soit pas soumis un autrebruit entre temps .

Les dficits temporaires et permanents prsentent un certainnombre de similitudes qui intressent les chercheurs soucieux detrouver des indices permettant de dceler les risques encourus parles sujets trop exposs.

1. Pas de PTS chez les personnes exposes des niveaux insuffi-sants pour provoquer un TTS.

2. Apparition du PTS des niveaux plus intenses provoquant ga-lement le TTS.

3. Localisation du maximum du PTS une octave au-dessus du sondexposition.

Mme phnomne pour le TTS.

4. Les frquences les plus touches pas le PTS sont les mmesque celles du TTS.

5. Les lieux dapparition des signes de fatigue auditive (TTS) sontles mmes que ceux des lsions (PTS) : cellules cilies et cellules dela membrane basilaire.

Toutes ces proprits font lobjet dtudes approfondies destines permettre une approche prventive de la susceptibilit indivi-duelle au bruit. Actuellement, la plupart des interprtations sur lesmcanismes daction du bruit sarticulent autour de deux hypoth-ses tout en sachant quaucune delles na jamais t rellementdmontre :

lhypothse dgal effet temporaire qui postule lexistencedune relation entre PTS et TTS et conduit chercher par tous lesmoyens viter lexposition aux sons susceptibles de provoquerdes TTS trop marqus. La validit dune telle hypothse conduirait des moyens de prvention plus slectifs, la nocivit spcifique dechaque bruit tant relativement facile valuer ;

lhypothse dgale nergie qui suggre que la perte daudi-tion est directement proportionnelle la quantit dnergie sonoretotale reue par le sujet sur plusieurs dcennies.

En ralit dautres phnomnes peuvent intervenir parmi lesquelson peut citer les variations de la susceptibilit avec lge, avec lespriodes critiques du dveloppement, les effets de synergie, etc.

Figure 8 Perte temporaire daudition en dB (TTS) en fonction de la frquence, aprs une exposition un bruit blanc de 115 dB pendant 20 minutes [4]

100 250 500 1 000 2 000 3 000 5 000 8 00060

50

40

30

20

10

0

10

Frquence (Hz)

Pert

e d

'au

dit

ion

(d

B)

4 j

15 min

0,5 min

15 min

0,5 min

24 h

5 h

Exposition : bruit blanc 115 dB SPL, 20 min

Figure 9 TTS aprs exposition des sons purs [5]

0 250 500 1 000 2 000 4 000 8 000100

80

60

40

20

0

20

Frquence (Hz)

Pert

e d

'au

dit

ion

(d

B)

1 min

8 min

2 min4 min

0 250 500 1 000 2 000 4 000 8 000100

80

60

40

20

0

20

Frquence (Hz)

Pert

e d

'au

dit

ion

(d

B)

1 min

4 min

16 min

exposition : 2 000 Hz 140 dB (1 16 min) ;perte moyenne d'audition : 6, 19,5 et 36 dB

b

exposition 1 000 Hz 130 dB (1 8 min) ;perte moyenne d'audition : 16 ; 23,5 ; 26,5 et 54,5 dB

aexploitation du droit de copie est strictement interdite.r, trait Environnement

Pour une connaissance plus approfondie de ces problmes onpourra se reporter aux rfrences cites en [Doc. G 2 720].

2.2.1 Prvention contre la surdit

Il est trs difficile dvaluer le nombre de travailleurs exposs des niveaux sonores capables de provoquer des dficits auditifs. Lesfacteurs dincertitude sont de plusieurs ordres.

n Estimation du niveau de bruit dangereux et de la dure dexpo-sition

On admet gnralement quun niveau de 85 dB A pendant8 heures par jour constitue la limite ne pas dpasser. On estime la cote dalerte 85 dB A et la cote de danger 90 dB A. La pro-position de la Communaut europenne a t de choisir une limitede 85 dB A comme niveau maximal ne pas dpasser par un tra-vailleur expos 8 heures par jour. Le niveau maximal admissiblepeut tre galement dfini pour des dures plus courtes : 3 dB deplus pour 4 heures dexposition, + 6 dB pour 2 heures, etc.



n Estimation du facteur de forme

En plus de son niveau et de sa dure, le bruit intervient galementpar la nature de sa dynamique et de son spectre. Il est gnralementadmis que les bruits impulsionnels sont niveau quivalent plusnocifs que les bruits stationnaires. De nombreux facteurs de correc-tion et de pondration ont t proposs, mais ils ne font pas lunani-mit sur les critres qui ont prsid leur choix. Louvrage de Kryter(1970) prsente un bon recensement des formes de pondrations lesplus utilises.

n Estimation de la stabilit du niveau dexposition dans le temps

La recherche des causes de surdit doit prendre en compte la sta-bilit des niveaux dans lentreprise concerne ainsi que la dure deprsence du sujet au poste considr.

Il est bien vident que, pour tre valable, une tude pidmiologi-que devrait porter sur des sujets travaillant pendant un temps assezlong (plusieurs dcennies) au mme poste sans que celui-ci nesubisse des modifications susceptibles de changer son niveausonore. Par ailleurs, le sujet ne doit pas, hors de son activit profes-sionnelle, tre expos des niveaux de bruit trop importants. Il enrsulte que les conditions de validit ne sont jamais respectes etque lincertitude sur lvaluation des niveaux dangereux ne peuttre que difficilement rduite, do limpossibilit de recenser lenombre de travailleurs rellement menacs par le bruit.

Malgr cela, des estimations chiffres sont rgulirementpublies. Le document de la Communaut europenne fait tat de20 millions de travailleurs exposs des niveaux dangereux. EnFrance, lestimation porte sur 2 5 millions selon les sources. Unetude trs srieuse de lINRS fait ressortir que, selon les principalesenqutes effectues dans le monde, le pourcentage de travailleursexposs des niveaux suprieurs 85 dBA se situe entre 25 et 60 %.

2.2.2 Reconnaissance des surdits professionnelles

La surdit due lexposition au bruit sur les lieux de travail estcodifie depuis 1963 par le tableau 42 des maladies professionnel-les. Dans ce domaine galement, le nombre des travailleurs indem-nisables dpend essentiellement des critres utiliss. La recherchede repres simples et reproductibles conduit valuer le dficit dusujet pour 3 ou 4 frquences pures et faire une moyenne pond-re ou non de ces dficits. La figure 10 montre un exemple des dif-frences que lon peut faire apparatre sur le nombre de surditsreconnues selon le choix des frquences.

