Surveillance des expositions - …€¦ · Par des tests sur des liquides biologiques Urines ou sang, généralement ... Valeurs de références

Surveillance biologique des

expositions

R Garnier

Surveillance biologique

de l'exposition

Définition (CEC-OSHA-NIOSH) Identification et mesure des substances de

l'environnement du poste de travail ou de leurs métabolites, dans les tissus, les excrétas, les sécrétions ou l'air expiré des salariés exposés, pour évaluer l'exposition réelle et le risque pour la santé de chacun d'entre eux, par comparaison à des références appropriées.

Signification Évaluation de l'exposition

Exemple : acide t,t-muconique et benzène

Évaluation de la dose interne Exemples : plombémie, cadmiurie

Évaluation de la dose biologiquement active Exemples : plomburie provoquée, adduits à l’ADN

Biométrologie : Avantages

Intégration des différentes voies d'absorption

Intérêt ++ quand la voie d'entrée respiratoire n'est pas très prépondérante

Exemples :

DMF, éthers de glycol et pénétration percutanée

Poussières d'oxydes ou de sels métalliques et ingestion


Prise en compte des conditions réelles d'exposition

Granulométrie des aérosols

Port de protections respiratoires / cutanées

Hygiène individuelle

Effort physique


Prise en compte des facteurs individuels

Maladies

Ex : dermatoses, pathologies hépatiques ou rénales, ostéoporose…

État physiologique

Ex : grossesse, allaitement

Habitudes

Ex : onychophagie, tabagisme

État nutritionnel

Ex : carence martiale


Prise en compte de toutes les sources d'exposition Professionnelles

Extra-professionnelles

Dans certains cas, prise en compte des expositions passées Ex : cadmiurie, plombémie

Biométrologie : limites

Inadaptée à la surveillance de l'exposition à des substances responsables d'effets locaux

Irritatifs

Allergiques

Inadaptée à la surveillance des effets de pics d'exposition

Irritants ou

Toxiques

Ex : HCN, HCHO, isocyanates

Surveillance biologique de

l’exposition

Mise en oeuvre

Connaissances préliminaires

nécessaires

De quoi répondre aux questions suivantes :

Quel(s) indicateur(s) ?

Où prélever ?

Quand prélever ?

Comment prélever et doser ?

Comment interpréter les résultats des dosages ?

Connaissances préliminaires

nécessaires

Toxicocinétique

Métabolisme

Mécanisme d'action

Corrélations

Indicateur / exposition externe

Indicateur / effets toxiques

Toxicocinétique

Absorption Voies, cinétique…

Exemple : HAP absorption respiratoire vs absorption percutanée

Distribution Variations comparées des concentrations

Sanguines / urinaires

Et au niveau des organes cibles

En fonction des modalités de l'exposition

Métabolisme Site, systèmes enzymatiques impliqués

Métabolites Exemple : benzène

Pourquoi préférer acide t,t-muconique urinaire à phénol urinaire ou benzène sanguin

Toxicocinétique

Élimination Voies, forme (produit inchangé/métabolites), cinétique…

Demi-vie t 1/2 longue (> 100 heures)

horaire prélèvement : indifférent

ex : plombémie

t 1/2 = 20 – 100 heures prélèvement fin de poste, fin de semaine

ex : acide trichloracétique

t 1/2 = 2 – 10 heures prélèvement fin de poste, n'importe quel jours

ex : acide butoxyacétique

t 1/2 < 2 heures pas représentatif d'un poste

ex : styrène sanguin, dichlorométhane sanguin

Mécanisme d'action

Identification d'indicateurs d'effets

Exemples :

plomb et métabolisme de l'hème

organophosphorés et cholinestérases

Corrélations

Indicateur de l’exposition externe

Surveillance de l’environnement

Indicateur biologique de l’exposition

Indicateur biologique d’effet

Surveillance médicale Surveillance médicale

VLEP

VLB

Au terme de

cette pré-évaluation

Choix d'un indicateur

paramètre mesuré

milieu

Choix du mode de prélèvement

horaire

durée

Choix de la méthode de dosage

Biométrologie :

précautions d’emploi

Fiabilité du prélèvement Contamination externe

Matériel

Anticoagulant

Coagulation

Horaire du prélèvement Repas et concentration sanguine des substances

liposolubles

Concentration sanguine d'un solvant fin de poste vs début de poste

Concentrations urinaires de F- de fin de poste / début

de poste

Biométrologie :


Fiabilité de la conservation

Évaporation

Adsorption sur les parois du tube

Absorption par les parois du tube ou le bouchon

Précipitation des urates ou des phosphates dans les urines

Facilitée par froid et prolifération bactérienne

Co-précipitation de nombreuses substances inorganiques

Hémolyse

redistribution

Substances chimiquement instables (ex : acide phénylglyoxylique)

