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Les nanoparticules : un enjeu majeur pour la santé au travail ?

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Résumé

Les particules ultra-fines offrent des caractéristiques liées à des risques de santé pour les opérateurs. Cet ouvrage aborde les aspects des propriétés physico-chimiques, les voies de pénétration dans l'organisme, les données toxicologiques, les paramètres chimiques de la toxicité, les oxydes simples et complexes, les particules à base de carbone.


  • Contributeur(s)
  • Éditeur(s)
  • Date
    • DL 2007
  • Notes
    • Notes bibliogr. Glossaire
  • Langues
    • Français
  • Description matérielle
    • 1 vol. (701 p.) : ill., couv. ill. en coul. ; 24 cm
  • Collections
  • Sujet(s)
  • ISBN
    • 978-2-86883-995-4
  • Indice
  • Quatrième de couverture
    • Les nanoparticules

      Un enjeu majeur pour la santé au travail ?

      Sous le vocable de nanoparticules sont classés des objets dont la taille est inférieure à 100 nanomètres mais dont la provenance et la destination sont très diverses. Les nanoparticules manufacturées représentent aujourd'hui un enjeu technologique et économique majeur pour les sociétés développées. Elles permettent des innovations de rupture dans de nombreux domaines : santé, énergie, information, transports...

      Leur développement très rapide, l'insuffisance de dispositifs réglementaires spécifiques et les inconnues concernant leur toxicité pour l'Homme ont provoqué des réactions d'inquiétude devant des risques qui semblaient nouveaux, en tout cas mal connus. Cette inquiétude s'est cristallisée autour de premiers résultats toxicologiques (nanotubes de carbone...) et sur le corpus d'études indiquant une pathogénicité pour l'Homme des particules ultra-fines provenant de processus de chauffage ou de combustion (diesel...) présentes depuis toujours sur les lieux de travail et dans l'environnement.

      L'objet de cet ouvrage est de fournir aux scientifiques et aux préventeurs un état des connaissances scientifiques sur les nanoparticules leur permettant d'avancer dans leurs recherches ou dans leurs propositions d'amélioration de la santé publique et/ou au travail.

      Les nanoparticules. Un enjeu majeur pour la santé au travail ? aborde les points suivants :

      • généralités ;
      • caractérisation et origines de ces aérosols ;
      • voies de pénétration dans l'organisme ;
      • données de toxicologie issues de l'environnement ;
      • quelques cas concrets : oxydes simples ou complexes, particules à base de carbone.

      Benoît Hervé-Bazin, chargé de mission auprès de la direction scientifique de l'Institut national de recherche et de sécurité, a dirigé et coordonné l'écriture de cet « Avis d'experts », réalisé à l'initiative de l'INRS, en regroupant la participation d'experts de différents horizons : Bice Fubini, professeur de chimie à l'université de Turin ; François Gensdarmes, spécialiste des aérosols à l'IRSN ; Marie-Claude Jaurand, directeur de recherche à l'INSERM ; Ghislaine Lacroix, toxicologue à l'INERIS ; Dominique Lison, professeur de toxicologie à l'université catholique de Louvain ; Dominique Thomas, spécialiste en filtration des aérosols à l'université de Nancy et des experts de l'INRS : Stéphane Binet, Dominique Lafon, Annie Laudet et Frédérique Roos (toxicologues) ; Denis Bémer et Olivier Witschger (spécialistes des aérosols) ; Denis Ambroise et Nicole Massin (épidémiologistes) ; Bruno Courtois et Benoît Hervé-Bazin (ingénieurs chimistes).

