Qualité de l'air et ses effets sur la santé

La piètre qualité de l'air a des effets d'une très grande portée sur la santé humaine, mais elle affecte surtout l'appareil respiratoire et l'appareil cardiovasculaire. Les réactions individuelles aux polluants atmosphériques varient selon le type d'agent auquel les personnes sont exposées, le degré d'exposition, ainsi que l'état de santé et le patrimoine génétique de la personne. Les gens qui font de l'exercice à l'extérieur les jours de grande chaleur et de smog, par exemple, accroissent leur exposition aux polluants atmosphériques.

Ces derniers exercent divers effets sur la santé, allant d'altérations biochimiques et physiologiques à des difficultés respiratoires, à la toux et à l'aggravation des troubles respiratoires et cardiaques existants. Il peut en résulter une augmentation du recours aux médicaments, du nombre de visites au cabinet du médecin et à la salle d'urgence du nombre, d'hospitalisations et même de décès prématurés.

• Appareil respiratoire humain
  
• Appareil cardio-vasculaire humain
  
• Maladies cardiaques et respiratoires
  
• Pyramide des effets sur la santé
  
• Populations à risque
  
• Principales causes d'hospitalisations
  
• Principales causes de décès
  
• Estimation des bénéfices

Appareil respiratoire humain

La qualité de l'air a une incidence sur la santé de nos poumons et de tout l'appareil respiratoire. En plus de l'oxygène, cet air contient d'autres substances, telles que des polluants, qui peuvent être nuisibles à la santé. L'exposition par inhalation à des produits chimiques peut avoir des effets nocifs sur les poumons et d'autres organes du corps. L'appareil respiratoire est particulièrement sensible aux polluants atmosphériques car il est constitué de tissus qui recouvrent une cavité interne ou un organe. Les poumons sont construits de façon à mettre de grandes quantités d'air (400 millions de litres en moyenne au cours d'une vie) en contact étroit avec la circulation sanguine, pour faciliter le transport de l'oxygène.

Les cellules du tissu pulmonaire peuvent être endommagées directement par les polluants atmosphériques tels que l'ozone, les métaux et les radicaux libres. L'ozone peut causer des lésions au niveau des alvéoles - sacs d'air dans les poumons où se font les échanges gazeux d'oxygène et de gaz carbonique. Plus précisément, les tissus des voies aériennes qui contiennent un grand nombre d'enzymes de bioactivation peuvent transformer les polluants organiques en métabolites réactifs et causer des lésions pulmonaires secondaires. Le tissu pulmonaire est bien irrigué par la circulation sanguine qui peut transporter des substances toxiques et leurs métabolites jusqu'à des organes lointains. En réponse à cette agression toxique, les cellules du poumon libèrent divers médiateurs chimiques puissants qui peuvent avoir un effet néfaste sur le fonctionnement d'autres organes tels que ceux de l'appareil cardio-vasculaire. Cette réponse peut également entraîner une inflammation du poumon et nuire à son fonctionnement.

Structure et fonction

Les poumons jouent un rôle dominant dans l'appareil respiratoire humain : ils assurent l'apport d'oxygène frais (O₂) au corps et évacuent le gaz carbonique (CO₂). L'oxygène est transporté des poumons aux cellules de toutes les régions du corps via la circulation sanguine. Les cellules utilisent l'oxygène comme carburant et rejettent le gaz carbonique. Ce gaz est ramené par la circulation sanguine aux poumons où il est évacué dans l'air expiré.

Les poumons accomplissent cette fonction essentielle, appelée échange gazeux, grâce à un système de contrôle automatique qui s'ajuste très rapidement. Cet échange gazeux nécessite la participation du système nerveux central, de l'appareil circulatoire et des muscles du diaphragme et du thorax.

L'appareil respiratoire humain se divise en deux parties : les voies aériennes supérieures et inférieures. Les voies aériennes supérieures englobent les structures rigides suivantes :

Fosses nasales : Filtrent l'air inspiré et perçoivent les odeurs.

Pharynx : Participe à la respiration et à la digestion.

Larynx : Lien entre le pharynx et la trachée. Il loge les cordes vocales, qui contrôlent la voix.

