Effets de la pollution de l’air sur la santé

Description du cas

M^me Dupont vous appelle à propos de sa fille de 11 ans, Julie, qui fait de l’asthme et dont l’état est difficile à contrôler. M^me Dupont a entendu aux nouvelles que la cote air santé (CAS) prévue le lendemain s’élève à 7. Or, Julie doit participer ce jour-là à une compétition d’athlétisme pendant toute la journée. Elle s’inquiète que l’asthme de Julie soit aggravé par la pollution de l’air si elle reste à l’extérieur toute la journée. Elle vous demande votre avis à savoir si Julie devrait participer à cet événement sportif.

Quelle est votre évaluation du risque pour votre patiente et quels conseils subséquents donnerez-vous à sa mère?

Sources d’information

Pour la rédaction de cet article, nous avons fait une recension dans MEDLINE à l’aide d’expressions en anglais pertinentes à la pollution atmosphérique et aux effets indésirables en général, ainsi qu’avec les termes ozone, particulate matter, nitrogen dioxide et traffic-related air pollution. Nous avons examiné les articles en anglais publiés entre janvier 2008 et décembre 2009, ce qui a produit une liste de 462 articles (117 pertinents) et 66 synthèses (17 pertinentes). Nous avons rayé de la liste les articles portant sur la fumée de tabac, l’air intérieur et les expositions au travail. Des articles pertinents publiés avant 2008 ont été identifiés en faisant une recherche dans les listes de références trouvées durant la recension initiale.

Fardeau de la maladie dû à la pollution de l’air

La pollution de l’air extérieur (ambiant) influence considérablement la santé des Canadiens. L’exposition à court et à long termes à la pollution atmosphérique affecte les systèmes respiratoire et cardiovasculaire. De récents travaux de recherche ont mis en évidence l’ampleur des effets de la pollution de l’air sur le système cardiovasculaire, les mécanismes complexes de ces effets et le fait que les effets indésirables sur la santé se produisent à de faibles degrés de pollution semblables à ceux de l’air que respirent les Canadiens dans bien des régions du pays. Dans cet article, nous discutons des données scientifiques épidémiologiques et toxicologiques concernant ces effets sur la santé et du fardeau de la maladie au Canada. Nous traitons aussi de ce que peuvent faire les médecins de famille pour aider leurs patients et nous présentons un nouvel outil, la cote air santé (CAS). La CAS peut servir à conseiller les patients en cabinet de pratique familiale, surtout ceux à risque élevé (patients souffrant d’asthme, de maladies pulmonaires obstructives chroniques [MPOC], de maladies cardiovasculaires, de diabète, ainsi que les aînés et les enfants), pour les aider à surveiller leurs réactions à la pollution de l’air et à réduire l’exposition susceptible de leur nuire.

La pollution de l’air cause un fardeau de maladie considérable, mais parce que cette pollution est «en amont» et ne peut pas être calculée chez chaque patient comme on mesure l’hypertension, elle n’est habituellement pas apparente comme agent étiologique dans la pratique clinique. En 2004, Santé Canada estimait que la pollution de l’air causait près de 6 000 décès prématurés dans 8 villes du Canada chaque année, ce qui représente environ 8 % des décès toutes causes confondues dans la population à l’étude. Plus de 70 % de ces décès étaient attribuables à une exposition à long terme¹. L’Association médicale canadienne a récemment élargi cette analyse à l’ensemble du pays et estimait qu’environ 21 000 décès toutes causes confondues (excluant les accidents et les morts violentes) pouvaient être attribués à la pollution de l’air en 2008 (dont 10 % en raison d’une exposition à court terme), sans compter 11 000 admissions à l’hôpital pour problèmes cardiaques et respiratoires et 92 000 visites à l’urgence. Les dommages économiques nationaux (incluant la baisse de productivité, les coûts des soins de santé, la douleur, la souffrance et les pertes de vie) ont été estimés à 8 milliards $².

