Les effets sur la santé de la pollution atmosphérique particulaire

crédit : notre-planete.infoDéfinitions
Les particules en suspension ou les matières particulaires sont un polluant atmosphérique consistant en un mélange complexe de substances organiques et minérales en suspension dans l’air, sous forme solide et/ou liquide. Ces particules sont de taille, de composition et d’origine diverses. Leurs propriétés se définissent en fonction de leur diamètre aérodynamique appelé taille particulaire.
- Les grosses particules appelées PM10 (particules dont le diamètre aérodynamique est inférieur à 10 μm), peuvent atteindre les voies respiratoires supérieures et les poumons.
- Les particules plus fines, appelées PM2,5 (diamètre aérodynamique inférieur à 2,5 μm), sont plus dangereuses dans la mesure où elles pénètrent plus profondément dans les poumons et peuvent atteindre la région alvéolaire.
La taille des particules détermine également leur temps de suspension dans l’atmosphère. En effet, si les PM10 finissent par disparaître de l’air ambiant dans les quelques heures qui suivent leur émission de par l’effet de la sédimentation et des précipitations, les PM2,5 peuvent rester en suspension pendant des jours, voire pendant plusieurs semaines. Par conséquent, ces dernières particules peuvent parcourir de longues distances.

Leurs principales origines
Les particules sont principalement composées des substances suivantes : sulfate, nitrates, ammonium, chlorure de sodium, carbone, matières minérales et eau. Elles peuvent être primaires ou secondaires en fonction de leur mécanisme de formation.
L’émission directe des particules primaires dans l’atmosphère est le résultat de procédés anthropiques ou naturels. Les principales sources anthropiques sont :
- la combustion de gazole (diesel) et d’essence des véhicules automobiles ;
- l’utilisation de combustibles domestiques solides (charbon,lignite et biomasse) ;
- les activités industrielles (construction, secteur minier, cimenteries, fabrication de céramique et de briques, fonderie) ;
- l’érosion des chaussées sous l’effet de la circulation routière et l’abrasion des pneus et des freins ; et les travaux d’excavation et les activités minières.

Les particules secondaires sont formées dans l’atmosphère, généralement sous l’effet de la réaction chimique des polluants gazeux. Elles sont le résultat de la transformation atmosphérique des oxydes d’azote principalement émis par la circulation automobile et certains procédés industriels, et de l’anhydride sulfureux provenant de combustibles contenant du soufre. Les particules secondaires sont surtout présentes dans les matières fines.

Les risques sanitaires
L’évaluation systématique des données réalisée en 2004 par le Centre européen de l’environnement et de la santé de l’OMS à Bonn permet de tirer les conclusions suivantes :
- la présence de particules accroît le risque de mortalité due à des maladies respiratoires chez les bébés de moins de 12 mois, a un effet néfaste sur le taux de développement des fonctions pulmonaires, aggrave l’asthme et provoque d’autres symptômes des voies respiratoires telles que la toux et la bronchite chez les enfants ;
- les PM2,5 ont un effet particulièrement nuisible sur la santé dans la mesure où elles sont à l’origine d’un développement de la mortalité due aux maladies cardiovasculaires et respiratoires et au cancer des poumons. Les concentrations accrues de PM2,5 dans l’atmosphère augmentent les risques d’hospitalisation en urgence pour des causes cardiovasculaires et respiratoires ;
- les PM10 ont un impact sur la morbidité respiratoire, comme l’indiquent les taux d’hospitalisation.

Relation entre les concentrations de particules dans l’air ambiant et la santé
Au cours de ces dix dernières années, des recherches sur les effets sanitaires à court terme des particules en suspension, basées sur la relation existant entre l’évolution journalière des concentrations de PM10 et plusieurs effets sur la santé, ont été réalisées dans un grand nombre de villes de la Région européenne de l’OMS, dont Erfurt et Cologne en Allemagne. En général, les résultats indiquent qu’une évolution à court terme des PM10 à tous les niveaux induit un changement à court terme des effets sanitaires aigus. Parmi les effets liés à une exposition de courte durée, nous mentionnerons : les réactions inflammatoires des poumons, les symptômes respiratoires, les effets néfastes sur le système cardiovasculaire et l’accroissement de la prise de médicaments, de l’hospitalisation et de la mortalité.
Étant donné qu’une exposition à long terme aux particules diminue de manière significative l’espérance de vie, il est manifeste que les effets à long terme s’avèrent plus importants pour la santé publique que les effets à court terme. Les PM2,5 ont un impact plus marqué sur la mortalité.