Pour tre reconnu victime de surdit professionnelle, le dficitdoit tre suprieur ou gal 35 dB. Le nombre des travailleursconcerns sest ainsi trouv accru dans des propositions notables.En 1982, les surdits professionnelles reprsentaient 15,2 % dunombre des maladies professionnelles (contre 3 6 % entre 1973 et1980). Le nombre de cas annuels reconnus dans le cadre du rgimegnral de la Scurit sociale tait, jusquen 1981, infrieur 300. Ilest pass 670 en 1982 puis 1 296 en 1983 (il tait de 3 000 en Alle-magne).

3. Effets non auditifs du bruit

3.1 Stress physiologique

Le bruit provoque, outre les effets auditifs, un grand nombre demodifications physiologiques. La question la plus importante

Figure 10 Variation de pourcentage de sujets, dune mme population, reconnus atteints de surdit, en fonction de la formule dvaluation du dficit auditif [6]

0

2

4

6

8

10

Trav

aille

urs

ind

emn

isab

les

(%)

WM BM WF BF

dficit calcul partir de lamoyenne effectue 0,5 ; 1 ; 2 et 3 kHz

b

0

2

4

6

8

10

Trav

aille

urs

ind

emn

isab

les

(%)

WM BM WF BF

dficit calcul partir de lamoyenne effectue 0,5 ; 1 et 2 kHz

a

0

5

4

6

8

10

Trav

aille

urs

ind

emn

isab

les

(%)

WM BM WF BF

dficit calcul partir de lamoyenne effectue 1 ; 2 et 3 kHz

c

WM homme blanc

BM homme noir

WF femme blanche

BF femme noireToute reproduction sans autorisation du Centre franais dexploitation du droit de copie est strictement interdite. Techniques de lIngnieur, trait Environnement G 2 720 - 7

Avec le critre D : 0,5 ; 1 ; 2 (figure 9 a : dficit calcul partir dela moyenne effectue pour 0,5 ; 1 et 2 kHz). 11 % des surdits (envi-ron 3 % pour chaque groupe) sont indemnisables, tandis quavec lecritre D : 1 ; 2 ; 3 (figure 9 c : dficit calcul partir de la moyenneeffectue pour 1 ; 2 et 3 kHz), 23 % des travailleurs sont concerns. Ilest noter que la discrimination entre les groupes crot avec la sen-sibilit du critre.

En France, le critre de reconnaissance de la surdit au tableau 42des maladies professionnelles (dcret 63405 du 10 avril 1963 modi-fi le 2 novembre 1972 et le 8 janvier 1976) a fait lobjet dune refonteimportante (dcret 81507 du 4 mai 1981) qui a modifi le critre desurdit en remplaant la formule :

par

avec d.5, d1, d2 et d4 dficits auditifs mesurs respective-ment 0,5 kHz, 1 kHz, 2 kHz et 4 kHz.

concernant ces ractions est de savoir si elles sont dangereusespour la sant ou si elles sont entirement compenses par les capa-cits dadaptation de lorganisme. En dautres termes, le bruit peut-il tre considr comme un stress ? (Le terme recouvre aussi bienlaction stressante que lagent qui provoque cette action.) Le stressest classiquement dfini comme un tat dveil susceptible dengen-drer des effets nocifs sur la sant. Il entrane gnralement unerponse appele syndrome dadaptation.

3.1.1 Syndrome dadaptation

Ce syndrome comprend trois phases (H. Selye, 1936).

n Phase dalerte

Cest la phase au cours de laquelle lorganisme mobilise ses rac-tions de dfense. Elle peut provoquer des troubles aigus cardiovas-culaires, tension, fatigue, perte de sommeil, troubles digestifs...

n Phase de rsistance ou dadaptation

Cest la phase au cours de laquelle le sujet tend revenir unnouvel tat dquilibre. Cette lutte pour retrouver une certaine stabi-lit physiologique saccompagne nouveau de troubles divers :hormonaux (thyrodique, surrnal, sexuel), cardiovasculaires, gas-

Dd.5 2d1 d2+ +

4-----------------------------------------=

D2d.5 4d1 3d2 d4+ + +

10--------------------------------------------------------------=27/09/2008DOCUMENTATIONDossier dlivr pour





triques et intestinaux. Elle saccompagne, en gnral, dune hyper-tension permanente. Le sujet est irritable et nerveux. Il dort mal.Cette phase est plus ou moins longue selon les capacits du sujet etla permanence de laction stressante. Elle peut amener des syndromesdpressifs.

n Phase dpuisement

Elle peut survenir si le stress est permanent. Lquilibre physiolo-gique obtenu au cours de la seconde phase peut tre dtruit et laisserplace des troubles majeurs du comportement et des perturba-tions psychiques.

3.1.2 Principales manifestations

Les principales formes de manifestation de ces troubles sontvariables : lhyperexcitation entrane une difficult trs grande danslorganisation et la hirarchisation des tches. Les comportementsfondamentaux sont perturbs (apptit, soif, sexualit...). Les trou-bles psychiques apparaissent. Ils se manifestent en premier lieu parun tat danxit et par des troubles caractriels. Ils peuventconduire soit des tats dpressifs soit une forte tendance agres-sive (le plus frquemment).

Afin de savoir si le bruit peut tre considr comme un agentstressant, il est ncessaire dtudier des effets, aigus et chroniques,et de les comparer aux effets obtenus en rponse dautres agressions dont les mcanismes daction sont mieux connus.

3.1.3 Ractions de dfense

De faon gnrale, toutes les situations de stress entranent undsquilibre de lorganisme qui ragit travers des systmes dergulation pour tenter de revenir ltat initial. Les rponses

laction stressante sont dites raction de dfense et sont placessous le contrle des hormones hypophysosurrnaliennes(figure 11).

