Impact des vagues de chaleur sur les différentes causes de mortalité G Rey, E Jougla, A Fouillet, G Pavillon, P Bessemoulin, P Frayssinet, D Hémon 19 février 2008

Contexte général Constat ancien d’un fort impact des vagues de chaleur sur la mortalité (Gover, 1938). Analyse de la mortalité lors des vagues de chaleur sous l’angle : De l’exposition : qu’est-ce qui caractérise une vague de chaleur ? (Robinson, 2000) Des facteurs de vulnérabilité face à l’exposition à la chaleur : l’âge le sexe isolement social niveau socio-économique (niveau d’étude, revenu, habitat…) l’adaptation au climat pathologies sous-jacentes

Contexte général Identification des décès provoqués par la chaleur à partir des certificats de décès dans de nombreuses études Pourtant, décompte très inférieur à l’excès total de mortalité De nombreuses autres causes en excès durant les vagues de chaleur, reflétant : - le processus morbide conduisant au décès - la vulnérabilité associée à une maladie chronique préexistante Etude systématique des causes de décès impliquées rares et portant sur des effectifs de surmortalité faibles (maximum 2100 décès) 3

2) Analyse de la surmortalité par cause médicale de décès Objectifs généraux 1) Identification des vagues de chaleur majeures de 1971 à 2003 en France métropolitaine 2) Analyse de la surmortalité par cause médicale de décès

Méthode – Données Mortalité Enregistrements individuels des décès (CépiDc-INSERM) : cause médicale initiale : CIM8 (1968-1978), CIM9 (1979-1999) et CIM10 (2000-2003) regroupée en 17 catégories Eurostat comparables dans le temps en isolant les Causes Liées à la Chaleur (CLC) : coup de chaleur, déshydratation, hyperthermie causes multiples : CLC en causes initiale ou associée Population Populations par âge, sexe et département (INSEE) Les données de mortalité proviennent du service CépiDc de l'Inserm. Dans cette étude, nous ne considérons que la cause initiale de décès codée en CIM8 de 1968 à 1978, CIM9 de 1979 à 1999 et CIM10 depuis 2000. Les causes ont été regroupées en 17 catégories, établie au niveau européen par Eurostat et comparables entre les différentes C.I.M. Une 18ème catégorie appelée ici "Causes directes" a été isolée, elle contient les causes directement imputables à la chaleur Les populations par âge, sexe et département nous a été fournie par l'INSEE

Méthode – Identification des vagues de chaleur Données météorologiques Températures minimale et maximale quotidiennes de 1971 à 2003 (Météo-France) : pour les mois de juin à septembre au niveau départemental (97 stations) Calcul de la moyenne au niveau national en pondérant par les populations Identification des vagues de chaleur : Vague de chaleur : au moins 3 jours "chauds" consécutifs Jour chaud : températures minimale et maximale supérieures simultanément à leurs 95ème percentiles respectifs : 17,3°C et 30,0°C Les données météorologiques nous ont été fournies par Météo-France. Nous disposons des températures minimum et maximum quotidiennes de 1971 à 2003 pour les mois de juin à septembre, à raison d'environ une station représentative de chaque département. Nous calculons ces données départementales en pondérant par leur populations. Nous avons défini une vague de chaleur comme une période d'au moins trois jours chauds consécutifs Ou un jour chaud est un jour ou les températures minimales et maximales sont supérieures à leur 95ème percentile à savoir 17° et 30°

