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Caractรฉristiques techniques des SNLE
Ces bรขtiments mesurent 138 mรจtres de long et 12,5 mรจtres de large. Ils dรฉplacent 14.300 tonnes en plongรฉe.
Ils ont la particularitรฉ dโรชtre alimentรฉs par un rรฉacteur nuclรฉaire, qui leur confรจre une autonomie extrรชmement prolongรฉe et dโavoir une atmosphรจre recyclรฉe. Ils peuvent ainsi rester plusieurs mois invisibles, sous les mers.
Lโarmement est constituรฉ par 16 missiles balistiques stratรฉgiques dotรฉs de plusieurs tรชtes nuclรฉaires et de 4 tubes lance-torpilles pour lโarmement auto dรฉfensif.
Le reste de lโespace comprend les installations nรฉcessaires au fonctionnement du sous-marin, notamment pour la machinerie et la production dโeau douce (Figure A).
La surface rรฉservรฉe ร lโespace vie des marins est donc trรจs limitรฉe : environ 240 mยฒ habitables pour lโensemble de lโรฉquipage.
Cadre de vie des sous-mariniers
Un SNLE est armรฉ par deux รฉquipages (rouge et bleu) comprenant 110 hommes chacun, qui se relaient ร son bord en suivant un cycle opรฉrationnel (Figure B). Chaque cycle se dรฉroule en quatre phases. La premiรจre est une pรฉriode dโentrainement ร terre (sur simulateur), prรฉcรฉdant une relรจve dโรฉquipage de trois jours. Sโensuit une pรฉriode dโentretien du bateau, avant le dรฉpart en patrouille pour une durรฉe dโenviron deux mois. Au retour, lโรฉquipage entame une phase de ยซ soutien ยป de lโรฉquipage qui vient de le relever. Enfin, les permissions clรดturent ce cycle.
La navigation sous-marine expose les personnels embarquรฉs ร de multiples contraintes, qui sont autant de facteurs de stress : atmosphรจre confinรฉe, promiscuitรฉ, isolement social et familial prolongรฉ liรฉ ร la nรฉcessitรฉ dโune discrรฉtion totale et ร lโautonomie du bateau, absence dโexposition ร la lumiรจre naturelle et travail postรฉ (2), (3), (4), (5).
Les risques majeurs les plus redoutรฉs par les sous-mariniers sont la collision avec un relief sous-marin, un bรขtiment de surface ou un autre sous-marin, la voie dโeau et lโincendie. Lors de telles crises et compte tenu de la technicitรฉ des รฉquipements et du confinement ร bord, toute dรฉfaillance de la vigilance peut avoir des consรฉquences dramatiques.
Les accidents du SNLE Triomphant en 2009 et du SNA Rubis en 2007 (collisions), ont donnรฉ lieu ร des รฉtudes sur les facteurs ayant favorisรฉ ces รฉvรจnements. Elles ont mis notamment en รฉvidence une fatigue subie et non gรฉrรฉe.
Notions de chronobiologie et effets de la privation de sommeil
Physiopathologie et รฉpidรฉmiologie du sommeil
Le sommeil est un รฉtat physiologique transitoire, immรฉdiatement rรฉversible, caractรฉrisรฉ par une suspension complรจte de la vigilance et un ralentissement du mรฉtabolisme.
Cโest un processus actif indispensable ร lโรชtre humain, permettant une restauration des capacitรฉs physiques et psychiques ainsi quโune rรฉgรฉnรฉration du systรจme immunitaire.
Toute perturbation quantitative ou qualitative du sommeil peut provoquer des effets nรฉgatifs sur les plans cardiovasculaire, mรฉtabolique, neurologique, psychologique, immunitaire, ou sur les performances physiques et cognitives (6), (7), (8), (9).
Le temps de sommeil total moyen chez les franรงais en semaine est infรฉrieur aux 7h habituellement recommandรฉes. De plus, la proportion de sujets dormant moins de 6h par nuit est dโenviron 36%, ce qui reprรฉsente plus dโun tiers de la population franรงaise. En-dessous de ce seuil, le risque dโaccidents en lien avec une baisse de la vigilance est majorรฉ (10), (11), (12).
Chronobiologie de la sรฉcrรฉtion de mรฉlatonine
Le rythme veille/sommeil dโun individu sโorganise selon une pรฉriode circadienne proche de 24h. Lโhorloge biologique repose sur deux hormones, le cortisol qui favorise lโรฉveil, et la mรฉlatonine qui favorise le sommeil. Ces hormones rรฉpondent ร une sรฉcrรฉtion selon un processus cyclique dโenviron 24h (Figure C).
(Source : Hastings M, OโNeill JS, Maywood ES. Circadian clocks: regulators of endocrine and metabolic rhythms. J Endocrinol. 11 janv 2007;195(2):187โ98.)
La sรฉcrรฉtion รฉpiphysaire de mรฉlatonine reste faible durant la journรฉe, puis sโรฉlรจve en soirรฉe pour atteindre un pic au milieu de la nuit.
Le cortisol, hormone surrรฉnalienne du stress, est quant ร lui libรฉrรฉ de faรงon maximale vers 8h du matin, permettant un รฉveil optimal.
