La Rochelle 29 novembre 2007 1 INDICATEURS BIOLOGIQUES DEXPOSITION (IBE) EN SANTE AU TRAVAIL Dr Eric...

La Rochelle 29 novembre 2007 1

INDICATEURS BIOLOGIQUESD’EXPOSITION

(IBE)

EN SANTE AU TRAVAIL

Dr Eric BEN-BRIK


Généralités

• Analyse des expo prof :

– Surveillance des atmosphères de travail (analyse métrologique) :concentration comparée à la VLE ou VME, ou aux valeurs en population générale.

NE reflète PAS les autres modes d’exposition : cutanée, digestive

– Surveillance biologique (analyse biologique) : mesure dans liquide bio (urine, sang…) d’indicateurs biologiques d'exposition (IBE) (substances ou métabolites ou modifications biochimiques provoquée(s) par l'action de la substance.

• Pris en compte par le médecin du travail dans sa démarche de surveillance médicale.


Place de la surveillance biologique (Travail & Sécurité 11 -92)


Interrelations d'après F.Conso (1997)


Avantages des IBE

• Variation des concentrations atmosphériques dans le temps alors qu’elles sont ± atténuées dans les milieux biologiques.

• Appréciation globale de l’expo des travailleurs aux substances chimiques (et non uniquement par voie respiratoire).

• Complémentaire de la surveillance atmosphérique.


Mise en oeuvre

• Les méthodes utilisées doivent être :– acceptables par le travailleur, – pratiques pour le médecin,– suffisamment spécifiques et sensibles

• Le médecin du travail : – établit le programme de surveillance biologique,– choisit le (ou les) indicateur(s) le(s) mieux adapté(s)– assure la restitution et l'interprétation des résultats


Partie I

SURVEILLANCEATMOSPHERIQUE


Les Aérosols• Toute particule solide ou liquide en suspension dans un

milieu gazeux• 3 types :

– Fumées : dispersion de particules solides, très fines engendrées :• Par des procédés thermiques :

– Par condensation en phase gazeuse– Par combustion incomplète

• Par des réactions en phase gazeuse (ex : ammoniac et HCl)– Poussières : dispersion de particules solides, formées par un

procédé mécanique ou par remise en suspension depuis les lieux de dépôt

– Brouillards : aérosols liquides produit par la condensation d’une vapeur ou la dispersion d’une phase liquide dans l’air

• Pénétration par inhalation : Fractions inhalable, thoracique, alvéolaire (4µ) (norme EN 481)


Les fractions inhalables


Valeurs limites pour les aérosols

• Poussières sans effet spécifique (échantillonnage NF X 43-257)

• Poussières faisant l’objet d’une valeur limite d’exposition professionnelle :– Amiante– Silices cristallines– Plomb– Fumées (soudage, décapage thermique)– …


Echantillonage et analyse

• Base de données METROPOL (www.inrs.fr): comprend environ 80 méthodes d'analyses spécifiques à un produit ou une famille de produits, complétées par des fiches méthodologiques qui portent sur l'échantillonnage , le calcul d'incertitude etc. Elles rappellent un certain nombre de recommandations

• Le NIOSH (National Institute For Occupational Safety and Health) en publie aussi (Manual of analytical Methods (http://www.cdc.gov/niosh/nmam)

• Le BGIA (Berufsgenossenschaftliches Institut für Arbeitsschutz) : http://www.hvbg.de/e/bia/gestis/limit-values/index.html


Base de données METROPOL

Fiche Métropol A1 Stratégie d'évaluation de l'exposition et comparaison aux valeurs limites

Fiche Métropol A2 Commentaires sur les valeurs limites d'exposition professionnelle. Définitions et aspects métrologiques

Fiche Métropol A3 Aide au diagnostic. Dépassement/non-dépassement de la VLEP dans l'évaluation de l'exposition professionnelle

Fiche Métropol B Vérification du débit des pompes de prélèvement individuel . Volume d'air échantillonné

Fiche Métropol C Prélèvement passif badge GABIE

Fiche Métropol D Préparation des tubes de prélèvement

Fiche Métropol E Qualité et gestion des produits chimiques étalons

Fiche Métropol F Guide pour la mise au point des méthodes de prélèvement et d'analyse des polluants gazeux dans les atmosphères des lieux de travail