En effet, la recherche indique un accroissement de 6 % des risques de mortalité générale par augmentation de 10-μg/m3 des concentrations de PM2,5 à long terme. Selon des estimations, les risques relatifs de mortalité due aux maladies cardiovasculaires et au cancer des poumons s’accroissent respectivement de 12 et de 14 % par augmentation de 10-μg/m3 des PM2,5.2
Parmi les effets liés à une exposition de longue durée, nous mentionnerons : accroissement des symptômes des voies respiratoires inférieures et des maladies respiratoires obstructives chroniques, réduction des fonctions pulmonaires chez les enfants et les adultes, et raccourcissement de l’espérance de vie dû principalement à la mortalité cardio-pulmonaire et probablement au cancer des poumons.
Des études réalisées sur de grands échantillons de population ont permis de démontrer que les
PM2,5 avaient une forte incidence sur la mortalité. Cependant, on n’a pu déterminer un seuil en deçà duquel les concentrations de PM dans l’air ambiant n’avaient aucun impact sanitaire, soit un niveau de concentration à effet nul. Après un examen approfondi des dernières bases factuelles, un groupe de travail de l’OMS a donc conclu que, s’il existe un seuil de concentration de particules, celui-ci se situe dans la tranche inférieure des niveaux de concentration actuellement observés dans la Région européenne.

Médecins et climat

Sécheresse en 2003 à l'Ile de Ré
crédit : notre-planete.infoEn partenariat avec le Réseau perception du climat, nous vous proposons de découvrir le compte-rendu d'un séminaire "Médecins et climat" qui s'est tenu à Paris le 17 février 2005 :

Trois invités à ce séminaire
Jean Pierre Besancenot, géographe, DR au CNRS, responsable du GDR Climat et santé et auteur de plusieurs ouvrages sur la question
Bernadette Murgue, médecin, chargée de mission au département Sociétés santé de l’IRD
Alain Epelboin, médecin et anthropologue au MNHN

Aujourd’hui il semble admis que le climat a un lien avec la maladie ou les maladies. Tout le monde parle de maladies « tropicales », soignées dans des services spécialisés, ce qui signifie que certains seuils thermiques, certaines saisons sont favorables au développement de maladies spécifiques. De même, il est admis que le climat a des conséquences sur l’état de santé des individus, certaines législations, comme en Egypte, considérant par exemple que lorsqu’un délit est commis par temps de sirocco, le prévenu doit bénéficier de circonstances atténuantes. A quand peut-on faire remonter ce lien climat/santé, quelle forme a-t-il pris, où en sommes-nous aujourd’hui ?

Le temps plus que le climat
Les hommes ont toujours eu l’instinct d’espaces plus favorables (ou défavorables) à leur santé. Dès Hippocrate, alors que le climat n’est pas défini comme nous l’entendons aujourd’hui, qu’il n’y a pas de moyens de mesurer le temps météorologique, cette intuition empirique existe. Jusqu’au XVIIIe siècle, en Occident, dans l’ignorance de la science arabe, les connaissances ont peu évolué.
Il est possible de considérer que le dernier tiers du XVIIIe siècle a marqué un tournant. Sous l’impulsion de Vicq d’Azyr et des médecins de la Société royale de médecine, une grande enquête va être entreprise en France. Elle consiste à réaliser trois fois par jour des relevés météorologiques dans les hôpitaux selon les méthodes du Révérend Père Cotte en même temps que de noter le nombre de décès et leurs causes. Ainsi est né le premier réseau météorologique qui sera exploité de 1776 à 1835-40, au plus selon les villes. Il fournit des « Observations médico-météorologiques » d’échelle locale (le quartier d’une ville au plus) qui auraient du être synthétisées ultérieurement. Mais cela n’a jamais été fait.
Le réseau est lourd à gérer et les médecins s’en désintéressent peu à peu, ce qui va permettre en 1852 la création de la Société Météorologique de France, composée à l’origine de 130 membres mais seulement 17 médecins. Ensuite en 1878, l’Observatoire de Paris créera le réseau français de stations d’observation météorologique totalement indépendamment de toute préoccupation médicale.