Schmatiquement, lhypophyse provoque lintervention des hor-mones surrnaliennes par deux voies complmentaires, issues dedeux sites diffrents au niveau des glandes surrnales. Les glandessurrnales comprennent en effet, deux parties : la zone centrale oumdullaire appele mdullosurrnale et la zone externe ou corticaleappele corticosurrnale.

n La mdullosurrnale nest pas indispensable la vie, mais elle

Figure 11 Schma simplifi des mcanismes physiologiques mis en jeu au cours dune situation de stress

Stimulusagressant

Amygdale

AnxitApprhension

Mdullosurrnale

Catcholamines

Adrnaline

Accroissementde la frquencecardiaque

Effets mtaboliques

ColreIrritation

Noradrnaline

Hypophyse

Diminution de la frquence cardiaque Accroissement

de la pression artrielleet du tonus musculaire

Rponse activeFuite ou combat

Cortisol Corticostrone

Septum-hippocampe

DpressionApathie

Corticosurrnale

Glucocorticodes

Mtabolisme (lvation de laglycmie, rduction de latransformation sucre

quilibre hydrominral Formule sanguine

(accroissement des globules blancs,

rductions des osinophiles)

Rponse passiveDpression

graisse

Rponsespriphriques

Rponsesdes hormonessurrnales

Rponseshypophysaires

Rponsescomportementales

Rponsescentrales

Rponseslibratoires

AACTHACTHexploitation du droit de copie est strictement interdite.r, trait Environnement

joue un rle fondamental dans les ractions de dfense. Elle agit parscrtion dhormones dont les effets complmentaires conduisentle sujet des tats que lon dcrit schmatiquement par lexpression Fuite ou Combat (Fight or Flight mechanism). Les hormonesmises en jeu dans ces rponses sont appeles catcholamines et secaractrisent par leur action sympathomimtique. Les catcholami-nes les plus actives en situation de contrainte sont : ladrnaline etla noradrnaline.

l Ladrnaline, mdiateur chimique du systme nerveux, agit comme la noradrnaline sur toutes les structures innerves par lesystme sympathique. Elle provoque une immobilisation rapide delorganisme en agissant sur :

le systme cardiovasculaire (accroissement de la frquencecardiaque et de la pression artrielle, rduction de la rsistance vas-culaire priphrique) ;

le mtabolisme (formation du cholestrol et dacides graslibres).

l La noradrnaline possde une action identique celle de ladr-naline, mais avec un spectre plus large. Son action sur la pressionartrielle est plus marque mais elle rduit le rythme cardiaque etaccrot la pression systolique et diastolique. Elle agit galement surla respiration, les muscles lisses, la composition sanguine, le mta-bolisme et le systme nerveux central.



l Toutes ces actions vont dans le sens dune mobilisation delorganisme en vue dune dfense contre les agressions. Ainsi, lesmuscles peuvent, sous leffet de ladrnaline, accomplir un travailplus important avec une force de contraction plus grande. Ladrna-line possde une action stimulante ou dprimante. Son injectionprovoque, chez lhomme, des tats danxit et dapprhension.

n La corticosurrnale, indispensable la vie, intervient galementpar voie hormonale et contrle le mtabolisme. Elle opre par scr-tion de cortisol (ou hydrocortisone) et de corticostrone.

Paralllement, lhypophyse contrle galement la scrtion dunehormone de dfense, lACTH (corticostimuline) qui renforce lactiondes corticosurrnales et saccompagne dune dcharge de mor-phines endognes lorigine de certaines situations eupho-riques de la part du sujet stress.

Ces hormones agissent sur le mtabolisme des protines, dessucres et des graisses (avec un effet inverse de celui de linsuline).Elles modifient la formule sanguine (osinophiles, leucocytes, etc.),

dieux des agressions sonores des autres formes quotidiennes destress qui interviennent au cours des activits sociales, profession-nelles ou familiales.

En pratique, le seul recours des chercheurs est de reconnatre lamise en jeu de ractions de dfense et de comparer les rponsesautonomes et comportementales du sujet expos au bruit cellesqui caractrisent la prsence dautres facteurs stressants.

3.2.1 Variations hormonales et biochimiques

Un nombre relativement important dexpriences a permis demettre en vidence les effets trs court terme du bruit sur le sys-tme neuroendocrinien. Les modifications obtenues sont gnrale-ment observables plusieurs niveaux, les variations hormonalespouvant entraner des ractions des systmes priphriques placssous leur contrle. On pourra ainsi distinguer les perturbations dusystme hypophysosurrnalien [ACTH (Adrenocorticotropic hor-mone ou corticostimuline), catcholamines, glucocorticodes...] decelles des systmes qui en dpendent (cardiovasculaires, mtabo-liques, musculaires, somatomoteurs...).

Les effets instantans du bruit sur les rponses hormonales delaxe hypophysosurrnalien ont t mis en vidence de faon plusou moins probante selon les sujets, le niveau de bruit, sa dure et sasignification. Dune faon gnrale, le bruit, mme des niveauxrelativement modrs, entrane un accroissement des taux de cat-cholamines et de glucocorticodes. Toutefois, certains auteurs netrouvent pas de modifications de ces paramtres et parfois mmeune rduction. Dans certains cas, la rponse dpend de la frquenceou du spectre du signal sonore utilis.

La signification du bruit prend une importance particulirechez certains sujets. La raction au bruit est plus marque chez lessujets anxieux ou gns par le bruit. La diffrence entre les sujets detype A (extravertis) et B (introvertis) est signale par plusieursauteurs. Les perturbations du mtabolisme ont galement t misesen vidence travers diffrents dosages dans le sang ou les urines.Ces dosages rvlent un accroissement du taux de cholestrol etdes acides gras libres plasmatiques ainsi que de lAMP (acide adno-sine monophosphorique) cyclique et de certaines protines.

Les perturbations de lquilibre hydrominral ont t plus rare-ment tudies. Elles font toutefois apparatre une modification ioni-que des sels urinaires variable avec la frquence du son. Laconcentration en ions magnsium crot sous leffet du bruit danslurine et dans le sang. Le sodium des globules rouges dcrot. Lebruit a galement une action sur dautres hormones :

Figure 12 volution dans le temps des taux circulants de catcholamines et de glucocorticodes la suite dune agression mnage telle que lexposition un nouvel environnement ou les manipulations accompagnant la tonte chez le mouton [7]

0 30 60 90 120 1500 0

1 0001

2 000

2

3

Temps (min)

Cat

ch

ola

min

es (

pg

/mL)

Glu

coco

rtic

od

es (

g/1

00 m

L)

Glucocorticodes

Noradrnaline

Adrnaline

Noter la brivet de la latence de la rponse des catcholamineset le long dlai ncessaire pour l'apparition du pic de scrtiondes glucocorticodesToute reproduction sans autorisation du Centre franais dexploitation du droit de copie est strictement interdite. Techniques de lIngnieur, trait Environnement G 2 720 - 9

lquilibre hydrominral et le systme nerveux. Elles ont une impor-tante activit anti-inflammatoire. Le cortex surrnal est plac sous lecontrle de lhypophyse par lintermdiaire de lhormone cortico-stimulante (ACTH).

Outre leur complmentarit dactions, les catcholamines et lesglucocorticodes se caractrisent par une rpartition temporelle dif-frente (figure 12). Les dcharges dadrnaline et de noradrnalinesont presque instantanes ; elles atteignent leur maximum en quel-ques minutes et dcroissent rapidement tandis que les glucocorti-codes prennent le relais et peuvent maintenir leur action pendantun temps bien plus long.

