EFFETS DES POLLUANTS SUR L’APPAREIL RESPIRATOIRE

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L’Asthme

Éléments de définitions

L’asthme [asmө] du grec, asthma, via le latin asthma signifiant respiration difficile, est une maladie du système respiratoire touchant les voies aériennes inférieures et notamment les bronchioles. L’asthme est défini comme étant un désordre inflammatoire chronique des voies aériennes dans lesquelles de nombreuses cellules et éléments cellulaires jouent un rôle selon l’Organisation Mondiale de la Santé (OMS). Cette inflammation est responsable d’une augmentation de l’hyperactivité bronchique (HRB) qui entraîne des épisodes récurrents de respiration sifflante, de dyspnée, d’oppression thoracique et/ou de toux, particulièrement la nuit ou au petit matin. Ces épisodes sont habituellement marqués par une obstruction bronchique, variable, souvent intense, généralement réversible, spontanément ou sous l’effet d’un traitement [5].

Épidémiologie

Une estimation de la Banque Mondiale concernant la charge de la mortalité respiratoire en année de vie ajustée sur l’incapacité (DALY c’est à dire Disability Adjusted Life Years) en 1999 montre que l’asthme était responsable de 0,9% de décès dans le monde dont 1% en Amérique, 1,6% en Europe et de 0,6% en Afrique [5]. D’après l’OMS, 235 millions de cas d’asthme étaient dénombrés dans le monde en 2004 [5] et 255000 décès liés à l’asthme étaient également enregistrés [6].Aux Etats-Unis d’Amérique, le nombre d’asthmatiques a augmenté de plus de 60% depuis le début des années 80 et le nombre de décès lié à la maladie a doublé pour atteindre 5000 décès par an. Par contre, en France, la prévalence de l’asthme était estimée de 2% à 3% il y a vingt ans contre 5% à 7% en 2016 [7].
En 2006, la population asthmatique en France était estimée à 6,25 millions et 909 personnes décédées d’asthme en 2008 [8]. En Afrique, l’asthme se situe entre 3,9 et 8,1% en 1998 et de 9,1% en 2013 [9].
En Afrique subsaharienne, la prévalence et la mortalité exacte ne sont pas connues, les statistiques sont fragmentaires, non actualisées voire inexistantes dans plusieurs de pays Africains. Mais, il y a aussi le manque d’implication des décideurs, puis qu’ils ont une perception bénigne de cette pathologie [10]. En effet, une analyse des dossiers de patients adultes décédés en hospitalisation et dont l’asthme constituait le diagnostic principal a été déroulé dans trois Centres Hospitaliers Universitaires (CHU) d’Abidjan. Cette étude réalisée entre 1998 et 2008 visait principalement les services d’hospitalisation de pneumologie, les services d’urgence médicales et services de réanimation. Les résultats obtenus dans la période ont eu un taux de 0,015% mortalité pour l’asthme. Les 35 asthmatiques décédés comprenaient 66% d’hommes et 34% de femmes [10].
La plupart des travaux montrent clairement que la qualité de vie des enfants asthmatiques est altérée, qu’il s’agisse des activités scolaires, sportives, ludiques ainsi que les relations familiales [11]. Chez l’adulte, le retentissement de l’asthme sur la qualité de vie et les performances socioprofessionnelles ne sont pas moins importants. Une étude montre que 25% des asthmatiques ont eu au moins 1 à 4 jours d’absence au travail par semestre à cause de leur affection [12].
L’asthme est l’une des maladies les plus coûteuses. Au niveau mondial, on estime que les coûts associés à l’asthme dépassent ceux de la tuberculose et l’infection du Virus de l’Immunodéficience Humaine/ Syndrome d’Immunodéfience Acquise (VIH/SIDA) réunis [13].
Au Sénégal, le taux de prévalence de l’asthme est estimé à 7000 cas selon les chiffres officiels en 2011 [14]. Selon l’étude de Touré et al., 3500 cas suspects d’asthme ont été déclarés au Sénégal et 7000 cas avérés d’asthme en 2014. [14]. Quelques études menées dans les services de pneumologie du Centre Hospitalier de l’Ordre de Malte (CHOM) de l’hôpital Fann de Dakar ont montré que le nombre de patients asthmatiques constituait 8,2% en 1998 et 9,1% en 2013. La prévalence était aussi élevée chez les enfants sélectionnés à l’hôpital Albert Royer (2% en 1998 et 5% en 2012) [15].
Au Sénégal, en 1998, la mortalité liée à cette pathologie était de 7,3% à la clinique pneumologie de Fann et de 1% à l’hôpital Albert Royer [16].
Cette fréquence a augmenté de 50% en 10 ans à près de 1 250 000 décès dont la majorité est évitable et 80% survenus dans les pays à revenus faibles rapporte Touré et ses collaborateurs [15].

