Effets de la pollution intérieure sur la santé respiratoire

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Polluants de l’air intérieur

Les polluants de l‟air intérieur sont nombreux et multiformes (gazeux, particulaires, etc..), à côté de la contamination biologique et physique, les polluants chimiques sont présents à l‟intérieur des ménages.
Dans cette partie, seront décrits les polluants ou familles de polluants qui ont été sélectionnés pour être mesurés dans l‟investigation environnementale de notre étude. Des études antérieures ont permis de cibler un certain nombre de polluants dont les effets sur la santé sont très avérés. Ces polluants sont au nombre de 6 couramment respirés en atmosphère urbaine, dits ‟criteria polluants‟ d‟après l‟Agence de Protection de l‟Environnement des États-Unis. Ils sont la cible de la plupart des stratégies de contrôle sur les émissions anthropiques (USEPA, 2009).
Ces composés chimiques sont potentiellement impliqués dans les manifestations respiratoires et/ou allergiques. Il s‟agit du monoxyde de carbone CO, du dioxyde de carbone (CO2), des particules(PM), du monoxyde d‟azote (NO), du dioxyde d‟azote (NO2), de la fumée de tabac environnementale, du dioxyde de soufre (SO2) et des (COV).

Le monoxyde d’azote

Le CO est un gaz toxique qui provient d‟une combustion incomplète. Il est difficilement décelable car c‟est un gaz incolore, inodore et sans saveur. Avec sa densité de 0,97 (diffusion rapide dans l‟atmosphère), il forme avec l‟air un mélange très toxique. Le CO, dangereux car non décelable, a un effet toxique même à des concentrations en volume très faibles, en exposition prolongée. Le CO est principalement un poison sanguin, il se fixe sur l‟hémoglobine pour former une molécule stable, la carboxyhémoglobine (COHb). L‟hémoglobine (Hb) s‟associe préférentiellement avec le CO (affinité 230 fois plus grande) plutôt qu‟avec l‟oxygène, et cette fixation est irréversible (APPA, 2010)

Le dioxyde de carbone

Le dioxyde de carbone (CO2), naturellement présent dans l‟atmosphère, est une molécule produite par l‟organisme humain au cours de la respiration. Sa concentration dans l‟air intérieur des bâtiments est liée à l‟occupation humaine et au renouvellement d‟air et est un indicateur du niveau de confinement de l‟air. C‟est pourquoi la concentration en CO2 dans l‟air intérieur est l’un des critères qui fondent la réglementation en matière d’aération des locaux. Les valeurs limites réglementaire ou normative actuelles varient usuellement entre 1000 et 1500 ppm (ANSES, 2013). Elles s‟appliquent aux bâtiments scolaires, bâtiments résidentiels et bureaux et n‟ont pas de signification quant à la qualité sanitaire de l‟air intérieur.

Les particules

La poussière contient des particules dont la petite taille leur permet de rester en suspension dans l‟air. La poussière est composée de contaminants très variés : fumées, pollens, spores, poussières naturelles, allergènes. (ADEME 286, 2009).
Le terme particules désigne un mélange de composés solides et/ou liquides en suspension dans l‟air. Considérées de façon globale avec le gaz les entourant, les particules dans l‟air constituent l‟aérosol. Un aérosol est caractérisé par divers paramètres : nature chimique, concentration en nombre, concentration en masse, taille des particules, répartition granulométrique…La plupart du temps, cet aérosol est dit polydispersé, c‟est-à-dire qu‟il contient des particules de taille différente, allant de quelques nanomètres à plusieurs dizaines de microns. Cet aérosol est également très hétérogène dans sa composition chimique et soumis à un équilibre entre les phases gazeuses et particulaires. Les particules en suspension dans l‟air constituent ainsi un mélange très hétérogène, tant en taille qu‟en composition chimique (AFFSET, 2010).
L’exposition aux particules (PM10, PM2.5) de l’environnement intérieur et les effets sanitaires associés ont cependant fait l’objet de peu de travaux spécifiques à ce jour bien que les particules aient été classées “substances hautement prioritaires” par l’OQAI et l‟OMS, et soient désormais mesurées à l’occasion de la campagne nationale dans les logements.