Le climat dans les études et pratiques médicales du passé
En France, les liens entre climat et santé sont toujours restés moins interrogés que dans les pays germaniques. La climatothérapie a longtemps consisté à envoyer les phtisiques dans les villes d’eau ou en moyenne montagne (altitude inférieure à 1200 m). Ces pratiques étaient totalement indépendantes des observations médico-météorologiques, qui servirent au milieu du XIX e siècle, à faire quelques calculs rudimentaires sur le saisonnalité et la mortalité et sur la saisonnalité et certaines maladies, en particulier par Bertillon. Lorsque vers 1860, la question de l’efficacité des cures est réellement posée, les résultats ne sont pas très favorables à ce type de traitement. Aller à Arcachon ou à Menton augmente la mortalité… en partie à cause des fatigues du voyage !
De toute façon, la révolution pastorienne a fait prendre conscience de l’existence d’autres facteurs. Et la question peut se résumer dans cette interrogation : « Est-ce que celui qui croit aux microbes peut encore croire au climat ? »
Avec le colonialisme, la question se posera dans des termes différents puisque la réflexion portera plus simplement sur la possibilité d’implantation durable de l’homme blanc dans les pays chauds intertropicaux. La Société de pathologie exotique, fondée en 1908, insistera sur les maladies parasitaires, leurs saisonnalité et l’implication des vecteurs dans la transmission de ces maladies, revisitant à la lumière des connaissances nouvelles des idées du XIXe siècle.
En 1920, un enseignement de climatologie est toujours indispensable à la formation de tout médecin, qui passe un examen de climatologie en cinquième année. Chaque université à une chaire spécifique. A partir des années 1930, le sujet est de moins en moins abordé. Pourtant, parait en 1934, le Traité de climatologie biologique et médicale écrit par Piery qui, même s’il insiste beaucoup sur la tuberculose, reste le grand ouvrage en français sur la question. En 1939, il n’y a plus que 28 chaires universitaires et 3 aujourd’hui (Nancy, Rennes, Marseille).
L’idéologie fasciste, associée à une obsession d’élimination des courants obscurantistes très anciens dans toutes les sciences, contribueront à l’abandon de toute recherche sur ce thème pendant une période d’au moins trente ans. L’influence du climat sur la santé admise sous les tropiques ou dans les régions polaires est niée en zone tempérée. Encore, dans les années 1970, des médecins fourniront des données à des climatologues à condition de ne pas être nommés dans les publications, car montrer de l’intérêt pour l’influence climat/santé aurait pu nuire à leur carrière.
Les pouvoirs publics, par le biais du changement climatique seront demandeurs d’éléments nouveaux sur le sujet et vont permettre un regain d’intérêt pour ces thématiques, phénomène que l’on peut dater de la fin de la décennie 1980.