Effets sur la santé de la pollution de l’air

Un vaste ensemble de données probantes établissent des liens entre l’exposition à la pollution atmosphérique et les effets sur la santé. Ces données scientifiques proviennent d’études épidémiologiques (en majorité des études de séries chronologiques et des études de cohortes), d’études toxicologiques sur les animaux et d’études contrôlées sur l’exposition chez l’humain (études en enceintes); par conséquent, la plupart des études produisent des données de niveau II. Les effets sur la santé à l’étude sont mesurés en fonction d’une exposition à court terme à des polluants pendant des heures, des jours ou des semaines et, à long terme, durant des mois ou des années (Tableau 1^3–43).

Parmi les effets de l’exposition à court terme, on peut mentionner l’exacerbation des maladies respiratoires préexistantes (surtout l’asthme et les MPOC) et des maladies cardiovasculaires préexistantes (y compris l’ischémie, l’arythmie et l’insuffisance cardiaque) et une hausse des hospitalisations et des visites à l’urgence. L’exposition à long terme à la pollution de l’air est associée à une mortalité accrue, à une plus grande incidence du cancer du poumon et des pneumonies et au développement de l’athérosclérose.

Même si l’on croyait auparavant que la pollution de l’air ne causait que des exacerbations de l’asthme, il est maintenant démontré, par des études de cohortes, que l’exposition à long terme à la pollution atmosphérique peut entraîner le développement de l’asthme et peut retarder le développement des poumons.

Les effets sur la santé de la pollution de l’air reliée à la circulation, qui se compose d’un mélange d’agents polluants, sont un sujet d’intérêt récent pour les chercheurs³⁰. Une étude effectuée à Toronto, en Ontario, a fait valoir que la pollution de l’air due à la circulation au moment de la naissance était associée à une présence accrue d’asthme chez les enfants d’âge scolaire³⁹. La fumée de bois, un agent polluant commun au Canada, provenant des feux de forêts et du chauffage au bois, est aussi reliée à des effets défavorables sur la santé⁴⁴.

Mécanismes d’action de la pollution de l’air

Les personnes ne réagissent pas toutes de la même manière à différents polluants atmosphériques. Certains polymorphismes génétiques contribuent à augmenter la susceptibilité^45–47. À l’échelle de la population, on croit qu’il n’y a pas de seuil précis pour déterminer que la pollution de l’air commence à causer des effets sur la santé. Par conséquent, même les niveaux de pollution relativement faibles que l’on trouve habituellement au Canada ont des répercussions sur la santé.

Parmi ses effets sur le système respiratoire figurent l’inflammation pulmonaire, l’obstruction des voies aériennes, une susceptibilité accrue aux infections et une plus grande sensibilité aux allergènes. Les effets cardiovasculaires associés à une exposition à court terme incluent des changements dans la variabilité du rythme cardiaque, la tension artérielle, le tonus vasculaire et la coagulabilité du sang, tandis que l’exposition à long terme peut accélérer la progression de l’athérosclérose. Bon nombre de ces effets sont régulés par des chemins pro-inflammatoires et la production d’espèces réactives de l’oxygène^6,48.

Sources de la pollution atmosphérique

Les polluants atmosphériques sont habituellement présents dans l’air sous forme de mélange ou de «soupe» de gaz et de particules constituantes. Les principaux polluants et leurs sources sont indiqués au Tableau 2. En général, l’utilisation de combustibles fossiles pour le transport, le chauffage et la climatisation, ainsi que les activités industrielles sont les principales sources de pollution de l’air. La pollution peut être régionale lorsque de vastes superficies sont couvertes de pollution (p. ex. le smog [surtout de l’ozone et des particules] dans le corridor Québec-Windsor, le bassin du fleuve Fraser et le Sud de l’Atlantique canadien) ou locale, comme la pollution provenant des automobiles, des industries locales ou de la fumée de bois. Les émissions des véhicules automobiles comportent surtout du monoxyde de carbone, des oxydes d’azote, des composés organiques volatiles et de la matière particulaire (MP); les degrés sont élevés à proximité des routes achalandées, mais ils tombent rapidement à une distance de 150 m de la route. Les polluants les plus communs, dont la liste est donnée au Tableau 2, font l’objet d’une surveillance généralisée.

