Pollution atmosphérique et maladies cardio-vasculaires

Pollution atmosphérique et maladies cardio-vasculaires

* litres d’air, mesurable par spirométrie La respiration Ventilation à la bouche (V Externe *) Volume courant x fréquence respiratoire repos : 6 à 10 l/mn = 10 à 15 m3 /24h effort : 30 l/mn 50 l/mn 100 l/mn * litres d’air, mesurable par spirométrie

De la ventilation à la respiration artériole veinule bronchiole Le but de cette ventilation est d’amener de l’oxygène, par l’arbre trachéo-bronchique, jusqu'aux alvéoles pulmonaires Ces alvéoles sont tapissées de capillaires : l’oxygène (et le CO2) va traverser la membrane alvéolo-capillaire et se fixer sur les globules rouges. capillaire alvéole

L’oxygène dans le sang Il se fixe sur les globules rouges (5 millions/mm3), mais se dissout également dans le sang. Il est distribué à l’ensemble des organes par le cœur et la circulation artérielle (1 globule rouge parcourt 14 km/j – sa durée de vie est de 120 jours)

L’air que nous respirons n’est jamais pur… Pollution pollinique Pollution microbienne et virale Pollution par les poussières Pollution physico-chimique Les pollens, les poussières, les microbes, vont être filtrés ; seuls les plus fins arrivent aux alvéoles, entrainant des pathologies pulmonaires.

La pollution physico-chimique Elle est liée à la présence de gaz : Oxydes (gaz toxiques) d’azote (NO, NO2), combustion charbon, fuel de soufre (SO2), industries de carbone (CO), véhicules, tondeuses, chauffage Ozone (O3) rayonnement solaire sur gaz polluants et particules

La pollution physico-chimique Elle est aussi liée à la présence de particules fines : en suspension dans l’air, qui proviennent de l’industrie (20 à 30 %), du chauffage (20 à 30 %) de l’agriculture (10 à 30 %) des transports (10 à 30 %) dans les grandes agglomérations on distingue particules moyennes > 10 µm = 1/100 mm particules fines : 10 > diamètre > 2.5 µm particules ultra fines : diamètre < 2.5 µm sulfates, nitrates, ammonium, arsenic, métaux lourds, pesticides, hydrocarbures organochlorés et organobromés…

La pollution physico-chimique liée au tabac Benzopyrène goudron cancérogène Polonium Radioactif durée de vie > 1000 ans Acroléine Irritant Cadmium Accumulation CO Hypoxie sang & muscle Nitrosamines Irritants + cancérogènes Dioxines cancérogène Nicotine addictive 4 000 composés

Là est le danger ! les gaz toxiques et les particules fines vont traverser la membrane alvéolo-capillaire, pénétrer dans le sang, diffusant à l’ensemble de l’organisme, lésant tous les organes

Un gaz immédiatement toxique : le CO Par exemple, intoxication par appareil de chauffage mal réglé En France, 5 000 cas par an > 100 décès Le CO prend la place de l’oxygène sur les globules rouges, entrainant une hypoxémie sévère responsable de troubles de conscience ischémie myocardique> décès par FV traitement par oxygénothérapie à haute concentration (caisson) Taux max dans l’air = 10 000 µg/m3:10mg

Autres gaz et particules Études épidémiologiques sur des populations exposées : en aigu (pic de pollution) en chronique, sur des années ces études ont permis d’établir des liens entre pathologies cardio-vasculaires et taux et type de pollution… …permettant de définir des seuils d’alerte pour les principaux polluants

Quelques résultats Miller aux USA, 65 800 femmes suivies 5 ans : une augmentation de 10 µg/m3 de PM 2.5 accroît le risque AVC =+35 %, étude Pays-Bas, montre une augmentation du risque d’infarctus de 10 à 50 % en fonction proximité autoroute, toutes les études ( USA-Canada-France-Italie-Chine,…) montrent un surrisque de maladie cardio-vasculaire, de 5 à 50 % suivant le taux, le polluant (gaz et/ou particules fines) et la durée de l’exposition.

Quelques seuils oxydes d’azote (NO-NO2) : moyenne annuelle < 40 µg/m3, horaire < 200 µg/m3, seuil d’alerte = 400 µg oxyde de carbone : seuil à 10 000 µg/m3 particules fines et ultra-fines : si < 10 µm, taux = 40 µg/m3, alerte = 80µg/m3 si < 2.5 µm, valeur limite à 25 µg/m3 * (plus petites, plus nombreuses)

Pourquoi cette toxicité ? Effets sur la paroi artérielle Effets sur les facteurs de la thrombogénèse (coagulation) Effets arythmogènes Effet sur le vieillissement et la mort cellulaire

Effets sur la paroi artérielle un état inflammatoire de l’endothélium, facilitant l’agression par radicaux libres et l’infiltration par lipides et cellules, premier pas vers l’athérome, une vasoconstriction artérielle, responsable d’une élévation tensionnelle et le risque de spasme artériel.

