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Dominique BONTE 1, Caroline CHAMBON 2, Daniel FURON 2, Corinne SCHADKOWSKI 2

MONOXYDE DE CARBONE : QUELS EFFETS SUR LA SANTE ?

SANTÉ

I. PRESENTATION, NATURELe CO est un gaz toxique qui provient d'une com-bustion incomplète. Il est difficilement décelablecar c'est un gaz incolore, inodore et sans saveur.Avec sa densité de 0,97 (diffusion rapide dans l'at-mosphère), il forme avec l'air un mélange trèstoxique.

II. FORMATIONLe CO est formé le plus souvent lors de la com-bustion incomplète de toutes les variétés de car-bone et de produits riches en carbone. Cettesituation s'observe quand : - La quantité d'oxygène est insuffisante (pièce cal-

feutrée, aération insuffisante, entrée d'air bou-chée)

- L'appareil de chauffage ou cuisson présente undysfonctionnement

- L'évacuation d'air est insuffisante (conduit malraccordé, cheminée bouchée, …)

La production de CO peut se rencontrer lorsqu'il ya conjugaison des situations citées ci-dessus.

III. SOURCESDans le logement (air intérieur), plusieurs sourcesde CO peuvent être citées : - les systèmes de chauffage,

RÉSUMÉL'intoxication au monoxyde de carbone est la pre-mière cause de mortalité par toxique en France. Lemonoxyde de carbone (CO) est un gaz inodore,incolore et sans saveur, formé lors de combustionsincomplètes. Absorbé par les poumons lors de larespiration, il passe rapidement dans le sang, où ilse fixe sur l'hémoglobine, prenant ainsi la place del'oxygène. L'intoxication (ou asphyxie) qui en résul-te peut être aiguë ou chronique, en fonction desdoses inhalées et de la durée d'exposition.

Le monoxyde de carbone (CO) reste en France lapremière cause de mort toxique accidentelle.Cette intoxication affecte souvent un individuisolé ou un groupe (famille). La région Nord-Pasde Calais est particulièrement touchée par ce pro-blème de santé publique. En 2002, plus de 1 800personnes y ont été hospitalisées suite à uneintoxication au CO : 22 sont décédées et 96 ontgardé des séquelles1. L'intoxication peut aussi seprésenter sous forme d'« épisode », comme celuiqui s'est produit dans la région en octobre 2006,où 65 cas ont été enregistrés en 3 jours par leCentre AntiPoison de Lille (cf. article de COUL-PIER et al., dans ce numéro d'Air Pur). Ces intoxi-cations aiguës, relatées dans les faits divers desjournaux, impressionnent, mais le CO peut égale-ment provoquer des intoxications chroniquesdont le nombre est inconnu.

1 Institut Pasteur de Lille et

Présidente d'ECLAT2 APPA Nord-Pas

de Calais

1 Chiffres du CentreAntiPoison de Lille,www.minicap.net

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- les appareils de cuisson (ex : cuisinière à gaz); - le tabagisme : chaque cigarette fumée émet

environ 50 mg de CO, - les incendies, - une voiture qui tourne dans un garage, - l'air extérieur, notamment lorsqu'il provient

d'une zone à forte densité automobile.

IV. EFFETS SUR LA SANTEHUMAINELe CO, dangereux car non décelable, a un effettoxique même à des concentrations en volumetrès faibles, en exposition prolongée. Le CO estprincipalement un poison sanguin. Absorbé parles poumons lors de la respiration, il passe rapide-ment la barrière alvéolo-capillaire. Une fois dis-sous, il se fixe sur l'hémoglobine pour former unemolécule stable : la carboxyhémoglobine (HbCO).L'hémoglobine (Hb) s'associe préférentiellementavec CO plutôt qu'avec l'oxygène, et cette fixationest irréversible.

Hb + CO → COHb

L'effet est d'autant plus important que l'affinité del'hémoglobine pour le CO est 230 fois plus forteque pour l'oxygène. L'hémoglobine, privée de sonoxygène ne peut plus jouer son rôle de transpor-teur d'oxygène (des poumons vers les tissus).