L’oxyde d’azote

L‟oxyde d‟azote (NO) est un agent médiateur dans le système immuno-inflammatoire, le système nerveux central et le système cardiovasculaire. NO est une molécule très ancienne, présente dans la nature depuis plusieurs centaines de millions d‟années et parfaitement conservée à travers les millions d‟années de l‟évolution des biologiques. C‟est une molécule très labile dont la demi-vie est de quelques secondes. En physiologie, le NO est constamment impliqué dans l‟adaptation du système vasculaire à l‟augmentation des besoins métaboliques périphériques que représentent l‟exercice physique pour les vaisseaux à destinée musculaire, la digestion pour les vaisseaux mésentériques, l‟activité intellectuelle pour les vaisseaux cérébraux (ANSES, 2013). Il est composé d‟une molécule d‟oxygène(O) et d‟une molécule d‟azote(N).

Dioxyde d’azote

Le dioxyde d‟azote est une substance fortement irritante des voies respiratoires dont les cibles prédominantes sont les parois trachéobronchiques et pulmonaires. Aucun des autres types d‟effets observés (cutanés, cardiaques notamment) n‟a été associé de façon certaine à l‟exposition au dioxyde d‟azote dans les environnements intérieurs. Si on considère les données de toxicité aiguë et chronique chez l‟Homme pour le dioxyde d‟azote issues de la revue de 2010 de l’OMS et les effets sur la fonction respiratoire, on comprend mieux pourquoi le dioxyde d‟azote fait partie des polluants prioritaires. Le NO2 est issu de combustions à haute pression, elle est composée de deux atomes d‟oxygène(O2) et d‟un atome d‟azote (N).

La fumée de tabac environnementale

La fumée de tabac environnementale (FTE) est la fumée secondaire qui s’échappe de la cigarette à laquelle s’ajoute la fumée exhalée par le fumeur. La fumée de tabac est très complexe : elle comprend environ 4000 substances (Lévesque et al. 2003) dont une quarantaine de ces substances est reconnue ou soupçonnées cancérigènes pour l’homme. Tel est le cas par exemple du benzène, du nickel, du polonium, des hydrocarbures polycycliques aromatiques (HAP) et du formaldéhyde. A cela s’ajoutent des substances toxiques comme le monoxyde de carbone, l’ammoniac, le cyanure d’hydrogène et les oxydes d’azote. Les experts et organismes de santé publique concluent que l’exposition à la FTE est associée à un excès de cancers du poumon, de maladies respiratoires et cardiaques (Lévesque et al. 2003, 2014). L’exposition à ces fumées aussi entraîne l’irritation des voies aériennes, infections respiratoires et de l’asthme infantile (Lévesque et al. 2003). Dans notre étude on essayera d‟évaluer la part du FTE dans la pollution de l‟air intérieur.
7. Composition de l’encens L‟encens est un mélange complexe, composé d’herbes, de bois, de fleurs, de résines, des huiles et de parfums. Il diffuse un agréable et doux parfum. Il fait partie de l‟arsenal de séduction de nombreuses femmes sénégalaises d‟où l‟importance de son utilisation.

Sources de la pollution intérieure

Différentes sources peuvent être à l‟origine de la présence de polluants dans l‟air intérieur : des sources propres au bâti, à son environnement, à ses équipements ou aux comportements de ses occupants. À l‟intérieur des bâtiments les composés chimiques sont largement utilisés dans les matériaux et produits de consommation. Ils se dégagent naturellement des produits ou matériaux ou sont émis via des processus de combustion ou de cuisson des aliments. Les émissions peuvent être de durées variables, allant de la pollution ponctuelle ou périodique, émises par des sources discontinues (utilisation de produits d‟entretien, trafic automobile, cuisson etc.) à la pollution continue pendant quelques jours à quelques mois, voire quelques années dont les niveaux décroissent au fil du temps émises par les sources continues (matériaux de construction : panneaux de bois reconstitué, peinture, etc.). Les principales sources de particules à l’intérieur des habitations sont le tabagisme et la cuisson des aliments, mais aussi le chauffage (charbon de bois), les activités de ménage, de rénovation et une part de la pollution extérieure.

