Dossier - Aperçu des problèmes de fatigue dans l’Aviation royale canadienne et des mesures de prévention choisies

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Article de revue / Le 15 juillet 2013 / Numéro de projet : 2013 - Issue 2

Rédigé en collaboration avec le Colonel Colin Keiver, Directeur, Production à contrat de la Force (Air), Ottawa, et le Lieutenant-colonel Jason Stark, commandant, 429e Escadron, 8e Escadre Trenton

Au cours de la récente campagne aérienne sur la Lybie (les opérations Aleta et Libeccio), nos équipages navigants assurant le transport aérien à l’appui de la campagne ont subi de très graves incidents liés à la sécurité des vols qui étaient attribuables à la fatigue. Ces incidents auraient très bien pu se solder par des accidents, et ils tiraient leur origine d’une bien mauvaise planification du calendrier de mission. Dans le cas d’un avion CC130 modèle J, les occupants ont atteint le sommet de la montée dans un état d’hypoxie avancée, car on avait omis d’amorcer la pressurisation cabine pendant l’exécution de la liste de vérifications. En outre, un avion CC177 a fait l’objet de trois incidents liés à la sécurité des vols au cours d’une même mission. Dès le deuxième jour de la mission, il y a eu surchauffe des freins à cause d’un oubli dans l’exécution de la liste de vérifications (alors que les niveaux de fatigue modélisés correspondaient à une efficacité cognitive de 68,5 p. cent, ce qui s’avère un rendement inférieur à celui d’une personne ayant un taux d’alcoolémie de 0,08 p. cent). Au septième jour de la mission, l’équipage a mal identifié un aérodrome pendant l’approche à l’atterrissage (efficacité cognitive de 45,3 p. cent, ce qui représente le rendement d’une personne ayant un taux d’alcoolémie hors échelle en fait d’équivalence dans la fourchette de rendement, alors que personne ne peut exécuter une tâche quelle qu’elle soit). Pour finir, le dixième jour de la mission, les volets ont été déployés à grande vitesse à l’atterrissage (efficacité cognitive de 68 p. cent, ce qui équivaut encore une fois au rendement d’une personne ayant un taux d’alcoolémie supérieur à la limite de 0,08 p. cent). Tout récemment, l’équipage navigant d’un avion C-17 de la Force aérienne des États-Unis (USAF) était tellement fatigué qu’il s’est posé au mauvais aérodrome, même si la piste à cet endroit avait seulement 3400 pieds de longueur, alors que la piste où il devait atterrir quatre milles plus au sud avait 11 500 pieds de longueur. Il semble que les équipages navigants de l’USAF soient aussi à la merci d’une mauvaise planification du calendrier de mission.

Normalement, la réglementation sur les périodes de repos et de service est fondée sur l’expérience opérationnelle, mais non sur une recherche fondamentale étudiant l’interaction entre la fatigue et le processus circadien ainsi que leurs effets sur le rendement 1. Les règles actuelles tentent d’accorder suffisamment de temps de récupération aux équipages navigants entre les vols, et elles comprennent souvent des dispositions servant à pallier les inconvénients d’une longue journée de travail pour un équipage navigant. Toutefois, ces règles ne prescrivent généralement pas le comportement à adopter avant la mission, et elles considèrent que chacune des 24 heures d’une journée a une même valeur.

Depuis peu, la plupart des administrations ont commencé à reconnaître que le rendement des équipages navigants durant les heures normales du jour est habituellement très bon. Toutefois, elles sont aussi de plus en plus conscientes que, durant les opérations nocturnes, le corps produit et libère de la mélatonine dans le sang, ce qui favorise le sommeil et la somnolence et est préjudiciable au rendement du personnel travaillant de nuit, à moins que ce dernier ne soit adapté aux opérations nocturnes.

À titre d’exemple, la dernière politique de la Federal Aviation Administration (FAA) des États-Unis concède que, durant un creux circadien (de minuit à 6 h environ), le rendement peut être considérablement altéré par rapport au rendement de jour. Tout récemment, on a également reconnu que des interactions complexes existent entre « l’heure du jour », les « périodes de sommeil possibles », la « qualité du milieu de repos » et le « rendement ». Toutefois, de nouveaux logiciels de modélisation (comme le logiciel FAST) retirent le mystère de l’équation, car ils tiennent compte des interactions complexes entre le travail, le repos et l’heure de la journée.

Avant de présenter les modèles que le logiciel FASTMC a établis pour les deux missions de l’ARC ci-après, il serait utile de donner quelques précisions sur le programme de modélisation en question (voir la figure 1).