Méthode – Indicateur de mortalité Comparaison des nombres de décès observés (O) et attendus (E) E calculé sur la base d’un modèle log-linéaire des taux de mortalité sur une période de référence constituée des mois correspondants des trois années précédant l’épisode (régression de Poisson) par : sexe, tranche d'âges de dix ans et par cause médicale de décès Intervalle de fluctuation à 95% : prise en compte de la surdispersion Pour décrire la mortalité, pour chaque vague de chaleur, nous comparons le nombre de décès observé lors des vagues de chaleur, O, à un nombre de décès attendue, E, calculé en modélisant la mortalité des trois années précédentes à l'aide d'une régression de Poisson Nous considérons alors deux indicateurs complémentaires pour chaque cause de décès, l'excès de mortalité (Oc-Ec) et le ratio de mortalité (Oc/Ec) Pour comparer ces indicateurs entre vague de chaleur, nous contrôlons l'impact global d'une vague de chaleur sur la mortalité. Nous obtenons pour l'excès, un pourcentage de surmortalité pour une cause sur la surmortalité toutes causes et pour le ratio de mortalité, un ratio de mortalité relatif, divisé par le ratio de mortalité toutes causes.

Méthode – Indicateur de mortalité Pour chaque vague de chaleur et chaque cause "c" : Comparaison entre vagues de chaleur contrôle de l’impact global d’une vague sur la mortalité Proportion de la surmortalité totale : Ratio de mortalité relatif : Standardisation des ratios de mortalité Poids communs Ratio de mortalité standardisé : aux vagues de chaleur : Pour décrire la mortalité, pour chaque vague de chaleur, nous comparons le nombre de décès observé lors des vagues de chaleur, O, à un nombre de décès attendue, E, calculé en modélisant la mortalité des trois années précédentes à l'aide d'une régression de Poisson Nous considérons alors deux indicateurs complémentaires pour chaque cause de décès, l'excès de mortalité (Oc-Ec) et le ratio de mortalité (Oc/Ec) Pour comparer ces indicateurs entre vague de chaleur, nous contrôlons l'impact global d'une vague de chaleur sur la mortalité. Nous obtenons pour l'excès, un pourcentage de surmortalité pour une cause sur la surmortalité toutes causes et pour le ratio de mortalité, un ratio de mortalité relatif, divisé par le ratio de mortalité toutes causes.

Résultats – 6 vagues de chaleur identifiées 1975 2003 1983 1990 Sur ces graphique, les barres représentent la surmortalité quotidienne, en rouge la surmortalité pendant la vague de chaleur. Les lignes continues représentent les températures maximum et minimum et les pointillées les barres des 95ème percentiles Ici sont représentées les vagues de 1975 et 1976. On constate une hausse nette de la mortalité pendant la vague de chaleur, même si la température est constante, une rapide baisse lorsque les températures retombent, et une légère sousmortalité dans les vingt jours qui suivent O-E : excès de mortalité quotidien; O-E VC : excès de mortalité quotidien pendant la période de mortalité associée à la vague de chaleur; sup, inf : limites supérieure et inférieure de l'excès de décès quotidien (intervalle de fluctuation à 95%); tmax, tmin: moyenne des températures maximale et minimale quotidiennes;

Résultats – Description des vagues de chaleur Année: 1975 1976 1983 1990 2001 2003 Nb jours chauds consécutifs Moyenne t° max. Moyenne t° min. 5 32,4 18,2 9 32,8 17,9 4 31,6 18,4 33,5 18,5 3 30,8 17,7 11 36,4 20,0 Population: % 75 ans ou + 5,1% 5,2% 6,1% 6,7% 7,5% 7,8% Mortalité associée aux vagues de chaleur : Excès (O-E) % femme Ratio de mortalité (O/E) 2 952 62% 54% 1,31 [1,28;1,34] 5 116 64% 56% 1,33 [1,31;1,35] 1 473 69% 53% 1,17 [1,14;1,19] 1 624 68% 60% 1,18 [1,15;1,20] 1 330 76% 1,21 [1,18;1,23] 13 734 80% 65% 1,78 [1,75;1,80] Nous identifions 6 vagues de chaleur entre 1971 et 2003 Les vagues de 1976 et 2003 sont les plus longues avec 9 et 11 jours chauds consécutifs Les températures moyennes maximum et minimum sont nettement plus élevées en 2003 que pendant les cinq autres vagues La part des plus de 75 ans dans la population française est passée de 5 à 8% sur la période. L'excès de mortalité est de près de 3000 décès en 1975, 5000 en 1976, aux alentours de 1500 décès en 1983, 1990 et 2001, et près de 14 000 en 2003. Parallèlement à l'évolution de la population, on constate une part grandissante de l'excès de mortalité prise par les personnes de plus de 75 ans, passant de 60 à 80% De même la part de l'excès prise par des femmes passe de 54% à 65% Les ratios de mortalité sont situé entre 1,2 en 1983 et 1,8 en 2003 ou il est beaucoup plus élevé que pour les cinq autres vagues