Fiche Métropol G Le calcul d'incertitude dans les méthodes de mesurage de l'exposition professionnelle

Fiche Métropol H1 Échantillonnage des aérosols - Généralités

Fiche Métropol H2 Echantillonnage des aérosols. Echantillonnage individuel d'un aérosol par 'cassette fermée'

Fiche Métropol H3 Echantillonnage individuel de la fraction alvéolaire d'un aérosol par cyclone 10 mm Dorr-Oliver

Fiche Métropol H4 Echantillonnage individuel d'un aérosol par l'appareil CIP 10

Fiche Métropol H5 Echantillonnage statique d'un aérosol par le dispositif Cathia

Fiche Métropol I Échantillonneurs utilisés pour les polluants organiques et minéraux

Logiciel ALTREX : évaluation stratégique de l’expo professionnelle aux agents chimiques : outil d’application de la fiche Métropol A1


Mesures actives (1)• Support adsorbant : convient pour réaliser des mesures de

courte durée (exposition aiguë ou pics d’émissions).• Le prélèvement est réalisé par pompage d’un volume d’air à

échantillonner à travers un tube garni d’un support adsorbant• Le débit de pompage doit être choisi en fonction

– de la durée du prélèvement pour respecter les volumes de prélèvement recommandés,

– en tenant compte de la présence d’autres polluants pouvant s’adsorber sur le support. En effet, pour une durée de prélèvement identique, il faudra prélever à plus bas débit si le polluant recherché est présent dans un mélange s’adsorbant aussi sur charbon actif.


Mesures actives (2)


Mesures Actives (3)Quelques normes de référence

• Norme NF X 43-244 : Valeur limite de courte durée (1988) sur une période de référence de 15 minutes pendant le pic d’exposition quelle que soit sa durée

• Norme NF X 43-267 : Air des lieux de travail - Prélèvement et analyse de gaz et vapeurs organiques – Prélèvement par pompage sur tube à adsorption et désorption au solvant (Juillet 2004)

• Norme AFNOR XP X 43-269 : « Qualité de l’air. – Air des lieux de travail. – Détermination de la concentration en nombre de fibres par microscopie optique en contraste de phase. – Méthode du filtre à membrane » (mars 2002) (fibres céramiques réfractaires…)

• Norme NF EN 1076 : Atmosphère des lieux de travail – Tubes à adsorption avec pompage pour la détermination des gaz et vapeurs - Exigences et méthodes d’essai (Août 1997).

• Méthode métropol n°055 – Mélange de vapeurs d’hydrocarbures C6 à C12 (janvier 2003).• Méthode métropol n°012 : Hydrocarbures aromatiques (octobre 2002).• Méthode OSHA n°1005 : Benzene (septembre 2002)• Méthode OSHA n°12 : Benzene (août 1980)• Méthode OSHA n°111 : Toluene (avril 1998)• Méthode OSHA n°1002 : Xylenes (o-, m-, p-isomers), ethylbenzene (août 1999) • Méthode NIOSH n°1500 : Hydrocarbons, 36 – 126°C BP (août 1994)• Méthode NIOSH n°1501 : Hydrocarbons, aromatics (août 1994)


Mesures passives (1)• L’échantillonnage passif peut être utilisé pour déterminer

les concentrations moyennes d’exposition des opérateurs• Ne convient pas au suivi de variations instantanées ou

de courtes durées de la concentration• Son utilisation en statique dans une atmosphère à basse

vitesse d’air est déconseillée +++• Il est de plus en plus utilisé en hygiène professionnelle

pour son ergonomie qui assure un échantillonnage représentatif de l’exposition des travailleurs (collectif).

• Cette solution offre également l’avantage de s’affranchir de tout matériel de prélèvement et son utilisation facile et rapide le rend ainsi utilisable par du personnel non spécialisé (médecins du travail…).