  • L’axe vertical du côté gauche des graphiques FASTMC représente l’efficacité du rendement cognitif humain comme étant un pourcentage du rendement optimal (100 p. cent). La ligne en dent de scie du graphique représente le rendement moyen (efficacité cognitive) déterminé en fonction de l’heure de la journée, des biorythmes ainsi que du nombre d’heures d’éveil et de sommeil. La mince ligne noire indique les heures d’éveil, la mince ligne grise, les heures de sommeil et l’épaisse ligne noire, les heures de travail.
  • La ligne pointillée, qui se trouve sous la ligne indiquant l’efficacité cognitive et qui suit à peu près la même courbe en dent de scie, représente un intervalle de confiance au dixième centile.
  • Le rendement présenté par la bande verte (de 90 à 100 p. cent) représente une efficacité cognitive acceptable pour le personnel effectuant des tâches critiques sur le plan de la sécurité (pilotage, conduite, utilisation d’armes, commande et contrôle, etc.).
  • Le rendement présenté par la bande jaune (efficacité cognitive de 65 à 90 p. cent) signale que la prudence est de mise. Le personnel devant effectuer des activités spécialisées, comme les tâches liées à l’aéronautique, ne devrait pas travailler s’il se trouve dans cette plage de rendement.
  • Le rendement indiqué par la bande rose (inférieur à 65 p. cent) représente une efficacité cognitive sérieusement dégradée, par exemple, celle à laquelle on pourrait s’attendre après deux jours et deux nuits sans sommeil. Dans de telles conditions, on ne peut pas s’attendre à ce qu’une personne puisse bien effectuer une tâche, quelle qu’elle soit.
  • Une efficacité cognitive de 77 p. cent correspond au rendement d’une personne ayant un taux d’alcoolémie de 0,05 p. cent (reconnu par certaines administrations comme une personne en état d’ébriété du point de vue juridique). Une efficacité cognitive de 70 p. cent correspond au rendement d’une personne ayant un taux d’alcoolémie de 0,08 p. cent (reconnu comme un état d’ébriété par la plupart des administrations). Les équivalences entre les taux d’alcoolémie et les niveaux de fatigue ou de manque de sommeil sont fondées sur trois études importantes 2-4.
  • L’abscisse (axe des x) présente les heures de travail (barres rouges), de sommeil (barres bleues), de noirceur (barres grises) ainsi que l’heure de la journée.
  • Les triangles gris situés tout juste au-dessus de l’abscisse marquent des événements comme les principaux points de cheminement de la mission (y compris leur latitude et leur longitude pour refléter la photopériode, c’est-à-dire les heures de lever et de coucher du soleil), pour harmoniser les variations du rythme circadien aux changements de fuseau horaire.
  • Les triangles rouges signalent les incidents liés à la sécurité des vols.

Le modèle ci-dessous présente le calendrier de la mission exécutée par l’équipage navigant du CC177, et il rend compte des pires niveaux d’efficacité cognitive enregistrés par un équipage navigant au cours des dix dernières années de modélisation des opérations aériennes de l’ARC. Il n’est donc pas étonnant de constater que le modèle est ponctué de trois incidents liés à la sécurité des vols (voir les triangles rouges C1, C2 et C3 qui correspondent respectivement à une surchauffe des freins découlant d’un oubli dans l’exécution de la liste de vérifications, à une mauvaise identification d’un aérodrome durant l’approche finale à l’atterrissage, ainsi qu’au déploiement des volets à grande vitesse à l’atterrissage). Ces dangereux niveaux d’efficacité cognitive de l’équipage navigant peuvent être, et doivent être, contrés au moyen d’une meilleure planification du calendrier de vol et d’une meilleure hygiène du sommeil chez les équipages navigants.

Compte rendu du commandant de bord

À l’arrivée à OLBA, le 3 avril, les freins ont surchauffé à la suite d’un oubli durant l’exposé en préparation de l’approche. Cet oubli pourrait être attribuable à la fatigue, car je totalise quelque 1000 heures d’expérience sur cet appareil, sur un total de 2400 heures de vol en service militaire et autre bloc de 1200 heures de vol dans le civil.

L’incident suivant s’est produit à l’arrivée à ETAD, le 8 avril, car j’ai mal identifié l’aérodrome (EDFH Frankfurt Hahn), qui n’était pas la destination prévue. La distance entre les deux aéroports est de 30 milles. Je pilotais dans des conditions VFR par temps dégagé. J’ai continué de suivre le vecteur de l’ATC et les instructions de descente, mais en raison de la mauvaise identification, j’ai entamé une descente très rapide vers l’altitude suivante en vue d’effectuer une approche du mauvais aérodrome. Évoluant à basse altitude, l’avion était très bruyant en raison de sa configuration. Finalement, j’ai exécuté un atterrissage dans l’embarras au bon aéroport. Le dernier incident s’est produit le 11 avril à l’arrivée à OAKN, alors que, en prévision de l’atterrissage, les volets ont été déployés au ¾ à une vitesse dépassant de 10 à 15 nœuds la vitesse prescrite. Le reste de la mission s’est déroulé sans incident.