L’ozone au niveau du sol, un gaz inodore et incolore, cause des inflammations des voies respiratoires. La matière particulaire est classée selon sa taille. La taille est importante, parce que les plus petites particules dont le diamètre est de moins de 2,5 μm (MP 2,5) pénètrent plus loin dans les poumons, rejoignent et affectent les alvéoles, tandis que les particules plus grosses, d’un diamètre de 2,5 à 10 μm (MP 10), sont filtrées plus haut dans les voies aériennes. Les plus petites particules ultrafines, d’un diamètre de moins de 0,1 μm, peuvent traverser la membrane alvéolaire et pénétrer dans le sang. Les propriétés chimiques des particules sont complexes, varient selon leurs origines et exercent aussi un rôle dans les effets sur la santé. Certains groupes de la population sont plus vulnérables que d’autres aux effets de la pollution de l’air (Tableau 3⁴⁹).

Cote air santé

Les médecins de famille peuvent conseiller à leurs patients de réduire leur exposition à la pollution de l’air de manière à diminuer la quantité de polluants qui entre dans leurs poumons et d’autres organes. On peut réduire l’exposition à court terme en modifiant ses activités en fonction des rapports sur la qualité de l’air.

La cote air santé (CAS) est un nouvel outil de communication des risques pour la santé qui indique le degré de risque d’une exposition à court terme à la pollution atmosphérique. Les cotes sont déterminées à partir de la surveillance de 3 polluants (ozone, MP et oxydes d’azote) qui représentaient le mieux les risques pour la santé dans un ensemble d’études épidémiologiques de séries chronologiques effectuées au Canada⁵⁰. Santé Canada et Environnement Canada ont élaboré la CAS en collaboration avec un certain nombre d’autres partenaires et cet outil est actuellement déployé dans l’ensemble du pays.

La CAS remplace les autres indices de la qualité de l’air qui comportaient plusieurs problèmes. Les indices de la qualité de l’air se fondaient sur un seuil en-dessous duquel la qualité de l’air était considérée comme «bonne», et qui ignoraient souvent les effets sur la santé des personnes à risque élevé, même à de faibles concentrations de polluants; les rapports se basaient seulement sur les pires polluants néfastes à un moment donné, plutôt que sur le mélange de polluants auxquels nous sommes exposés; les messages pour la santé n’étaient pas bien élaborés; et ces indices manquaient de cohérence d’une province à l’autre au pays.

De son côté, la CAS indique le risque pour la santé durant la journée même et le lendemain sur une échelle de couleurs allant de 1 à 10; elle explique comment évaluer la vulnérabilité aux effets de la pollution de l’air en fonction de facteurs de risque connus qui définissent les groupes à risque (Tableau 3⁴⁹); elle conseille aux personnes de s’autoévaluer pour connaître leur sensibilité à chaque niveau de risque de la CAS; et elle transmet un message relatif à la protection de la santé conseillant de réduire l’exposition, d’éviter les activités exténuantes en plein air (parce que l’activité physique augmente la ventilation respiratoire minute) selon l’échelle CAS et le groupe en question (Tableau 4⁵¹). Nous donnons un exemple des prévisions de la CAS du 28 juin 2011 à la Figure 1*.