De plus, le CO déplace l'oxygène de sa combinai-son avec l'hémoglobine (appelé oxyhémoglobine,HbO2) et entraîne donc de l'anoxémie (baisse del'oxygène sanguin), puis une asphyxie qui peutêtre mortelle.

Cette réaction est réversible ; l'oxygène (O2) peutagir sur la carboxyhémoglobine (HbCO) pourdéplacer le CO de sa combinaison et reformer dela HbO2. C'est pour cette raison que le traitementde l'intoxication oxycarbonée comporte en pre-mier lieu une oxygénothérapie (caisson hyperbarpar exemple). Cette réaction chimique ainsi que laprécédente vont entraîner une hypoxie3.

La gravité de l'intoxication dépend de la quantitéde CO fixée par l'hémoglobine. Elle est donc liée :- non seulement à la concentration de CO dans

l'air,- mais également à la durée d'exposition - et au volume respiré.

Les enfants qui par exemple ont une respirationplus rapide, ainsi que les personnes pratiquantune activité physique présenteront un taux decarboxyhémoglobine plus élevé.

La proportion d'hémoglobine transformée encarboxyhémoglobine ne devrait pas dépasser 1% chez un adulte en bonne santé. Le tabagismepeut quant à lui induire un taux de carboxyhé-moglobine élevé (le taux moyen chez un fumeurétant de 4 %). Dès que le taux de carboxyhé-moglobine (HbCO) atteint 5 %, des effets peu-vent être visibles au niveau du système nerveuxet des modifications peuvent apparaître auniveau du flux sanguin et de la fréquence car-diaque et pulmonaire. A un taux supérieur à 15% de HbCO l'intoxication se traduit par des nau-sées, des vertiges ou, plus grave, un évanouisse-ment. La mort survient quand le taux d'HbCOatteint environ 66 %. L'exposition est détectablepar mesure du taux sanguin de carboxyhémo-globine, du taux de monoxyde de carbone dansl'air exhalé ou du taux de CO dans l'air de lapièce.

2 Oxygénothérapie :Emploi thérapeutique

de l'oxygène en inhalation

3 Hypoxie ouanoxie : Diminution

de la quantité d'oxygène que

le sang distribue aux tissus

Figure 1 : Symptômes de l'intoxication au CO en fonction de l'exposition et de la concentration en HBCO

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Les symptômes sont différents selon le type d'in-toxication : aiguë ou chronique.

Les premiers symptômes de l'intoxication sont lesseuls signaux d'alarme. Ceux-ci sont des maux detête, une vision floue, des malaises légers, des pal-pitations, souvent imputés à tort à d'autres étatspathologiques (indigestion). Si les concentrationsde CO sont élevées, l'intoxication se traduit pardes nausées, des vomissements, des vertiges ou,plus grave, un évanouissement puis la mort(Figure 1).

La gravité de l'intoxication dépend de la quantitéde CO fixé par l'hémoglobine. Elle est donc liée àplusieurs facteurs : non seulement à la concentra-tion de CO dans l'air, mais également à la duréed'exposition et au volume respiré.

1. Intoxication aiguëL'intoxication aiguë est due à une exposition à defortes doses de CO sur un laps de temps assezcourt. L'intoxication peut être foudroyante ou pro-gressive selon les cas. L'intoxication aiguë estsuspectée dès que la proportion de carboxyhémo-globine est supérieure à 15 %. Elle se manifeste audébut par une atteinte nerveuse et par une sensa-

1 artérite : Vaisseauxdes jambes qui

se bouchent2 hypoxie : Manque

d'oxygénation des cellules

3 demi-vie : Tempsd'élimination de

la moitié de la quantité absorbée

Le monoxyde de carbone dans la fumée de cigarette

Parmi les constituants de la fumée du tabac,le monoxyde de carbone (CO) est un gaz par-ticulièrement nocif.

Le CO passe très rapidement du poumon versla circulation sanguine où il entre en compé-tition avec l'oxygène de l'air pour former lacarboxyhémoglobine (HbCO). La carboxyhé-moglobine du sang veineux est corrélée autaux de CO dans l'air expiré. Le CO accélèrele phénomène d'infarctus et d'artérite1. Ilintervient dans l'altération de la paroi desartères. Il est source d'hypoxie2 quelquefoissévère. L'HbCO d'un fumeur est de 5 à 10 %,celle d'un non-fumeur de 1 à 2 %.

