Effets de l’exposition au bruit des avions sur la santé des riverains d’aéroports

Paramètres physiques du bruit

Le bruit est caractérisé par différents paramètres physiques :
– La fréquence, mesurée en Hertz (Hz) – il s’agit du nombre de vibrations par seconde. Le bruit est dit aigu si la fréquence est élevée (vibrations rapides), et grave si la fréquence est faible (vibrations lentes).
– L’amplitude – ou niveau sonore – il s’agit de la variation de pression maximale atteinte parrapport à une pression de référence. L’amplitude est exprimée sur une échelle linéaire en Pascal (Pa) ou sur une échelle logarithmique en décibels (dB) (voir Partie 1 §I.3 ci-dessous).
– La durée qui correspond à la durée d’émission du bruit. Elle est exprimée en seconde. On distingue trois types de bruit en fonction de leur durée : continu, intermittent ou impulsionnel.

Bruits d’origine professionnelle

     Les activités professionnelles peuvent constituer une source de sons non désirés ou nuisibles résultant de l’utilisation de machines ou d’outils ou de voix [8]. En 2005, des enquêtes sur la surveillance des risques professionnels ont montré qu’en France, 7% des salariés étaient exposés à des niveaux de bruit nocifs pour la santé, supérieurs à 85 dB(A). Les salariés exposés au bruit de manière prolongée sur leur lieu de travail appartiennent principalement au secteur industriel : usines, chantiers, exploitations agricoles, salles de concert [9]. Depuis 1963, le bruit est reconnu comme cause de maladie professionnelle, et des réglementations et mesures de prévention ont été mises en place [9].

Effets sur le système auditif

      Comme défini plus haut, le bruit est composé d’ondes vibratoires qui sont transmises depuis l’environnement jusqu’au tympan de l’oreille interne (Figure 3). Ce phénomène mécanique se transmet ainsi en chaîne dans l’oreille pour être transformé en information neurosensorielle grâce aux cellules ciliées [20]. Une exposition excessive au bruit peut ainsi porter atteinte au système auditif. Les effets du bruit sur le système auditif sont la fatigue auditive (ou hypoacousie réversible), les acouphènes (sifflements ou bourdonnements d’oreille qui ne peuvent pas être attribués à une source externe), la perte auditive permanente (ou surdité traumatique, hypoacousie irréversible), et l’hyperacousie. La fatigue auditive se caractérise par une perte temporaire de l’audition et peut parfois entraîner des sifflements. Lors de cette fatigue auditive de l’oreille, la détection des sons se fait plus difficilement, et un niveau sonore plus élevé est alors nécessaire pour qu’il soit détecté. Afin de retrouver une audition normale, une période de calme prolongée est nécessaire. La gravité de cette fatigue auditive et le temps de récupération dépendent du niveau sonore, de la durée d’exposition, et de la vulnérabilité individuelle. Le temps de récupération peut varier de quelques minutes à quelques jours [21], [22]. La fatigue auditive apparaît comme un premier avertissement, avant de provoquer des lésions irréversibles de l’oreille [23]. La perte auditive permanente peut survenir de manière traumatique (exposition courte et violente – détonation d’arme à feu, explosion, sifflement de type Larsen par exemple), ou progressive (ambiance sonore supérieure à 80 dB(A) pendant 8 heures et plus). Les surdités définitives traumatiques sont le plus souvent provoquées par la destruction d’un certain nombre de cellules ciliées de l’oreille interne [23]. L’exposition au bruit peut entraîner l’apparition d’acouphènes dans une seule ou deux oreilles, de manière continue ou intermittente, transitoire ou persistante. Une acouphène peut durer de plusieurs heures à plusieurs années [24]. Ce trouble concerne un adulte sur 10 en France. Dans une étude menée en France en 2009, 75% des discs jockeys de 26 ans, travaillant trois nuits par semaine depuis six ans, souffraient d’acouphènes [25]. Dans une étude réalisée au RoyaumeUni en 2017, 29% des personnes de 17 à 75 ans ont répondu « habituellement » ou « constamment » à la question : « En ce moment, combien de fois avez-vous des acouphènes (bruits tels que des bourdonnements d’oreilles) qui durent plus de 5 minutes ? Jamais, rarement, parfois, habituellement ou constamment ? » [26]. D’après l’OMS, 22 000 années de vie en bonne santé sont perdues chaque année à cause des acouphènes dues au bruit environnemental en Europe occidentale [27]. Enfin, 40% des personnes atteintes d’acouphènes souffrent également d’hyperacousie [28]. Ce trouble auditif est une hypersensibilité au bruit qui résulte d’un dérèglement du schéma auditif neuronal suite à une lésion de l’oreille interne, et se caractérise par un seuil de tolérance anormalement bas [28]. Les effets sur le système auditif apparaissent généralement à partir de 80 dB(A), lors d’une exposition de plusieurs heures, et commencent le plus souvent par une fatigue auditive. Audelà de 80 dB(A), le bruit peut endommager, de façon irréversible, les structures de l’oreille interne et peut mener à une surdité totale ou partielle. À 120 dB(A), le bruit procure une sensation douloureuse [21]. Plus un niveau de bruit est élevé, plus la durée d’exposition pouvant causer des lésions auditives est courte (Tableau 2). Ces troubles auditifs sont très rarement observés en lien avec l’exposition au bruit des transports qui n’atteint quasiment jamais de tels niveaux sonores [23]. Dans la littérature, les études portant sur les effets du bruit sur l’audition s’intéressent plutôt à l’exposition professionnelle au bruit et à celle pendant les loisirs. Ces études mettent en évidence une association entre l’exposition à des niveaux sonores excessifs et la perte auditive [29]–[31]. Concernant le bruit des transports, les quelques études montrant des effets sur l’audition concernent le personnel des zones aéroportuaires, les pilotes d’avions ou les conducteurs de train (en Chine) pour lesquels le risque de perte auditive augmente avec la durée de service, l’exposition aux détonations du moteur, l’exposition aux vibrations [32], le nombre total d’heures de vol, le type d’avion [33] et la conduite de train en tunnel [34]. Dans une étude au Brésil, la prévalence de personnes avec pertes auditives est supérieure chez les travailleurs exposés au bruit urbain lors d’activités liées à la coordination de la circulation automobile dans la ville de São Paulo : cette prévalence est de 39 % des travailleurs dans les zones les plus bruyantes avec des niveaux de bruit compris entre 71 et 80 dB(A), et 24 % des travailleurs dans les zones avec des niveaux de bruit moins élevés, de 51 à 67 dB(A)).