Il est facile d’enseigner l’échelle CAS aux patients à risque, par exemple dans un plan thérapeutique pour l’asthme ou une séance d’éducation sur la maladie. Les guides de pratique clinique sur la prise en charge de l’asthme, des maladies respiratoires et des maladies cardiaques recommandent de donner des conseils cliniques de ce genre^6,52,53. Même si le déploiement de ce projet n’est pas complètement terminé, la plupart des patients au pays peuvent accéder à la CAS à l’échelle nationale par le réseau météorologique et, dans de nombreuses régions, elle est annoncée dans les journaux locaux et les bulletins de la météo. On peut aussi avoir accès à la CAS au moyen de la «technologie à pitons» ou les plateformes de médias sociaux comme Twitter ou les widgets. À l’aide de cette technologie, les patients à risque n’ont plus à chercher où trouver la CAS et ils peuvent s’inscrire plutôt à l’Association pulmonaire du Canada ou à la Société canadienne de l’asthme pour recevoir chaque jour les plus récentes CAS. En plus de la CAS quotidienne, de nombreuses collectivités lancent aussi des alertes à la qualité de l’air ou au smog pour avertir la population quand la pollution de l’air atteint un niveau prédéterminé de préoccupation. Les Figures 2* et 3* sont des feuilles détachables que nous avons trouvées utiles et que les médecins de famille peuvent utiliser avec leurs patients.

Même s’il n’y a pas de données expérimentales probantes étayant directement l’efficacité des programmes d’alertes ou des indices de la qualité de l’air, des données indirectes corroborent qu’on peut s’attendre à des bienfaits à court terme sur la santé grâce à ces programmes. Une récente étude épidémiologique en Ontario a démontré que chaque augmentation d’une unité dans l’échelle de la CAS quotidienne est associée à des hausses substantielles des visites à l’urgence ou en clinique externe pour des cas d’asthme et ce, jusqu’à 2 jours plus tard⁵⁴. Wen et ses collègues ont fait valoir que la sensibilisation aux alertes à la pollution de l’air par les médias et les conseils donnés par des professionnels de la santé peuvent changer les comportements⁵⁵, tandis que Stieb et ses collaborateurs ont démontré que les alertes au smog réduisent l’exposition des personnes à la pollution atmosphérique (quoique cette situation puisse entraîner une plus grande exposition aux polluants à l’intérieur)⁵⁶. McCreanor et ses collègues ont démontré que faire de l’exercice loin de la circulation atténuait l’inflammation pulmonaire à court terme, ainsi que la détérioration de la fonction pulmonaire chez les patients asthmatiques¹⁹. Une étude expérimentale visant à examiner l’applicabilité et l’efficacité de la CAS pour les patients souffrant d’asthme est présentement en cours et d’autres études sont recommandées. Les programmes reliés aux indices de la qualité de l’air et aux alertes qui conseillent de réduire l’activité physique pourraient être en conflit avec les recommandations plus générales en faveur de l’exercice⁵⁷; il faut faire un juste équilibre entre les bienfaits et les risques au cas par cas.

Autres interventions pour protéger les patients contre la pollution

Puisque le plus grand fardeau de la maladie associé à la pollution de l’air est attribuable à l’exposition à long terme, les interventions qui éloignent à long terme les gens des sources de polluants sont probablement celles qui produisent le plus de bienfaits pour la santé. Par exemple, en Californie, un projet de loi (SB 352) sur les écoles interdit que de nouvelles écoles soient construite à moins de 500 pieds d’une autoroute et exige que les chauffeurs d’autobus scolaires éteignent le moteur quand ils sont garés près des écoles ^58,59. Des recommandations semblables ont été présentées en ce qui a trait à l’emplacement des garderies,^60,61 des hôpitaux et des centres de soins de longue durée⁶². La même logique pourrait aussi servir à conseiller aux gens d’éviter les endroits où la pollution de l’air est très élevée, comme les artères où la circulation est abondante et les lieux où il y a de fortes émissions industrielles⁵⁶.

