Pollution atmosphrique et maladies cardiovasculaires Pollution atmosphrique et

Pollution atmosphérique et maladies cardio-vasculaires

Pollution atmosphérique et maladies cardio-vasculaires

La respiration Ventilation à la bouche (V Externe *) Volume courant x fréquence respiratoire • repos : 6 à 10 l/mn = 10 à 15 m 3 /24 h • effort : 30 l/mn 50 l/mn 100 l/mn * litres d’air, mesurable par spirométrie © juin 2017 2

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 capillaire Ces alvéoles sont tapissées de capillaires : l’oxygène (et le CO 2) va traverser la membrane alvéolo-capillaire et se fixer sur les globules rouges. © juin 2017 alvéole 3

L’oxygène dans le sang Il se fixe sur les globules rouges (5 millions/mm 3), 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) © juin 2017 4

L’air que nous respirons n’est jamais pur… Pollution pollinique Pollution par les poussières Pollution microbienne Pollution physico-chimique et Les virale pollens, les poussières, les microbes, vont être filtrés ; seuls les plus fins arrivent aux alvéoles, entrainant des pathologies pulmonaires. © juin 2017 5

La pollution physico-chimique Elle est liée à la présence de gaz : Oxydes (gaz toxiques) • d’azote (NO, NO 2), combustion charbon, fuel • de soufre (SO 2), industries • de carbone (CO), véhicules, tondeuses, chauffage Ozone (O 3) • rayonnement solaire sur gaz polluants et particules © juin 2017 6

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 © juin 2017 sulfates, nitrates, ammonium, arsenic, métaux lourds, pesticides, hydrocarbures organochlorés et organobromés… 7

La pollution physico-chimique liée au tabac Polonium Radioactif Benzopyrène goudron cancérogène Cadmium Accumulation durée de vie > 1000 ans Acroléine Irritant CO Hypoxie sang & muscle Dioxines cancérogène Nitrosamines Irritants + cancérogènes © juin 2017 Nicotine addictive 4 000 composés 8

Là est le danger ! les gaz toxiques et les particules fines vont traverser la membrane alvéolocapillaire, pénétrer dans le sang, diffusant à l’ensemble de l’organisme, lésant tous les organes © juin 2017 9

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/m 3: 10 mg © juin 2017 10

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 © juin 2017 11

Quelques résultats Miller aux USA, 65 800 femmes suivies 5 ans : une augmentation de 10 µg/m 3 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. © juin 2017 12

Quelques seuils oxydes d’azote (NO-NO 2) : • • • moyenne annuelle < 40 µg/m 3, horaire < 200 µg/m 3, seuil d’alerte = 400 µg oxyde de carbone : seuil à 10 000 µg/m 3 particules fines et ultra-fines : • • si < 10 µm, taux = 40 µg/m 3, alerte = 80µg/m 3 si < 2. 5 µm, valeur limite à 25 µg/m 3 * (plus petites, plus nombreuses) © juin 2017 13

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 © juin 2017 14

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. © juin 2017 15

Ces lésions artérielles dépendent de 4 facteurs principaux dépôts de graisses plaque d’athérome en formation 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. ), thrombus de la présence de lésions d’athérome et d’une cardiopathie. fissure de la plaque © juin 2017 16

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 © juin 2017 17

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. ) © juin 2017 18

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 © juin 2017 19

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). © juin 2017 cellule normale cellule apoptique 20

Décès dus à la pollution extérieure La pollution atmosphérique apparaît bien être un facteur de risque cardio-vasculaire majeur, mais encore mal précisé et sans doute sousestimé. 7 millions de morts prématurées dans le monde en 2014 Infection aiguë voies respiratoires. enfants 8 % cancer du poumon 8% BPCO 11 % cardiopathies ischémiques 40 % AVC 40 % Source (OMS) © juin 2017 21

Décès dus à la pollution intérieure La pollution atmosphérique apparaît bien être un facteur de risque cardio-vasculaire majeur, mais encore mal précisé et sans doute sousestimé. 7 millions de morts prématurées dans le monde en 2014 cancer du poumon 6% Infection aiguë voies respiratoires. enfants 12 % cardiopathies ischémiques 26% BPCO 22 % AVC 34 % Source (OMS) © juin 2017 22

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. © juin 2017 23

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. © juin 2017 24

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… © mai juin 2017 25

Conséquences pratiques Pollution chronique : adaptation sociétale, mais aussi changement de certains de nos comportements, par exemple • • • © mai juin 2017 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 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. 26

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 500 -2 000 m d’altitude (couche de brouillard) © mai juin 2017 1 27

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

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