Obésité

      Peu d’études ont été réalisées concernant les effets du bruit des transports sur le risque d’obésité, mais certaines ont montré une augmentation du tour de taille et du rapport tour de taille/hanches associée à l’augmentation du niveau de bruit des avions et du trafic routier [85]–[89]. En 2014, dans une étude incluant des résidents du comté de Stockholm, Erikson et al. ont montré une augmentation de 1,51 cm (IC95% 1,13-1,89) du tour de taille pour une augmentation de 5 dB(A) en Lden du niveau d’exposition au bruit [86]. En 2015, dans une étude transversale suédoise, Pyko et al. ont analysé l’effet des niveaux de bruit de plusieurs modes de transports (avionroute-rail) considérés séparément puis combinés. Les niveaux de bruit de chaque source de trafic prise séparément sont associés à l’obésité abdominale. Un risque d’obésité abdominale particulièrement élevé (OR = 1,95 ; IC95% 1,24-3,05 pour une augmentation de 5 dB(A)) a été observé pour l’exposition combinée aux trois sources de bruit de la circulation [85]. En 2017, toujours en Suède, ce même auteur a montré dans une étude de cohorte, en utilisant des modèles de régression linéaire, une augmentation de 0,16 cm/an du tour de taille (IC95% 0,14-0,17) et de 0,03 kg/an du poids (IC95% 0,01-0,04) pour une augmentation de 10 dB(A) en Lden du bruit des avions [87]. D’autres études n’ont pas montré d’association avec le bruit des avions. C’est le cas d’une étude longitudinale menée en Suisse en 2018 au sein de la Swiss Cohort Study on Air Pollution and Lung and Heart Diseases (SAPALDIA) : aucune association n’a été trouvée entre l’exposition au bruit des avions et l’indice de masse corporel (IMC), le pourcentage de graisse corporelle, le tour de taille, l’obésité (IMC ≥ 25), et le surpoids (IMC ≥ 30) [90]. En revanche, des associations ont été observées entre l’exposition au bruit du trafic routier et toutes ces variables, tandis que le bruit ferroviaire est significativement lié à un risque accru de surpoids seulement. Les niveaux d’exposition au bruit des avions sont relativement faibles dans cette étude. Une étude menée en 1999 chez des infirmières danoises de plus de 44 ans n’a pas trouvé d’association entre le bruit de la circulation routière et l’IMC ou le tour de taille. Cette étude suggère néanmoins que l’exposition au bruit de la circulation routière peut entraîner une augmentation de l’IMC chez les infirmières soumises à des contraintes professionnelles ou vivant en milieu urbain (β4 = 0,41, IC95% 0,06-0,76 et β4 = 0,26, IC95% 0,11-0,42 respectivement, pour une augmentation de 10 dB(A) de la moyenne d’exposition annuelle en Lden) [91]. De manière similaire, aucune association significative entre le bruit de la circulation routière et les marqueurs d’obésité n’a été mise en évidence dans l’ensemble de la population norvégienne [92], tandis que des associations significatives ont été montrées chez les femmes très sensibles au bruit pour l’IMC(β4= 1,02, IC95% 1,01-1,03 pour une augmentation de 10 dB(A) du bruit routier), le tour de taille (β4 = 1,01, IC95% 1,00-1,02 pour une augmentation de 10 dB(A) du bruit routier), et le rapport taille/hanches (OR5 = 1,24, IC95% 1,01-1,53 pour une augmentation de 10 dB(A) du bruit routier).