Le prochain graphique (figure 2) représente la mission effectuée par l’équipage navigant d’un CC130J. Il révèle le rendement modélisé de onze vols distincts. À l’exception des deux premiers vols (de Trenton à Bagotville et de Bagotville à Halifax), la cadence opérationnelle de la mission a causé des niveaux d’efficacité cognitive très malsains, car pendant environ 82 p. cent du temps qu’ont duré les onze vols, les niveaux de rendement équivalaient à ceux d’une personne ayant un taux d’alcoolémie plus qu’élevé (voir l’axe de droite et l’axe vertical du graphique). Durant les six derniers vols, le rendement modélisé est tout particulièrement inquiétant, car l’efficacité cognitive est de 48 à 60 p. cent. Le triangle rouge indique un incident lié à la sécurité des vols qui s’est produit le 27 mars (vers 17 h 12 Z) alors que l’oubli d’un élément de la liste de vérifications a provoqué une situation d’hypoxie dans la cabine en altitude.

La modélisation en question rend compte d’un rendement qui occupe la deuxième place à titre des pires modèles jamais établis pour les opérations aériennes des Forces canadiennes. De tels niveaux de rendement peuvent facilement causer des accidents, et ils peuvent être évités par une meilleure planification du calendrier de mission.

Compte rendu du commandant de bord

Le 21 mars 2011, l’équipage navigant a commencé son service par une période de mise en attente de quatre heures à 6 h, heure locale (10 h Z). L’équipage a été avisé que le décollage était prévu pour 17 h (21 h Z) le 21 mars 2011. Nous avons quitté la BFC Trenton à 21 h, heure locale (23 h 59 Z), le 21 mars, prévoyant arriver à Prestwick (Écosse), à 11 h, heure locale (11 h Z) le jour suivant. Toutefois, en raison d’averses de neige à la BFC Bagotville, l’équipage n’a pas pu décoller, et il a commencé une période de repos à 1 h, heure locale (4 h Z), le 22 mars.

On a appelé les Opérations de la 8e Escadre pour les informer que l’équipage serait prêt à décoller à 15 h, heure locale (18 h Z), après sa période de repos de douze heures. On avait informé l’équipage de l’heure de départ prévue, et celui-ci avait planifié sa période de sommeil en conséquence. Vers 10 h, heure locale (13 h Z), j’ai reçu des courriels et des appels pour m’aviser que des modifications avaient été apportées à la mission, et que je devais y donner suite immédiatement ce qui, techniquement, a interrompu ma période de repos. J’ai pu profiter d’une période de huit heures sans interruption, mais j’ai commencé ma journée de service à 11 h, heure locale (14 h Z). J’ai reçu des directives de trois sources : les Opérations de la 8e Escadre, le Centre des opérations aériennes de Winnipeg et les Opérations du 436e Escadron. Le décollage a été retardé jusqu’à 18 h 59, heure locale (21 h 59 Z); la journée de service de l’équipage était donc déjà amorcée depuis six heures. En raison de fortes turbulences un peu partout au dessus de l’Atlantique, l’équipage a dû se dérouter vers Halifax, en vue de traverser l’Atlantique à destination de Prestwick au sud de la zone de turbulences. L’avion s’est posé à 8 h 48, heure locale (8 h 48 Z) et l’équipage a pris plus d’une heure à sécuriser l’appareil et à se rendre à l’hôtel. La journée de service de l’équipage avait duré 18 heures.