Physiopathologie et manifestation clinique

❖ Physiopathologie
Ce sont des crises paroxystiques qui sont dues à une obstruction partielle des bronches et des bronchioles. Ces crises sont causées par des spasmes de la musculature annulaire des bronches et des bronchioles, associées à un œdème de la muqueuse et des secrétions visqueuses plus abondantes (Figure 2) [17]. La dyspnée est le maître des symptômes ; celle-ci est paroxystique, sifflante, variable, récidivante, souvent nocturne et réversible, soit spontanément, soit sous l’effet du traitement. L’autre symptôme cordial de l’asthme est la toux [18].
La physiopathologie de l’asthme comprend trois parties :
➢ L’inflammation bronchique
Le mécanisme de déclenchement de l’inflammation et du spasme bronchique incombe à la fois aux médiateurs chimiques et à l’hyperréactivité des récepteurs bronchiques de l’asthmatique.
Les médiateurs chimiques (histamine, acétylcholine, slow-reacting-substance, bradykinine) sont libérés, à l’occasion de la réaction antigène-anticorps à la surface de la membrane cellulaire des basophiles et des mastocytes dont le tissu pulmonaire est particulièrement riche [19]. L’inflammation bronchique est caractérisée par un infiltrat cellulaire, un œdème et une hypersécrétion.
➢ L’obstruction bronchique
L’inflammation bronchique entraîne un épaississement de la muqueuse d’où :
– Le bronchospasme
– L’hypersécrétion bronchique
➢ L’hyperactivité bronchique
Cette réaction bronchique est exagérée lors de l’exposition à certains stimuli comme le froid ; l’effort etc. [20].
L’asthme peut s’exprimer de façon chronique par des manifestations moins typiques que les signes classiques des crises d’asthme : sensation d’oppression thoracique, sifflements expiratoires transitoires, épisodes de gêne nocturne entraînant le réveil, dyspnée et/ou toux déclenchées par l’effort accompagnées ou non de sifflements.
❖ Manifestations Cliniques
Les signes évocateurs de l’asthme sont la toux, l’essoufflement et une douleur thoracique. La toux peut être sèche et peut durer plusieurs semaines avec des bronchites à répétitions et ou une dyspnée.

Traitement

Les traitements actuels permettent de diminuer les symptômes de l’asthme, d’éviter les crises, et contribuent à améliore la qualité de vie. On distingue deux types de traitements de l’asthme :
Les traitements de la crise qui soulagent : ce sont des médicaments qui ouvrent rapidement les bronches (bronchodilatateurs d’action rapide) et facilitent la respiration. Il faut parfois leur ajouter un corticoïde, en comprimé ou en injection pour traiter une crise plus sévère.
Les traitements de fond qui permettent de traiter l’asthme persistant : ce sont des médicaments qui préviennent les crises d’asthme (elles diminuent en fréquence et en gravité). Ces traitements doivent être pris quotidiennement selon la prescription du médecin. Peuvent notamment être utilisés les corticoïdes inhalés, et β2 mimétiques de longue durée d’action [21].

