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Étude de l'impact cardiorespiratoire de la pollution atmosphérique chez le rat vigile

Le rat vigile est soumis à l'inhalation d'atmosphères standardisées représentatives de la pollution atmosphérique urbaine

Description du tableau
Auteur(s) : LORIOT S
Organisme : UNIVERSITE ROUEN, INSERM, CONSEIL REGIONAL BASSE-NORMANDIE
Collection : Expertises
Description : décembre 2007 - 227 p.
Type de contenu : These
Disponibilité : Contacter le Centre de documentation de l’ADEME Angers (téléphone 02 41 20 41 89 / documentation@ademe.fr)
Gratuit

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Résumé : La qualité de l'air reste aujourd'hui un problème sanitaire et environnemental majeur. En milieu urbain, la pollution atmosphérique est principalement due au trafic automobile. Ses effets sur le système respiratoire humain sont bien documentés. Cependant, il est apparu qu'au-delà de ses effets pulmonaires, la pollution atmosphérique pouvait également exercer ses effets délétères sur le système cardiovasculaire. Les mécanismes qui lient pollution atmosphérique et troubles cardiovasculaires sont encore mal identifiés. Nos travaux ont consisté à mettre au point un modèle expérimental in vivo permettant d'étudier l'impact cardiorespiratoire de la pollution atmosphérique urbaine dans des conditions d'expositions semblables aux conditions d'exposition des populations. Un soin particulier a été apporté aux aspects méthodologiques tant au niveau du système d'exposition qu'au niveau de l'étude de la variabilité cardiaque. Nous avons ainsi mis au point un système d'exposition par inhalation de rats vigiles aux échappements Diesel à des concentrations environnementales. Des rats sains et des rats rendus insuffisants cardiaques (IC) par ligature coronaire ont été équipés de capteurs télémétriques permettant le suivi continu de leur activité électrique cardiaque et exposés aux échappements Diesel. La variabilité cardiaque de ces animaux a été suivie via le calcul de la durée moyenne des intervalles RR sinusaux, du SDNN (écart-type des intervalles RR sinusaux), du RMSSD (square root of the mean differences of successive NN intervals) et du HRVindex (intégrale de la courbe de distribution des intervalles RR sinusaux). D'un point de vue biologique, l'activité d'enzymes impliquées dans la défense de l'organisme contre le stress oxydant ont été suivi : catalase, super-oxyde dismutase, glutathion-S-transférases, glutathion peroxydase et glutathion réductase. L'inflammation a été suivie via le dosage du TNF-a plasmatique. Nous avons exposé des rats sains et des rats rendus insuffisants cardiaques aux échappements Diesel brut (phase particulaire + phase gazeuse) et filtrés (phase gazeuse uniquement) afin d'évaluer la contribution de la phase particulaire dans l'impact cardiaque des échappements Diesel. Les résultats obtenus ont montré la présence d'une inflammation systémique, s'accompagnant d'une baisse de la variabilité cardiaque et une augmentation du rythme cardiaque à la fois chez les rats sains et les rats insuffisants cardiaques qu'ils soient exposés aux échappements bruts ou aux échappements filtrés. Chez ces derniers, il est apparu de plus, une augmentation des troubles du rythme. Il est apparu que les effets observés étaient principalement le fait de la fraction gazeuse des échappements Diesel. Les rats sains et IC exposés à des échappements post-traités par catalyse d'oxydation ont également présenté une inflammation systémique accompagnée d'un stress oxydant d'importance. Le potentiel oxydant des échappements catalysés est apparu comme ayant des effets bradycardes et pro-arythmiques, tout particulièrement chez les rats insuffisants cardiaques. Les différentes configurations d'exposition nous ont permis de lier ces effets à la concentration de NO2 présente dans les échappements catalysés. En effet, la catalyse d'oxydation modifie la proportion de NO2 présente dans les gaz d'échappement en oxydant le NO des échappements bruts en NO2.Chez le cobaye exposé aux échappements Diesel, nous avons mis en évidence une baisse de la variabilité cardiaque et un allongement de l'intervalle QT. D'un point de vue méthodologique, nous avons constaté que le SDNN et le HRVindex n'étaient pas des paramètres des suivis de la variabilité cardiaque pertinents chez un animal vigile non contraint et que le RMSSD était beaucoup plus approprié. Nous avons également développé une technique d'identification et de quantification des évènements arythmiques par dynamique symbolique. Cette méthode permet de convertir chaque intervalle RR en symboles selon leur durée : les intervalles RR sinusaux sont codés par 1, les intervalles RR courts par 0 et les intervalles RR long par 2. Nous nous sommes ensuite intéressés à des séquences de quatre symboles. L'approche en dynamique symbolique permet l'identification et l'extraction des battements arythmiques nécessaires au calcul des paramètres HRV classiques (SDNN, RMSSD et HRV index) et nous a permis d'adopter un nouveau paramètre global de la variabilité de l'arythmicité cardiaque : l'indice de Shannon. Celui-ci permet une quantification et le suivi de l'arythmicité des individus. L'indice de Shannon présente à notre avis un intérêt certain en cardiologie clinique. Nos travaux ont donc permis de mettre au point un système d'exposition in vivo par inhalation représentatif du mode d'exposition des populations et de développer des outils permettant d'évaluer la variabilité cardiaque et l'arythmicité des individus. Nous avons mis en évidence une baisse de variabilité cardiaque chez les animaux exposés et l'effet arythmogène des échappements Diesel chez les rats insuffisants cardiaques. Les résultats ont montré que le potentiel oxydant des échappements Diesel catalysés particulièrement lié à la concentration de NO2 était un critère essentiel à l'impact cardiovasculaire de la pollution atmosphérique.

Détails

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Mots-clés : ETUDE EXPERIMENTALE, BIOLOGIE, TOXICOLOGIE, POLLUTION DE L'AIR, IMPACT SUR ANIMAL, IMPACT SUR LA SANTE, NO2, GAZOLE
Date de mise en ligne : décembre 2007
Date d'édition : décembre 2007
Langue : FR
Type de support : Autre format
Cible(s) concernée(s) : Entreprises et Monde Agricole, Recherche et Innovation
Public : Monde de la recherche