Soutenance mémoire
L’EAU ET L’HYDRATATION
Aspects métaboliques et répartition de l’eau dans l’organisme
L’eau est le premier composant de l’organisme ; il représente60 % du poids du corps chez l’enfant, l’adolescent et l’adulte, 70 à 75 % en période néonatale et 80 %, voire90 % chez les nouveau-nés prématurés au terme de 26 à30 semaines de gestation [12].
Dans l’organisme, l’eau est présente dans le compartiment intracellulaire et dans le compartiment extracellulaire, deux tiers en intracellulaire (40 % du poids corporel)et un tiers dans le compartiment extracellulaire, secteur sanguin et interstitiel (20% du poids corporel). En période néonatale, celle où la place de l’eau est la plus importante, il existe une inflation du secteur extracellulaire de 25 à 30 %chez le nouveau-né à terme et plus encore chez les prématurés en fonction de leur terme à la naissance [13,14]. La place considérable de l’eau dans la composition corporelle justifie les interrogations et réflexions quant au choix de l’eau à proposer.
Régulation du statut de l’eau dans l’organisme
La régulation du statut en eau de l’organisme repose sur un équilibre entre les entrées, assurées par les boissons, l’alimentation et, pour une moindre part, sur la synthèse endogène et sur des sorties par voies digestives, cutanée, respiratoire et urinaire, qui peuvent être modifiées en fonction de l’environnement, de la chaleur, de l’humidité, de l’altitude et de l’activité, particulièrement pour la transpiration [15, 16]. L’équilibre hydrique est maintenu grâce au rein (filtration et réabsorption) et par une régulation hormonale assurée par la vasopressine ou hormone antidiurétique (ADH) [16].En outre, Brans [14] ajoute que, chez le nouveau-né, le contrôle hydrique reste un art plutôt qu’une science. Pour un enfant de dix ans, pesant entre 35 et 40 kg, les pertes journalières au repos se situent autour de 50 à 60mlpar kg, soit 2 litres par jour. Elles sont équilibrées par les apports en boisson, ceux de l’eau des aliments et par une modeste synthèse endogène de quelques centaines de millilitres.
Apports conseillés en eau
Compte tenu des particularités en termes de biologie du développement du nouveau-né, en comparaison à celles de l’enfant et de l’adolescent, les apports journaliers cumulés par kg ou par 24 heures sont plus élevés en période néonatale et dans les premières années de la vie .
GENERALITES SUR LES NITRATES
ORIGINES ET PROPRIETES PHYSICOCHIMIQUES
Origine
Si l’utilisation trop intensive d’engrais chimiques a pu initialement être accusée, il est rapidement apparu que la cause principale du phénomène réside dans l’augmentation importante des déchets animaux et humains. En effet, la forte concentration des populations, qu’il s’agisse d’urbanisation ou de développement d’élevages industriels, entraîne l’émission de quantités importantes de produits azotés. Ils proviennent notamment des urines, riches en urée, produit ultime du catabolisme protéique, mais aussi des excréments solides. Nombre de microorganismes vivants dans les sols possèdent dans leur équipement enzymatique, uréases et décarboxylases. Leur action conduit, à partir de l’urée ou de résidus protéiques, à la production d’ammoniaque mais aussi d’amines organiques. D’autres bactéries, dites nitrifiantes, également présentes dans les mêmes milieux, oxydent ensuite les sels ammoniacaux en nitrites puis en nitrates. Ceux-ci sont directement utilisables parles végétaux comme apport azoté, nécessaire à leur croissance[2]. Mais, en cas d’excès, leur solubilité dans l’eau entraîne, en raison du lessivage des sols par les pluies, leur passage dans les eaux fluviales, origine majoritaire des eaux de boisson [20]. Dans les zones d’agriculture intensive et à forte densité de population on observe une augmentation des teneurs en nitrates des eaux. En effet, en l’absence de tout apport extérieur, la teneur d’une eau de source est inférieure ou égale à un milligramme par litre .