Biométrologie :


Fiabilité du dosage

Spécificité de la méthode de dosage

exemples :

As total ou Asi + MMA + DMA

Ethylène glycol : colorimétrie/GC

Colorimétrie : acide hippurique, acide méthyl-hippurique

Sensibilité de la méthode de dosage

Exemple :

Platine : SAA/ICP-MS

Biométrologie :


Fiabilité du dosage Contrôles internes de qualité

BPL (guide ISO25) Guide décrit objectifs de qualité, organisation du

laboratoire, responsabilités des personnels, procédures techniques et administratives

Vérification du respect des procédures par audits internes

Contrôle interne de qualité Échantillons de référence

Échantillons biologiques certifiés

Dosés en même temps que chaque série

Contrôles interlaboratoires

Contrôles externes de qualité

Organisés par divers organismes ou sociétés savantes

Contrôles de l'AFSSAPS

Plomb, sang ; 3 contrôles par an

ROBENS Institute, Guildford, Surrey, UK

Sérum : aluminium, cuivre, sélénium, or, zinc

Sang : plomb, cadmium

Urines : cadmium, mercure

Contrôles mensuels

Finlande (FIOH)

Urines : acide muconique, acide mandélique, acide trichloracétique, acide méthylhippurique, 2,5-hexanedione…


Centre de Toxicologie du Québec

Sérum : aluminium, cuivre, sélénium, zinc

Sang : plomb, cadmium, mercure

Urines : arsenic, cadmium, chrome, fluor, mercure

Contrôles bimensuels

Laboratoires de biochimie, Hôpital de Poitiers

Plasma : aluminium

Eau : aluminium

Sciences de la santé au travail, Ottawa, Canada

Cheveux : mercure


Analyse à intervalles réguliers

Échantillons préparés et distribués par l’organisateur

Les laboratoires participant ignorent les concentrations réelles dans les échantillons distribués

L’organisateur centralise les résultats et détermine la valeur réelle la plus probable (valeur cible) pour chaque échantillon

Il compare les résultats de chaque laboratoire aux valeurs cibles

Biométrologie :


Variabilité intrinsèque de la méthode de dosage

Exemple du plomb

Un bon laboratoire

peut faire une erreur de

10-20 µg/l sur plombémie < 200 µg/l

Biométrologie :


Variabilité intrinsèque de l'indicateur mesuré Exemple de la BuChE et de l'AChE

AChE : variabilité = 2,4-39,5 %

BuChE : variabilité = 3-46 %

Ne tenir compte que des abaissements ≥ 30 %

Éviction si ≥ 30 % + signes cliniques

Éviction si ≥ 50 %, même en l'absence de signe clinique

IBE utilisable pour surveillance individuelle seulement si sa variabilité intrinsèque est inférieure à la variation due à l'exposition minimale induisant des effets toxiques.

Biométrologie :


Causes d'erreurs liées à l'individu exposé

Facteurs génétiques

Facteurs physio-pathologiques

Biométrologie :



Facteurs génétiques

Sensibilité augmentée aux effets toxiques, non décelée par l'indicateur

Exemples

Déficit G6PD / Exposition à amine aromatique / Concentration urinaire de l'amine

Activités ALDH et ADH des asiatiques / Exposition à l'éthanol / Ethanolémie

Biométrologie :



Facteurs physio-pathologiques

Insuffisance hépatique ou rénale / métabolite urinaire

BuChE pendant grossesse

Asthme / Exposition aux organophosphorés / AChE ou BuChE

Induction cyt P450 (alcool, barbiturique) sous estimation de l'exposition au n-hexane par mesure n-hexane sanguin

Biométrologie :


Causes d'erreurs liées à des co-expositions

Autres sources de l'indicateur mesuré

Exemples :

phénol urinaire

acide hippurique

arsenic total

Modifications de la cinétique et / ou du métabolisme

Exemples :

compétitions éthanol/méthanol/trichloréthylène/toluène/éthylène glycol

induction par éthanol du métabolisme de nombreuses substances

Biométrologie :


Interaction styrène-alcool

Influence d’une prise d’alcool sur l’élimination urinaire d’acide mandélique

Biométrologie :


Interaction métabolique

m-xylène-aspirine

Xylène

100 ppm x 4 heures

Aspirine

1,5 gramme

Biométrologie :


Acceptabilité

Coût

Technicité

Contraintes pour le travailleur exposé

Surveillance des effets précoces

Précautions d’emploi

Surveillance des effets

biologiques précoces

Définition Mesure et évaluation d'effets biologiques précoces dus à

une substance de l'environnement du travail, dont le lien avec une altération de la santé n'est pas nécessairement établi, dans un but d'appréciation de l'exposition ou du risque sanitaire, par comparaison à des normes de référence.