3.2 Perturbations physiologiques dues au bruit

Bien quil soit trs souvent dclar comme tel, le bruit ne peut,sans de srieuses preuves, tre reconnu comme un agent stressant.Pour aboutir une telle conclusion, il est ncessaire dobserver lessymptmes dcrits prcdemment et surtout de dmontrer que cessymptmes sont la consquence spcifique de lexposition au bruit.Or, il est trs difficile de diffrencier les effets probablement insi-

sexuelles [LH (luteinizing hormone ou hormone lutinisante) etgonadotropes chez lhomme] ;

hydrominrales [accroissement dADH (antidiuretic hormoneou vasopressine), ocytocine] ;

thyrodiennes [inhibitions thyrodiennes malgr laccroisse-ment de TSH (thyroid stimulating hormone ou thyrostimuline)].

Dautres effets dont il est aujourdhui difficile de mesurer limpor-tance et la spcificit apparaissent galement :

sur la formule sanguine : accroissement des globules blancs(lymphocytes et neutrophiles), rduction des osinophiles ;

sur la fonction immunitaire : rduction de la synthse danti-corps, rduction du taux dinterfron.

3.2.2 Modifications cardiovasculaires

n Circulation priphrique

Ds 1875, Mosso mettait en vidence le fait quun son inattenduprovoquait une rduction du volume de la main. Ce phnomne devasoconstriction priphrique, tudi plus longuement par la suite(Robbins, 1919), tait caractris par :

sa faible latence (environ 3 s) ;27/09/2008DOCUMENTATIONDossier dlivr pour





son amplitude ( peu prs proportionnelle lintensitsonore) ;

sa sensibilit la structure temporelle et spectrale dustimulus ;

sa grande variabilit selon les individus et selon leffet desurprise produit.

Sokolov en 1963 utilisait lenregistrement du pouls (frontal et digi-tal) pour caractriser deux rponses types :

un rflexe dit dorientation induit par des sons faibles et mis envidence par une vasoconstriction digitale et une vasodilatationfrontale ;

une raction de dfense induite par des sons de fort niveauprovoquant une vasoconstriction gnralise. De faon gnrale,lhomme assure une meilleure adaptation du rflexe dorientationque de la raction de dfense, mais il fait preuve dune grande varia-bilit interindividuelle (5 % des sujets ne prsentent jamais designes dhabituation).

De nombreuses expriences ultrieures ont confirm cesrsultats : de faon gnrale, le sujet soumis une stimulationsonore inattendue modifie son quilibre vasculaire ; il y a redistribu-tion du sang de la priphrie et de certains organes vers les mus-cles. Lajustement dpend dans une large mesure de la nature duson, de sa structure et de lhabituation du sujet.

n Rythme cardiaque

Lapparition dun bruit inattendu provoque presque toujours unevariation du rythme cardiaque. Ce paramtre est facile enregistreret a donc t largement analys. Les bruits de faible niveau entra-nent le plus souvent une dclration du rythme cardiaque (rflexedorientation). Tandis que les sons de fort niveau provoquent uneacclration (raction de dfense). On observe frquemment desvariations biphasiques (acclration suivie de dclration).

Les variations du rythme cardiaque induites par le bruit sontmodres chez lhomme. Elles restent de lordre de 5 battements/s.La variabilit dpend de la valeur de base, de lhabituation, duniveau dveil, de lge du sujet et, surtout, de sa sensibilit au bruitou au stress. Lintensit et le spectre sonore interviennent galementdans lamplitude de la variation.

n Pression artrielle

Compte tenu des relations troites qui existent entre pathologiecardiovasculaire et tension artrielle, une attention particulire a taccorde ce paramtre. Mais, en dpit dune abondante expri-mentation, aucune conclusion dcisive na pu tre tire de lensem-ble des rsultats en raison de leur caractre contradictoire.

Les variations instantanes de la pression systolique et de la pres-sion diastolique sont trs diffrentes selon les conditions expri-mentales et la nature du signal.

3.2.3 Modifications physiologiques long terme

Les effets long terme du bruit sur lorganisme sont les plus diffi-ciles mettre en vidence. Cependant leur importance est capitale etde nombreuses mthodes indirectes ont t tentes pour obtenirune estimation de leur incidence sur la sant :

expriences chroniques chez lanimal ; expriences aigus prolonges chez lhomme ; enqutes et tudes pidmiologiques.

Les limites de ces expriences sont videntes : validit non prou-ve du modle animal, conditions trop exprimentales pourlhomme plac sous contrle mdical, dures ncessairement trslimites, impossibilit de sparer les effets du bruit des autres fac-teurs de stress dans toutes les approches pidmiologiques.

n Expriences conduites sur lanimal

long terme elles rvlent des accroissements de catcholami-nes et de glucocorticodes, surtout au dbut. Il y a rapidement adap-

tation (quilibre mtastable de la phase de rsistance ?). Au-del dela phase dadaptation, ou retrouve la plupart du temps, des pertur-bations du systme cardiovasculaire. Il y a, chez certaines espces(lapin), apparition de cholestrol et dathrosclrose aor-tique. Plu-sieurs cas de modification du quotient respiratoire sont cits. Il y aparfois accroissement de la mortalit.

n Expriences aigus prolonges

Elles sont de dure excessivement variable. Elles peuvent aller dequelques semaines (tudiants 55 jours 85 dB en laboratoire8 heures/jour) plusieurs annes (travailleurs industriels exposs10 15 ans 88-107 dB 8 heures/jour et contrls pendant 15 joursen conditions normales dexposition). On retrouve chez tous cessujets les effets chroniques analogues ceux gnralement provo-qus par le stress : accroissement du rythme cardiaque et hyperten-sion, lvation du taux de cortisol dans le sang, augmentation dutaux de cholestrol et des g -globulines, diminution de lalbumine.

n tudes pidmiologiques

Elles permettent, dans le meilleur des cas, de caractriser lesconditions denvironnement professionnel des travailleurs pendantdes dures importantes (> 20 ans). Mais il est difficile, dans ce typedenqute, de prendre en compte les autres facteurs denvironne-ment professionnel, social et familial, et, en particulier :

les autres nuisances professionnelles physiques ouchimiques ;

les contraintes professionnelles et familiales ; la sensibilit propre du sujet : susceptibilit au bruit et aux

autres stress ; les facteurs psychologiques, affectifs et relationnels, sant,

quilibre psychique, etc.