Trachée : Conduit qui mène aux voies respiratoires inférieures. Il s'agit d'une structure flexible qui amène l'air aux poumons.

En plus de permettre les échanges gazeux, les poumons et d'autres éléments de l'appareil respiratoire ont d'importants rôles à jouer dans le processus de la respiration :

• Ajuster l'air à la température du corps.
• Humidifier au besoin l'air inhalé.
• Protéger l'organisme contre des substances nocives au moyen de la toux, des éternuements, des mécanismes de filtration ou de la déglutition, ou encore par des messages olfactifs.
• Protéger les poumons au moyen de cils, de mucus et de macrophages, qui sont chargés d'éliminer les substances nocives laissées dans l'appareil respiratoire.
  
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Diagramme du système respiratoire de l'humain

Le système respiratoire est très sensible aux effets de la pollution de l'air.  Le système cardio-vasculaire peut également être affecté.

Appareil cardio-vasculaire humain

Cet appareil compte deux principaux éléments : le coeur et un réseau de vaisseaux sanguins. Il véhicule les nutriments, les gaz respiratoires, les hormones et les métabolites vers les tissus et les cellules de l'organisme et élimine les déchets du métabolisme cellulaire, de même que les corps étrangers. Il a également pour fonction d'assurer l'homéostasie interne optimale du corps et la régulation critique de la température et de l'acidité de l'organisme.

Les polluants atmosphériques inhalés sont absorbés par le sang et transportés jusqu'au coeur. Un vaste éventail de substances chimiques et biologiques peuvent affecter directement l'appareil cardio-vasculaire et entraîner des changements structuraux, tels qu'une nécrose dégénérative et des réactions inflammatoires. Certains polluants peuvent aussi affecter la rythmicité et la contractilité du coeur. Si ces altérations fonctionnelles sont suffisamment graves, elles peuvent entraîner des arythmies mortelle sans qu'il y ait des signes évidents de lésions structurales du myocarde.

Les changements survenus dans les systèmes organiques, en particulier les systèmes nerveux central et autonome peuvent aussi avoir des effets indirects, et on peut observer des effets sélectifs au niveau du système endocrinien. Certaines cytokines libérées par d'autres organes enflammés peuvent également produire des effets cardio-vasculaires négatifs, notamment réduire la performance mécanique et l'efficacité métabolique du coeur et des vaisseaux sanguins.

De nombreuses substances chimiques peuvent en traîner la formation d'espèces d'oxygène réactives. On considère que ce métabolisme oxydatif joue un rôle critique dans la préservation de la fonction cardio-vasculaire. Par exemple, les radicaux libres de l'oxygène oxydent les lipoprotéines de basse densité, et cette réaction semble contribuer à la formation de plaques d'athérome. Les lipoprotéines de basse densité oxydées peuvent avoir un effet cytotoxique sur les vaisseaux sanguins et accroître l'adhérence et la migration des cellules inflammatoires dans la zone touchée. La production de radicaux libres de l'oxygène dans les tissus cardiaques a été associée à des arythmies et à la mort de cellules cardiaques.

Maladies cardiaques et respiratoires

Les maladies cardiaques et respiratoires sont courantes au Canada, et de nombreux facteurs peuvent accroître le risque de contracter ce type de maladie, dont le tabagisme et une prédisposition génétique. Il semble possible que la pollution atmosphérique soit l'une des causes de type de maladie, mais la preuve reste à faire. Il a été démontré que la pollution de l'air, comme les infections et les allergies, peut aggraver ces maladies. Un diagnostic précoce peut permettre au patient de recevoir un traitement adéquat et d'avoir une qualité de vie normale ou proche de la normale. Dans bien des cas, cependant, la maladie ne peut être guérie et les personnes touchées peuvent mourir prématurément. Voici une description des maladies les plus courantes :

Maladies respiratoires mineures - La plus connue est le rhume, qui s'accompagne de symptômes comme les maux de gorge, la congestion et l'écoulement nasal, la toux et parfois une irritation des yeux.