En définitive, l’intervention la plus efficace est la prévention primaire - la réduction des émissions de polluants atmosphériques. Le transport actif (p. ex. vélo, marche) réduit la pollution de l’air (et les émissions de gaz à effet de serre) et favorise un mode de vie plus actif, ce qui apporte aussi d’importants bienfaits pour la santé.

Le contrôle des maladies importe aussi. Un meilleur contrôle de l’asthme, en particulier avec des médicaments anti-inflammatoires, est une mesure de protection contre les effets de la pollution atmosphérique⁶³. L’exacerbation aiguë des problèmes cardiaques et respiratoires chroniques déclenchée par la pollution de l’air doit être cliniquement prise en charge de la même façon que celle causée par d’autres facteurs.

Solution du cas

Selon les prévisions pour le lendemain, soit le jour où la compétition d’athlétisme de Julie doit avoir lieu, la CAS sera de 7, c’est-à-dire un risque élevé pour la santé posé par la pollution de l’air. Les patients souffrant d’asthme sont considérés un groupe à risque. Julie serait en plein air et exposée à la pollution de l’air pendant longtemps, une exposition d’autant plus grande qu’elle serait augmentée par la course, étant donné que les activités cardiovasculaires amplifient la ventilation minute. Le message santé à une CAS de 7 conseille aux groupes à risque de réduire ou de réorganiser les activités exténuantes en plein air (Tableau 4⁵¹). Par ailleurs, les messages de la CAS encouragent aussi les patients à «écouter leur corps» pour déterminer leur sensibilité aux effets de la pollution de l’air sur leur santé. Si Julie s’est déjà autoévaluée, elle aura une meilleure idée des effets d’une CAS de 7 sur son asthme. De plus, un meilleur contrôle de l’asthme, surtout au moyen d’anti-inflammatoires, constitue une mesure de protection. Selon ce qu’elle sait de sa réaction à la pollution atmosphérique, on pourrait conseiller à Julie de ne pas participer à la compétition et de rester à l’intérieur ou, si elle y participe, d’optimiser ses médicaments de contrôle et d’apporter ses médicaments de secours.

Il faudrait conseiller aux personnes souffrant d’une MPOC, d’une insuffisance cardiaque, d’angine ou d’arythmie ou encore aux personnes en santé qui s’adonnent à la course de vérifier tous les jours les niveaux de la CAS et les messages santé et de planifier en conséquence. Avec une CAS de 7 à risque élevé, il faut conseiller aux patients vulnérables de rester à l’intérieur et aux coureurs, même s’ils sont en santé et n’ont pas de maladie préexistante leur posant des risques, de réduire leur exposition en courant à un rythme moins intense ou sur une plus courte distance et de ne pas courir près d’un endroit où la circulation est abondante. Certaines personnes à risque et d’autres en santé trouveront, en s’autoévaluant, qu’ils sont sensibles à des niveaux de risque modérés de 4, 5 ou 6 sur l’échelle de la CAS.

Conclusion

Le programme de la CAS encourage l’activité physique en général, conformément à d’autres lignes directrices en santé publique, sauf dans des situations à risques plus élevés causés par la pollution de l’air, ce qui arrive rarement. Dans de telles circonstances, on conseille aux gens de réduire les activités exténuantes en plein air, de les réorganiser ou d’aller à l’intérieur. On leur conseille aussi d’éviter les expositions cumulatives en ne faisant pas d’activité physique à proximité de la circulation et d’être conscients des risques de l’exercice dans une chaleur accablante.

La CAS est un outil clinique et de santé publique qui peut facilement être enseigné aux patients vulnérables, comme ceux souffrant d’asthme, de MPOC et de maladies cardiovasculaires par des médecins de famille ou d’autres professionnels de la santé. Les médecins de famille peuvent se renseigner davantage à propos des effets sur la santé de la pollution de l’air et de la CAS en suivant des cours en ligne agréés et en lisant des brochures éducatives^64,65.