Lโalternance jour/nuit constitue le synchroniseur le plus fort : la lumiรจre naturelle inhibe la sรฉcrรฉtion de mรฉlatonine par stimulation des photorรฉcepteurs rรฉtiniens, entraรฎnant ainsi lโรฉveil.
En lโabsence dโexposition photique naturelle, on observe une perte de lโeffet rรฉgulateur circadien de la lumiรจre, provoquant un sommeil dรฉsorganisรฉ et de moins bonne qualitรฉ, responsable dโune fatigue diurne plus importante (13).
Consรฉquences du travail postรฉ en milieu civil
Plusieurs domaines nรฉcessitant un fonctionnement permanent imposent aux professionnels un travail en horaires atypiques. Ces professions appartiennent aux domaines de la santรฉ, de la sรฉcuritรฉ, de lโindustrie ou du commerce.
Le travail postรฉ entraรฎne un dรฉrรจglement de lโhorloge biologique. Ses effets sur la santรฉ des individus sont connus (14), (15).
A court terme, il existe des troubles du sommeil et du rythme circadien, avec une altรฉration de la vigilance et de lโattention, ainsi que des troubles mรฉtaboliques et cardiovasculaires.
A long terme, la prรฉvalence des cancers augmente, ainsi que la mortalitรฉ cardiovasculaire et la mortalitรฉ globale.
Le monde maritime civil reprรฉsente un milieu particulier, en lien avec lโenvironnement physique (milieu contraignant et en mouvement constant) et social (isolement, confinement, รฉloignement). Dans ce systรจme, lโorganisation horaire du travail repose sur le principe de la prise de ยซ quart ยป et est caractรฉrisรฉe par un fractionnement des 24 heures en plusieurs รฉpisodes dโactivitรฉ et de repos. Dans le secteur de la marine marchande, il sโagit en gรฉnรฉral de quarts
ยซ fixes ยป : trois รฉquipes de travailleurs se relaient sur 24 heures, en effectuant chacune deux quarts de 4 heures (lโun de jour, lโautre de nuit), sรฉparรฉs par 8 heures de repos.
Les professionnels de la mer dorment ainsi environ une ร deux heures de moins quโร terre, quel que soit le rythme de quart, et prรฉsentent un sommeil scindรฉ en deux, voire quatre pรฉriodes.
Cette organisation du travail, qui tend ร fractionner les รฉpisodes de travail et de repos, est source de fatigue. Les รฉtudes portant sur les effets de ces horaires atypiques soulignent leur influence sur le sommeil et la vigilance, et dรฉmontrent que les pรฉriodes de travail nocturne sont associรฉes ร un risque critique dโaccident.
Le systรจme de quarts offre donc un avantage en termes de planification des activitรฉs dans les professions nรฉcessitant une activitรฉ continue. Nรฉanmoins, il peut รชtre responsable de troubles de la vigilance, associรฉs ร un sur-risque dโaccidents, notamment la nuit et en dรฉbut dโaprรจs-midi.
Applications au milieu sous-marinier
Sur sous-marins, la propulsion nuclรฉaire et des usines recyclant lโatmosphรจre permettent de rester plusieurs mois sous lโeau. Depuis 2011, plusieurs รฉtudes menรฉes sur les SNA et SNLE franรงais ont cherchรฉ ร รฉvaluer lโimpact de ces facteurs : manque de lumiรจre naturelle, rythmes de quart et environnement isolรฉ (2).
Absence dโexposition ร la lumiรจre naturelle
Sur SNLE, lโรฉclairage est artificiel, et ne dรฉpasse pas 1000 lux en moyenne. Lโalternance jour-nuit est maintenue par une lumiรจre rouge mise en place pour les horaires de nuit, avec alors un รฉclairement de 1 ร 2 lux (3), (16).
Il a รฉtรฉ montrรฉ que lโabsence dโexposition ร la lumiรจre naturelle pouvait entraรฎner un syndrome de dรฉpression saisonniรจre, comme il peut exister au cours des hivers polaires. (5), (17), (18).
Effet des rythmes de quart sur le sommeil et la fatigue
Lโactivitรฉ dโun bรขtiment ร la mer nรฉcessite une organisation en travail postรฉ afin dโassurer la continuitรฉ de la capacitรฉ opรฉrationnelle. Dans la Marine Nationale franรงaise, ce travail sโorganise en ยซ quart ยป, traditionnellement rรฉparti sur trois รฉquipes (les ยซ tiers ยป) qui se succรจdent au mรชme poste.
Sur SNLE, lโorganisation en quarts fixes sโavรจre incompatible avec lโentraรฎnement, la formation continue et les tรขches annexes incombant au sous-marinier quand il nโest pas de quart ; elle ne permettrait pas un sommeil suffisant en matiรจre de durรฉe. Les sous-mariniers travaillent donc selon un rythme de quarts ยซ tournants ยป.