Broncho-pneumopathie chronique obstructive (BPCO)

Éléments de Définitions

C’est une obstruction d’évolution progressive peu ou non réversible associée à une distension (augmentation du volume résiduel) au niveau des bronches [22].
Elle est associée à une réponse inflammatoire anormale des poumons suite aux substances nocives gazeuses ou particulaires. L’étiologie prédominante est le tabagisme, bien que les facteurs environnementaux ou innés jouent un rôle important dans la genèse de cette affection [23].
Elle est aussi définie comme une maladie entraînant une diminution du passage de l’air dans les poumons provoquant ainsi un essoufflement et une hypersécrétion de muqueuse [24].

Épidémiologie

Les BPCO étaient responsables de plus de 3 millions de décès dans le monde en 2012, soit 6% de la population mondiale. Selon les estimations de l’OMS en 2004, 64 millions de personnes ont une BPCO et 3 millions de personnes en sont mortes [5].
En 1990 une étude conjointe de la Banque Mondiale/OMS sur la charge de morbidité a estimé 9,34‰ de BPCO chez les hommes et 7,33‰ chez les femmes. En Amérique latine, on avait 3,36‰ chez les hommes et 2,72‰ chez les femmes.
En Europe de l’ouest, il y avait 6,98‰ de BPCO chez les hommes et 3,79‰ chez les femmes
En Europe centrale, chez les hommes, sa prévalence était de 2,69‰ et chez les femmes de 2,83‰.
Et enfin en Afrique, elle était estimée chez les hommes 4,41‰ et de 2,49‰ chez les femmes.
La prévalence en Grande Bretagne dans les années 1997 était de 1,6% chez les hommes et de 1,25% chez les femmes [25]. Une autre estimation de la Banque Mondiale concernant la charge de mortalité respiratoire en DALY en 1999 montre que les BPCO étaient responsables de 2,7% de décès dans le monde contre 1,8% en Amérique, de 4% en Europe et de 0,5% en Afrique [4].
En France, sa prévalence était de 7,5% à 8% de la population et sa mortalité était de 15349/an entre 2000-2003 [20].
Mais selon les derniers chiffres disponibles en 2016, la prévalence de BPCO en France dans la population de plus de 45 ans était de 4 à 10% soit 3,5 millions de personnes [10].
Aux USA, 19,2% de cas de BPCO sont attribuables à l’exposition professionnelle chez les non-fumeurs et 31,1% chez les fumeurs. En ce qui concerne les facteurs génétiques, elle était de 1 à 3% [26].
Plus de 80% des décès par BPCO se produisent dans les pays à faibles revenus et intermédiaires [27].
En raison de sa forte prévalence et de son potentiel invalidant, la BPCO constitue un lourd fardeau économique et social. Sa prise en charge est multifactorielle, le coût direct annuel de prise en charge varie de 522 à 3196 $ par patient en Europe. Les données provenant des pays en développement sont rares [26].
Elle est la quatrième cause de mortalité et sera le troisième causse de mortalité en 2020. Le coût direct est estimé à 3, 5 milliards d’euros en France [27].

Physiopathologie et manifestation clinique

❖ Physiopathologie
Elle se manifeste par une lésion des petites bronches et le parenchyme ; d’où les emphysèmes. L’emphysème est une pneumopathie irréversible affectant le parenchyme pulmonaire caractérisé par une distension permanente des structures respiratoires associée à une détérioration des parois alvéolaires (voir Figure3).
Les emphysèmes sont des remodelages du parenchyme consécutif à l’expression de la bronchiole terminale avec augmentation de taille des espaces aériens distaux au-delà de la bronchiole terminale (dilatation et rupture alvéolaire).
Au niveau des bronchioles, il y a une diminution des cellules de clara sécrétant le surfactant entraînant la fermeture précoce des bronchioles à l’expiration.
Aussi il y a une augmentation significative dans les bronches ˂ 2mm en corrélation avec l’épaisseur de la couche par réduction du Volume Expiratoire Maximum Seconde (VEMS) [28].
❖ Éléments cliniques Les premiers signes sont :
L’essoufflement survenant au cours d’un effort ou une toux grasse accompagnée de crachats, appelé l’hypersécrétion muqueuse [4]. Cette toux et l’expectoration chronique peuvent-être plus ou moins associées à des sifflements intra thoracique et de dyspnée d’effort.