  • Tables des matières
    • Les nanoparticules
      Un enjeu majeur pour la santé au travail ?
      Benoît Hervé-Bazin
      Inrs
      EDP Sciences
      • Avant-propos3
      • Préambule7
      • Les auteurs16
      • Introduction19
      • 1. Pourquoi choisir « les particules ultra-fines » ?19
      • 1.1. Une question en émergence20
      • 1.2. Des données nombreuses, mais de grandes zones d'ombre...23
      • 1.3. Des enjeux très importants pour la prévention27
      • 2. Pourquoi un tel intérêt pour les particules ultra-fines ?29
      • 3. Portée, limites et organisation de l'ouvrage32
      • 3.1. Définition des particules ultra-fines (PUF)32
      • 3.2. Sélection et analyse des références33
      • 3.3. Plan de l'ouvrage34
      • 3.4. Conseils et avertissements finaux35
      • Bibliographie36
      • Chapitre 1. Généralités sur les particules ultra-fines45
      • 1. Définition d'un aérosol ultra-fin45
      • Bibliographie48
      • 2. Comportement physique des particules ultra-fines (PUF)49
      • Introduction49
      • 2.1. Domaine moléculaire49
      • 2.2. Mouvement des particules52
      • 2.3. Coagulation des particules60
      • 2.4. Les phénomènes de nucléation, d'évaporation et de condensation63
      • 2.5. Dépôt des particules65
      • Conclusion69
      • Bibliographie70
      • 3. Filtration des aérosols72
      • Introduction72
      • 3.1. Efficacité d'un filtre et de ses facteurs73
      • 3.2. Évolution des performances du filtre au cours du colmatage82
      • 3.3. Équipements de protection respiratoire84
      • Conclusion86
      • Bibliographie87
      • 4. Généralités sur les propriétés de surface89
      • 4.1. Rôle de la surface dans les interactions particules/matière vivante89
      • 4.2. Évaluation de la surface91
      • 4.3. Propriétés de surface impliquées dans la réponse biologique92
      • 4.4. Particularités des PUF par rapport aux particules micrométriques93
      • 4.5. Agglomération des particules93
      • Bibliographie94
      • 5. Aperçus pour quelques autres propriétés95
      • 5.1. Solubilité95
      • 5.2. Agrégation/désagrégation97
      • 5.3. Translocation et taille101
      • Chapitre 2. Caractérisation et sources des aérosols ultra-fins105
      • 1. Caractérisation physique des particules ultra-fines105
      • 1.1. Paramètres pour la caractérisation physique des particules (taille, forme, quantité)106
      • 1.2. Méthodes de caractérisation des particules ultra-fines dispersées dans l'air118
      • 1.3. Éléments pour la caractérisation de l'exposition professionnelle135
      • Conclusion139
      • Bibliographie139
      • 2. Aérosols ultra-fins dans l'environnement143
      • Introduction143
      • 2.1. Sources de particules dans l'atmosphère143
      • 2.2. Granulométrie de l'aérosol atmosphérique146
      • 2.3. Évolution de l'aérosol atmosphérique149
      • 2.4. Cas particuliers d'aérosols ultra-fins dans l'atmosphère151
      • Conclusion154
      • Bibliographie154
      • 3. Aérosols ultra-fins en milieux professionnels157
      • Introduction157
      • 3.1. Catégories et terminologie161
      • 3.2. Émissions secondaires liées à certains procédés industriels162
      • 3.3. Fabrication et manipulation de matériaux connus à structure nanométrique176
      • 3.4. Fabrication et manipulation de nouveaux matériaux (nanomatériaux)181
      • Conclusion185
      • Bibliographie186
      • Chapitre 3. Voies de pénétration dans l'organisme191
      • 1. Inhalation et dépôt dans les voies respiratoires191
      • 1.1. Voies respiratoires192
      • 1.2. Inhalation des particules195
      • 1.3. Dépôt des particules inhalées196
      • Conclusion215
      • Bibliographie215
      • 2. Clairance pulmonaire. Distribution et devenir dans l'organisme217
      • 2.1. Tractus respiratoire supérieur218
      • 2.2. Arbre trachéobronchique218
      • 2.3. Région alvéolaire218
      • 2.4. Distribution et translocation221
      • Bibliographie225
      • 3. Particules ultra-fines et pénétration par la voie cutanée229
      • 3.1. Dioxyde de titane TiO2231
      • 3.2. Oxyde de zinc ZnO235
      • 3.3. Données de pénétration cutanée relatives à d'autres PUF237
      • 3.4. Aperçu synthétique des publications240