La période de repos de l’équipage a débuté à 10 h, heure locale (10 h Z) et ses membres ont dormi toute la journée. On nous avait indiqué qu’il fallait s’attendre à décoller à 1 h, heure locale (1 h Z), le 24 mars, pour revenir à la BFC Trenton. Vers 21 h, heure locale (21 h Z), j’ai reçu des courriels et des appels téléphoniques m’indiquant que le départ avait été reporté à 7 h 30, heure locale (7 h 30 Z), le 24 mars. Les membres d’équipage avaient planifié leur sommeil en fonction d’un départ aux petites heures du matin, et ils ont jugé qu’un repos adéquat était bien difficile à obtenir compte tenu du retard de 6,5 heures à l’horaire. En raison de leurs cycles de repos et de sommeil, aucun membre d’équipage n’a pu fermer l’œil au cours de la nuit précédant le vol, et ils étaient tous très fatigués. La journée de service de l’équipage a débuté à 4 h 30, heure locale (4 h 30 Z). Nous avons décollé à destination de la BFC Trenton. En arrivant à Goose Bay, nous avons été détournés vers la BFC Greenwood pour ramasser une autre charge destinée à la base NAS Sigonella. L’équipage s’est posé à la BFC Greenwood à 14 h 1, heure locale (17 h 1 Z), mais il est resté en service car il devait procéder au chargement de l’avion en préparation du jour suivant. L’équipage est arrivé à l’hôtel à 17 h, heures locale (20 h Z), heure à laquelle a débuté sa période de repos. La journée de service totalisait 15,5 heures. Toutefois, si l’on tient compte de l’heure de décollage initialement prévu au moment de la planification, donc l’heure en fonction de laquelle l’équipage avait prévu sa période de repos et de sommeil, il s’agissait en fait d’une journée de service de 21 heures. À ce moment-là, j’ai commencé à remarquer des signes d’épuisement parmi les membres d’équipage, mais comme d’un point de vue technique l’équipage n’avait pas travaillé plus de 16 heures pendant deux jours, je n’ai pas demandé une période de repos de 36 heures. L’équipage disposait de 24 heures de repos à la BFC Greenwood. Toutefois, comme nos cycles de repos et de sommeil étaient toujours réglés à l’heure des Maritimes, l’équipage n’a pas pu dormir, et il est resté actif jusqu’à 10 h (13 h Z).

Le 25 mars, l’équipage a commencé sa journée de service à 17 h, heure locale (20 h Z) en prévision de son décollage de la BFC Greenwood. Une fois de plus, pendant ma période de repos, j’ai reçu des appels téléphoniques et des courriels m’avisant de modifications à la planification de la mission. En outre, un quatrième organisme de contrôle s’est ajouté à la mission (l’élément de contrôle du transport aérien de Prestwick, en Écosse), ce qui a entraîné davantage de confusion quant à l’entité qui était responsable de la mission et de sa planification. Une fois à l’aérodrome, l’équipage a appris qu’il fallait décharger le matériel embarqué la veille, et se rendre à la BFC Bagotville avant de décoller à destination de la base britannique Kinloss (RAF). L’équipage a respecté l’heure de départ prévue à 19 50, heure locale (22 h 50 Z) à destination de la BFC Bagotville. Malgré quelques averses de neige, une éclaircie a permis à l’équipe au sol de déglacer l’appareil et l’équipage a décollé à 23 h 31, heure locale (2 h 31 Z). L’avion a atterri à la base Kinloss (RAF) à 11 h 36, heure locale (11 h 36 Z), mais en raison d’une pénurie de personnel de SMMA, l’équipage a dû s’occuper du chargement de l’avion. Les membres d’équipage sont arrivés à l’hôtel à 14 h, heure locale (14 h Z), heure à laquelle ils ont commencé leur période de repos. La journée de service avait duré 18 heures, mais compte tenu des cycles de repos et de sommeil de l’équipage, ce dernier n’a pas pu dormir, et il est resté actif pendant environ 25 heures.

Le 27 mars, la journée de service a débuté à 7 h, heure locale (6 h Z) après une période de repos d’équipage de 16 heures. Une fois de plus, j’ai dû m’occuper de changements à la planification de la mission pendant que le reste de l’équipage se reposait. L’avion a quitté la base Kinloss (RAF) à destination de la base NAS Sigonella alors que l’équipage entamait une quatrième longue journée de service consécutive. Selon moi, il s’agit d’un facteur contributif à l’incident lié à la sécurité des vols qui s’est produit en vol, entre la base NAS Sigonella et l’AB Trapani. Durant cette étape du vol, le copilote a oublié un élément de la liste de vérifications (démarrer l’appareil de conditionnement d’air du poste de pilotage et de la soute) ce qui a donné une altitude cabine de plus de 10 000 pieds. En passant 10 000 pieds, j’ai vérifié si l’avion était pressurisé, et j’ai constaté que la cabine était pressurisée, mais que l’altitude cabine était beaucoup plus élevée qu’à la normale. J’ai donc décidé de vérifier de nouveau une fois l’avion mis en palier. Avant la mise en palier, j’ai reçu un message de l’ACAWS indiquant une altitude cabine élevée. Après que l’équipage eut mis des masques à oxygène, effectué une descente d’urgence et procédé à un dépannage rapide, il a relevé l’erreur du copilote. Comme la pressurisation de l’avion se faisait normalement, l’équipage a poursuivi la mission. Après l’atterrissage à la base américaine de Trapani, j’ai signalé l’incident lié à la sécurité des vols; le copilote a commis d’autres erreurs dans l’exécution des listes de vérifications, et il a déclaré qu’il était fatigué à plusieurs reprises pendant la journée. Au sol, à Trapani, la mission de l’équipage a été modifiée à quatre reprises, puis on l’a finalement informé qu’il devait décoller à destination de Prestwick (Écosse). L’équipage a alors avisé les Opérations de la 8e Escadre qu’il lui était impossible de se rendre à Prestwick, compte tenu de la durée de notre journée de service (qui aurait totalisé plus de 19 heures à l’atterrissage), et qu’il préférait rester sur place, à Trapani. Il a été avisé qu’aucune chambre n’était disponible à Trapani et qu’il devait quitter l’endroit. L’équipage a alors opté pour Frankfurt-Hahn (comme c’était la destination lors de la planification initiale, des chambres et un stationnement y avaient été réservés à l’intention de l’équipage). Les membres d’équipage sont arrivés à Frankfurt-Hahn à 1 h 58, heure locale (23 h 58 Z), et la période de repos de l’équipage a débuté à 3 h 30, heure locale (1 h 30 Z). La journée de service avait duré 19,5 heures.

