Une approche multi-échelle pour la prédiction de certains effets des vibrations sur les artères digitales

Une exposition prolongée à des vibrations main/bras de niveau élevé peut entraîner des troubles vasculaires comme le syndrome de Raynaud d’origine vibratoire. Nous avons modélisé l’apparition de cet acrosyndrome en deux étapes. La première consiste à mesurer la baisse des forces de cisaillement exercées par le sang sur les parois de l’artère (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. Le WSS est divisé par 3 lors d’une exposition à une vibration de 40 m.s-2. Cette baisse est indépendante de la fréquence d’excitation entre 31 Hz et 400 Hz. 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 de métalloprotéase matricielle 2. En connaissant l’exposition journalière et le niveau vibratoire, nous pouvons déduire le degré de sténose donc celui de la pathologie pour une exposition chronique aux vibrations.