Le climat : condition nécessaire mais non suffisante d’une épidémie
L’étude des épidémies montre que l’apparition de certaines maladies est certes saisonnière (chaude et/ou pluvieuse) mais que les conditions de propagation sont multifactorielles. Le lien climat/maladie est souvent surestimé.
Des maladies considérées comme « tropicales » ne le sont pas exclusivement. Par exemple, la dengue, fit des ravages en Chine en 900. La première épidémie argumentée eut lieu à Philadelphie en 1880, puis celle de Grèce en 1927 a été bien étudiée. Le vecteur de la dengue un moustique de la famille Aedes était bien présent dans le bassin méditerranéen jusque dans les années 1950. Ce n’est donc pas une maladie exclusivement tropicale. La chaleur estivale des latitudes moyennes peut permettre le développement des vecteurs, d’autant que ceux-ci s’adaptent en entrant en dormance pour passer l’hiver ou bien trouvent des sites plus favorables (les égouts urbains par exemple).
Par ailleurs, les vecteurs se déplacent ; ainsi des moustiques d’origine « japonaise » se sont-ils retrouvés aux États-unis à la suite d’importation de pneus réchappés qui leur avaient servi de gîte.
Pour un même lieu, il semble que les épidémies soient importantes tous les deux-trois ans seulement, durée nécessaire à un renouvellement de la population.
Enfin, beaucoup de maladies dites « tropicales » sont des maladies du développement. Une épidémie de paludisme, fit 600 000 morts dans les pays du pourtour de l’Arctique en 1923, et il y eut alors 16 millions de cas en Europe. Au début du siècle, on rencontrait la maladie à plus de 1500 m d’altitude. La disparition du paludisme dans ces régions tient à l’usage, fort décrié depuis, du DDT pour éliminer les anophèles des milieux marécageux et à l’augmentation du niveau de vie, etc. Quelques cas de transmission locale à Berlin et au Canada se sont produits depuis, à partir de personnes ayant voyagé sous les tropiques mais ils n’ont pas engendré d’épidémie. Les médecins savent la contenir ; elle ne pourrait revenir qu’à la faveur de détériorations très importantes des conditions économiques et sanitaires d’un pays.
Le meilleur exemple de l’importance du genre de vie dans le cas d’épidémies survenant dans des conditions climatiques comparables peut être donné par la dengue à la frontière mexicano-américaine. Lors d’une épidémie, il a été recensé 20 000 cas au Mexique et seulement 60 aux États-unis. Alors que le nombre de moustiques est plus important aux États-unis, les mexicains qui vivent plus volontiers dehors, fréquentent des lieux publics plus longtemps le soir sont plus exposés que les américains dont la maison, le bureau et la voiture sont climatisés et qui restent peu à l’extérieur.

Le climat, ce n’est pas que la température ou la pluviométrie, le climat ce n’est pas tout l’environnement
L’étude des épidémies de méningite aussi bien en Afrique sahélienne qu’en Europe a montré le rôle important joué par le vent, à condition que celui-ci soit chargé de poussières. Les lésions créées sur les voies aériennes supérieures par le sable, la poussière de sol ; ou la pollution particulaire permettent la pénétration des méningocoques dans l’organisme humain.
Les épidémies de grippe concomitantes en Europe et dans l’est des États-unis ne doivent rien à la rigueur de l’hiver (d’ailleurs toujours opposé de part et d’autre de l’Atlantique) mais bien aux transports aériens. Et si la corrélation entre les anomalies de températures de l’eau du Pacifique sud et le nombre de grippés en France est positive, il ne s’agit que d’une co-variation, fruit du hasard ; aucun lien climatique, même différé, n’ayant jamais pu être observé entre El Nino Oscillation Australe et les températures d’hiver.
Le changement climatique est souvent mis en avant pour expliquer l’apparition (ou réapparition) de maladies. Tel fut le cas aux États-unis à propos de l’épidémie de West Nile. La maladie a été reconnue en Ouganda en 1939. De l’Afrique, via l’Europe, le virus est passé en Amérique du nord par des oiseaux et des moustiques. Là bas, il a entraîné la mort d’un très grand nombre d’oiseaux. Ces morts ont hâtivement été médiatisées et reliées au « global warming »…
De même, le réchauffement planétaire ne devrait pas, comme cela a été repris par la presse, s’accompagner de la réapparition du paludisme à plus de 1500 m d’altitude dans les montagnes des pays riches.
Certains sites Internet annoncent ainsi de nouvelles géographies des maladies, associées au réchauffement « anthropique » manipulant ainsi la peur en s’appuyant sur l’extension d’idéologies apocalyptiques et même sur la montée en puissance de l’application du principe de précaution à tous les risques.

Une demande sociale de prévisions médico-météorologiques
En France, des travaux de suivi sont réalisés département par département grâce à des modèles afin de donner l’alerte à la mise en suspension dans l’air de divers pollens. L’efficacité des traitements nécessite des prises anticipant l’apparition de plusieurs semaines.
De même, les bases de données départementales permettent d’anticiper les risques d’infarctus du myocarde. Par exemple, certains types de temps froids avec gel conjugués à une forte pollution atmosphérique multiplient par deux les risques chez les hypertendus fumeurs.