Pendant le vol à destination de Frankfurt-Hahn, les membres d’équipage ont longuement discuté des périodes de repos des équipages et de l’état dans lequel ils se trouvaient. Ils étaient tous très fatigués à ce moment-là. L’équipage a décidé de faire une courte journée de service le jour suivant, et il a modifié l’itinéraire pour se rendre à Prestwick (Écosse). Le 28 mars, la journée de service de l’équipage a débuté à 15 h 30, heure locale (13 h 30 Z), et il a décollé à 16 h 48, heure locale (14 h 48 Z). L’avion s’est posé à 18 h 6, heure locale (17 h 6 Z), et la période de repos de l’équipage a débuté à 20 h, heure locale (19 h Z).

La journée de service du 29 mars a commencé à 9 h, heure locale (8 h Z). Une fois de plus, j’ai reçu des appels téléphoniques et des courriels pendant ma période de repos. Initialement, l’avion devait décoller à 11 h, heure locale (10 h Z), mais le départ a été reporté à 13 h, heure locale (12 h Z). L’avion a dû faire une escale d’avitaillement à Goose Bay (en raison des vents) et il est arrivé à la BFC Trenton à 18 h 9, heure locale (22 h 9 Z). L’équipage a quitté la base et mis fin à sa journée de service à 19 h 30, heure locale (23 h 30 Z). La dernière journée de service avait duré 15,5 heures.

D’abord, ce qui m’a contrarié le plus était de me faire sans cesse déranger durant ma période de repos. Les organismes de contrôle n’ont eu aucun égard pour la période de huit heures de sommeil consécutives à laquelle tout membre d’équipage a droit. Il s’agit d’un facteur contributif à l’incident lié à la sécurité des vols qui s’est produit. Ensuite, il faut mentionner le changement constant de nos cycles de sommeil et de repos. Pendant deux des jours qu’a duré la mission, l’équipage n’a pas dormi et est resté actif pendant plus de 24 heures. Enfin, l’équipage n’a jamais été en mesure de bien comprendre qui était responsable de la mission. Il devait répondre à quatre organismes qui lui donnaient quatre lots de renseignements divergents.

Dans l’ensemble, j’ai l’impression que la mission s’est déroulée en toute sécurité.

Ainsi, l’organisme de contrôle sait à quel moment il n’est pas possible de déranger l’équipage. Ensuite, si des changements sont apportés à la planification de la mission pendant que l’équipage se repose (ce qui était la norme dans ce cas-ci), les membres d’équipage devraient alors être mis en attente au lieu d’être avisés de se tenir prêt pour une heure de départ donnée. Les équipages navigants gèrent leurs périodes d’attente de façon bien différente; ils peuvent ainsi gérer leurs cycles de repos et de sommeil de manière à être prêts à exécuter la mission en tout temps. Si l’on donne une heure de départ à un équipage navigant, le repos est géré de manière à pouvoir en tirer le meilleur profit possible à l’heure de départ prévu. Tout changement apporté à l’heure de départ entraînera des périodes sans sommeil et des périodes d’activités de plus de 24 heures.

