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L'expérimentation humaine contrôlée et l'approche épidémiologique dans l'étude des effets de la pollution atmosphérique : exemple de l'ozone

Human controlled exposure and epidemiologic approach for studying air pollution effects: example of ozone

Isabelle Momas et Bernard Festy

p. 42-50

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Résumé

Les expérimentations humaines contrôlées relatives à l'ozone (O3) fournissent les meilleures conditions pour déterminer les effets à court terme de l'inhalation de O3 sur la santé. Une exposition unique à O3 entraîne une augmentation significative de l'incidence des symptômes respiratoires. Tous les auteurs mettent en évidence des altérations significatives de la fonction pulmonaire : diminution de la capacité vitale forcée (CVF), du volume expiratoire maximal à la seconde (VEMS) et du débit expiratoire médian (DEM 25-75), augmentation de la résistance des voies aériennes et de la réactivité bronchique à la métacholine et à l'histamine. Les effets cellulaires et biochimiques sont dominés par une réaction inflammatoire au niveau des voies respiratoires. Toutes ces perturbations se produisent aussi bien pendant une exposition de 2 heures à des concentrations d'03 élevées (plus de 400 µg/m3) ou intermédiaires, si l'exercice est suffisant, que pendant une exposition prolongée durant plus de 6 heures, mais moins intense (200 ~µg/m3).
L'approche épidémiologique, sans avoir la précision des essais de laboratoire, a l'avantage de se dérouler dans les conditions réelles d'exposition à la pollution atmosphérique et de porter sur des populations plus variées et plus importantes. Les études reposant sur des données individuelles recueillies auprès d'enfants en camps d’été, ou auprès d'adultes avant et après exercice physique, décrivent la réponse de la fonction pulmonaire à O3 et aux autres polluants ambiants. Les études « écologiques », effectuées à partir de données quotidiennes agrégées, indiquent une association statistiquement significative entre les concentrations ambiantes d'O3 même si elles sont inférieures à 240 µg/m3, et les admissions hospitalières pour pathologies respiratoires, association qui persiste après ajustement sur les facteurs de confusion potentiels (température, polluants photo-oxydants ou autres). Une grande cohérence apparaît entre les résultats des expérimentations humaines contrôlées et ceux des études épidémiologiques. Si les effets d'une exposition aiguë à O3 sont indéniables, les conséquences à long terme d'une exposition chronique sont mal connues, même si les résultats actuels suggèrent des effets au niveau de la sphère respiratoire.

Abstract

Human controlled exposures relative to ozone (O3) bring the best conditions for determining short term health effects of O3 inhalation. A single acute exposure to O3 results in a significant increase in incidence of respiratory symptoms. All the authors show significant alterations in pulmonary function: a decrease in FVC, FEV1, FEF 25-75, an increase in airway resistance and in bronchial reactivity to histamine and metacholine. The cellular and biochemical effects are characterized by an inflammatory reaction in the respiratory tract. These alterations occur as well in subjects exposed for 2 hours to high O3 concentrations (more than 400 µg/m3) or to moderate concentrations if the exercise is sufficient, as in individuals exposed for more than 6 hours to lower concentrations (200 µg/m3)
The epidemiologic approach, which has not the accuracy of laboratory trials, has the advantage to be carried out in the actual conditions of air pollution exposure and to concern more varying and larger populations. Studies with individual data collected in children during summer camps or in adults before and after well-defined exercise events describe pulmonary function responses to ambient O3 and other pollutants. Ecological studies with daily aggregate data show a statistical y significant association between ambient O3 concentrations, even below 240 µg/m3, and hospital admissions for respiratory causes, association that remains after controlling for the possible confounding effects (temperature, photo-oxidant and other pollutants).
Results from human controlled exposures are consistent with those of epidemiologic studies. Short-term health effects of an acute exposure to O3 are undeniable nevertheless, long-term consequences of chronic exposure to O3 remain badly known, even if current results suggest pulmonary effects.

Pour citer ce document

Référence papier : Isabelle Momas et Bernard Festy « L'expérimentation humaine contrôlée et l'approche épidémiologique dans l'étude des effets de la pollution atmosphérique : exemple de l'ozone », Pollution atmosphérique, N°147, 1995, p. 42-50.

Référence électronique : Isabelle Momas et Bernard Festy « L'expérimentation humaine contrôlée et l'approche épidémiologique dans l'étude des effets de la pollution atmosphérique : exemple de l'ozone », Pollution atmosphérique [En ligne], N°147, mis à jour le : 07/04/2014, URL : http://lodel.irevues.inist.fr/pollution-atmospherique/index.php?id=4018, https://doi.org/10.4267/pollution-atmospherique.4018

Auteur(s)

Isabelle Momas

Docteur
Laboratoire d'Hygiène et de Santé Publique Faculté des sciences Pharmaceutiques et Biologiques, Université René Descartes, 4, avenue de l'Observatoire. 75270 Paris Cedex 06

Bernard Festy

Professeur