Generalites sur la pollution athmospherique et l’asthme

POLLUTION ATMOSPHERIQUE

DEFINITIONS

Air atmosphérique :
L’atmosphère vient du mot grec « atmos » (vapeur et « sphaira » (sphère) qui est la couche d’air qui entoure le globe terrestre. La limite supérieure de l’atmosphère se trouve à une altitude d’environ 1000 Km. Elle est constituée de plusieurs couches. L’air que nous respirons occupe la partie basse de l’atmosphère : troposphère. La dispersion des gaz émis se joue dans cette partie de l’atmosphère. L’air sec est composé principalement d’azote (78%) et d’oxygène (21%). Le reste est constitué, soit 1% est constitué d’argon (0,9%) de gaz carbonique (0,035%) et d’autres gaz en quantité infime comme l’ozone (O3), le méthane, les gaz rares, etc. La vapeur d’eau est présente en proportion variable allant de moins de 0,1% dans les régions polaires en hiver à plus de 5% en climat tropicale hyper humide. Il en est de même avec un certain nombre d’autres constituants dits gaz à effet de serre (GES). A ces composants s’ajoutent de nombreux gaz polluants, des poussières et des particules microscopiques [6]. L’air est un des rares composants de la nature encore gratuit et libre d’accès. C’est peut-être une des raisons expliquant qu’il est aussi le lieu de tous les déversements et épandages de la pollution atmosphérique humaine [6].

Pollution atmosphérique :
La pollution atmosphérique est un mélange complexe de polluants hétérogènes : composés organiques volatiles (COV), de métaux lourds (plomb…), de gaz (NOx, O2, CO, SO2), de substances biologiques (bactéries, virus, pollens, particules en suspension ou PM (Particules Matter). Selon la communauté économique européenne en 1967[6] : Il y a pollution de l’air lorsque « la présence d’une substance étrangère ou une variation importante dans la proportion de ses constituants est susceptibles de provoquer un effet nuisible, compte tenu des connaissances scientifiques du moment, ou de créer une gêne». Selon la loi française sur l’air et l’utilisation rationnelle de l’énergie du 30 décembre 1996 [6] La pollution est « l’introduction par l’homme, directement ou indirectement dans l’atmosphère et les espaces clos, de substances ayant des conséquences préjudiciables de nature à mettre en danger la santé humaine, à nuire aux ressources biologiques et aux écosystèmes, à influer sur les changements climatiques, à détériorer les biens matériels, à provoquer des nuisances olfactives excessives ». Cette pollution atmosphérique ne connait pas de frontière. Les émissions polluantes sont transportées à des distances variables par les mouvements des masses d’air et des nuages. La pollution atmosphérique est connue de longue date ; ne serait-ce que par les sources naturelles cataclysmiques comme le volcanisme.

LES SOURCES DES POLLUANTS DE L’AIR 

Il existe principalement deux sources de pollution de l’air :

Origine naturelle 

❖ Les poussières africaines et les particules de feux de biomasse [4] L’Afrique (Sahara et Sahel) est la plus grande source mondiale de poussières désertiques et d’aérosols de feux de biomasse au monde [7]. Les poussières africaines représentent environ 40% des émissions troposphériques. Environ, entre 30 et 40% des poussières en suspension dans l’atmosphère sont issues du désert du Sahara et des zones arides autour. Le Sahara et le sahel produisent entre 400 et 700 Millions de tonnes (Mt) par an [8, 9, 10, 11]. L’Afrique de l’Ouest est caractérisée par une omniprésence des particules désertiques, toutefois, un cycle saisonnier typique est observé entre le mois de mars et d’octobre avec un maximum de concentration de surface pendant la saison humide (été) en raison du transport des poussières [12, 13]. La figure 1 représente un exemple d’image satellitaire d’évènement de poussière saharienne transporté au-dessus du Sénégal et pouvant impact sur la santé des populations notamment en provoquant des maladies de type respiratoires et des méningites.

L’Afrique est aussi une importante source d’aérosols produit par les feux de biomasse, le plus souvent d’origine agricole (anthropique). Ces particules constituent environ 40% de la production totale en aérosols de feu de biomasse [14].