Résultats – Mortalité attendue et en excès par cause médicale Mortalité de référence %du E total Surmortalité %du O-E total Autres causes (a) Cancers Système nerveux Ce graphique représente la répartition de la mortalité attendue par groupe de cause principal. Ces causes sont les cancers en bleue foncé, maladies cardiovasculaires en rouge foncé, puis maladie de l'appareil respiratoire, états morbides mal défini, morts violentes. Les causes directes prennent une très faibles part de la mortalité. Sur le graphique de droite, la structure par ces mêmes causes de l'excès de mortalité. La part des causes directes est plus importante qu'en mortalité attendue, elle l'est encore beaucoup plus en 2003 que pour les cinq autres vagues, puisqu'elle dépasse 20% de la surmortalité totale. Elle est inférieure à 7% de la surmortalité lors des cinq vagues précédentes. Sinon, toutes ces causes sont en excès lors de toutes les vagues de chaleur, mais elles augmentent de façon inégale. Maladies cardiovasculaires Appareil respiratoire Etats morbides mal définis (b) Morts violentes (c) Causes liées à la chaleur (d) (a) non compris déshydratation; (b) non compris hyperthermie; (c) non compris coup de chaleur; (d) déshydratation, hyperthermie et coup de chaleur; O: nombre de décès observé; E: nombre de décès attendu, %E: Proportion de décès attendu sur la mortalité totale; %O - E: Proportion d'excès de décès sur l'excès de décès total

Résultats – Ratios de mortalité relatifs par cause médicale 1975 1976 1983 1990 2001 2003 Total Causes liées à la chaleur (a) 3,4 10,7 1,9 2,7 2,1 18,2 10,4 Système nerveux 1,2 1,3 1,1 Troubles mentaux 1,0 Appareil respiratoire Maladies endocriniennes (b) Maladies infectieuses 1,4 Etats morbides mal définis (c) 0,9 Appareil génito-urinaire - Maladies cardiovasculaires Morts violentes (d) 0,7 Appareil digestif 0,8 Cancers Syst. ostéo-art. et muscles Infections de la peau Maladies du sang Malformations congénitales Complications de grossesse 0,6 1,5 Infections périnatales 3,7 0,5 Toutes causes Sur ce tableau sont donnés les ratios de mortalité relatifs par cause médicale. Les tirets indique que les ratios de mortalité ne sont pas significativement différents de 1. La quasi-totalité des causes sont en excès significatifs. On vérifie bien que les ratios les plus élevés sont obtenus pour les causes directes. En jaune, les maladies ayant un fort ratio de mortalité pour toutes les vagues de chaleur, c'est le cas des maladies infectieuses, endocrinienne, trouble mentaux, maladie du système nerveux et de l'appareil respiratoire. Pour certaines causes, en beige, les ratios sont moins élevées, mais reste significatifs pour presque toutes les vagues, c'est le cas des cancers, maladies cardio vasculaires, de l'appareil digestif, de l'appareil génito-urinaire, les états morbides mal définis et les morts violentes. (a) déshydratation, hyperthermie et coup de chaleur; (b) non compris déshydratation; (c) non compris hyperthermie; (d) non compris coup de chaleur; "-": O/E n'est pas significativement différent de 1 au risque 5%