Le CO est éliminé par voie pulmonaire. Sademi-vie3 est courte, de l'ordre de 4 à 6 heu-res. Au terme de 3 jours d'arrêt du tabagismeles chiffres sont ceux d'un non-fumeur.

Le taux de CO dans l'air expiré est propor-tionnel au nombre de cigarettes fumées etdépend également de l'espace temps entre la

dernière cigarette fumée et ce dosage. Il variedonc au cours de la journée.

Chez le non-fumeur le taux de CO est infé-rieur ou égal à 5 ppm (particules par million).Chez le fumeur, le taux est souvent supérieurou égal à 20 ppm pour un fumeur de 20 ciga-rettes mais peut aller jusqu'à 70 ppm et plus.

La mesure du CO est possible avec un analy-seur spécifique. C'et un appareil fiable, faciled'utilisation (le sujet souffle dans l'appareilaprès une apnée de 15 secondes, le résultatsest immédiat). Cette mesure a 3 utilités :- C'est un marqueur de l'activité tabagique

(elle permet de vérifier l'abstinence du sujetau cours du sevrage).

- C'est aussi un moyen d'estimation de laconsommation qui entre en ligne de comp-te dans le dosage d'un traitement pas substi-tuts nicotiniques

- Elle sert enfin à renforcer la motivation dupatient en lui donnant un repère.

Figure 2 : Symptômes et effets sur la santé du CO : intoxications aiguë et chronique (d'après un schéma issu d'une plaquette

de la DDASS 59)

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tion de malaise général. L'intoxiqué a ensuite unecéphalée croissante, des vertiges, des bourdonne-ments d'oreille, des troubles de la vision et de l'au-dition. Il a tendance à somnoler et sa respirationdevient difficile. La torpeur l'empêche de s'alar-mer. Survient ensuite une impotence musculaireaux membres inférieurs et d'autres malaises. Si l'in-toxication se prolonge, l'intoxiqué perd connais-sance et tombe dans le coma. Si ce dernier n'estpas secouru, l'issue est fatale. Si l'intoxication n'apas été trop profonde, les troubles sont réversibleset disparaissent avec la réoxygènation. Dans le cascontraire, des lésions graves et irréversibles peu-vent être causées à certains tissus (principalementnerveux et cardiaques).

1. Intoxication chroniqueL'intoxication chronique, parfois appelée intoxica-tion à long terme est induite par des faiblesconcentrations de CO sur des périodes de tempsrépétées. Cette forme d'intoxication est signaléepar la persistance d'un taux de carboxyhémoglobi-ne supérieur aux taux habituels (généralementcompris entre 2 % et 15 %). La symptologie decette intoxication est particulière, les troublesentraînés n'étant pas spécifiques et pouvant aussibien être considérés comme les séquelles d'uneintoxication aiguë. Dans une majorité des cas, l'in-toxication chronique est caractérisée par uneasthénie, des céphalées et des vertiges, auxquelless'associent parfois des troubles digestifs, des palpi-tations et de l'angoisse. Le CO a une action sur lesystème nerveux central, des modificationspsychomotrices ou sensorielles peuvent égale-ment apparaître, ainsi que des modifications del'acuité visuelle.

V. LES RECOMMANDATIONSLe tableau ci-dessous reprend les recommanda-tions préconisées par divers organismes et concer-ne principalement les intoxications chroniques (cf.figure 2) : intoxications à des doses faibles de COrépétée dans le temps.

Tableau 1 : Concentrations de CO recommandées dans l'air intérieur.

OUVRAGES DE REFERENCESGERONIMI J.L., 2000, Le monoxyde de carbone,Edition Tec & Doc, 170pVIALA A., 1998, Eléments de toxicologie, EditionTec & Doc Lavoisier et édition médicales interna-tionales.

ORGANISME CONCENTRATION DUREEEN CO

10 ppm 8 heures

25 ppm 1 heure

50 ppm 30 minutes

90 ppm 15 minutes

OrganisationMondiale de la santé(OMS)Air Quality Guideline1987