Et pour conclure, la canicule : cas d’école ?
L’exemple de la canicule de 2003 a montré le peu d’écho que pouvaient avoir des travaux de chercheurs même dans des équipes associant médecins et spécialistes des sciences sociales, puisque leurs publications annonçant une surmortalité probable lors d’épisodes de fortes chaleurs n’ont été lus qu’après... La canicule a montré l’hétérogénéité des vulnérabilités : la part du seuil bio-critique des individus selon leur lieu habituel de vie (écarts de près de 20°C entre le nord et le sud de l’Europe), le poids des facteurs sociaux et de l’urbanisme. La médiatisation des 15 000 décès a également souligné les différences avec le passé. Les 15 000 décès de la canicule de 1911 ont été totalement oubliés et les 6 000 décès de celle de 1976 n’avaient alors donné lieu qu’à une ligne et demie dans le journal Le Monde ! De même, on a passé sous silence le fait que tout mois de janvier de n’importe quelle année fait plus de décès que le mois d’Août 2003. Actuellement, la surmortalité saisonnière d’hiver est la conséquence de l’usage des antibiotiques, qui permettent de survivre aux infections estivales. Lorsqu’ils étaient inconnus, la mortalité était plus élevée en été. Mais les simulations permettent de penser qu’en cas de hausse des températures de 3°C les étés redeviendraient plus meurtriers que les hivers…
auteur : Réseau perception du climat

Les risques sanitaires causés par le changement climatique

Dégâts après le passage de l'ouragan Dennis
Kitty Hawk - Caroline du Nord (2003)
crédit : copyright University Corporation for Atmospheric Research,
Photo prise par Carlye CalvinLe changement climatique ne signifiera pas uniquement un monde plus chaud, mais aussi de nouveaux risques sanitaires. Il devient nécessaire de réfléchir aux moyens permettant d’anticiper une augmentation du nombre et de l’étendue des crises sanitaires liées au climat, crises allant des vagues de chaleur mortelles et de la famine aux inondations et aux épidémies. C’est le message délivré le 20 février lors la rencontre annuelle de l’Association Américaine pour l’Avancement de la Science, par Jonathan A. Patz, professeur d’études environnementales et de santé des populations à l’Université du Wisconsin-Madison et autorité en matière d’effets sanitaires sur l’homme du changement environnemental global. A mesure que le monde se réchauffe, et à mesure que l’homme altère son environnement, les populations humaines deviennent de plus en plus vulnérables à la chaleur, aux maladies liées à la pollution de l’air, aux maladies infectieuses et à la malnutrition, indique-t-il.

Ce ne serait pas un monde graduellement plus chaud qui serait la cause directe de futures crises sanitaires, ajoute Patz, mais une augmentation dramatique du nombre d’événements climatiques sévères : grandes tempêtes, inondations…, déclenchés par le changement global. Ce ne sont pas les moyennes autrement dit mais les extrêmes qui constituent des dangers mortels.

La question est de savoir désormais comment s’adapter déclare Patz. Il devient indispensable de trouver les moyens d’atténuer le potentiel d’effets du changement climatique sur l’homme. L’augmentation des précipitations par exemple rend la vie plus facile aux insectes et animaux, autant de facteurs de maladies chez l’homme. Une stratégie consisterait à développer et utiliser les prévisions climatiques et des systèmes d’alerte afin d’avertir des risques de maladies et de prendre les mesures à même de limiter les contacts avec les sources pathogènes. L’utilisation accrue d’air conditionné procurerait un moyen de protection efficace durant des vagues de chaleur aiguë. Mais la combustion de carburants fossiles utilisés pour la production d’électricité nécessaire à la climatisation de même que la sur-dépendance par rapport à l’énergie électrique exacerberait le problème. Il serait aussi nécessaire de minimiser le risque de déversement des eaux d’égouts et d’autres phénomènes de contamination des eaux, par le biais d’infrastructures et de réseaux de drainage adaptés.