Traitement

Lorsque la bronchite chronique est diagnostiquée précocement, il devient alors possible de mettre en route rapidement un traitement adapté afin de ne pas aggraver les manifestations de la bronchite chronique.
Le premier et le plus important des traitements est l’arrêt total du tabac. Il s’en suit un traitement médicamenteux basé essentiellement sur les bronchodilatateurs qui permettent de dilater les bronches et d’améliorer la gêne respiratoire. Le patient ressent généralement une amélioration au bout de quelques minutes l’aidant à mieux respirer.
Ces médicaments s’administrent à l’aide de sprays et leur durée d’action est de quatre à six heures.
Il existe deux types de bronchodilatateurs : les bronchodilatateurs béta 2 mimétiques et les bronchodilatateurs anticholinergiques
Les bronchodilatateurs béta 2 mimétiques, les plus utilisés, agissent en dilatant les muscles lisses situés autour des bronches.
Les bronchodilatateurs anticholinergiques sont également utilisés en raison de leur effet bronchodilatateur. Ils peuvent être utilisés seuls ou en association avec les béta 2 mimétiques, dans les aérosols doseurs, les inhalateurs de poudre ou lors de nébulisations. L’utilisation d’aérosols doseurs permet au médicament inhalé d’atteindre directement les voies respiratoires. Les corticoïdes sont des médicaments anti-inflammatoires qui s’administrent de la même façon que les broncho-dilatateurs, sous forme de spray.
Les médicaments corticoïdes inhalés permettent de contrôler l’inflammation des bronches ainsi que l’évolution de la maladie, en diminuant le nombre et l’intensité des crises. Le traitement systématique des infections respiratoires permet de réduire la gravité de l’évolution de la BPCO. Un traitement antibiotique peut être prescrit lors de l’apparition de complications infectieuses [24].

Autres pathologies

Outre les maladies citées ci-dessus de l’appareil respiratoire, on peut avoir d’autres types de maladies tels que : la pleurésie, le pneumothorax, une congestion pulmonaire hypostatique, fibrose post inflammatoire du poumon, pneumopathie alvéolaires et pariéto-alvéolaire, rhinite allergique granulomatoses et les angiomes [29].

LA POLLUTION DE L’AIR ATMOSPHERIQUE

Éléments de Définitions

Il existe de nombreuses définitions de la pollution atmosphérique, parmi lesquelles nous pouvons citer :
La pollution atmosphérique se définit comme étant l’accumulation d’irritants dans l’air, à un degré devenu dangereux pour les humains, les animaux, les plantes. Elle a une influence sur les changements climatiques. Les niveaux de pollution de l’air atmosphérique sont déterminés par le volume des émissions, leurs localisations et les conditions météorologiques. Il s’agit d’un phénomène complexe avec de grandes variations dans le temps [30].
La pollution atmosphérique résulte, soit d’une modification quantitative, par hausse de la concentration dans l’air de certains constituants normaux (gaz carbonique, peroxyde d’azote, ozone par exemple), soit d’une modification qualitative due à l’introduction de composés étrangers à ce milieu (radioéléments, substances organiques de synthèses par exemple), soit encore et c’est le cas général, d’une conjugaison de ces deux phénomènes [31].