      • 3.5. Discussion243
      • Conclusion247
      • Bibliographie249
      • 4. Pénétration au cerveau par la voie nasale257
      • Introduction - Le passage d'espèces chimiques vers le cerveau257
      • 4.1. Passage d'éléments métalliques dans l'encéphale - Cas du manganèse (résumé)261
      • 4.2. Passage d'autres espèces chimiques au cerveau via les fosses nasales267
      • 4.3. Discussion273
      • Conclusion277
      • Bibliographie277
      • Chapitre 4. Données de toxicologie issues de l'environnement283
      • 1. Études expérimentales (domaine de l'environnement)283
      • Introduction283
      • 1.1. Toxicologie de la pollution atmosphérique particulaire globale (PM10 et PM2,5)285
      • 1.2. Fraction ultra-fine de la pollution particulaire296
      • Conclusion générale299
      • Bibliographie300
      • 2. Études épidémiologiques des effets sur la santé des particules ultra-fines environnementales306
      • Introduction306
      • 2.1. Types d'études306
      • 2.2. Principaux résultats des études portant sur les fractions particulaires PM10 et PM2,5307
      • 2.3. PUF et études épidémiologiques309
      • Synthèse319
      • Bibliographie321
      • Annexe - Tableaux de synthèse323
      • 3. Données humaines en conditions d'exposition contrôlée325
      • 3.1. Contexte325
      • 3.2. Études de dosimétrie327
      • 3.3. Essais cliniques (effets inflammatoires dus à l'inhalation de PUF)332
      • 3.4. Discussion et conclusion337
      • Bibliographie340
      • 4. Pollution particulaire environnementale, particules ultra-fines et cancer342
      • Bibliographie345
      • Chapitre 5. Quelques cas concrets (1) : oxydes simples ou complexes349
      • 1. Oxyde de zinc350
      • Bibliographie354
      • 2. Dioxyde de titane355
      • 2.1. TiO2 non ultra-fin (rappels résumés)356
      • 2.2. TiO2 ultra-fin (seul ou en comparaison)359
      • Conclusion373
      • Bibliographie375
      • 3. Silices amorphes379
      • Introduction379
      • 3.1. Silices amorphes synthétiques380
      • 3.2. Silices amorphes sous-produits de la métallurgie (fumées de silice)383
      • 3.3. Propriétés toxicologiques expérimentales des silices amorphes385
      • 3.4. Données toxicologiques rapportées chez l'homme397
      • Conclusion402
      • Bibliographie403
      • 4. Fumées de soudage407
      • Introduction407
      • 4.1. Effets sur la santé humaine410
      • 4.2. Données expérimentales415
      • Discussion418
      • Conclusion420
      • Bibliographie421
      • Chapitre 6. Quelques cas concrets (2) : particules à base de carbone423
      • 1. Toxicité des particules ultra-fines de noirs de carbone (Cas n° 1333-86-4)423
      • 1.1. Définition et structure physicochimique423
      • 1.2. Production424
      • 1.3. Propriétés chimiques et physiques425
      • 1.4. Niveaux d'exposition atmosphérique en milieux de travail427
      • 1.5. Propriétés toxicologiques des noirs de carbone428
      • 1.6. Toxicité du noir de carbone ultra-fin432
      • 1.7. Toxicocinétique et biodisponibilité444
      • Conclusion444
      • Bibliographie446
      • 2. Pollution particulaire diesel et toxicité449
      • 2.1. Généralités sur les émissions diesels449
      • 2.2. Toxicologie de la pollution particulaire diesel452
      • Conclusion465
      • Bibliographie466
      • 3. Fullérènes472
      • 3.1. Nature472
      • 3.2. Production473
      • 3.3. Propriétés physicochimiques474
      • 3.4. Utilisations475
      • 3.5. Propriétés toxicologiques475
      • Commentaires480
      • Bibliographie482
      • 4. Nanotubes de carbone485
      • 4.1. Nature, production, utilisations486
      • 4.2. Toxicité in vitro487
      • 4.3. Toxicité cutanée et oculaire489
      • 4.4. Toxicité pulmonaire490
      • Conclusion494
      • Bibliographie495
      • Chapitre 7. Discussion (1). Particules ultra-fines : propriétés physicochimiques et activité biologique499
      • 1. Propriétés de surface et réactivité des PUF499
      • 1.1. Rôle de la surface dans la génération des radicaux libres499
      • 1.2. Rôle des propriétés de surface dans l'interaction avec des macromolécules biologiques506
      • 1.3. Effet des dimensions des particules dans l'interaction avec les cellules et dans l'adsorption des protéines514