Le meilleur moyen de contrer la fatigue des équipages navigants consiste à planifier un calendrier de mission optimal qui ne portera pas préjudice au rendement de l’équipage à moins d’une raison valable. Pour faciliter la planification d’un calendrier de mission optimal, nous avons recommandé à l’ARC de se procurer le logiciel FASTMC. L’intention est d’intégrer le logiciel FASTMC au logiciel de planification des calendriers de service des équipages (outil de planification du transport aérien ou OPT) récemment acquis, alors que le logiciel FASTMC pourrait interagir en arrière-plan avec l’OPT. Le responsable planifierait les calendriers de mission comme à l’habitude, puis enfoncerait une touche d’accès direct permettant d’afficher automatiquement le calendrier en question dans le logiciel FASTMC. Le responsable du calendrier pourrait ainsi déterminer les heures auxquelles le rendement modélisé serait inférieur aux limites acceptables, ce qui lui permettrait d’optimiser le calendrier (et, par conséquent, éviter toute fatigue inutile de l’équipage) avant d’affecter un escadron à la mission. Lorsque des impératifs extérieurs régissant l’affectation de tâches militaires commandent une intervention prioritaire immédiate et qu’il est impossible d’optimiser et/ou de retarder la mission, le logiciel FASTMC déterminerait les heures précises de l’itinéraire durant lesquelles le rendement serait amoindri, ce qui est tout de même préférable à ne pas être conscient du problème ou, pire encore, à l’ignorer. Dans ce cas, les médecins-chefs peuvent avoir recours à des mesures de prévention permettant d’induire des périodes de sommeil, par exemple à l’aide de mélatonine ou de zopiclone, durant le jour physiologique de l’équipage ou de favoriser la vigilance, par exemple au moyen de gomme à la caféine (StayAlertMC). À l’heure actuelle, l’ARC n’approuve pas l’utilisation d’autres médicaments favorisant la vigilance, comme le modafinil ou la dexamphétamine, dans le cadre de ses opérations. L’optimisation de la planification des calendriers de service et des mesures pharmaceutiques pour contrer la fatigue peuvent également être utilisées à l’appui des spécialistes de la maintenance et du personnel du centre des opérations aériennes.

En réponse aux importants problèmes de fatigue opérationnelle des quinze dernières années (principalement en Bosnie et en Afghanistan), l’ARC a investi des sommes considérables dans la recherche sur la fatigue 1, 5-14. Le plus récent projet de recherche sur les mesures de prévention de la fatigue était axé sur la resynchronisation du rythme circadien.

Resynchronisation du rythme circadien

La resynchronisation du rythme circadien commande sa manipulation, soit en le devançant soit en le retardant, afin de contrer les effets d’un décalage horaire ou d’un décalage lié au travail par quarts. Les deux modes utilisés pour décaler les rythmes sont : 1) l’ingestion de mélatonine à des heures bien précises afin de remplacer la production de mélatonine du corps et 2) une photothérapie aussi donnée à des heures bien précises durant la nuit physiologique (c’est-à-dire lorsque le corps produit de la mélatonine). La photothérapie transforme ainsi la nuit physiologique en jour physiologique par une suppression de la production de mélatonine du corps. Il est également important d’éviter toute exposition à la lumière à un moment où une telle lumière nuira à la synchronisation du rythme circadien souhaité. Une partie des sommes versées par la Force aérienne dans la recherche sur la fatigue était réservée à un projet exhaustif sur l’amélioration de notre capacité à resynchroniser le rythme circadien. Le projet en question a obtenu un succès retentissant. Trois des quatre publications sur le rythme circadien ont obtenu trois prix sur la scène internationale en 2009, 2010 et 2011[12,13,15] à titre des meilleurs articles sur la médecine du sommeil. La principale recommandation des travaux en question était d’optimiser les courbes de rythme-réponse (CRP) relatives à la lumière comme à la mélatonine. Ces CRP peuvent servir à créer des traitements de resynchronisation du rythme circadien, comme les deux exemples présentés ci après.

Le traitement de resynchronisation du rythme circadien présenté ci-dessous (figure 3) sert à devancer le rythme d’un équipage navigant qui quittera Trenton à destination du Camp Mirage. La barre horizontale jaune représente la photopériode (heures du jour) de Trenton ainsi que celle des deux destinations prévues pour atteindre le Camp Mirage. La ligne rouge verticale qui se trouve dans chacune des barres jaunes indique l’heure de lever et de coucher du soleil à chacun des trois endroits. Elle indique donc le moment où la lumière naturelle est présente et le moment où un dispositif de photothérapie peut être utilisé, en absence du soleil.