Les sources de pollution de l’air atmosphérique

Les sources de pollution atmosphérique sont :
– Sources naturelles, liées aux phénomènes naturels c’est-à-dire éruption volcanique, feux de brousses occasionnés par la foudre, les algues de surfaces ou érosion.
– Sources anthropiques qui correspondent aux activités humaines.
Ces sources de pollution atmosphérique peuvent être fixes ou ponctuelles ou mobiles [31].
La pollution anthropique découle des activités industrielles (cimenterie, raffinerie), des activités domestiques et du trafic automobile.
Les activités domestiques sont génératrices de fumée à partir du bois de chauffage, de gaz mais aussi de tabac, de l’encens brulé et des ordures incinérées.
Cependant, au niveau des villes, la pollution atmosphérique d’origine automobile est surtout prépondérante aussi bien dans les parcs automobiles qui sont non maîtrisés (Figure 4) [32].

La répartition de la pollution

La pollution urbaine est de plus en plus importante dans le monde, le niveau de particules fines en milieu industriel a progressé de 8 % au cours des cinq dernières années, révèle l’Organisation Mondiale de la Santé (OMS) en 2014. Si la situation est plus ou moins sous contrôle dans les pays riches, la pollution de l’air s’aggrave dans les pays en développement.
Ainsi, les villes étudiées les plus polluées sont au Pakistan (Peshawar et Rawalpindi) et au Nigeria (Kaduna et Onitsha), avec des niveaux dépassant 500 microgrammes par mètre cube (µg/m3). Par comparaison, le niveau est de 28 µg/m3 à Paris.
A l’inverse, le Canada est le pays qui a la meilleure qualité de l’air, suivie de la Finlande, l’Estonie, l’Islande, l’Australie, l’Irlande et la Nouvelle-Zélande[33].

EFFETS DES POLLUANTS SUR L’APPAREIL RESPIRATOIRE

Rappel anatomique sur l’appareil respiratoire

L’appareil respiratoire comporte schématiquement deux parties. La première est constituée par les voies aériennes uniquement destinées à la conduction de l’air et la seconde, le parenchyme pulmonaire, qui est une vaste surface d’échange entre l’air et le sang, essentiellement représenté par les alvéoles pulmonaires [30].

Les voies aériennes

Elles comportent les fosses nasales, le nasopharynx et larynx qui sont extra-thoracique. En revanche, la trachée et les bronches se situent dans la cage thoracique [30].

La trachée

La trachée est un tuyau élastique long de 10 à 12 cm qui fait suite au larynx et se termine au niveau de la bifurcation trachéale en regard de la 5e vertèbre dorsale. Sa structure fibrocartilagineuse assure et maintient le passage de l’air.
Les parois antérieures et latérales ont la forme d’un fer à cheval et comportent 16 à 20 anneaux cartilagineux. À sa partie terminale, la trachée se divise en deux bronches souches droite et gauche. La bronche souche droite est destinée au poumon droit. Elle continue à peu près le trajet de la trachée. Cette bronche souche va par la suite se diviser en bronches lobaire puis segmentaire. La bronche souche gauche est destinée au poumon gauche, sa direction est plus horizontale que son homologue droit. Elle donne naissance également à des bronches lobaires puis segmentaires.
À l’intérieur des poumons, la division bronchique se poursuit pour donner naissance en périphérie aux bronchioles lobulaires, bronchioles terminales, bronchioles respiratoires, canaux et sacs alvéolaires (Figure 5) [30].

Le parenchyme pulmonaire

Les poumons sont aux nombres de deux. Le poumon droit le plus volumineux que le poumon gauche. Chacun est logé dans l’hémi-thorax correspondant. Ils sont séparés par le médiastin. Les poumons sont recouverts d’une plèvre, ils comprennent trois faces :
– La face costale, en contact avec le grill costal ;
– La face médiatisnale ou interne, qui regarde le cœur et les gros vaisseaux. A ce niveau, on trouve le hile pulmonaire où passent les réseaux artériels, veineux et nerveux destinés aux poumons ;
– La face diaphragmatique ou inferieure qui repose sur le diaphragme répondant ainsi aux organes de l’abdomen.
– L’apex ou le sommet du poumon, dépasse l’orifice supérieur du thorax et se situe au-dessus de la clavicule [30].