Toutefois certaines constantes (figures 13 et 14) apparaissentau travers des diverses enqutes pidmiologiques professionnel-les. La principale de ces constantes est lhypertension. Bon nombrede travaux rvlent galement des troubles cardiovasculaires (leplus souvent sous la forme darythmie cardiaque) et un accroisse-ment de la mortalit. Mais ces deux derniers points ne sont pasconfirms par tous les auteurs.

Les tudes les plus pousses font apparatre galement unaccroissement du nombre de congs maladie et du nombre dacci-dents (labsentisme crot aussi). Quelques travaux complmentai-res tendraient dmontrer que la nature du son a plus dimportanceque son niveau.exploitation du droit de copie est strictement interdite.r, trait Environnement

4. Autres perturbations non auditives

Outre les modifications cardiovasculaires, hormonales et compor-tementales classiques, le bruit peut entraner des perturbations sp-cifiques trs varies. Parmi les plus couramment tudis, citons leseffets sur :

loreille interne : nauses, perte dquilibre ; la vision : accroissement du diamtre pupillaire, rduction du

champ de vision (largeur, profondeur, contraste, reliefs...), vitessedaccommodation, adaptation lobscurit ;

les fonctions immunitaires : rduction de la synthse danti-corps et dinterfron, vitesse dvolution de certains cancers induitschimiquement (rat, souris).

Dans son ouvrage Effets du bruit sur lhomme (cf. [Doc.G 2 720]), Kryter propose une caractrisation de ltat de perturba-tion induit par le bruit en slectionnant un certain nombre dindicesspcifiques de laction du bruit quil nomme N-Pattern . Les prin-cipaux indices retenus sont le rythme cardiaque, le rythme respira-toire, la rsistance galvanique de la peau et le tonus musculaire.



axes routiers, aroports, SNCF...). Cette forme de nuisance met enjeu diffrents facteurs physiologiques et psychologiques. Sur le planpsychologique, outre la gne exprime, on relve des formes diver-ses de perturbation qui se manifestent en priorit par des ajuste-ments comportementaux : fermeture des fentres, isolation,changement de chambres, dcalage des horaires et, surtout,consommation accrue de somnifres. Sur le plan physiologique, lebruit se traduit principalement par une perturbation de lorganisa-

Figure 13 Diffrences dans les pourcentages doccurrence de divers troubles physiologiques en fonction du niveau de bruit [8]

0 20 40 60 80 100

Pourcentage d'occurrence

Problmescirculatoires

Problmescardiaques

Troubles de l'quilibre

N = 51

N = 128

N = 53

N = 161

N = 165

N = 410 Industriestrs bruyantes

Industriestrs bruyantes

Industriestrs bruyantes

Donnes tablies sur 1 005 travailleurs industriels

N nombre de cas observs

Industriesmoyennementbruyantes



10

15

20

Pou

rcen

tag

e d

'occ

urr

ence

1

2

3

4

Figure 15 Caractristiques du sommeil normal et activit hormonale correspondante

0 1 2 6 7 83 4 5

Phase I

Phase II

Phase III

Phase IV

Sommeil paradoxal

Phases de sommeil

Temps (h)

ACTH

STH

0 1 2 6 7 83 4 5Temps (h)

ACTH/Cortisol

STH (4 70 ans)

rpartition correspondante de l'activit hormonale

b

rpartition "classique" au cours d'une nuit de 8 heuresdes diffrentes phases de sommeil

a

veilToute reproduction sans autorisation du Centre franais dexploitation du droit de copie est strictement interdite. Techniques de lIngnieur, trait Environnement G 2 720 - 11

4.1 Effets du bruit sur le sommeil

Les perturbations du sommeil dues au bruit font rgulirementlobjet denqutes et de sondages. Elles concernent particulire-ment les riverains rsidant proximit des sites bruyants (usines,

tion du sommeil.

Le sommeil normal se caractrise par six phases bienstructures : une phase dveil, quatre phases de sommeil lent (I, II,III et IV) et une phase de sommeil paradoxal. Reconnaissables parleur structure spcifique, ces phases sont entirement dterminespar le trac de trois diagrammes : lEEG (lectroencphalogramme),lEMG (lectromyogramme relev au niveau du menton) et lEOG(diffrence de potentiel entre la corne et la rtine). Le sujet normalnon perturb prsente une suite du type (figure 15 a) : phase I et II(sommeil lger) suivie des phases III et IV (sommeil profond) puis,aprs une nouvelle phase III plus brve, le sommeil paradoxal. Cedernier ne doit pas apparatre dans un dlai infrieur 60-90 minaprs lendormissement. Quatre ou cinq suites de ce type se produi-sent au cours de la nuit, la priode dapparition du sommeil para-doxal tant peu prs rgulire pour un mme individu (environ90 min). Sur une nuit, la phase II est rpartie de faon uniforme tan-dis que les phases III et IV se rduisent progressivement pour faireplace au sommeil paradoxal plus important sur la deuxime partiede la nuit.

On notera (figure 15 b) que lhormone somatotrope (STH) syn-chronise ses cycles sur les phases de sommeil profond. Cest aucours des deux premiers cycles que la restauration mtabolique estla plus consquente. Ce synchronisme est maintenu quelle que soitlheure de lendormissement (do les avantages rparateurs de lasieste).

Figure 14 Incidence du bruit sur lhypertension [9]

0

5

Moins de 40 ans Plus de 40 ans

1

2 34

2,61

%

4,13

%

4,32

%

4,63

%

12,0

7 %

16,4

5 %

18,2

6 %

16,9

6 %

1 dans les fabriques d'outils

2 dans des ateliers de triage

3 dans les ateliers avec tours automatiques

4 dans les ateliers produisant des coussinets billes27/09/2008DOCUMENTATIONDossier dlivr pour





En revanche, le cycle ACTH/cortisol ne reste synchrone que pourdes horaires de sommeil rguliers.

En situation de sommeil dcal (3 8 veilles de nuit en alter-nance), le cycle ACTH/cortisol est perturb.

Le sujet perturb par le bruit prsente des diffrences qui varientavec lge et la dure de lexprience. Les points communs aux dif-frentes observations sont de 2 types :

rduction de la dure des phases de sommeil profond (III et IV)les premires nuits ;

sommeil paradoxal peu modifi les premires nuits maisrduit par la suite. (Il prsentera une nette lvation si une nuitcalme intervient.)