Ces lésions artérielles dépendent de 4 facteurs principaux dépôts de graisses du temps d’exposition à cette pollution : lésions progressives, sur des dizaines d’années, du niveau du pic de pollution : cmps aiguës, de la présence d’autres facteurs de risque (tabac, HTA, diabète, hypercholestérolémie, etc.), de la présence de lésions d’athérome et d’une cardiopathie. plaque d’athérome en formation thrombus fissure de la plaque

Effets sur la coagulation Les pics de pollution entrainent une activation de la coagulation, qui favorise la survenue de thromboses artérielles. 2 réseaux à haut risque : la circulation cérébrale : AVC le réseau coronaire : infarctus du myocarde En cas de pics, ce risque augmente de 5 à 40 % Cœur en coupe montrant la zone nécrosée

Résumé Les particules fines et ultrafines pénètrent dans le système respiratoire, jusque dans les alvéoles... ...puis infiltrent l'épithélium et passent dans la circulation. Des médiateurs inflammatoires sont aussi libérés dans la circulation, causant une inflammation systémique et... ... atteignent les tissus et organes, dont les vaisseaux et le cœur… …entrainant des pathologies cardio- vasculaires (coagulation, athérosclérose, troubles du rythme, etc.)

Effets arythmogènes Les différents polluants accélèrent la fréquence cardiaque, ce qui est néfaste pour le moteur cardiaque (qui bat 100 000 fois par jour - 30 millions de fois par an) Ils peuvent altérer l’électricité cardiaque (pile = création par mouvements ioniques de Na, K, Ca, voies de conduction) et entraîner des troubles du rythme : AC/FA, fibrillations ventriculaires

Vieillissement et mort cellulaire Les cellules endothéliales artérielles vont être remplacées par une fibrose calcifiée, qui contribue à l’HTA systolique du sujet âgé, Les cellules myocardiques vont perdre de leur efficacité, entraînant une évolution vers l’insuffisance cardiaque puis au fil des décennies vers l’apoptose (mort de la cellule) sans possibilité de régénérescence, car lésions des chromosomes (leucémies). cellule normale cellule apoptique

Décès dus à la pollution extérieure Infection aiguë voies respiratoires. enfants 8 % cancer du poumon 8 % La pollution atmos-phérique apparaît bien être un facteur de risque cardio-vasculaire majeur, mais encore mal précisé et sans doute sous-estimé. 7 millions de morts prématurées dans le monde en 2014 Source (OMS) BPCO 11 % cardiopathies ischémiques 40 % AVC 40 %

Décès dus à la pollution intérieure Infection aiguë voies respiratoires. enfants 12 % La pollution atmos-phérique apparaît bien être un facteur de risque cardio-vasculaire majeur, mais encore mal précisé et sans doute sous-estimé. 7 millions de morts prématurées dans le monde en 2014 Source (OMS) cancer du poumon 6 % cardiopathies ischémiques 26% BPCO 22 % AVC 34 %

Les populations à risque Les enfants : jusqu’à l’âge de 8 ans, les poumons des enfants sont toujours en croissance, les alvéoles pulmonaires continuent de se développer. Les personnes âgées : plus sensibles à la pollution en raison de la diminution de leurs défenses respiratoires et au vieillissement de leurs tissus, les individus souffrants de pathologies chroniques : de part une diminution de l’oxygénation périphérique, d’une augmentation de la viscosité sanguine et des modifications du rythme cardiaque, les personnes souffrant d’insuffisance cardiaque et coronarienne sont davantage sensibles, les effets étant accentués sur des personnes déjà malades.

Les populations à risque les fumeurs : l’appareil respiratoire étant déjà irrité par le tabac, les fumeurs sont davantage exposés aux effets nocifs de la pollution. les ménages pauvres : les habitants de quartiers défavorisés sont davantage exposés à une plus grande concentration de polluants (de 20% selon l’EHESP - École des Hautes Etudes En Santé Publique). Toutefois, personne n’est protégé des risques causés par les polluants atmosphériques.

Conséquences pratiques Pic de pollution : adaptation individuelle ne pas s’intoxiquer davantage par l’hyperventilation liée à l’activité physique intense : au cours d’un footing la ventilation passe de 10 l/mn à 50 l/mn, voire 100 l/mn !!! surtout ne pas oublier un médicament au cours de cette période (aspirine – doubler la dose si risque), aller se balader à la campagne ou en parc arboré…

Conséquences pratiques Pollution chronique : adaptation sociétale, mais aussi changement de certains de nos comportements, par exemple préférer des appareils électroménagers écologiques, entretenir et régler les appareils de chauffage et les véhicules, éviter l’usage des produits à base de solvants (pesticides, peinture à l’huile, essence…) utiliser les combustibles les moins polluants, choisir des modes de transports adaptés (marche, vélo, transports en commun…) manger local et de saison, éviter le gaspillage d’énergie (électricité, chauffage, gaz), Renouveler l’air de la maison deux fois par jour pendant 10 minutes pour une bonne oxygénation des lieux, diminuer l’humidité et la concentration de polluants, Ne pas fumer dans la maison, car c’est la première source de pollution.

Conclusion La pollution atmosphérique est probablement le 6ème grand facteur de risque cardio-vasculaire, associé au tabagisme à l’HTA aux dyslipidémies et au diabète à la sédentarité C’est aussi le seul facteur : qui relève autant de la société que de l’individu, qui est aggravé par l’activité physique, sauf au-dessus de 1 500-2 000 m d’altitude (couche de brouillard)

Auteur de la conférence : Dr Jean Boutarin Adaptation et mise en images : Philippe Cottet

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