      • 1.4. Rôle de la surface spécifique des PUF sur l'intensité et la spécificité de la réponse biologique517
      • Bibliographie522
      • 2. Étude critique du rôle des paramètres physiques dans l'activité biologique530
      • Introduction530
      • 2.1. Contexte des études toxicologiques visant à déterminer les paramètres des PUF pertinents pour l'évaluation de leurs effets physiopathologiques531
      • 2.2. Bilan des données expérimentales sur le(s) paramètre(s) les plus représentatifs de l'effet observé (rôle de la surface, de la masse, du nombre)534
      • 2.3. Données expérimentales sur le rôle des radicaux libres548
      • 2.4. Commentaires sur les critères d'évaluation des dommages biologiques potentiels utilisés dans les différentes études551
      • Bibliographie555
      • Chapitre 8. Discussion (2). Paramètres chimiques de la toxicité des particules ultra-fines561
      • 1. Rôle des substances adsorbées561
      • Introduction générale sur les propriétés physicochimiques des particules561
      • 1.1. Rôle des constituants chimiques adsorbés dans la toxicité des particules563
      • 1.2. Rôle du corps de la particule versus les composés chimiques adsorbés567
      • Conclusion568
      • Bibliographie569
      • 2. Hydrocarbures aromatiques polycycliques adsorbés572
      • 2.1. Contexte572
      • 2.2. Caractérisation physicochimique des particules carbonées574
      • 2.3. Cinétique et métabolisme (homme et animaux)575
      • 2.4. Études expérimentales sur le rôle des HAP dans les effets physiopathologiques des particules de carbone581
      • Conclusion584
      • Bibliographie587
      • 3. Part des métaux dans la toxicité des particules591
      • Bibliographie596
      • 4. Nature de la substance598
      • Bibliographie602
      • 5. Particules microniques et particules ultra-fines du même matériau : quels changements ?604
      • 5.1. Aspects toxicocinétiques605
      • 5.2. Aspects toxicodynamiques607
      • Bibliographie609
      • Chapitre 9. Discussion (3) et conclusions615
      • 1. Quelle applicabilité de ces connaissances à l'homme ?615
      • 1.1. Contexte615
      • 1.2. Éléments du dossier616
      • 1.3. Applicabilité et prévention622
      • Conclusion626
      • Bibliographie627
      • 2. Quelles mesures de prévention définir ou envisager ?630
      • Introduction : mesures générales de prévention (VDI, 2004)630
      • 2.1. Mesures générales de prévention sur les lieux de travail632
      • 2.2. Risques d'incendie ou d'explosion634
      • Bibliographie634
      • 2.3. Filtration et prévention635
      • 2.4. Valeurs limites d'exposition professionnelle635
      • Bibliographie651
      • Conclusions générales657
      • 1. Dangers et risques présentés par les particules ultra-fines : synthèse et questionnements657
      • 1.1. Définition des PUF et contexte de cet ouvrage657
      • 1.2. Pénétration des PUF dans l'organisme658
      • 1.3. Synthèse et discussion sur les déterminants de la toxicité des PUF660
      • 1.4. Quelles mesures de prévention, de précaution ?667
      • 1.5. Quelles pistes de recherche ?668
      • 1.6. Observations finales669
      • Bibliographie669
      • 2. Conclusions et recommandations du groupe de travail671
      • 2.1. Contexte d'ensemble671
      • 2.2. Identification des nanoparticules672
      • 2.3. Suivi des nanoparticules (« traçabilité »)672
      • 2.4. Métrologie672
      • 2.5. Risques toxicologiques673
      • 2.6. Prévention, précaution673
      • 2.7. Besoins de recherches674
      • 3. Pistes de recherches en hygiène et sécurité au travail674
      • 3.1. Améliorer la connaissance des procédés de fabrication et des produits fabriqués675
      • 3.2. Améliorer nos capacités métrologiques et nos connaissances techniques675
      • 3.3. Développer les connaissances toxicologiques676
      • 3.4. Développer des mesures de prévention adaptées aux PUF679
      • 3.5. Optimiser nos stratégies de résolution de difficultés680
      • Bibliographie681
      • Annexe - Quelques rapports sur les nanoparticules683
      • Table des abréviations686
      • Glossaire689

  • Origine de la notice:
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    Niveau 3 - Médecine