Valeurs guides air intérieur (VGAI)

Elles ont été établies en 2010 par l‟OMS dans le but de garantir la qualité de l‟air intérieur des bâtiments. Ces valeurs guides sont estimées en fonction de 3 critères :
 Les études faites sur la qualité de l‟air intérieur seulement ;
 Les études établissant la relation entre exposition et effets sanitaires aigus ou chroniques prenant en compte la sensibilité de la population d‟étude ;
 Baser sur les études aux arguments cohérents qui convergent.
Selon la définition retenue par le groupe de travail « VGAI II » de l‟ANSES fait en février 2010, une valeur guide de qualité de l‟air intérieur (VGAI) est une valeur numérique associée à un temps d‟exposition correspondant à une concentration dans l‟air d‟une substance chimique en dessous de laquelle aucun effet sanitaire ou aucune nuisance ayant un retentissement sur la santé (dans le cas de composés odorants) ne sont en principe attendus pour la population générale. Cette définition est généralement applicable dans le cadre de valeurs guides construites pour protéger d‟effets à seuil de dose. Dans le cas d‟effets sans seuil de dose identifié, tels que les effets cancérogènes pour lesquels un mode d‟action écotoxique est évoqué, les valeurs guides sont exprimées sous la forme de niveaux de risque correspondant à une probabilité de survenue de la maladie (Anses, 2011).
D’un autre côté, les normes de qualité de l’air intérieur sont fixées par chaque pays pour protéger la santé publique de ses citoyens et, en tant que telles, constituent une composante importante de la gestion nationale des risques et des politiques environnementales. Les normes nationales varieront selon l’approche adoptée pour équilibrer les risques pour la santé, la faisabilité technologique, les considérations économiques et divers autres facteurs politiques et sociaux, qui dépendront, entre autres, du niveau de développement et des capacités nationales en matière de gestion de la qualité de l’air. Les valeurs recommandées par l’OMS reconnaissent cette hétérogénéité et reconnaissent en particulier que, lors de la définition des objectifs politiques, les gouvernements devraient examiner attentivement leurs propres circonstances locales avant d’adopter directement les directives comme normes légales (WHO, 2010). Le Sénégal se réfère aux normes établies par l‟OMS.

Effets de la pollution intérieure sur la santé respiratoire

L‟appareil respiratoire est un ensemble d’organes qui permet la respiration, c’est-à-dire les échanges gazeux entre l’organisme et l’environnement. L’air inspiré rentre par les fosses nasales (ou la bouche), passe par le pharynx, puis le larynx, la trachée et suit la bronche droite et la bronche gauche. Ces bronches se ramifient à leur tour en bronchioles qui se terminent par les alvéoles pulmonaires où se produisent les échanges gazeux https://fr.wikipedia.org/wiki/Appareil_respiratoire, [Consulté le 02-08-2018].
Certaines de ces vois de conduction (bronches, bronchioles et alvéoles) sont contenues dans les poumons. Ces poumons, au nombre de 02, se situent dans la cage thoracique et reposent sur le diaphragme. Les fonctions respiratoires du poumon comprennent les mécanismes impliqués dans la ventilation, la distribution des gaz, l’échange gazeux alvéolo-capillaire et la perfusion. Bien que les progrès dans la compréhension et l’évaluation de la fonction respiratoire se poursuivent, la plupart de ces phénomènes physiologiques sont bien étudiés et de nombreux tests de fonction sont établis depuis longtemps. (Biologic Markers in Pulmonary Toxicology, 1989).
Les effets sur la santé sont vastes, mais touchent principalement les systèmes respiratoires et cardiovasculaires. Toute la population est touchée, mais la sensibilité à la pollution peut varier selon l‟état de santé, le sexe, les déterminants génétiques ou l’âge. Il a été démontré que l’exposition à divers facteurs augmente les risques sanitaires. Mais il y a peu de preuves permettant d’établir un seuil en-dessous duquel aucun effet indésirable de santé ne devrait être anticipé.
Les effets à court terme correspondent à des effets sanitaires qui surviennent de quelques minutes à quelques semaines après une exposition aux polluants. Les effets possibles sont des diverses et variés.
 Sifflement respiratoire,
 Exacerbation de l‟asthme : toutes les études mettent en évidence une association statistique entre l‟augmentation du taux journalier de polluants et le risque d‟exacerbation d‟asthme.
 Exacerbation des bronchopneumopathies chroniques obstructives
 Infections respiratoires aiguës de l‟enfant :
Les infections respiratoires, causalement liés aux maladies dans le monde entier ont été corrélées à l’exposition aux polluants provenant des biocombustibles domestiques dans les pays en développement (Ezzati et Kammen, 2001).
 Infections aigues des voies respiratoires basses : elles sont la cause la plus importante de mortalité de l‟enfant de moins de 5 ans et représentent environ 2 millions de décès par an dans cette classe d‟âge.
 Infections respiratoires hautes et otite moyenne : plusieurs études ont signalé´ une association entre l‟exposition a` la fumée des biocombustibles et les maladies respiratoires aigües chez l‟enfant, en particulier des voies respiratoires hautes.
Ces troubles dépendent du ou des polluants respirés, de leur dose et de la vulnérabilité des personnes (enfants, personnes âgées, femmes enceintes, asthmatiques, cardiaques…). A noter que les effets des mélanges de polluants sont mal connus.