Table des matières

Partie 1 : CONTEXTE GÉNÉRAL ET OBJECTIFS
I – LE BRUIT
1. Définition
2. Paramètres physiques du bruit
3. Le décibel
4. Indicateurs acoustiques
5. Différentes sources de bruit
5.1. Bruits d’origine professionnelle
5.2. Bruits des transports
5.2.1. Transport routier
5.2.2. Transport aérien
5.2.3. Transport ferroviaire
5.3. Bruits de voisinage
5.4. Bruits de la musique amplifiée
5.5. Autres bruits
II – LES EFFETS DU BRUIT SUR LA SANTÉ
1. Effets sur le système auditif
2. Effets extra-auditifs
2.1. Effets du bruit établis
2.1.1. La gêne due au bruit
2.1.2. Les perturbations du sommeil
2.1.3. Dégradation des performances cognitives
2.1.4. Les pathologies cardiovasculaires
2.2. Effets du bruit discutés
2.2.1. Effets sur la santé mentale
2.2.2. Effets sur la sécrétion des hormones de stress
2.2.3. Accident vasculaire cérébral (AVC)
2.2.4. Troubles métaboliques
2.2.5. Autres effets
2.3. Valeurs de références
2.4. Conclusion
III – ÉVÈNEMENTS DE SANTÉ ÉTUDIÉS
1. Santé générale
1.1. Etat de santé perçu
1.1.1. Définition
1.1.2. Méthodes d’évaluation
1.1.3. Épidémiologie descriptive
1.1.4. Facteurs de risque
1.2. Consommation de médicaments
1.2.1. Définition
1.2.2. Méthodes d’évaluation
1.2.3. Épidémiologie descriptive
1.2.4. Facteurs de risque
2. Détresse psychologique
2.1. Définition
2.2. Méthodes d’évaluation
2.3. Épidémiologie descriptive
2.4. Facteurs de risque
3. Hypertension artérielle
3.1. Définition
3.2. Méthode d’évaluation
3.3. Épidémiologie descriptive
3.4. Facteurs de risque
4. Hormone de stress : le cortisol
4.1. Définition
4.2. Méthode d’évaluation
4.3. Épidémiologie descriptive
4.4. Facteurs de risque
5. Conclusion
IV – SYNTHÈSE DES ÉTUDES RELATIVES AUX EFFETS DE L’EXPOSITION AU BRUIT SUR LES ÉVÈNEMENTS DE SANTÉ QUI NOUS INTÉRESSENT
1. Santé générale
1.1. État de santé perçu
1.2. Consommation de médicaments
1.3. Santé générale et bruit aérien
1.3.1. État de santé perçu et bruit aérien
1.3.2. Consommation de médicaments et bruit aérien
1.4. Santé générale et bruit routier
1.4.1. État de santé perçu et bruit routier
1.4.2. Consommation de médicaments et bruit routier
1.5. Conclusion
2. Détresse psychologique
2.1. Détresse psychologique et bruit aérien
2.2. Détresse psychologique et bruit routier
2.3. Conclusion
3. Hypertension artérielle
3.1. Hypertension artérielle et bruit aérien
3.2. Hypertension artérielle et bruit routier
3.3. Conclusion
4. Concentration de cortisol
4.1. Concentration de cortisol et bruit aérien
4.2. Concentration de cortisol et bruit routier
4.3. Conclusion
V – RÔLE DE LA GÊNE DUE AU BRUIT DES AVIONS ET DE LA SENSIBILITÉ AU BRUIT DANS LES RELATIONS ÉTUDIÉES
1. Synthèse des études relatives aux effets de la gêne due au bruit des avions et de la sensibilité au bruit sur les événements de santé étudiés
1.1. Santé générale
1.1.1. État de santé perçu et gêne due au bruit ou sensibilité au bruit
1.1.2. Consommation de médicaments et gêne due au bruit ou sensibilité au bruit
1.2. Détresse psychologique et gêne due au bruit ou sensibilité au bruit
1.3. Hypertension artérielle et gêne due au bruit ou sensibilité au bruit
1.4. Cortisol et gêne due au bruit ou sensibilité au bruit
2. Gêne due au bruit et sensibilité au bruit : effet modificateur ou médiateur ?
2.1. Effet modificateur
2.2. Effet médiateur
3. Conclusion
VI – CONCLUSION GÉNÉRALE
VII – OBJECTIFS DE LA THÈSE
Partie 2 : MATÉRIEL ET MÉTHODES
I – MATÉRIEL
II – MÉTHODES
1. Evénements de santé
1.1. État de santé perçu
1.2. Consommation de médicaments
1.3. Détresse psychologique
1.4. Risque d’hypertension
