Étude des réponses psychophysiologiques des sapeurs-pompiers lors des interventions de lutte contre les incendies

Psychophysiological responses of firefighters during firefighting interventions

• Auteur / Autrice : Philémon Marcel-Millet
• Direction : Alain Groslambert, Gilles Ravier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Staps
• Date : Soutenance le 11/12/2020
• Etablissement(s) : Bourgogne Franche-Comté
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Environnements, Santé (Dijon ; Besançon ; 2012-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire culture, sport, santé, société (C3S) (Besançon) - Laboratoire culture, sport, santé, société
• Partenaire(s) de recherche : Site de préparation : Université de Franche-Comté (1971-....)
• Jury : Président / Présidente : Jérémy Coquart
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Alain Groslambert, Gilles Ravier, Jérémy Coquart, Antoine Gauthier, Grégoire Millet, Sébastien Freidig
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Antoine Gauthier

Mots clés

Mots clés contrôlés

Métabolisme -- Régulation

Coeur

Stress -- Psychologie

Stress -- Physiologie

Effort physique

Fréquence cardiaque

Récupération (physiologie)

Incendies -- Extinction

Sapeurs-pompiers

Mots clés libres

Sapeurs-Pompiers

Lutte contre les incendies

Récupération

Variabilité de fa fréquence cardiaque

Physiologie de l'exercice

Régulation autonome du myocarde

Firefighters

Firefighting

Recovery

Heart rate variability

Exercise physiology

Autonomic control of the heart

Résumé

Les interventions de lutte contre les incendies sont à l’origine d’un stress psychophysiologique conséquent sur l’organisme des sapeurs-pompiers, ce qui provoque une augmentation significative du risque de décès d’origine pathologique. L’enjeu actuel est de préserver la santé et la sécurité des sapeurs-pompiers par une meilleure connaissance de leurs réponses physiologiques et psychologiques au travail. Ainsi, l’objectif des travaux conduits dans le cadre de cette thèse était d’investiguer les réponses psychophysiologiques des sapeurs-pompiers durant des interventions simulées de lutte contre les incendies, en conditions écologiques.Les principaux résultats de l’étude n°1 montrent qu’en plus d’un stress physiologique élevé et d’une perturbation des fonctions exécutives durant l’intervention, la phase post-intervention est marquée par une très faible activité parasympathique cardiaque. Cependant, bien que l’appareil respiratoire ait entrainé une augmentation de la durée de l’intervention, du stress cardiaque et de la perception de la difficulté de l’effort, il n’a pas eu d’influence sur la réactivation parasympathique cardiaque. Les deux études suivantes étaient d’ordre méthodologique. L’étude n°2 a permis de quantifier la charge de travail générée par une intervention de lutte contre les incendies. Elle révèle que la quantification subjective de la charge de travail est la méthode la plus sensible aux différentes conditions d’équipement et semble donc plus adaptée pour un suivi de la charge de travail des sapeurs-pompiers. Ensuite, l’étude n°3 a testé la fiabilité et la sensibilité de l’analyse post-exercice de la variabilité de la fréquence cardiaque à très court terme dans le but de faciliter son utilisation en conditions écologiques. Cependant, les résultats ont montré une faible sensibilité de l’analyse de la variabilité de la fréquence cardiaque post-exercice à très court terme, et suggèrent donc de conserver une analyse classique à court terme.Après avoir révélé un stress psychophysiologique et une perturbation parasympathique importante lors d’une intervention simulée de jour, nous avons montré dans l’étude n°4 que le stress psychophysiologique était plus important la nuit que le jour, lors de la phase d’alarme et lors de la récupération. Enfin, lors de l’étude n°5, l’investigation d’une phase plus retardée de la récupération, durant le sommeil des sapeurs-pompiers a montré que l’activité autonome cardiaque nocturne était perturbée lors des nuits de garde avec et sans interventions.Ce travail de thèse apporte de nouvelles connaissances sur les réponses psychophysiologiques des sapeurs-pompiers, et notamment sur la régulation autonome cardiaque nocturne et post-intervention. Les résultats issus de ce travail de thèse fournissent des recommandations sur l’utilisation de certains outils d’évaluation pour les sapeurs-pompiers et ouvrent de nouvelles perspectives de recherches visant à réduire le stress psychophysiologique de ces derniers.

Firefighting interventions lead to high psychophysiological stress in firefighters, which causes a significant increase in the risk of death from pathological causes. The current challenge is to preserve the health and safety of firefighters through better knowledge of their physiological and psychological responses at work. Thus, the objective of this doctoral work was to investigate the psychophysiological responses of firefighters during simulated firefighting interventions, in ecological conditions.The main results of study 1 showed that in addition to the high physiological stress and the disruption of executive functions during the firefighting intervention, the post-intervention phase is marked by very low cardiac parasympathetic activity. However, although the breathing apparatus increased the duration of the intervention, as well as the cardiac stress and the perceived exertion, it did not influence the cardiac parasympathetic reactivation.The next two studies were methodological. Study 2 has quantified the workload generated by a firefighting intervention. The results revealed that subjective quantification of the workload is the most sensitive method to discriminate different equipment conditions and therefore seems more suitable for monitoring the workload of firefighters. Then, study 3 tested the reliability and the sensitivity of post-exercise analysis of ultra-short-term heart rate variability in order to facilitate its use in ecological conditions. However, the results showed a low sensitivity of ultra-short-term heart rate variability analysis, and therefore suggest to keep a conventional short-term analysis.After showing a psychophysiological stress and a significant parasympathetic disturbance during a simulated daytime intervention, we showed in study 4 that psychophysiological stress was greater at night than during the day, both during the alarm phase and the recovery phase. Finally, in study 5, the investigation of a more delayed phase of recovery, during the sleep of firefighters, showed that nocturnal cardiac autonomic activity was disturbed during nights when firefighters are on-call, with and without interventions.This doctoral work provides new knowledge on the psychophysiological responses of firefighters during firefighting interventions, and in particular on nocturnal and post-intervention cardiac autonomic regulation. The results of this thesis provide recommendations on the use of firefighter monitoring tools and open up new research perspectives aimed at reducing their psychophysiological stress.