❖ Les éruptions volcaniques [6]
Les éruptions volcaniques peuvent injecter dans l’atmosphère de très grandes quantités de gaz et de particules. Par exemple, l’Etna émet en moyenne 3000 tonnes de dioxyde de souffre (SO2) par jour et jusqu’à 10 000 tonnes en période de forte activité. Les particules ont la propriété de diminuer le rayonnement solaire à la surface du sol, et donc, d’entrainer une baisse de la température ambiante .

❖ Les pollens [6]
Les grains de pollens, gamètes mâles des fleurs des végétaux, sont portés par les étamines. Grâce à l’action des insectes et du vent, ils peuvent être dispersés. Ces pollens peuvent pénétrer dans les voies respiratoires et provoquer des réactions allergiques chez les sujets sensibles. Les principaux pollens retrouvés en France sont : les graminées, le plantain, l’oseille, l’armoise ou l’ambroisie, le cyprès, le bouleau, platane, noisetier…. Les fleurs de certains arbres comme le plantain, le noisetier, le thuya, le bouleau etc…

❖ Les autres
– La foudre qui produit de grandes quantités d’oxydes d’azote (NOx).
– Les algues à la surface des océans, émettent du sulfure d’hydrogène (H2S).
– La décomposition des végétations (marais, rizières, tourbières, lacs) produit du méthane (CH4), qui est un puissant gaz à effet de serre.
– L’érosion éolienne, la désertification et les dépôts de poussières rougeâtres d’origines sahariennes introduisent de nombreuses particules dans l’atmosphère et un ré envol de quantités considérables d’éléments terrigènes.
– Les plantes et les arbres émettent des hydrocarbures (isoprène, terpène, pinène) qui interviennent dans la formation de l’ozone.

Origine anthropiques

Les principales sources d’émission de polluants dans l’atmosphère liées à l’activité humaine sont reparties essentiellement en cinq (5) secteurs d’activités :
❖ Le transport : essentiellement le trafic routier, en effet la progression des transports routiers qui ont le plus profité de l’accroissement général des trafics au détriment d’autres modes pourtant moins consommateur et moins polluants, le transport ferroviaire ou le transport fluvial notamment. Aujourd’hui, les transports routiers assurent par exemple 81% du trafic intérieur de marchandises et 88% des déplacements de voyageurs (en tonne km et voyageur km).

D’autres types de sources anthropiques :
❖ La production d’énergie
❖ Fumée industrielle/agricoles
❖ l’industrie dont l’incinération des déchets
❖ Le résidentiel et tertiaire (chauffage, cheminée, cuisson, brulages de déchets végétaux)
❖ L’agriculture
❖ Les petites industries : imprimerie, pressing, distribution d’essence), qui sont souvent situes à proximité des usages et de même que les combustions incomplètes.

LES DIFFERENTS TYPES DE POLLUANTS

L’air est un mélange complexe de multiples gaz et de particules, et l’on ne saurait en mesurer et en surveiller tous les composants en permanence. Seuls certains polluants appelés « indicateurs » ou « traceurs » sont mesurés de façon systématique. Ils reflètent les émissions des principales sources de pollution [6].

Les polluants dits « classiques »