La perturbation du sommeil profond est plus marque chez lessujets jeunes tandis que celle du sommeil paradoxal prdominechez les personnes ges. Le bruit accrot le nombre de change-ments de phase. Les habitudes constituent un facteur importantdans les ractions des sujets. Lexprience inverse cherchant mon-trer les effets de la rduction du bruit sur le sommeil rvle gale-ment des modifications significatives : accroissement de la dure dusommeil profond, amlioration des ractions psychomotrices etsensation de repos plus marqu au rveil.

Le bruit provoque en outre des modifications ponctuellesvgtatives : telles des vasoconstrictions priphriques associesaux changements de phases et des perturbations du rythme car-diaque.

4.1.1 Effets des bruits permanents (circulation dense)

n Perturbations

On observe : une rduction des phases III et IV (sommeil d ) ; une rduction de la latence dapparition du sommeil

paradoxal ; un accroissement du nombre de rveils ; des ractions cardiovasculaires.

Ces perturbations sont identiques celles observes chez despatients dpressifs.

En outre, on peut observer une rduction du PQRS (pourcentagede qualit rparatrice du sommeil).

n Habituation

Une accoutumance subjective entrane la persistance des modifi-cations de structure et vice versa.

n Rduction du bruit

La rduction du bruit induit des modifications sur le sommeil tel-les que :

un accroissement du sommeil d chez les jeunes ; une augmentation du sommeil paradoxal chez les personnes

ges ; une rduction du nombre de rveils.

4.1.2 Effets des bruits isols (avions, trains, poids lourds)

n Perturbation

On observe : un accroissement du nombre de rveils ; une augmentation du nombre de changements de stade ; une ractivit cardiovasculaire accrue (acclration de la fr-

quence cardiaque, vasoconstriction priphrique).

Lintensit du niveau sonore intervient sur la ractivit cardiovas-culaire avec pour limite infrieure :

50 dB A chez les enfants,

55 dB A chez les personnes trs ges,

60 65 dB A chez les adultes (pour les hommes, cette ractivitse manifeste surtout par une action sur la frquence cardiaque etpour les femmes par une action sur la vasoconstriction priph-rique).

n Habituation

Elle entrane un maintien du nombre de changements de phase etune rduction du nombre de rveils.

n Rduction du bruit

En cas de rduction du bruit, on observe une inversion brutale dela ractivit cardiovasculaire.

4.2 Effets du bruit sur la performance

Outre ses effets sur laudition du travailleur, le bruit peut avoirgalement des consquences nfastes sur lhomme dans le cadrede ses activits professionnelles. Il peut, en effet, lui faire courir desrisques allant de la simple perturbation temporaire latteinte deson intgrit physique. Citons entre autres :

les consquences directes sur la scurit par non-audition dessignaux davertissement (on trouvera un grand nombre dexemplesdans la revue de questions de Wilkins et Acton : Noise andAccident ) (cf. [Doc. G 2 720]) ;

les consquences indirectes sur la scurit par rduction desfacults dattention, diminution de la dextrit, accroissement de lafatigue, etc. ;

les consquences sur la qualit du travail dont les incidencesconomiques sont impossibles valuer mais probablement consi-drables.

Afin de mieux connatre la nature des perturbations induites parle bruit, des expriences trs varies ont t proposes. Elles por-tent gnralement sur ltude des ractions du sujet soumis unetche prcise, manuelle ou intellectuelle, dans diffrentes condi-tions denvironnement sonore (cf., par exemple, les figures 16 et17). Les principales conclusions que lon peut tirer de ces travauxpeuvent se rsumer en sept points.exploitation du droit de copie est strictement interdite.r, trait Environnement

1. La plupart des tches classiques simples (temps de rac-tion, tche de poursuite, ou de compensation, calcul mental ettravail de bureau) ne sont pratiquement pas perturbes par lebruit. Quand il y a une rduction de la performance, elle estlgre et transitoire.

2. La perturbation due au bruit apparat pour des tches pluscomplexes : temps de raction complexe, tches de coordina-tion deux mains, vigilance, estimation du temps.

3. Les bruits intermittents ou instables ont un effet plus mar-qu que les bruits continus.

4. De nombreuses tudes rvlent une amlioration de la per-formance sous leffet du bruit.

5. Dans le cas o le bruit dgrade la performance, il y a sou-vent une adaptation. La perturbation est transitoire et suit lta-blissement du bruit ou parfois son arrt.

6. La plupart des rsultats montrent que ce nest pas la vitessedexcution qui se dgrade mais le nombre derreurs qui crot.

7. Le sujet soumis deux tches maintient sa performancepour la tche principale mais la rduit pour la tche secondaire.



et interprtables. Cest ainsi que lon voit apparatre des travauxmettant en vidence dimportantes variations :

dans les capacits dobservation et de mmorisation delenvironnement ;

dans les notes de sympathies distribues des collgues debureau ou des camarades de classe ;

dans les salaires dembauches proposs par des candidats des postes de DRH ;

dans lempressement aider une personne en difficult (com-plice pltr ou secrtaire ayant fait tomber une pile de livres, etc.).

Un travail original fait galement tat de diffrences de ractivitau bruit selon que le sujet est rmunr ou pas !

Enfin, bon nombre de publications soulignent limportance deseffets du bruit en prsence dautres contraintes. Les rsultats obser-vs dans ce type de situation laissent penser que les effets les plusnfastes du bruit sont le plus souvent associs un tat de sur-charge. Ces observations conduisent lide que, dans de nombreu-ses situations relles, le bruit agit en synergie avec les facteurs lesplus dfavorables de lenvironnement, ce qui revient dire quemme un bruit dont les effets sont, le plus souvent, limits en situa-tion normale, peut devenir, en situation critique, la goutte deauqui fait dborder le vase .

