Solvants et chaleur ne font pas bon mélange

Solvants et chaleur ne font pas bon mélange
Photo : IStock

Acétone, toluène, dichlorométhane… les travailleurs des milieux industriels sont exposés à différents solvants qui peuvent avoir des effets sur leur santé. Mais combinée à la chaleur, leur absorption s’avère encore plus importante.

On connaît bien les conséquences de l’exposition à la chaleur, de même qu’aux substances chimiques. Au Québec, les travailleurs d’une vingtaine de secteurs d’activité, appartenant à 136 emplois, y seraient potentiellement exposés simultanément, dont les pompiers, les fondeurs et les opérateurs de fournaise.

« Lorsque j’ai commencé mon étude, une revue de littérature faisait état de l’impact de la chaleur sur la toxicocinétique, c’est-à-dire le changement des concentrations dans le sang ou dans les tissus en fonction du temps. On n’avait pas beaucoup de données, mais la conclusion était qu’à de plus hautes températures, les gens étaient plus exposés aux solvants », explique Sami Haddad.

Le chercheur en santé environnementale et santé au travail à l’École de santé publique de l’Université de Montréal a obtenu une subvention de l’IRSST pour mener une étude sur l’effet du stress thermique de trois solvants couramment utilisés dans les milieux industriels, soit l’acétone, le toluène et le dichlorométhane.

Étude à petite échelle

L’équipe de Sami Haddad a recruté neuf volontaires pour les exposer dans une chambre d’inhalation à trois températures différentes (21 °C, 25 °C et 30 °C) pour une durée de quatre heures. Dans un deuxième temps, les chercheurs ont répété l’expérience en présence de solvants, selon des concentrations permises en milieu de travail, et mesuré une vingtaine de paramètres cardiopulmonaires chez les participants.

Leur modèle a permis de rapporter une augmentation de 20 à 28 % des concentrations sanguines de solvant à une exposition à 30 °C, comparativement à une exposition à 21 °C. Des trois solvants, l’acétone s’est avérée la plus influencée par la chaleur. « Comme elle est hydrophile, elle s’accumule rapidement dans le sang parce qu’il y a beaucoup d’eau dans le sang », souligne Sami Haddad. Les chercheurs avaient d’ailleurs choisi ces trois solvants puisqu’ils présentent des caractéristiques physicochimiques différentes : le toluène est hydrophobe et s’accumule dans les graisses, alors que l’affinité du dichloroéthane se situe entre celle des deux autres substances.

Les résultats de cette recherche étaient attendus. En effet, la chaleur a la particularité de faire entrer plus d’air dans les alvéoles, la partie des voies respiratoires où il y a des échanges avec le sang. Une augmentation du rythme respiratoire, causée par la chaleur, accroît la quantité de solvant dans le sang. Les chercheurs soupçonnaient aussi une diminution du débit sanguin qui se dirige au foie. En effet, lorsque le corps est soumis à la chaleur, davantage de sang se rend à la peau pour tenter de se refroidir. Il en reste alors moins pour se rendre dans le foie, l’organe qui métabolise et élimine les substances toxiques. Les chercheurs ont alors vérifié cette hypothèse grâce à une modélisation, puisqu’ils n’ont pas pu mesurer directement le débit de sang qui se dirige vers la peau.

Protéger les travailleurs

Plus l’exposition aux solvants augmente, plus les risques de toxicité s’élèvent. « Cela dépend du solvant. Par exemple, si c’est un solvant cancérogène, les risques de cancer pourraient augmenter si des ajustements ne sont pas faits aux moyens de protection ou pour contrôler les durées d’exposition », précise Sami Haddad. En effet, si des mesures préventives permettent de protéger les travailleurs contre les effets de la chaleur, on ne peut empêcher le processus naturel de thermorégulation corporelle, qui se modifie en présence d’acclimatation. Les travailleurs exposés à la chaleur voient normalement la durée de leur travail modifiée, en raison de cette période d’acclimatation mise en place. Toutefois, jusqu’à maintenant, les valeurs guides de l’exposition à des solvants ne tenaient pas compte de ce facteur. « Les valeurs guides qui existent en ce moment sont établies pour l’exposition à des températures de 21 °C, mais rien n’avait été fait pour des expositions à 30 °C ou même 40 °C », constate le chercheur. Il faudrait donc adapter la durée de l’exposition ou la valeur d’exposition maximale lorsque les travailleurs accomplissent leurs tâches dans une atmosphère chaude. Sinon, les risques pourraient considérablement augmenter, notamment à court terme dans le cas des solvants à toxicité aiguë, et à moyen et long terme dans celui des solvants cancérogènes. Certaines substances, comme le toluène, s’accumulent par ailleurs dans les tissus adipeux, ce qui ralentit leur élimination dans le sang.

Solvants

La thermorégulation est le mécanisme qu’emploie le corps pour maintenir une température constante. Lorsque la température extérieure varie, le corps réagit, notamment en redistribuant le sang dans les différents organes et en envoyant davantage à la surface de la peau pour se refroidir. La chaleur augmente également la ventilation pulmonaire : plus d’air se rend aux alvéoles, la partie inférieure des voies respiratoires où il y a des échanges avec le sang. Photo: iStock

Les modèles que les chercheurs ont élaborés pourraient servir à prédire l’effet des températures sur d’autres types de solvants et ainsi permettre d’établir des valeurs guides pour mieux protéger les travailleurs. Sans compter qu’on ignore encore l’effet combiné de l’activité physique et de la chaleur ; dans l’expérimentation de Sami Haddad, les participants étaient assis dans la pièce. « On sait déjà que l’activité physique a un impact sur la toxicocinétique. Est-ce qu’avec la chaleur, c’est décuplé ? C’est une étude que j’aimerais bien faire », confie Sami Haddad.

D’autres études potentielles

« On sait déjà que l’activité physique a un impact sur la toxicocinétique. Est-ce qu’avec la chaleur, c’est décuplé ? c’est une étude que j’aimerais bien faire », confie sami haddad.

L’étude ayant été menée avec un nombre limité de volontaires, d’autres recherches impliquant au moins une trentaine de sujets seraient à envisager pour obtenir un meilleur portrait de l’effet de la chaleur sur l’absorption de solvants. Une autre avenue serait d’en mener une sur le terrain, pour faire de la biosurveillance de travailleurs dans les chantiers de construction et les industries, plus particulièrement le secteur de la métallurgie. Les chercheurs ont également remarqué que la chaleur a davantage d’influence sur les gens ayant un indice corporel plus élevé et que ceux-ci manifestent des concentrations sanguines de solvant supérieures. « Il serait intéressant d’avoir plusieurs sujets, avec différents indices de masse corporelle pour vérifier cela », affirme Sami Haddad.

Pour en savoir plus

MARCHAND, Axelle, Pierre BROCHU, Jessie MÉNARD, Sami HADDAD. Impact d’un stress thermique représentatif des milieux de travail sur l’absorption pulmonaire et la toxicocinétique de trois solvants organiques, R-1105, 64 pages.