1.5. Concentration de cortisol salivaire
2. Facteurs d’intérêt
2.1. Les niveaux d’exposition au bruit
2.2. Gêne due au bruit des avions
2.3. Sensibilité au bruit
3. Facteurs de confusion
3.1. Sélection des facteurs de confusion
3.2. Harmonisation des facteurs de confusion inclus dans les analyses groupées des données de DEBATS et de HYENA
3.2.1. Niveau d’éducation
3.2.2. Consommation de tabac
3.2.3. Consommation d’alcool
3.2.4. Activité physique
4. Analyses statistiques
4.1. Exclusions
4.2. Descriptions
4.3. Modèles de régression
4.3.1. Régressions logistiques
4.3.2. Régressions linéaires
4.3.3. Etude du rôle de la gêne due au bruit des avions et de la sensibilité au bruit
4.3.4. Analyses de sensibilité
Partie 3 : RÉSULTATS
I – DESCRIPTIONS
1. Nombre de participants étudiés pour chaque événement de santé
2. Description des événements de santé
3. Description de la population d’étude
4. Description des facteurs d’intérêt
II – EFFETS DE L’EXPOSITION AU BRUIT DES AVIONS SUR L’ÉTAT DE SANTÉ PERÇU
1. Introduction
2. Methods
2.1. Study Population
2.2. Exposure assessment
2.3. Self-rated health status
2.4. Aircraft noise annoyance
2.5. Noise sensitivity
2.6. Confounding factors
2.7. Statistical analysis
3. Results
4. Discussion
5. Conclusion
III – EFFETS DE L’EXPOSITION AU BRUIT DES AVIONS SUR LA DÉTRESSE PSYCHOLOGIQUE
1. Introduction
2. Methods
2.1. Study Population
2.2. Exposure Assessment
2.3. Psychological Illness
2.4. Confounding Factors
2.5. Statistical Analysis
2.6. Ethics Approval
3. Results
4. Discussion
5. Conclusions
6. Résultats complémentaires
6.1. Analyses hommes / femmes séparés
6.2. Score GHQ continu
6.3. Analyses stratifiées sur la gêne due au bruit et la sensibilité au bruit
IV – EFFETS DE L’EXPOSITION AU BRUIT DES AVIONS SUR LA CONSOMMATION DE MÉDICAMENTS ET LE RISQUE D’HYPERTENSION
1. Introduction
2. Methods
3. Results
4. Discussion
5. Résultats complémentaires
V – EFFETS DE LA GÊNE DUE AU BRUIT DES AVIONS ET DE LA SENSIBILITÉ SUR LA CONSOMMATION DE MÉDICAMENTS ET LE RISQUE D’HYPERTENSION 
1. Introduction
2. Methods
2.1. Study Population
2.2. Annoyance due to aircraft noise
2.3. Noise sensitivity
2.4. Aircraft noise exposure assessment
2.5. Medication use
2.6. Hypertension
2.7. Statistical analysis
3. Results
4. Discussion
5. Conclusion
6. Additional files (included in the paper)
VI – EFFETS DE L’EXPOSITION AU BRUIT DES AVIONS SUR LA CONCENTRATION DE CORTISOL SALIVAIRE
1. Introduction
2. Methods
2.1. Study Population
2.2. Cortisol measurements
2.3. Aircraft noise exposure assessment
2.4. Annoyance due to aircraft noise
2.5. Noise sensitivity
2.6. Confounders
2.7. Statistical analysis
3. Results
4. Discussion
5. Conclusions
6. Additional files (included in the paper)
7. Résultats complémentaires
Partie 4 : DISCUSSION GÉNÉRALE, CONCLUSIONS, PERSPECTIVES 
VII – DISCUSSION GÉNÉRALE
1. Résultats
1.1. Etat de santé perçu
1.2. Détresse psychologique
1.3. Hypertension
1.4. Consommation de médicaments
1.5. Cortisol
1.6. Gêne due au bruit des avions et événements de santé
1.7. Sensibilité au bruit et événements de santé
1.8. Rôle de la gêne due au bruit des avions dans les associations entre l’exposition au bruit des avions et les événements de santé
1.9. Rôle de la sensibilité au bruit dans les associations entre l’exposition au bruit des avions et les événements de santé
2. Principales limites de ce travail de thèse
3. Principaux points forts de ce travail de thèse
VIII – CONCLUSION GÉNÉRALE
IX – PERSPECTIVES
X – RÉFÉRENCES
ANNEXES

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