Le traitement visant à devancer le rythme circadien nécessite la prise d’une dose de 0,5 mg de mélatonine environ deux heures avant que le corps commence à produire de la mélatonine. Ainsi le premier soir du traitement, une personne qui se couche habituellement à 23 h ou 24 h, et dont la période de sommeil dure normalement de sept à huit heures, prendra une dose de mélatonine à 19 h. Dès son réveil, la personne suivant le traitement en question devra s’exposer à une lumière vive pendant trois heures. Un tel traitement permettra de devancer le rythme circadien d’une heure pour chacun des jours que durera le traitement. Par conséquent, pour conserver des points de CRP idéaux relativement à la lumière et à la mélatonine, les heures de traitement et de coucher seront devancées d’une heure pour chacun des jours que le patient suivra le traitement. Le triangle noir indique l’heure à laquelle la température du corps atteint quotidiennement sa valeur minimale, et il sert de point de repère pour suivre l’orientation et l’ampleur de la resynchronisation du rythme circadien d’un jour à l’autre. À son arrivée au Camp Mirage, une personne suivant le traitement en question serait seulement déphasée d’environ une heure par rapport à la photopériode locale. Elle aurait donc besoin d’une seule journée pour se remettre d’un tel décalage, et elle continuerait le traitement le premier jour de son arrivée au Camp Mirage; elle serait ainsi en mesure de participer aux opérations aériennes dès le lendemain de son arrivée, fonctionnant à l’heure locale et ne souffrant pas d’un décalage horaire.

Elle se couche de plus en plus tôt, d’un soir à l’autre, alors qu’il ne lui reste que cinq jours avant son déploiement. Pour ceux qui veulent passer plus de temps avec leur famille tout juste avant un déploiement, une autre méthode consiste à resynchroniser le rythme circadien dans l’autre sens, c’est-à-dire de prendre un retard de quinze heures au lieu d’une avance de neuf heures). Lors de la resynchronisation du rythme circadien, puisque l’efficacité du corps est habituellement de 50 p. cent supérieure durant un traitement visant à retarder le rythme comparativement à celui qui cherche à le devancer, l’option de retarder le rythme circadien en vue des déploiements au Camp Mirage prendrait seulement une autre journée de traitement à destination pour que la personne soit complètement débarrassée de tout décalage horaire résiduel.

Le traitement visant à retarder le rythme circadien (figure 4) nécessite une photothérapie la nuit et l’ingestion de mélatonine le matin, au réveil. D’ailleurs, la personne suivant un tel traitement restera dans une lumière tamisée une fois qu’elle aura pris de la mélatonine. Dans le calendrier de traitement ci-dessus, les petites flèches noires indiquent les heures idéales pour faire un somme et ainsi rester éveillé la nuit aux fins de photothérapie.

La resynchronisation du rythme circadien est inhérente aux déploiements rapides durant lesquels une personne doit traverser divers fuseaux horaires ou au décalage lié au travail par quarts. Pour contrer le décalage horaire ou le décalage lié au travail par quarts, les médecins de l’air peuvent recommander l’ingestion en temps opportun de doses de mélatonine bien précises, des traitements de photothérapie aussi en temps opportun ainsi que l’évitement de lumière à certaines heures. Comme la création de grilles de traitement comme celles présentées ci-dessus prend beaucoup de temps et de travail, l’on s’attend dans un avenir rapproché à ce que l’on développe une application qui permettra aux intéressés d’entrer eux-mêmes les lieux et les dates de départ et d’arrivée pour obtenir un traitement de resynchronisation du rythme circadien détaillé cherchant soit à le devancer, soit à le retarder.

De récentes opérations ont démontré que l’ARC n’était pas encore passée maître dans l’art de la mobilité aérienne lors de la planification de calendriers de mission devant traverser plusieurs fuseaux horaires. Des équipages navigants ont été confrontés à des situations dangereuses qui auraient pu être atténuées grâce à la planification du calendrier et à la science. Certaines missions exigeront toujours 150 p. cent d’effort, et ce sont de telles situations qui commandent la planification judicieuse d’un calendrier et l’utilisation du logiciel FAST afin de déterminer avec exactitude les risques liés à la sécurité des vols que devra assumer l’État major supérieur. Ainsi, une fois la mission autorisée, la responsabilité du risque incomberait au commandement au lieu des commandants de bord. En cette ère où l’expérience des équipages est à la baisse et les contraintes fiscales abondent, il est impératif de travailler intelligemment et efficacement à l’aide des précieuses ressources dont nous disposons.

À l’heure actuelle, la Force aérienne cherche à modifier la planification des calendriers en utilisant un outil de modélisation de la fatigue, comme le logiciel FAST, de pair avec un logiciel de planification des calendriers opérationnels. La collectivité aéromédicale de l’ARC a publié des directives à l’intention des médecins de l’air[16] afin d’offrir à ces derniers des lignes directrices sur la gestion de la fatigue d’un point de vue médical, lesquelles comprennent le dépistage de problèmes de santé sous-jacents pouvant contribuer à la fatigue et la prescription de mesures de prévention de la fatigue afin de favoriser le sommeil, la vigilance et la resynchronisation du rythme circadien.