Ils sont surveillés et mesurés par les réseaux de mesure et de surveillance de la quantité de l’air.
❖ Le dioxyde de soufre (SO2) qui provient à plus de 85% de l’utilisation de combustibles contenant du soufre (fuel et charbon).
❖ Les oxydes d’azote (NOx) qui résulte de la combinaison de l’azote et de l’oxygène de l’air à haute température (1500°c).
❖ Le monoxyde de carbone (CO) gaz provenant des combustions incomplètes émises par le trafic routier et le chauffage urbain.
❖ Les composés organiques volitifs (COV) englobent un grand nombre de composés organiques gazeux rencontrés dans l’atmosphère, dont les principaux sont des hydrocarbures. Les sources de composés organiques volatils sont essentiellement le transport, la biomasse (foret), certains procédés industriels et les produits d’usages domestiques (peinture, produit d’entretien, parfum et cosmétique, journaux, tabac, etc…).
❖ Le benzène, compose organique volatil issu des hydrocarbures pétroliers est particulièrement surveillé. Il est utilisé comme additif dans les essences pour en améliorer le rendement. Le benzène est classé comme cancérogène par le Centre International de Recherche contre le Cancer (CIRC). Les émissions de benzène dans l’air extérieure proviennent de l’évaporation des carburants, des hydrocarbures imbrulés à l’échappement, de l’industrie chimique où il entre comme matière première de synthèse, des émissions liées au chauffage individuel (résidentiel) dans l’air intérieur, la fumée de tabac est fortement émettrice de benzène.
❖ Les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP). Sont des composés complexes résultant de la fusion de plusieurs cycles benzéniques. Les HAP se présentent dans l’air généralement liés aux particules. Ils proviennent de la combustion incomplète (charbon et fuels). Les moteurs diesels de voiture sont une cause importante de pollution de l’air par les HAP. des installations de chauffage industrielles en bois.
❖ L’ozone : C’est un polluant secondaire majeur qui se forme par l’action des rayons solaires sur les polluants primaires que sont les oxydes d’azote, les composés organiques volatils et le monoxyde de carbone. C’est un polluant chimique présent au niveau du sol ou : on parle alors d’ozone troposphérique qu’il ne faut pas alors confondre avec l’ozone stratosphérique, leurs effets étant très différents. Il n’y a que très peu de sources industrielles d’ozone.
❖ Les particules ou PM (Particules Matter) en anglais Les particules ou poussières constituent en partie la fraction la plus visible de la pollution atmosphérique (fumées). Elles ont pour origine les différentes combustions, le trafic routier et les industries. Elles sont de nature très diverses et peuvent véhiculer d’autres polluants comme les métaux lourds ou des hydrocarbures. Les particules de diamètre moyen inférieur à 10 µm sont appelées PM10. Elles restent plutôt en suspension dans l’air. Les particules fines ou PM2.5 ont un diamètre < 2.5µm. Alors que les particules ultrafines (PUF) ont un diamètre <0,1µm. Les grosses particules de diamètre supérieur à 10 µm se déposent très vite au voisinage de leurs sources d’émissions. On peut citer également les poussières issues des carrières et des cimenteries ainsi que les poussières issues de l’usure des revêtements des routes et des pneus, et de l’érosion des sols.
❖ Le gaz carbonique ou le dioxyde de carbone (CO2). Il a un rôle fondamental pour les végétaux qui l’utilisent au cours de la photosynthèse. Les rejets de CO2 sont principalement liés à l’utilisation de l’énergie fossile et de la biomasse.
❖ Les métaux dits « lourds » Ils englobent l’ensemble des métaux présentant des caractères toxiques pour la santé et l’environnement. Il s’agit de métaux de densité supérieure à 4 g/cm3 . Ils proviennent essentiellement de la combustion du charbon, du pétrole ou des ordures ménagères, ainsi que de certains procédés industriels. Parmi ces métaux, on peut citer : le plomb, le mercure, le cadmium, le nickel ou le zinc. Dans l’air, ils se retrouvent le plus souvent au niveau des particules. Le mercure se retrouve à l’état gazeux.