Table des matières

INTRODUCTION
PREMIERE PARTIE : ÉTAT DES CONNAISSANCES
CHAPITRE I : LES MALADIES RESPIRATOIRES NON TRANSMISSIBLES
I. L’Asthme
1. Éléments de définitions
2. Épidémiologie
3. Physiopathologie et manifestation clinique
4. Traitement
II. Broncho-pneumopathie chronique obstructive (BPCO)
1. Éléments de Définitions
2. Épidémiologie
3. Physiopathologie et manifestation clinique
4. Traitement
III. Autres pathologies
CHAPITRE II : LA POLLUTION DE L’AIR ATMOSPHERIQUE
I. Éléments de Définitions
II. Les sources de pollution de l’air atmosphérique
III. La répartition de la pollution
IV. Les différents polluants
CHAPITRE III : EFFETS DES POLLUANTS SUR L’APPAREIL RESPIRATOIRE
I. Rappel anatomique sur l’appareil respiratoire
1. Les voies aériennes
2. La trachée
3. Le parenchyme pulmonaire
1. Ventilation pulmonaire
2. Contrôle de la ventilation
3. Échanges gazeux
III. Les effets de la pollution sur l’appareil respiratoire
1. L’inflammation pulmonaire
2. Le mécanisme de l’inflammation pulmonaire
3. Les risques liés à l’inflammation
CHAPITRE IV : METHODES D’EXPLORATION DE LA FONCTION RESPIRATOIRE
I. Spirométrie
1. Définition
2. Historique
3. Comment réaliser une spirométrie
4. Conditions de réalisation de la spirométrie
5. Les syndromes ventilatoires
6. Test de Réversibilité aux antagonistes β2-mimetiques
II. Autres méthodes d’exploration fonctionnelle
1. Pléthysmographie
2. Pneumotachographie
CHAPITRE V : ÉTAT ACTUEL DE LA CONNAISSANCE SUR LA POLLUTION
I. La pollution dans le monde
II. La pollution en Afrique
III. La pollution à Dakar
IV. Les Normes de Pollution
V. La relation entre polluant et climat Sénégal selon CGQA
1. Niveaux de concentrations des polluants à Dakar en juillet 2016 selon CGQA
2. L’indice de la qualité de l’air à Dakar en 2016
DEUXIEME PARTIE : TRAVAIL PERSONNEL
I. OBJECTIFS
1. Objectif général
2. Objectifs spécifiques
II. CADRE GENERAL DE L’ETUDE
III. METHODES
1. Type d’étude
2. Population d’étude
3. Collecte et saisie des données
4. Echantillonnage
La collecte des données a été faite par le questionnaire et le logiciel Winspiro pro
5. Analyse des données
6. Considérations éthiques
IV. RESULTATS
1. Description de la population étudiée
1.1.Taux de participation des sujets à l’étude selon le site d’étude
1.2.Statut socio-démographique
1.3.Répartition de la population étudiée selon le sexe
1.4.Répartition de la population selon leur tranche d’âge
1.5.Répartition de la population tabagique selon le questionnaire
1.6.Manifestations cliniques chez les sujets enquêtés
2.1.Analyse des données spirométriques de la population étudiée
2.2.Détermination des troubles ventilatoires
2.3.Taux de prévalence des pathologies dans nos différentes gares routières
2.4.Taux de prévalence de l’asthme selon la tranche d’âge
2.5.Prévalence des patients asthmatiques selon leur état tabagique
2.6.Taux de prévalence des BPCO selon leur tranche d’âge
2.7.Prévalence des patients atteints de BPCO selon leur état tabagique
2.8.Taux de prévalence selon leur stade de BPCO
2.9.Relation entre statut tabagique et troubles respiratoires
V. DISCUSSIONS
1. Relation entre troubles respiratoires et durée d’exposition à la pollution..
2. Relation entre polluant et présence de toux ou de dyspnée
3. Etat tabagique et maladies respiratoires
CONCLUSION
REFERENCES
ANNEXES

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