Mesures passives (2)exemple de badge


Mesures passives (3)Quelques normes de référence

• Normes NF EN 838 : Atmosphère des lieux de travail – Echantillonnage par diffusion pour la détermination des gaz et vapeurs – Prescription et méthode d’essai (janvier 1996)

• Normes NF X 43-280 : Air des lieux de travail – Echantillonnage passif de gaz et vapeurs (novembre 1993)

• Méthode métropol n°C : prélèvement passif – badge GABIE (septembre 2000)

• Méthode OSHA n°1005 : Benzene (septembre 2002)• Méthode OSHA n°111 : Toluene (avril 1998)• Méthode OSHA n°1002 : xylenes (o-, m-, p-isomers),

ethylbenzene (août 1999)• Méthode NIOSH n°4000 : Toluene (diffusive sampler) (août

1994)


Interprétation des mesures• Reflète :

– soit le niveau moyen d'exposition des heures précédentes, du jour, de la veille,– soit l'importance d'une exposition chronique cumulative.

• Fournit une évaluation de l'imprégnation de l'organisme. • Les résultats sont comparés :

– Aux valeurs de la population générale (non professionnelle)– À celle d'une population professionnelle exposée par inhalation 8heures par jour

et 40 heures par semaine, à des concentrations atmosphériques égales à la VME (valeur moyenne d'exposition).

– A celle d’une population professionnelle exposée par inhalation à des concentrations atmosphériques maximales (VLE ou valeur limite maximale d’exposition ou valeur limite à court terme VLCT+++ professionnelle pour une durée ≤ 15 min).

• La plupart des valeurs limites (VL) pour les IBE sont indicatives mais il en existe qui sont réglementairement imposées (VR), indicatives (VLIEP+++) ou contraignantes (VRC).


Expression des résultats• Les valeurs limites des gaz et vapeurs peuvent être en général

exprimées en poids (mg/m3) ou en volume (ppm)(parties par million).• Les unités en volume sont utilisées pour les aérosols ou les fibres• Correspondance :

([ppm] x Masse molaire M)/V = [mg/m3]V = 24,45 à 25°C et sous pression normale (sous 760 mmHg (760 Torr ou

1013,25 mbar ou 101325 Pa)V = 24,05 à 20°C et sous pression normale

– Existe aussi exprimé en• ppb = particule par billion

= gramme/109 grammes= µg/litre

– Pour mémoire : • mM = millimoles/litre = 10-3 moles/litre

et µM = micromoles/litre = 10-6 moles/litre– 1 ppm = « parties par million » = 0,0001%


Partie II

MESURE BIOLOGIQUE


Mesure individuelle

• Quantité de substance (ou métabolites produits) reçue dans sang et urines surtout : Biomonitoring

• Détection des effets toxiques, c'est à dire de la réponse de l'organisme à la présence ou à l'action de l'agent chimique. Il s'agit alors de ce qu'on appelle plus précisément la surveillance biologique des effets (modification d'un paramètre hématologique, augmentation d'activité enzymatique, perturbation d'un métabolisme mise en évidence au niveau urinaire, anomalies chromosomiques)

• Guide BIOTOX ++++ (INRS)


Modalités desprélèvements biologiques

• Prélèvements : Respect des conditions d'hygiène ++++

• En l'absence d'indications contraires, les IBE relatifs aux substances chimiques volatiles s'appliquent au sang veineux et ne sauraient s'appliquer au sang capillaire.

• Prélèvements urinaires, ce sont les variations du volume des urines qui affectent le plus les résultats : rapporter à la créatinine.


Le moment du prélèvement• Dépend surtout de la cinétique d’élimination (T½ vie)• 3 types

– "avant le poste" (soit après 16 heures sans exposition professionnelle),

– "pendant le poste" ou "en fin de poste" (soit pendant les 2 dernières heures de l'exposition professionnelle) : élimination rapide (demi-vie inférieure ou égale à 5 heures, pas d'accumulation dans l'organisme)

– "à la fin de la semaine de travail" (après 4 ou 5 jours de travail consécutifs avec exposition professionnelle) : accumulation dans l'organisme au cours de la semaine de travail (demi-vie supérieure à 5 heures,)

• Pour les substances chimiques dont l'élimination se fait en plusieurs phases, le moment de prélèvement est donné en fonction de l'exposition quotidienne (sur un poste) et sur la semaine;

• Les indicateurs pour lesquels le moment de prélèvement n'a pas d'importance : les demi-vies sont très longues. il est possible d'évaluer ces indicateurs à n'importe quel moment.