Infections respiratoires - Le croup, la bronchite et la pneumonie sont causés par des virus ou des bactéries et sont très répandus. Au nombre des symptômes figurent la toux, la fièvre, les frissons et une difficulté respiratoire.

Asthme - Il s'agit d'une maladie chronique de plus en plus fréquente chez les enfants et les adultes; elle s'accompagne d'essoufflement, de toux et est caractériseé par une respiration sifflante ou d'un sifflement au niveau du poumon. Les crises d'asthme peuvent être déclenchées par divers facteurs, dont l'activité physique, les infections, l'exposition au pollen, les allergies et le stress. Elles peuvent également être déclenchées par une sensibilité à des types non allergènes de polluants présents dans l'air comme le smog.

Bronchopneumopathie chronique obstructive (BPCO) - Elle englobe deux principaux troubles : l'emphysème et la bronchite chronique. L'emphysème est une infection chronique qui se caractérise par des lésions et une perte d'élasticité au niveau des alvéoles. La bronchite chronique est caractérisée par une inflammation des cellules tapissant l'intérieur des bronches, qui accroît le risque d'infection et bloque l'entrée et la sortie de l'air des poumons. Le tabagisme est responsable d'environ 80 % des cas de BPCO, alors que d'autres formes de pollution atmosphérique peuvent agir sur le développement de ces maladies. Les symptômes sont : toux, production de mucus et difficulté respiratoire. Il importe de noter qu'il n'existe aucun traitement curatif pour la BPCO, bien qu'un mode de vie sain et une médication adaptée puissent aider les personnes qui en sont atteintes.

Cancer du poumon - Il s'agit de la principale cause de décès par cancer chez les femmes et les hommes. La fumée de cigarette contient divers produits cancérigènes et est à l'origine de la plupart des cas de cette maladie souvent mortelle. Les symptômes de cancer du poumon débutent silencieusement et évoluent vers une toux chronique, une respiration sifflante et des douleurs thoraciques. Bien qu'étroit, un lien existe entre la pollution atmosphérique et le cancer du poumon.

Coronaropathies - Affections des artères coronaires qui se caractérisent par un rétrécissement ou un blocage des artères ou des vaisseaux sanguins transportant le sang au coeur. Elles englobent l'angine et les crises cardiaques, qui ont en commun certains symptômes comme la douleur ou l'oppression thoracique. à la différence de l'angine, les symptômes causés par une crise cardiaque ne disparaissent pas au repos et peuvent provoquer des lésions cardiaques permanentes. Le tabagisme, le manque d'exercice, l'obésité, le taux de cholestérol élevé, des antécédents familiaux de coronaropathie et l'hypertension (haute pression) ne sont que quelques-uns des facteurs qui peuvent contribuer à l'apparition de ce type de maladies.

Insuffisance cardiaque - problème qui survient lorsque le coeur est incapable de faire son travail, soit d'amener le sang aux poumons et au reste du corps. La cause la plus fréquente est une maladie grave de l'artère cronaure. Les principaux symptômes sont le souffle court et une enflure des chevilles et des pieds.

Arythmie cardiaque - consiste en un rythme cardiaque irrégulier ou anormal. Dans certains cas, l'arythmie est le résultat de la maladie coronaire. Les symptômes de l'arythmie sont des palpitations dans la poitrine et des étourdissenments. Certains types d'arythmie sont dangereux et nécessitent un traitement médical d'urgence.

Pyramide des effets sur la santé

La pollution atmosphérique peut affecter l'appareil respiratoire et l'appareil cardio-vasculaire. Ces effets sur la santé peuvent être représentés par une pyramide, constituée à la base par divers effets modérés et courants et dans le haut, par des événements plus sévères et plus rares. On voit bien que plus la gravité des effets diminue, plus le nombre de gens touchés augmente.

Paramètres de santé associés à une augmentation des niveaux de polluants atmosphériques

Mortalité : Toutes les causes de mortalité non liées à des accidents.

Hospitalisations : Admissions à l'hôpital pour des problèmes cardio-vasculaires et respiratoires.

Visites à la salle d'urgence : Consultation à un service des urgences.