Résultats – Causes multiples, âges et sexe CLC initiales ou associées : - proportion double de celle de l’excès de mortalité par CLC en cause initiale - augmentation relative similaire à celle des CLC en cause initiale (sauf 2003) Tranches d’âges : - "35-74 ans" et "plus de 75 ans" : résultats similaires en considérant les ratios de mortalité standardisés - "moins de 35 ans" : excès de mortalité principalement observé pour les morts violentes Sexe : - ratio de mortalité plus élevés chez les femmes - en particulier pour les maladies infectieuses et génito-urinaires en tant que cause initiale, et pour les décès avec CLC en cause initiale ou associée Les causes directes apparaissent comme les plus spécifiques aux vagues de chaleur La proportion beaucoup plus importantes observées en 2003 est également observée lorsqu'on considère également leur déclaration en cause associée C'est peut-être du aux températures nettement plus élevées et pendant plus longtemps en 2003 que pour les autres vagues Mais on ne peut pas non plus exclure un biais de certification qui serait soit une sous déclaration jusqu'alors, du à une mauvaise connaissance de ce phénomène Soit une surdéclaration en 2003 provoquée par une crise sanitaire Ces causes ne reflètent qu'une fraction de la surmortalité, et il faudrait envisager leur intérêt dans la surveillance de la mortalité

Discussion – Causes médicales de décès Ratios de mortalité relatifs similaires entre les vagues de chaleur Robustesse des résultats Particularité de la vague de chaleur de 2003 La quasi-totalité des pathologies associées à la mortalité impliquée Deux formes d'explication : Forte croissance de cette maladie létale pendant la vague de chaleur : causes liées à la chaleur… Pathologie préexistante représentant un facteur de vulnérabilité : diabète, cancer, maladie cardiovasculaire chronique Les causes directes apparaissent comme les plus spécifiques aux vagues de chaleur La proportion beaucoup plus importantes observées en 2003 est également observée lorsqu'on considère également leur déclaration en cause associée C'est peut-être du aux températures nettement plus élevées et pendant plus longtemps en 2003 que pour les autres vagues Mais on ne peut pas non plus exclure un biais de certification qui serait soit une sous déclaration jusqu'alors, du à une mauvaise connaissance de ce phénomène Soit une surdéclaration en 2003 provoquée par une crise sanitaire Ces causes ne reflètent qu'une fraction de la surmortalité, et il faudrait envisager leur intérêt dans la surveillance de la mortalité

Conclusion Les vagues de chaleur associées à de fortes surmortalités ne sont pas des évènements rares Causes liées à la chaleur en fort excès lors des vagues de chaleur, fraction très limitée du total de l'excès de mortalité Mise en évidence de facteurs de vulnérabilité liés à certaines pathologies chroniques spécifiques Pour conclure, la canicule de 2003 est exceptionnelle, mais les vagues de chaleur associées à une forte surmortalité ne sont pas rares, et on a pu identifier des caractéristiques communes de la mortalité entre toutes ces vagues. Des populations sont plus vulnérables, les personnes âgées, les personnes avec des maladies chroniques spécifiques, mais aucune partie de la population ne doit être considérée sans risque

Remerciements Ce travail a été effectué et financé dans le cadre de conventions de recherche entre l'Inserm (CépiDc et U754), l'InVS, la DGS et Météo-France Institutions et personnes ayant contribué à ce travail : U754 : Denis Hémon, Anne Fouillet, Jacqueline Clavel CépiDc : Eric Jougla, Gérard Pavillon, Françoise Laurent, Chantal Jacquard, Alain Le Toullec INSEE : Guy Desplanques Météo-France : Pierre Bessemoulin, Philippe Frayssinet, Jean-Michel Veysseire, Gilbert Gayraud, Philippe Courtier, Jean-Pierre Beysson Invs : Gilles Brücker DGS : William Dab