Exemples IBE T½ courte

• Styrène– T1/2 = 5 - 10h = formation d'acide mandélique (AM)(55 à 84%) et d'acide

phénylglyoxylique (PG) (10%), acide hippurique (7%) et dérivés conjugués et 4-vinyl phénol (<1%) ; 3% rejeté dans l'air sans métab et le reste par voie urinaire (métabolites).

– IBE :• Stryrène sanguin (mauvais indicateur) : marqueur d'expo du j et de la

veille. Spé mais mal corrélé avec durée expo : 0,55 mg/l (fin de poste, 20µg/l avt le début du poste)(idem ACGIH) (N< 600 ng/l)

• Stryrène urinaire : fin de poste. mieux corrélé avec [ ] atm de styrène, spé, non influencé par autres solvants.

• Acide mandélique (AM) urinaire et phénylglyoxylique (PG) : tlj (sauf LUNDI), non spé (alcool, médicts, solvants métabolisés en AM éthybenzène, phénylglycol…). le dosage du PG doit être fait dans les 48h. : AM = 0,8 g/gc (fin de poste, 0,8 g/gc avt début poste)(idem ACGIH)(BAT = 2g/l, AM + PG = 2,5 g/l)) : PG = 0,24g/gc (fin de poste)(idem ACGIH)

• VME = 50 ppm, soit 125 mg/m3


Exemples IBE T½ longue• Benzène (T1/2 = 15 à 20h):

– Phénol urinaire total (libre et conjugué) : expos importantes (> 10 ppm). bonne corrélation avec benzène atm mais variations inter-individuelles +++: ACGIH : 50 mg/gc, France : 30 mg/l (fin de poste) (indicative)

– Acide trans-transmuconique (t,t MA) +++ : bon indicateur, urinaire = 5 mg/l (fin de poste) (N = < 0,5 mg/gc indicative) (1ppm benzène 8h/j x 5/j = 1 mg/l t,t MA)

– Valeur Moyenne d’Exposition (VME sur 8h) = 1 ppm soit 3,25 mg/m3 (décret du 13/2/86 modifié par le décret du 6/9/91 et par le DECRET dit CMR N° 2001- 97 DU 1er FEVRIER 2001)


Exemples T ½ Très longue

Polluant Temps de demi-vie

DDT 15 ans

Lindane 2 ans

Parathion 130 jours

Malathion 11 jours


Partie III

REGLEMENTATION


REACH (29 octobre 2003)• Le Règlement (CE) n° 1907/2006 du Parlement européen et du Conseil du 18

Décembre 2006 et la Directive 2006/121/CE du Parlement européen et du Conseil du 18 Décembre 2006 modifiant la Directive 67/548/CEE du Conseil ont été publiés au Journal Officiel le 30 décembre 2006 et modifié par celui du 29 mai 2007.

• L'Inventaire Européen des Substances chimiques Commerciales Existantes (EINECS).• REACH :

– Registration : Obligatoire pour toutes les substances produites ou importées dans des quantités ≥ à 1 tonne par an et par fabricant/importateur (données sur la substance et les utilisations identifiées ainsi que des informations sur les mesures de gestion des risques)

– Evaluation :• Evaluation des dossiers : conformité, tests sur animaux (partage des données)• Evaluation des substances : substances suceptibles de présenter un risque pour la santé humaine

ou l’environnement (préoccupantes, persistantes, bioaccumulables),– Autorisation :

• Substances concernées : CMR 1 et 2, PBT (Persistance, Bioaccumulable et Toxique), toute autre substance identifiée comme ayant des effets graves et irréversibles sur l’homme ou l’environnement (perturbateur endocrinien …).

• Mention sur l’étiquette. Durée limitée et révisable.– CHemicals : Environ 1500 substances très préoccupantes


Valeurs limites• Réglementations européennes :

– Directive 91/322/CEE fixant les valeurs limites à caractère indicatif par la mise en œuvre de la Directive 80/1107/CEE du Conseil concernant la protection des travailleurs contre les risques liés à une exposition à des agents chimiques, physiques et biologiques pendant le travail (27 valeurs)

– Directive 98/24/CE du 7 avril 1998 concernant la protection de la santé et de la sécurité des travailleurs contre les risques chimiques prof : VL élaboré par le SCOEL (Scientific Committee on Occupational Exposure Limits)