Jours de manifestation de l'athsme : Exacerbation des symptômes de l'asthme chez les cas diagnostiqués d'asthme.

Jours de limitation de l'activité : Journées passées au lit, jours d'absence du travail et jours de restriction partielle des activités à cause de la maladie.

Symptômes respiratoires aigus : Symptômes de l'appareil respiratoire, tels que la gêne thoracique, la toux et la respiration sifflante.

Populations à risque

Bien que personne ne soit à l'abri des effets de la pollution atmosphérique sur la santé, certains sous-groupes sont plus à risque. Les réactions individuelles à la présence de contaminants dans l'air sont dûes à plusieurs facteurs, comme le type de polluant, le degré d'exposition et la concentration du polluant. L'âge et l'état de santé constituent également d'importants facteurs.

Les personnes âgées et celles qui souffrent de problèmes cardio-respiratoires comme l'asthme semblent être les plus vulnérables.

Les enfants et les nouveau-nés sont également sensibles aux effets de la pollution atmosphérique sur la santé vu que proportionnellement à leur poids corporel, ils inhalent plus d'air que les adultes et, par le fait même, sont exposés &ag rave; une concentration plus élevée de polluants. Les personnes qui font de l'exercice à l'extérieur les jours où il fait chaud et où il y a du smog s'exposent également à un plus grand risque en raison de leur exposition accrue aux polluants présents dans l'air.

Principales causes d'hospitalisations

Les maladies cardio-vasculaires et respiratoires sont parmi les principales causes d'hospitalisations au Canada. En 1996-1997, le Canada a enregistré 3,16 millions d'hospitalisations, les maladies cardio-vasculaires et respiratoires étaient à l'origine de 15 % et de 9 %, respectivement, des admissions.

La pollution atmosphérique aggrave l'état des personnes atteintes d'une maladie respiratoire ou cardio-vasculaire et augmente de façon mesurable les taux d'hospitalisations pour ces maladies. Cependant on ne comprend pas encore le rôle que détient la pollution de l'air dans les causes de ces maladies chez les Canadiens.

Principales causes de décès

Les maladies cardio-vasculaires et respiratoires comptent parmi les principales causes de décès au Canada. En 1997, plus de 200 000 décès ont été recensés, dont 37% et 9 % respectivement, étaient attribuables à des maladies cardio-vasculaires et à des maladies respiratoires.

La pollution atmosphérique augmente de façon mesurable la mortalité non-accidentelle.

Estimations des bénéfices

Lors de l'examem d'une stratégie particulière de réduction de la pollution (comme la modification de la composition de l'essence), les agents de réglementation peuvent estimer le degré de réduction des effets sur la santé auxquels ont peut s'attendre et déterminer l'utilité pour la société d'éviter ces problèmes de santé.

Comme société, nous payons de diverses façons le prix associé aux effets de la pollution atmosphérique sur la santé. D'autres coûts peuvent être également associés au traitement de ces effets : hospitalisations, visites à la salle d'urgences ou consultations au cabinet du médecin, services de soins à domicile, médicaments, comme les inhalateurs pour l'asthme, perte de productivité au travail, perte de salaire due aux congés de maladie, dépenses personnelles durant une période de maladie (p. ex., frais additionnels de garde d'enfants) et enfin réduction de la qualité de vie ou perte de la vie elle-même.

Étapes dans l'estimation des bénéfices sur la santé

 

Une étude récente a examiné la valeur économique de la réduction des effets de la pollution atmosphérique sur la santé par l'introduction de véhicules et de combustibles plus propres au Canada. Cette étude a révélé que les avantages économiques associées à la prévention de ces effets sur la santé s'élèveraient à 24 milliards de dollars sur une période de 24 ans, comparativement à un coût de 6 milliards pour la mise en oeuvre du programme. Santé Canada et Environnement Canada ont utilisé cette méthodologie dans un certain nombre d'initiatives pour examiner les avantages liés à des mesures de contrôle. À titre d'exemple, citons l'  étude sur la teneur en soufre de l'essence que l'on peut consulter à l'adresse http://www.ec.gc.ca/oged-dgpe/level3e/levelo/sulphurf{documents}.htm.