Exemples Plomb : ALAD, ALAU, ZPP

Organophosphorés : AChE, BuChE


précoces

Par des tests sur des liquides biologiques Urines ou sang, généralement

Ou par d'autres examens complémentaires Imagerie, épreuves fonctionnelles, etc...

Par des tests spécifiques ou non Exemples

cholinestérases

hémogramme

transaminases

protéinurie

trouble du métabolisme des porphyrines...

Toujours par des examens complémentaires ciblés sur le risque


précoces

Examens complémentaires ciblés sur le risque Hémogramme

Seulement quand il y a un risque hématologique identifié

Seulement si l'hémogramme est un bon test pour déceler précocement les effets attendus

Bilan hépatique Seulement pour le dépistage d'effets hépatotoxiques

attendus en raison de substances précisément identifiées

Quels examens complémentaires ? ALT – AST généralement suffisants

GGT à employer avec prudence


précoces

Examens complémentaires ciblés sur le risque

Bilan rénal

Seulement en cas d'exposition à des substances néphrotoxiques

quels examens complémentaires ?

Suffisamment sensibles et spécifiques

Créatininémie, azotémie : initialement oui mais inutile de les répéter souvent

Dépistage précoce d'une atteinte glomérulaire : microalbuminurie

Dépistage précoce d'une atteinte tubulaire : protéinurie de faible PM

-1-microglobuline ou retinol-binding protein (RBP) plutôt que 2-microglobuline

enzymurie : pas pour surveillance individuelle


l’exposition

Mise en oeuvre

Évaluation initiale des risques

Permet d’identifier les individus susceptibles de bénéficier d’une surveillance biologique de l’exposition

Couplée ou non à des prélèvements d’atmosphère

Permet de constituer des groupes homogènes d’exposition


l’exposition

Décidée et organisée par le médecin du travail

Après information de l’employeur et des travailleurs concernés

Sur les objectifs de cette surveillance

Les individus concernés

Le cas échéant, leur répartition en groupes homogènes d’exposition

Sur les protocoles de prélèvement et d’analyse

Les contraintes qui en résultent

Sur le coût de la surveillance

Sur les modalités de rendu des résultats


l’exposition

Organisation

Prélèvements

Organisés par le médecin du travail

En collaboration avec le laboratoire préleveur

Qui n’est pas toujours celui qui dose

De sorte à éviter les erreurs liées à un prélèvement inadéquat

Voir plus haut

Dûment étiquetés

Identité et date de naissance de l’intéressé

Date et heure du prélèvement

Acheminement des prélèvements vers le laboratoire d’analyse

Idem


l’exposition

Organisation

Prélèvements et leur acheminement

Accompagnés de :

Prescription du médecin du travail

Fiche de suivi médical

Identification de l’intéressé

Date et heure du prélèvement

Renseignements utiles

Informations médicales (antécédents, effets éventuels de l’exposition)

Informations sur les conditions de travail

Éventuels facteurs de confusion (co-expositions, médicaments, habitudes, etc.)

Eléments d’identification de l’échantillon

Type de dosage à réaliser : produit et milieu, moment

de prélèvement préconisé

---------------------------------------------------------------------

Nom de l’entreprise (coordonnées administratives)

Nom du médecin du travail (coordonnées, tel, e-mail)

--------------------------------------------------------------------

Nom du prescripteur (coordonnées, tel, e-mail)

Date de prescription :

---------------------------------------------------------------------

Nom, prénom du sujet :

Date de naissance :

Sexe tabagisme (F, NF, ExF)

--------------------------------------------------------------------

Nom du préleveur

Qualité du préleveur

Date du prélèvement :

Heure du prélèvement :

Date d’envoi

Date d’analyse Mode de transport

Horaire de travail le jour du prélèvement

Heure de début de poste :

Heure de fin de poste:

Fiche d’activité professionnelle

Secteur d’activité :

Poste de travail :

Ancienneté au poste :

Activité de travail (description) :

:

Activité de la veille :

Produits utilisés (nom, quantité, durée de manipulation) :

Protection collective : type de ventilation, ….

Protections individuelles : respiratoire, cutanée (type,

neuve, usagée, …)


l’exposition

Analyse des résultats


Surveillance biologique de l’exposition

Expression des résultats

en fonction du temps

par gramme de créatinine

ajustement à une gravité constante

Expression des résultats

Vitesse d'excrétion : la meilleure expression de l'élimination urinaire

pas facilement utilisable

Concentration sur échantillons dépend de la prise de liquides

correction par concentration créatinine

pas si créat < 0,3 g/L

pas si créat > 3 g/L

correction par densité urinaire

pas si < 1,010

pas si > 1,030


Choix de valeurs de références

normes (population générale ; population de travailleurs exposés)

valeur de référence individuelle

(ex. BuChE)

début exposition/fin exposition

(ex acide hippurique)