Cependant, la pénétration de ces ions dans les nappes phréatiques a conduit l’Agence française de sécurité sanitaire des aliments(Afssa) à émettre un avis, qui fixe, pour les eaux minérales embouteillées, une limite de 10 mg/l pour l’ion nitrate et de 50g/l pour l’ion nitrite. Ces valeurs sont nettement inférieures aux normes officielles directement issues des recommandations de l’OMS de 1986 et 1994 prenant en compte le risque de méthémoglobinémie [21]. La fixation de la concentration maximale en nitrates est fondée, selon cellesci, sur « d’abondantes données épidémiologiques confirmant le bien-fondé de la valeur guide de 10 mg, exprimée en azote N [22]. L’expression a été transformée en 1994en taux de nitrates NO3à 50 mg [23]. Il convient de souligner que des accidents méthémoglobinémiques ont été constatés pour des taux de100 mg/l. Le choix d’une dose limite, qui n’est que moitié moindre, correspond à un minimum de sécurité. Cette dose limite est fondée sur le fait que, toujours selon l’OMS, l’apport par les légumes est prépondérant lorsque la concentration en nitrates dans l’eau de boisson est inférieure à10 mg/l, mais que, pour des teneurs supérieures à50 mg/l, l’eau de boisson en devient la principale source. Cependant, cette corrélation est logique entre les teneurs dans les sols, dans les légumes qui y poussent et dans les eaux issues de leur lessivage. Un dernier point mérite d’être souligné ; il concerne à la fois la formation des nitrates et leur devenir, lorsque des taux trop élevés ne permettent pas leur utilisation rapide par les végétaux. La transformation de l’ammoniac en nitrite consomme déjà trois atomes d’oxygène et un quatrième est nécessaire pour passer au nitrate. Si l’apport d’air est insuffisant, que ce soit en raison d’un excès de matières à fermenter ou d’une relative stagnation des eaux, la réaction peut s’arrêter au stade nitrite, et même, la présence de nitrate-réductase bactérienne est susceptible d’entraîner la réduction en nitrites des nitrates déjà formés[1]. Des fermentations anaérobies, c’est à dire en l’absence l’oxygène, conduisent partiellement, par réaction entre ammoniac et nitrite, à la formation d’azote moléculaire ; mais la persistance tant de ceux-ci que des nitrates conduit à poser la question de leur nocivité[2].
Propriétés physicochimiques
Le nitrate (NO3-) et le nitrite (NO2‾) sont des ions naturels présents partout dans l’environnement. Ils sont tous les deux le produit de l’oxydation de l’azote (qui représente en gros 78% de l’atmosphère) par les microorganismes dans les plantes, le sol ou l’eau et, dans une moindre mesure, par les décharges électriques comme la foudre[24]. Le nitrate est la forme oxydée de l’azote qui est la plus stable, mais il peut être réduit en nitrite, modérément réactif, par action microbienne. Les nitrates étant des sels très solubles dans l’eau, l’ion est très mobile dans les sols et pénètre dans la nappe phréatique lorsque sa quantité dépasse ce que les plantes peuvent utiliser [25].
Utilisation des nitrates
Le salpêtre, vieux nom du nitrate de potassium, même s’il fut jadis produit à des fins militaires dans une manufacture royale qui a laissé son nom à un grand hôpital parisien, ne servait pas seulement à la fabrication de la poudre à canon. Il est, en effet, utilisé depuis longtemps dans le domaine alimentaire pour la préparation de saumures permettant une bonne conservation des viandes, notamment celle de porc, tout en leur conférant une teinte rose appétissante[2].
D’ailleurs, les nitrates et les nitrites sont largement répandus comme antibiotique, pour l’assaisonnement et couleur de réparation sur un certain nombre de viande rouge, de volaille, et de produits des pêches [1]. Le nitrate de potassium (salpêtre) est utilisé dans la poudre noire. Les nitrates de sodium (salpêtre du Chili) et d’ammonium sont utilisés comme engrais.Le nitrate d’ammonium mélangé avec du fioul constitue un explosif puissant très stable, il doit être amorcé pour exploser[26]. Les nitrates sont très utilisés comme engrais minéraux, et plus de 400 millions de kilogrammes sont vendus chaque année au Canada [27]. Leurs indications thérapeutiques présentent des avantages vasoprotecteurs dans le traitement à court terme avec de l’oxyde nitrique de basse dose[28].
PHYSIOPATHOLOGIE
L’étude de la circulation des ions nitrate dans l’organisme montre, qu’après leur absorption au niveau du tractus gastro-intestinal et leur passage dans la circulation sanguine, environ 25% sont ré-excrétés par les glandes salivaires dans la cavité buccale. La réduction bactérienne y est alors affectée par le pH salivaire et la composition de la microflore ; il en est de même dans l’estomac, l’intestin grêle et la vessie[2].