5. Thories sur les mcanismes daction du bruit

n Thorie de la distraction par le bruit (historique)

Historiquement, une des premires propositions dinterprtationdes effets du bruit a t de considrer celui-ci comme un lmentsusceptible de dtourner lattention et de limiter les capacits dusujet sinvestir dans sa tche. Cette hypothse est compatible avecles signes dhabituation que lon observe dans bon nombre de situa-tions et avec le fait que les variations de niveau de bruit rduisent laperformance quel que soit le sens de ces variations. La plus grandesusceptibilit au bruit observe au cours des tests demandant leplus de concentration va galement dans le mme sens.

n Thorie du clignement interne ou du filtre de Broadbent

Broadbent (1957) proposa une thorie trs proche de la prc-

Figure 16 Variation du niveau de production dune tche de dextrit manuelle rptitive en fonction de lintensit du bruit ambiant [10]

Figure 17 Effet du niveau du bruit sur lefficacit du tri postal (daprs Kovrigin, Mikheyev, 1965)

40 50 60 70 80 90470

475

480

485

490

Niveau de bruit (dB)

No

mb

re d

e p

ice

s p

rod

uit

es

Productionau bout de4 heures

Production initiale

Productionau bout de 4 heures

Production initiale

0 1 2 3 4 5012

4

6

8

3

5

7

910

No

mb

re d

e le

ttre

s tr

ies

(en

mill

iers

)

Nombre d'heures de tri

78 80 dB

85 dB90 dB95 dB

Pause (h)Toute reproduction sans autorisation du Centre franais dexploitation du droit de copie est strictement interdite. Techniques de lIngnieur, trait Environnement G 2 720 - 13

Outre ses effets directs sur la performance, le bruit peut gale-ment avoir une influence sur le processus de raisonnement, dorga-nisation, dattention et de dcision de lindividu. Cette formedaction sur les capacits psychologiques du sujet a, de tout temps,soulev lintrt des chercheurs qui souhaitent valuer avec perti-nence lincidence des perturbations sonores sur le comportementde lindividu et son intgration dans le milieu professionnel.

La majeure partie de ces travaux est reste oriente sur la recher-che des facteurs pouvant compromettre lquilibre physiologique etpsychique de lhomme au travail ainsi que des risques pour sasant. Les composantes lies lergonomie et la productivit ontt longtemps ignores. Lensemble des rsultats accumuls depuisplus de 40 ans a donn lieu diverses thories tentant dexpliquer etde modifier les mcanismes daction du bruit.

Parmi les diffrentes tudes montrant les effets du bruit sur lesperformances, il est intressant de retenir certains travaux carac-tre psychosociologique dont la majeure partie fait ressortir limpor-tance des stratgies dadaptation dans loptimisation des rponsesaux tests effectus en prsence de perturbations sonores.

Dans ce type dapproche, il est frquent de voir apparatre desobservations traduisant des comportements qui laissent le lecteurperplexe et soulignent la difficult dobtenir des rsultats robustes

dente, en comparant les effets du bruit sur la prise dinformation celui du clignement des yeux sur la vision. Cette analogie postulaitlincapacit du sujet saisir la fois linformation utile et le bruit silacquisition se faisait au moment de la commutation . Cettethorie donna naissance la Thorie du filtre dont le principe estreprsent schmatiquement sur la figure 18.

n Perturbation de la mmoire court termel Dfinition de la mmoire court terme

La mmoire court terme (MCT) est lensemble des processus quicomprennent les activits capables de reproduire, identifier oureconstruire pendant une dure restreinte une information gnra-lement acquise lors dun apprentissage de courte dure et le plussouvent, loccasion dune seule perception (Flores, 1968).

Cette dfinition inclut deux notions importantes : celles de dureet dapprentissage. La MCT comprend gnralement 4 phases :acquisition, rtention, restitution active et restitution potentielle ouattente (figure 19). Ce sont les deux premires phases qui sont lesplus perturbes par le bruit.

l Modle statique ou thorie du filtre gnralis

Le filtre lmentaire de Broadbent, comme tout systme de traite-ment de linformation, effectue un traitement squentiel et frquen-tiel. Le traitement squentiel se manifeste sous la forme de saisie27/09/2008DOCUMENTATIONDossier dlivr pour





dune partie de linformation et mise en attente du reste. Dans le casdune information trop riche spectralement, il peut y avoir rejetdune partie du message, gnralement la moins importante parrapport la tche.

Quand il y a prsentation simultane de bruit et dinformation, lesseuils de filtrage et de slectivit sont modifis. Il y a comptitionentre les stimulus et la faible dure de stockage permise par lammoire court terme (MCT), il peut y avoir perte dinformation etaccroissement de lerreur dans le rappel. La plupart des auteursmontrent que le bruit interfre essentiellement au niveau de la sai-sie (phase dacquisition), mais quelques travaux dmontrent que laperturbation peut galement intervenir au niveau du traitement oumme celui de la restitution.

En fait, toutes les tudes saccordent sur le fait que, mme dansles situations o la performance nest pas altre, le bruit induit unemodification des stratgies dacquisition et de traitement. Chez tousles sujets, il semble se produire un effet dadaptation qui se traduitpar un changement des processus de mmorisation. Parmi les l-

ments de ces processus, deux facteurs ont attir plus particulire-ment lattention des chercheurs :

la rptition mentale . Compte tenu de la brivet de laphase de maintien en mmoire immdiate, le sujet conserve linfor-mation par une rptition mentale des lments quil doit mmori-ser pour effectuer la tche ;

le discours implicite qui, linverse de la rptition automatique , inclut la notion de rflexion mentale ou raisonne-ment. Cette rflexion permettrait de dfinir les stratgies de mmo-risation et serait variable avec la nature de la tche et les modesdanalyse propres chaque sujet.

l Modle dynamique ou thorie de lactivation comportementale

Toutes les tudes de relation entre performance et niveau dveilrvlent lexistence dune courbe en U invers qui traduit(figure 20) :

une performance optimale du sujet en situation dveilnormal ;

une chute des performances dans les situations dveil tropfaible (somnolence) ou trop lev (excitation).

Un des principaux effets du bruit est daugmenter le niveau dacti-vation du sujet. Il sensuit que selon ltat initial dveil du sujet, onpeut obtenir sous leffet du bruit :

soit un accroissement de ltat dveil accompagn dune acti-vation et dune amlioration de la performance ;

soit un dpassement de ltat optimal qui se manifeste par unesuractivation et une rduction des performances. Cette thorie estcompatible avec les rsultats contradictoires que lon obtient dansde nombreuses expriences.

Une dernire thorie mrite dtre cite : la focalisation delattention . En prsence de bruit, le sujet concentre son attentionsur une partie de la tche. Il accrot ainsi ses rsultats pour une frac-tion du travail au dtriment des autres. Cest le cas notammentdune tche comportant une information temporelle et spatiale outemporelle et cognitive.