Table des matières

INTRODUCTION
PREMIERE PARTIE : RAPPELS
CHAPITRE I : GENERALITES sur LA POLLUTION ATHMOSPHERIQUE ET L’ASTHME
1. POLLUTION ATMOSPHERIQUE
1.1. DEFINITIONS
1.1.1. Air atmosphérique
1.1.2. Pollution atmosphérique
1.2. LES SOURCES DES POLLUANTS DE L’AIR
1.2.1. Origine naturelle
1.2.2. Origine anthropiques
1.3. LES DIFFERENTS TYPES DE POLLUANTS
1.3.1. Les polluants dits « classiques »
1.3.2. Des polluants qui retiennent plus particulièrement l’attention des évaluateurs de risque
1.3.3. Les rayons
1.4. EFFETS DE LA POLLUTION SUR LA SANTE HUMAINE
1.4.1. Effet de chaque polluant
1.4.1.1. Effets à court terme
1.4.1.2. Effets à long terme
1.4.2. Effet de la pollution chez les enfants
1.4.3. RELATION ENTRE ASTHME ET POLLUTION
1.5. LUTTE CONTRE LA POLLUTION ATMOSPHERIQUE
1.5.1. Approche normative
1.5.2. Les dispositifs réglementaires
1.5.2.1. Conventions internationales et directives européennes
1.5.2.2. Au niveau mondial
1.5.3. Surveillance au Sénégal
2. GENERALITES SUR L’ASTHME
2.1. Définition
2.1.1. Asthme du nourrisson
2.1.2. Crise d’asthme
2.1.3. Exacerbation aigue d’asthme
2.1.4. Asthme aigu grave
2.2. EPIDEMIOLOGIE
2.2.1. Prévalence globale de l’asthme
2.2.3 Prévalence de l’asthme chez l’enfant
2.2.4 Létalité de l’asthme
2.2.5 Impact socio-économique de l’asthme
2.2.6 Facteurs de risque d’hospitalisation chez l’enfant
2.2.7. Histoire naturelle de l’asthme
2.2.8 Etiopathogénie de l’asthme
2.2.9 Physiopathologie de l’asthme
2.2.9.1 Physiopathologie globale de l’asthme
CHAPITRE II : ETUDE CLINIQUE
1. SIGNES
1.1. TDD : Crise d’asthme aigue sévère de l’enfant d’âge scolaire dans sa forme isolée non compliquée
1.1.1. Signes cliniques
1.1.1.1. Signes Fonctionnels
1.1.1. 2. Signes généraux
1.1.1.3. Signes physiques
1.1.2. Signes paracliniques
1.1.2.1. Biologie
1.1.2.2. Exploration fonctionnelle respiratoire
1.1.2.3. Radiographie du thorax
1.1.3. Evolution
1.1.3.1. Eléments de surveillance
1.1.3.2. Modalités évolutives
1.2.1. Formes symptomatiques
1.2.2. Formes selon l’âge
1.2.3. Formes associées
2.2. Diagnostic
2.2.1 Diagnostic positif
2.2.2. Diagnostic de gravite : la classification
2.2.3. Diagnostic différentiel
2.3. Prise en charge
2.3.1. De la crise
2.3.1.1. Buts
2.3.1.2. Moyens
2.3.1.3. Indication
2.3.2. Traitement de fond
2.3.2.1. Objectifs
2.3.2.2. Moyens médicamenteux
2.3.2.3. Contrôle de l’environnement
2.3.2.4. Education thérapeutique
2.3.2.5. Modalités
2.3.2.6. Critères de maitrise de l’asthme de l’enfant
DEUXIEME PARTIE : NOTRE ETUDE
CHAPITRE I : MATERIELS ET METHODES
1. Cadre de l’étude
2. Méthodologie
2.1. Type d’étude
2.2. Population de l’étude
2.3. Recueil des données
2.4. Analyses statistiques
CHAPITRE RESULTATS II : RESULTATS
1. DONNEES EPIDEMIOLOGIQUES
1.1. La prévalence
1.2. Répartition des patients selon la tranche d’âge
1.3. Sex-ratio
1.3.1. Sex-ratio des enfants
1.3.2. Sex-ratio selon la tranche d’âge
1.4. Répartition des patients selon l’origine géographique
1.4.1. Selon le milieu urbain, semi-urbain et rurale
1.4.2. Selon les quartiers de provenance
1.4.3. Cartographie des cas de crise d’asthme
1.5. Profession des parents
1.6. Répartition des malades selon l’année
1.7. Répartition selon le mois
1.8. Répartition selon la saison
2. DONNEES SUR LA POLLUTION A DAKAR
2.1. Evolution journalière de l’indice de qualité de l’air (IQA) 2010 à 2016
2.2. Moyenne annuelle des particules à Dakar
2.2.1. Particules PM10
2.2.2. Particules PM2.5
3. DONNEES COMPARATIVES
3.1. Comparaison en fonction de la saison
3.2. Comparaison en fonction de l’année
3.2.1. Les PM10/Crises d’asthme
3.2.2. Les PM PM2.5/crises d’asthme
3.3. Comparaison en fonction des mois
3.3.1. En comparaison avec les PM10
3.3.2. En comparaison avec les PM2.5
3.4. CORELLATION ENTRE LES PATIENTS ET LES DONNEES PARTICULAIRES
3.4.1. Corrélation des années 2011 à 2015
3.4.2. Corrélation des trois dernières années 2013, 2014 et 2015
3.5. Modélisation
3.5.1. Modélisation statistique
3.5.2. Variations saisonnières des particules
4. DISCUSSION
4.1. Données sociodémographiques
4.2. Données environnementales
4.3. Effet de la pollution particulaire sur les cas d’asthme
CONCLUSION

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