L’observation de phénomènes d’accoutumance, lors de la prise prolongée de dérivés nitrés a conduit à une recherche toxicopharmacologique sur d’autres effets secondaires. Celle-ci a montré leur action sur la biosynthèse des hormones stéroïdiennes. Une étude, réalisée in vitro et in vivo[29] parue en 2000, montre l’inhibition totale de celle des androgènes par des concentrations importantes en nitrates ou en nitrites, supérieures à 40mmol/l,soit de l’ordre de 2,5 g/l pour NO ou de 1,8 g/l pour NO2– .À contrario, l’apport d’une substance accélérant la destruction du monoxyde d’azote dans le milieu, augmente la production de ces hormones. Dans cette même étude, est mentionné le fait que, chez des rats recevant pendant quatre semaines comme boisson une solution de nitrate ou de nitrite de sodium dans de l’eau distillée, les taux sanguins de corticostérone et de testostérone diminuent significativement. Il convient de souligner que la concentration de ces solutions est de 50 mg/l, correspondant pour les nitrates à la limite supérieure de leur teneur dans les eaux de boisson[2]. La production de nitrite augmente avec l’âge[30] et est stimulée par les infections bactériennes provoquant la diarrhée [31]. Dans l’estomac il peut réagir avec les amines secondaires et tertiaires, présentes dans les aliments comme le fromage ou la viande, pour former des composés N-nitrosés[32]. L’estomac est le siège d’une synthèse endogène de nitrate, estimée à environ 62 mg/jour.
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Table des matières
INTRODUCTION
PREMIERE PARTIE : GENERALITES
CHAPITRE I : GENERALITES SUR L’EAU
I.1- I’EAU
I.1.1 Cycle de l’eau
I.1.2 –Les principaux types d’eau
I.1.3 –Composition chimique de l’eau
I.2- L’EAU ET L’HYDRATATION
I.2.1 Aspects métaboliques et répartition de l’eau dans l’organisme
I.2.2 Régulation du statut de l’eau dans l’organisme
I.2.3 Apports conseillés en eau
CHAPITRE II : GENERALITES SUR LES NITRATES
II.1- ORIGINES ET PROPRIETES PHYSICOCHIMIQUES
II.1.1 Origine
II.1.2 –Propriétés physicochimiques
II.1.3 Utilisation des nitrates
II.2 TOXICITE DES NITRATES
II.3- PHYSIOPATHOLOGIE
II.4- LES EFFETS NOCIFS
CHAPITRE III : QUELQUES METHODES DE DOSAGES ELCTROCHIMIQUES
III.1- GENERALITES
III.1.1 –L’oxydoréduction
Définition
III.1.2 –Couple redox
III.1.3 –Réaction redox
a)- Concentration et pH
b)- Influence du couple antagoniste
c)- Nombre d’oxydation
d)- Notion de potentiométrie
III.2- NOTION D’ACTIVITES
III.2.1 –Activités et concentration
III.2.2 –Concentration et facteur d’activité
III.2.3 –Electrodes spécifiques
III.2.3.1-Principe
III.2.3.2-Electrode de mesure
III.2.3.3-Membrane sensible
III.2.4 –Caractéristiques des électrodes spécifiques
III.2.4.1-Spécificité
III.2.4.2-Sensibilité
III.2.4.3-Grande dynamique de concentration
III.2.5 –Facteurs influençant une mesure par électrode spécifique
III.2.5.1-Force ionique
III.2.5.2-Nature des autres ions
III.2.5.3-pH de la solution
III.2.5.4-Température du milieu
III.2.5.5-La présence d’agent complexant
DEUXIEME PARTIE : TRAVAIL EXPERIMENTAL
CHAPITRE I : MATERIEL ET METHODE
I.1- CADRE D’ETUDE
I.2 MATERIEL
I.2.1 Echantillons
I.2.2 –Appareillage et verrerie
I.2.3 –Réactifs
I.3- METHODE DE DOSAGE
I.3.1 –Préparation des solutions étalons
I.3.1.1-Préparation des solutions mères A et B
a)- La solution mère A (Solution standard de nitrate)
b)- La solution mère B
I.3.2 –Préparation des solutions filles (f1 à f6)
I.3.3 –Préparation des réactifs
I.3.3.1-Préparation de la solution de TISAB
I.3.3.2-Préparation du pont électrolytique
I.3.4 –Echantillonnage et dosage
CHAPITRE II : RESULTATS
CHAPITRE III : DISCUSSION
CONCLUSION
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