Il sโagit de tranches horaires sur lesquelles les marins travaillent soit dans leur spรฉcialitรฉ ร un ยซ poste de quart ยป comme le ยซ central opรฉration ยป, centre nรฉvralgique du bรขtiment, bien connu de tous les films sur les sous-marins ou encore le poste de commande du rรฉacteur nuclรฉaire, soit ร lโentretien du bateau, soit sont au repos, de jour comme de nuit. A bord dโun sous-marin, ce rythme irrรฉgulier est plus dense quโen surface, en raison dโun nombre restreint de personnels ร bord. Plusieurs rythmes de quart sont individualisables.
Le quart ยซ par tiers ยป (Figure D): cโest le rythme de quart appliquรฉ ร la majoritรฉ de lโรฉquipage ; le volume horaire en travail postรฉ pour ces personnels varie de six ร onze heures par jour, auquel sโajoutent les exercices et lโentretien du bord.
Le quart par ยซ tiers + X ยป ne concerne que certains postes de quart comme celui du maรฎtre de central. Les plages horaires de quart sont rรฉparties de telle sorte quโun quatriรจme, voire un cinquiรจme maรฎtre de central (+ X) vienne occuper ponctuellement ou rรฉguliรจrement certains quarts pour soulager les trois autres. Ce mode de fonctionnement allรจge le volume horaire effectuรฉ par les maรฎtres de central des tiers constituรฉs (6 ร 8 heures par jour), et permet au quatriรจme de disposer de plus de temps libre hors quart pour assumer des fonctions annexes.
Le quart ยซ par quarts ยป concerne une vingtaine de personnes ร bord, avec quatre รฉquipes qui se relaient par 24 heures. Le volume horaire varie de trois ร huit heures de travail postรฉ par jour. Un tiers de lโรฉquipage ne travaille pas selon un rythme de quart. Ces sujets ยซ Hors Quart ยป appartiennent ร lโรฉtat-major (commandant, commandant en second, commandants adjoints opรฉration et navire), au service commissariat (cuisinier, maรฎtre dโhรดtel, boulanger), au service hygiรจne et santรฉ (mรฉdecin et infirmiers) ou ร dโautres services lorsque les personnels exercent des fonctions de supervision ou dโexpertise.
Ainsi, ce rythme de travail a des rรฉpercussions chronobiologiques sur le sommeil : un sous-marinier tournant par ยซ tiers sec ยป va perdre un nombre de cycles de sommeil รฉquivalent ร dix nuits blanches sur une durรฉe de soixante jours. La fatigue et la somnolence qui en dรฉcoulent sont associรฉes ร un sur-risque dโerreurs, potentiellement tragique pour un bรขtiment en mission (19).
Impact du milieu isolรฉ
Des รฉtudes rรฉalisรฉes sur les sous-marins franรงais ont retrouvรฉ des arguments en faveur dโun syndrome de dรฉpression saisonniรจre-like (2), (18).
En effet, vers le 40รจme jour dโune mission sur SNLE, la vigilance est moindre, et sโaccompagne de difficultรฉs ร se concentrer avec une diminution de lโattention sรฉlective (5). Cet รฉtat, intuitivement perรงu par tous les sous-mariniers, est dรฉnommรฉ ยซ syndrome de J40 ยป.
La navigation sous-marine de longue durรฉe reprรฉsente un environnement extrรชme, dans lequel les sujets sont exposรฉs ร une privation partielle chronique de sommeil et donc ร un risque augmentรฉ dโaccident. Le maintien de la vigilance au plus haut niveau est donc indispensable pour mener ร bien leur mission.
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Table des matiรจres
I- PREMIERE PARTIE : PRESENTATION DU MONDE SOUS-MARIN ET DU CONTEXTE DE LโETUDE
1. Description gรฉnรฉrale des forces sous-marines franรงaises
2. Caractรฉristiques techniques des Sous-marins Nuclรฉaires Lanceurs dโEngins
3. Cadre de vie des sous-mariniers
4. Notions de chronobiologie et effets de la privation de sommeil
i. Physiopathologie et รฉpidรฉmiologie du sommeil
ii. Chronobiologie de la sรฉcrรฉtion de la mรฉlatonine
5. Consรฉquences du travail postรฉ sur le sommeil et la fatigue
6. Applications au milieu sous-marinier
i. Absence dโexposition ร la lumiรจre naturelle
ii. Effets des rythmes de quart sur le sommeil et la fatigue
iii. Impact du milieu isolรฉ
Rรฉfรฉrences
II- DEUXIรME PARTIE : ARTICLE
1. Introduction
2. Matรฉriel et mรฉthodes
i. Cadre de lโรฉtude
ii. Population รฉtudiรฉe
iii. Dรฉfinition des variables
iv. Protocole expรฉrimental
v. Ethique
vi. Analyse statistique
3. Rรฉsultats
i. Description de la population รฉtudiรฉe
ii. Description du sommeil et de la pratique de la sieste chez les sous-mariniers
iii. Evaluation de la somnolence
iv. Evaluation de la sensation de fatigue
v. Evaluation des performances cognitives
4. Discussion
i. Discussion des principaux rรฉsultats
ii. Faiblesses de lโรฉtude
iii. Perspectives
5. Conclusion
Bibliographie
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