Références :

  1. John A. Caldwell jr. et J. Lynn Caldwell, Fatigue in aviation: A guide to staying awake, Ashgate limited publishing, 2003.
  2. J. T. Arnedt, G. J. S. Wilde, P. W. Munt et A. W. MacLean, How do prolonged wakefulness and alcohol compare in the decrements they produce on a simulated driving task?, Accident Analysis and Prevention, vol. 33, no 3, p. 337-344, 2001.
  3. D. Dawson et K. Reid, Fatigue, alcohol and performance impairment, Nature, vol. 388, p. 235, 1997.
  4. N. Lamond et D. Dawson, Quantifying the performance impairment associated with fatigue, Journal of Sleep Research, vol. 8, no 4, p. 255-262, 1999.
  5. M. A. Paul, G. Brown, A. Buguet, G. Gray, R. A. Pigeau, H. Weinberg et M. Radomski, Melatonin and zopiclone as pharmacologic aids to facilitate crew rest, Aviat Space Environ Med, vol. 72, no 11, p. 974 984, 2001.
  6. M. A. Paul, G. Gray, G. Kenny et R. Pigeau, Impact of melatonin, zaleplon, zopiclone, and temazepam on psychomotor performance, Aviat Space Environ Med, vol. 74, no 12, p. 1263-1270, 2003.
  7. M. A. Paul, G. Gray, M. MacLellan et R. A. Pigeau, Sleep-inducing pharmaceuticals: A comparison of melatonin, zaleplon, zopiclone, and temazepam, Aviat Space Environ Med, vol. 75, no 6, p. 512-519, 2004.
  8. M. A. Paul, G. W. Gray, H. R. Lieberman, R. J. Love, J. C. Miller et J. Arendt, Management of circadian desynchrony (jetlag and shiftlag) in cf air operations, TR 2010-002, RDDC Toronto, 2010.
  9. M. A. Paul, G. W. Gray, T. M. Sardana et R. A. Pigeau, Fatigue countermeasures in support of CF CC130 air transport operations: From the operation to the laboratory and back to the operation, Recherche et développement pour la Défense – Toronto, rapport no TR 2003-106, 2003.
  10. M. A. Paul et J. C. Miller, Fatigue assessment in Camp Mirage CC130 aircrew: Recommendations for pharmacologic intervention, RDDC Toronto, rapport no TR 2004-021, 2004.
  11. M. A. Paul, J. C. Miller, G. W. Gray, F. Buick, S. Blazeski et J. Arendt, Phototherapy for circadian phase delay: A comparison of 4 phototherapeutic devices, Aviat Space Environ Med, vol. 78 (en voie de révision), p. 645-652, 2007.
  12. M. A. Paul, J. C. Miller, G. W. Gray, R. J. Love, H. R. Lieberman et J. Arendt, Melatonin treatment for eastward and westward travel preparation, Psychopharmacology, vol. 208, no 3, p. 377-387, 2010.
  13. M. A. Paul, J. C. Miller, R. J. Love, H. R. Lieberman, S. Blazeski et J. Arendt, Timing light treatment for eastward and westward travel preparation, vol. 26, no 5, p. 867 890, 2009.
  14. M. A. Paul, R. A. Pigeau et H. Weinberg, Human factors of CC130 operations. Volume 6: Fatigue in long haul re-supply missions, Institut militaire et civil de médecine environnementale, rapport no 98 R 19, Toronto (Canada), 1998.
  15. M. A. Paul, J. C. Miller, R. J. Love, H. R. Lieberman, M. Trouborst et J. Arendt, Phase advance with separate and combined melatonin and light treatment, Psychopharmacology, DOI: 10.1007/s00213-010-2059-5, 2011.
  16. Directives à l’intention des médecins de l’air, Fatigue Management in Aircrew,
    http://winnipeg.mil.ca/cms/Libraries/Flight_Surgeon_Guidelines/FSG_1400 03_FATIGUE_MANAGEMENT_IN_AIRCREW.sflb.ashx

 

* Traduction des figures 3 et 4

Bandes jaunes = Heures d’ensoleillement
Lignes roses = Sommeil
Flight to Baden = Vol vers Baden
Flight to C.M. = Vol vers Camp Mirage
D = Noirceur
M = 0,5 mg de mélatonine
S = Soleil
L = Source de lumière
Triangle inversé = Température minimale (Tmin)

Ces grilles ont été élaborées en collaboration avec M. Charmane Eastman, Ph. D., du Biological Rhythms Research Lab,
Rush University Medical Center (Chicago).

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