– Directive 2000/39/CE de la Commission du 8 juin 2000 (1ère liste de VLEP indicatif) (63 valeurs)

– Directive 2006/15/CE (2eme liste de VLEP) et modifiant la directive 91/322/CEE et 2000/39/CE (33 valeurs) avec comité scientifique en matière de limites d’exposition professionnelle à des agents chimiques (CSLEP)

• Réglementations nationales :– Groupe scientifique pour la surveillance des atmosphères de travail (Ministère du travail) = VL

remplacées par des VLIEP ou VRC– VL indicatives (VLIEP): Arrêté du 26 octobre 2007 modifiant l’arrêté du 30 juin 2004 (20

substances)– VL contraignantes (VRC): Décret 2007-1539 du 26 octobre 2007 (44 substances)


VLIEP réglementaires nationales

• L’AFSSET (Agence Française de Sécurité Sanitaire de l’Environnement et du Travail) : expertise scientifique

• Fixées par arrêté (art. R.232-5-5 Code du travail)

• Arrêté du 30 juin 2004 modifié par arrêté du 9 février 2006 et arrêté du 26 octobre 2007


VRC réglementaires nationales

• Amiante– Décret du 7 février 1996 modifié par le décret du 24 décembre 1996 et par le

décret du 26 décembre 1997– Secteur 1 : chrysotile seule (0,1 f/cm3/8h), mélange (0,1 f/cm3/1h)– Secteur 2 (0,1 f/cm3/1h)

• Bromométhane (Bromure de méthyle), cyanure d’hydrogène (acide cyanhydrique), et hydrogène phosphoré (phosphine) : décret du 26 avril 1988 modifié

• Silice : décret du 10 avril 1997– Quartz : 0,1 mg/m3/8h– Critobalite et tridymite : 0,05 mg/m3/8h– Poussières mélanges : Cns/Vns + Cq/0,1 + Cc/0,05 + Ct/0,05 ≤ 1

(Cns : poussières alvéolaires non silicogène en mg/m3,Vns : poussières alvéolaires sans effet spécifique max 5mg/m3

Cq = Quartz, Cc = cristobalite et Ct = tridymite)• Poussières :

– décret du 7 décembre 1984 (R. 232-5-5 CT) : inhalables (10 mg/m3) et alvéolaires (5mg/m3) dans locaux à pollution spécifique

– Circulaire Ministère travail du 9 mai 1985 : poussières sans effets spécifiques• Art R. 231-58 du CT (Décret 2007-1539 du 26 octobre 2007 )


Décret 2007-1539 du 26 octobre 2007 (1)


Partie IV

UTILISATIONS ET LIMITES


Convention d’additivité

• Si interaction chimique possible, sinon, considérer chaque substance à part.

• Somme des concentrations individuelles rapportées aux VL correspondantes :C1/VL1 + C2/VL2 +…+Cn/VLn < 1

• Cas particulier des silices cristallines


Limites

• Sensé garantir la santé, mais les données toxicologiques chez l’animal ne sont pas toujours valables chez l’Homme, et effets aux faibles doses (CMR, Directive 67/548/CE modifiée +++) ?

• Les VL n’intègrent pas la pénibilité de certains travaux (ambiances chaudes ou froides…)

• Les VL doivent être considérées comme des objectifs minimaux ++++

• Tout n’est pas dosable…• Effet additif, multiplicatif ou mixte ou autre ?…


Autres systèmes de valeurs limites

• Etats-Unis– ACGIH (American Conference of Governmental

industrial Hygienists) : TLV (Threshold limit values)

– OSHA (Occupational Safety and Health Administration)

• Allemagne– DFG (Deutsche Forschungsgemeinschaft) : MAK

(max = VLE) et BAT (Biologischer Arbeitsstoff Toleranzwert : biol tolérance)

– BIA


Références

1. WWW.sante.gouv.fr2. www.INRS.fr (BIOTOX +++)3. http://www.ast67.org4. www.ineris.fr5. Valeurs limites d’exposition

professionnelle aux agents chimiques en France. INRS, aide mémoire techniques, ED 984, pp23.

http://www.sante.gouv.fr/

http://www.inrs.fr/

http://www.ast67.org/

http://www.ineris.fr/

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