Paramètres étudiés

Le choix de la médina découle du fait que cette commune a été choisie dans le cadre du projet ChairPol comme zone pilote pour étudier la pollution urbaine lié au trafic automobile. Ainsi pour compléter l’étude la pollution intérieure a été ajoutée au thème. Médina est un quartier cosmopolite et peuplée 92 229 habitants, avec une majorité d’homme. La population d’étude était composée par des enfants (7 à 18ans) et des hommes et femmes (plus de 18ans).

Analyseur de poussières et de gaz

 EVM -7 L‟EVM-7 version 1.05 de Quest Technology est un moniteur de surveillance de la qualité de l‟air qui combine plusieurs instruments en un seul. Il a la possibilité de mesurer simultanément la température, l‟humidité relative, la teneur en gaz toxique, en oxydes de carbone, en composés organiques volatiles (COV), en particules et la vitesse de l‟air. Deux appareils EVM ont été utilisés pour les mesures, l‟un placé à l‟intérieur du ménage et l‟autre à l‟extérieur. L‟appareil extérieur nous permettra d‟évaluer la part de la pollution extérieur sur l‟environnement intérieur. (Figure 2).
 AQ pro
L‟AQ pro (AQ PRO Instruction & Operations Manual Version 1.05) est un moniteur de qualité d’air intérieur capable de mesurer plusieurs paramètres jusqu’à 06 simultanés (Personnalisés selon vos besoins) : HR, température, formaldéhyde, SO2, H2S, NO / NOx, pression barométrique, vitesse de l’air. Il enregistre en continu des données en temps réel. Pour notre étude, le calibrage a été fait sur les éléments suivants : NOx, Température, humidité relative, pression barométrique et villosité. Il est largement utilisé dans les universités, les aéroports et les hôpitaux pour mesurer le niveau de certains polluants (figure 3).

Questionnaire

C‟est un formulaire de 07 pages contenant les 04 rubriques suivants : repère géographique, données personnelles, signes généraux et données spirométries. C‟est avec ce questionnaire qu‟on a pu recruter les volontaires pour l‟EFR.

Spiromètrie

Au même titre que l‟électrocardiogramme en cardiologie, les explorations fonctionnelles respiratoires (EFR) participent au diagnostic et à la prise en charge d‟un nombre important de pathologies respiratoires. La spiromètrie effectué au cours de notre étude, permet de détecter les troubles ventilatoires (TV : obstructif, restrictif et mixte). Enfin elle permet de surveiller l‟évolution naturelle ou sous traitement des principales pathologies respiratoires.
Dans le cadre de notre étude nous avions un spiromètre portatif de type Spirobank II. Cet appareil a une autonomie de 40h et capable de fonctionner avec un port USB, de façon Bluetooth et avec les ports COM (figure 4). Cependant pour réaliser les EFR nous avons eu besoin de plusieurs outils à savoir :
 Pèse-personne
 Un centi-souple
 Un bronchodilatateur de courte durée d’action : le salbutamol
 Des embouts buccaux recyclables (modèle enfant et adulte)
 Un pince nez
 Un désinfectant (eau de javel)
 Une chambre d’inhalation pour le salbutamol