6. Conclusion

La multiplicit des rponses physiologiques et comportementalesengendres par le bruit ne permet pas de conclure de faon clairesur la nature et limportance des risques de lindividu soumis lagression sonore. Bien quil soit possible daffirmer que le bruit

Figure 18 Schma simplifi du modle de Broadbent [11]

Figure 19 Schma du cycle dacquisition-restitution de la mmoire court terme [12]

Figure 20 Thorie de lactivation comportementale

Acq

uis

itio

n

Sto

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e

Filt

rag

e

Traitement

0 3 700 7 400 11 880 0 Temps (ms)

R

Acquisition AcquisitionRtention Restitution

AttenteAttentePhase 1 Phase 1Phase 2

Phase 3 Phase4

Rponse

R

Phase 1 acquisition

Phase 2 rtention

Phase 3 restitution active ou rponse

Phase 4 restitution passive ou attente

fin de cycle restitution

Performance

Bruitexploitation du droit de copie est strictement interdite.r, trait Environnement

provoque un nombre important de dsquilibres physiologiques etpsychiques, la question essentielle reste pose : ces perturbationssont-elles lorigine de processus irrversibles, ayant pour cons-quence une altration de la sant ou bien induisent-elles seulementdes dsquilibres transitoires, compenss par les mcanismes dergulation qui caractrisent les organismes vivants ?

La rponse au problme de lintgrit est loin dtre tablie. Cetterponse pourrait bien tre :

non, avec certitude, en ce qui concerne les lsions irrversiblesde laudition et certaines causes directes daccidents ;

trs certainement, en ce qui concerne leffet de stress chez lessujets sensibles ou sensibiliss par dautres contraintes et pour lesrisques dus aux erreurs, la fatigue ou linattention ;

certainement, pour les dsquilibres neuroendocriniens court et moyen terme chez le sujet normal comme pour son tatpsychologique, ses conditions, sa disponibilit et, par consquent,pour tout ce qui concerne la qualit de son travail et les consquen-ces sociales qui en dcoulent ;

probablement, en ce qui concerne les effets long terme sur lasant et lquilibre psychique.

Dans la mesure o toutes ces donnes ne peuvent pas tre relle-ment quantifies, il est hasardeux de vouloir faire la part des choseset dattribuer une valeur relative aux diffrentes consquences de



lexposition au bruit. Des estimations chiffres du cot du bruit lasocit sont souvent publies par divers organismes. Il nest pasais den apprcier la pertinence et lcart entre lhypothse haute etbasse est souvent considrable (cf. [Doc. G 2 720]).

ces chiffres, il conviendrait dajouter les consquencesindirectes : hypertension, maladies cardiovasculaires et, de faongnrale, toutes les maladies rsultant de laffaiblissement delorganisme ainsi que les accidents dus la fatigue, linattention,etc. Le cot de la perte de productivit doit galement tre pris encompte (baisse de dynamisme, de motivation, absentisme, etc.).

Linstabilit et lagressivit induites par le bruit ont probablementdes consquences importantes travers toutes les formes de vio-lence qui se manifestent (accidents de la route, agressions, atten-tats...). Chez lenfant, enfin, le bruit peut avoir des effetsperturbateurs importants (anxit, retards scolaires, fatigue...) etcompromettre lharmonie de son dveloppement (cf. La sourdeoreille , A. Moch). La premire des urgences vis--vis de la pollu-tion par le bruit est donc la prise de conscience de limportance de

ses effets. Non seulement, ceux qui sont connus avec certitudemais galement ceux pour lesquels un doute subsiste faute de preu-ves scientifiquement tablies. La seule affirmation que lon peutfaire est que les consquences possibles, ou probables, de ces effetssont trop graves pour que lon puisse prendre le risque de sabste-nir. Dautant que, sur le plan technique, les solutions existent. Ellessont priodiquement recenses et le lecteur intress pourra con-sulter avec profit les travaux publis par les principaux centres derecherche (cf. [Doc. G 2 720]). Le premier obstacle la mise enuvre de ces solutions est dinduire des cahiers des charges pluslourds et des investissements supplmentaires. Dans ces condi-tions, la plupart des entreprises prouvent des difficults suppor-ter cette surcharge sans risque de compromettre leur quilibre.

Il est vident que si lquation se rduit schmatiquement unchoix entre les conditions de travail et lexistence mme de ce tra-vail, le problme ne peut pas tre rsolu lchelle de lentreprise.Mais si, au niveau national, un bilan du cot rel du bruit pouvaittre tabli et compar au cot des investissements ncessaires pourle rduire, il nest pas vident que la balance pencherait, commeaujourdhui, en faveur de linaction. Le bruit pourrait alors cesser dentre quun simple cheval de bataille administratif, un thme de col-loque, un dossier alibi, ou parfois mme, un simple argument lec-toral.

Exemple : la Scurit sociale valuait, en 1982, 25 milliards defrancs le cot annuel du bruit pour la socit. Elle nincluait dans ce cal-cul que les donnes apprciables : 11 % pour les accidents dus aubruit, 15 % pour les journes de travail perdues, 20 % pour les interne-ments psychiatriques (sans compter lutilisation des mdicaments).Toute reproduction sans autorisation du Centre franais dexploitation du droit de copie est strictement interdite. Techniques de lIngnieur, trait Environnement G 2 720 - 1527/09/2008DOCUMENTATIONDossier dlivr pour

Effet du bruit sur lhomme1. Dfinitions relatives au bruit2. Effets auditifs du bruit2.1 GneEncadr1Niveau quivalent ou

2.2 Perte daudition due au bruit2.2.1 Prvention contre la surditEstimation du niveau de bruit dangereux et de la dure dexpo- sitionEstimation du facteur de formeEstimation de la stabilit du niveau dexposition dans le temps

2.2.2 Reconnaissance des surdits professionnelles

3. Effets non auditifs du bruit3.1 Stress physiologique3.1.1 Syndrome dadaptationPhase dalertePhase de rsistance ou dadaptationPhase dpuisement

3.1.2 Principales manifestations3.1.3 Ractions de dfense

3.2 Perturbations physiologiques dues au bruit3.2.1 Variations hormonales et biochimiques3.2.2 Modifications cardiovasculairesCirculation priphriqueRythme cardiaquePression artrielle

3.2.3 Modifications physiologiques long termeExpriences conduites sur lanimalExpriences aigus prolongestudes pidmiologiques

4. Autres perturbations non auditives4.1 Effets du bruit sur le sommeil4.1.1 Effets des bruits permanents (circulation dense)PerturbationsHabituationRduction du bruit

4.1.2 Effets des bruits isols (avions, trains, poids lourds)PerturbationHabituationRduction du bruit

4.2 Effets du bruit sur la performance

5. Thories sur les mcanismes daction du bruitThorie de la distraction par le bruit (historique)Thorie du clignement interne ou du filtre de BroadbentPerturbation de la mmoire court termeDfinition de la mmoire court termeModle statique ou thorie du filtre gnralisModle dynamique ou thorie de lactivation comportementale

6. Conclusion

Documents

Acoustique des salles et de l'environnement g2720