Présentation des appareils

 Mesures de polluants
Il s’agissait de mettre en marche l’EVM et L’AQ pro au même moment dans la pièce de vie (Salon, Chambre, Véranda). Ainsi sur une durée de 07h les deux appareils vont prélever à intervalle de temps régulier (30secondes) les polluants de l’atmosphère intérieur du ménage.
L’EVM-7 prélève les particules grâce à un impacteur rotatif situé en haut de l‟appareil, il est possible de régler la taille des particules. Le débit est de 1,67 Litre par minute. Par contre la mesure des gaz se fait par des capteurs incorporés permettant de mesurer les niveaux réels de CO, CO2 et des composés organiques volatiles dans l‟air aspiré par les pompes (3M Personal Safety Division User Manual 3M). Une pompe est utilisée dans le procédé d’échantillonnage de particules comme source d’air de sorte que les particules sont aspirées et collectées pour la mesure. Avec l‟EVM-7 nous avons eu 108 mesures reparties en 24 mesures pour les baraques, 44 pour les concessions et 40 pour les appartements.
L’AQ pro prélève les polluants par des capteurs électrochimiques pour le NO et le NO2. Il s’agit d’un capteur à trois électrodes qui captent les oxydes d’azote gazeux. Par contre la mesure des paramètres non gazeux comme la température et l‟humidité est effectuée par des capteurs électriques solides localisés en bas de l‟appareil (AQ PRO Instruction & Operations Manual Version 1.05). L‟AQ pro nous a permis d‟avoir 12 mesures pour les baraques, 20 pour les appartements et 22 pour les concessions. Ce qui fait un total de 54 mesures.
A la fin de l‟expérience, la cassette gravimétrique peut être récupérée et analysée au laboratoire. Au même moment notre tableau de bord nous permettait de recenser les activités domestiques et artisanales susceptibles de générer des polluants dans le ménage. De ce fait on pouvait noter par exemple le temps de cuisson, la durée d’une lessive etc…
 Questionnaire
Tous les volontaires à la spirométrie ont été soumis aux mêmes questions excepté ceux âgés de moins de 11ans.
 Spiromètrie
Cette partie concernant l’examen de la fonction respiratoire se faisait en deux étapes. En premier lieu on recueillait dans l’ordinateur les données personnelles du volontaire (nom, prénom, âge, sexe, poids, taille, sexe et les antécédents médicaux). Ensuite on expliquait au volontaire le déroulement des 04 phases de la spiromètrie.
 Position assise
 Mettre en place le pince-nez
 Phase 1 : pour recueillir les volumes courants à savoir Capacité vitale (CV), la Capacité Vitale inspiratoire (CVI) et la Capacité vitale Expiratoire (CVE), le volontaire effectuait un mouvement inspiratoire et expiratoire à tour de rôle mais de façon lente et prolongée.
 Phase 2 : cette partie de l’EFR nous permet d’avoir 03 paramètres essentiels à savoir : la capacité vitale forcée (CVF), le VEMS (volume d’expiration maximale en une seconde), le DEP (le débit expiratoire de pointe). La CVF est une expiration forcée. Le patient est assis et garde son dos droit durant le manoeuvre. C‟est très important que les lèvres enferment bien l‟embout du spiromètre, pour qu’il n‟y ait pas de fuites. Ici l’épreuve nécessitait 03 critères à savoir la rapidité, l’unicité de (l’inspiration et expiration) et la force dans le mouvement. Ensuite le patient inspire complètement avec force afin d‟obtenir la courbe inspiratoire.
 Phase 3 : à ce niveau le volume ventilatoire maximale (VVM) nous permettait d’avoir un aperçu sur l’élasticité et la taille du poumon. Cependant les volontaires souffrant de pathologies cardiaques étaient exclus de cette étape. On demandait au sujet de respirer le plus vite et le plus profondément possible pendant une période d‟une vingtaine de secondes de façon à obtenir un tracé ventilatoire régulier sur 12 secondes.
 Phase 4 : c’est la répétition de la phase 2 mais après inhalation du bronchodilatateur (ventoline). C’est au cours de cette partie que l’effet réversible ou non de certains troubles respiratoires était jaugé.

Table des matières

Introduction
I. Pollution de l‟air intérieur
1. Définition
2. Problématique
II. Polluants de l‟air intérieur
1. Le monoxyde d‟azote
2. Le dioxyde de carbone
3. Les particules
4. L‟oxyde d‟azote
5. Dioxyde d‟azote
6. La fumée de tabac environnementale
7. Composition de l‟encens
III. Sources de la pollution intérieure
IV. Valeurs guides air intérieur (VGAI)
V. Effets de la pollution intérieure sur la santé respiratoire
Deuxième Partie
I. Cadre d‟étude
II. Méthodologie
1. Type et durée d‟étude
2. Population d‟étude
3. Paramètres étudiés
4. Analyseur de poussières et de gaz
5. Questionnaire
6. Spiromètrie
7. Présentation des appareils
1. Collecte de données
2. Saisies de données
3. Aspects éthiques et déroulement de l‟étude
Résultats
1. Résultats de l‟enquête
2. Données atmosphériques
3. Spiromètrie
Discussion
4. Conclusion et perspectives
5. REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES

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