Valeurs de références

Population générale Exemples : PCB, PCDD-PCDF

Populations de travailleurs exposés Exemple : plombémie

Population générale < 100 µg/L

Travailleurs Surveillance renforcée dès 200 (M) ou 100 (F) µg/L

Valeur limite en milieu de travail

400 (M) et 300 (F) µg/L

Valeurs de références

Valeur de référence individuelle

BuChE

Variabilité interindividuelle ++

Détermination d'une valeur individuelle de référence

avant exposition au risque

ou après 3 semaines d'éviction

au moins 2 dosages successifs en moins de 2 semaines

Valeur de référence :

D1 + D2 (+ D3)

2 (3)

Utilisation réglementaire d’IBE

Plomb

Insecticides organophosphorés

Monoxyde de carbone

Plomb

Indicateur biologique d'exposition

Plombémie

VLB (contraignante) : 300 (F) ou 400 (M) µg/L

Surveillance renforcée quand > 100 (F) ou 200 (M) µg/L

Indicateur d'effets précoces

ALA

ZPP

Organophosphorés

TRG 34 - TRA 11

Syndrome biologique caractérisé par un abaissement significatif de l'acétyl-cholinestérase globulaire et de la butyryl-cholinestérase plasmatique

Oxyde de carbone

TRG 64 - TRA 40 Syndrome associant céphalées, nausées, asthénie et vertiges,

(chez des individus exposés à l'oxyde de carbone) confirmé par la présence dans le sang d'un taux d'oxyde de carbone supérieur à 1,5 ml pour 100 ml

Par ailleurs VGF :

CO : 0,7 ml pour 100 ml de sang, fin de poste

HbCO : 3,5 %, fin de poste

BEI : idem

BAT :

HbCO = 5 %, en fin de poste

Valeurs de référence

en milieu de travail

Listes d'indicateurs biologiques publiées dans plusieurs pays.

VG (France) et BEI (USA)

niveaux mesurables quand exposition à VME (TLV)

dépassement modéré n’implique pas risque pour la santé

BAT (Allemagne)

valeurs plafonds : en deçà, pas d'effet attendu

généralement, plus élevées que VGF et BEI

Valeurs guides françaises

Document INRS

Jusqu’en 1997, groupe d'experts sous le patronage du Ministère du travail

Actuellement CES Anses

BIOTOX

Biotox http://www1.inrs.fr/

http://www1.inrs.fr/


l’exposition

Interprétation des résultats

Cas des mélanges

Si les substances considérées ont un effet additif

On peut appliquer la règle d’additivité


l’exposition

Restitution des résultats


Restitution individuelle A l'intéressé

Par le médecin du travail

Avec des explications sur la signification des résultats

Avec des conseils de prévention, si nécessaires

Conservation dans le dossier médical

Transmis sur attestation d’exposition au départ de l’établissement Pour agents chimiques très toxiques, toxiques, nocifs,

corrosifs, irritants, sensibilisants


Restitution individuelle Comparaison de chaque résultat individuel

À la VLB Aux résultats antérieurs Aux résultats des autres personnes exposées En tenant compte de :

fluctuation des niveaux d’exposition incertitude de la technique d’échantillonnage et de

dosage

Il est possible d’interpréter ces résultats en

fonction de plages de niveaux de risques.


3 seuils Actions à envisager

R < seuil 1 En l’absence d’évolution notable des conditions de travail, aucune mesure de réduction des risques n’est nécessaire

seuil 1< R < seuil 2 Étude détaillée du poste de travail.

Réalisation éventuelle d’autres examens complémentaires

Identification de mesures de réduction des risques possibles

R > seuil 2 Arrêt de l’exposition

Mise en place de mesures de réduction des risques avant la reprise de l’activité

Contrôle de leur efficacité


Restitution collective Au CHSCT et à l’employeur

Après information individuelle de chacun des travailleurs concernés

Distribution de l’exposition du groupe Maximum, minimum, moyenne + écart-type,

médiane, quartiles, etc.

Probabilité de dépassement d’une valeur seuil

Proposition actions correctives

Contrôles de ces actions grâce à biométrologie

Restitution collective

7 7 7 7 N =

GHE2 GHE1

40

30

20

10

Début poste

Fin poste

1

2

VLB


1 9 1 9 1 9 1 9 1 9 1 9 N =

1 5

1 0

5

0

8 1

3

8

1 1

2 7

1 9

1 9

1 1

2004 1999 2000 2001 2002 2003

VLB


3 plages GHE1 GHE2

R < seuil 1 n1 cas n2 cas

seuil 2< R < seuil 1 x1 cas x2 cas

R > seuil 2 y1 cas y2 cas


l’exposition

Budgétisation

Budgétisation

• Coût des analyses biologiques prescrites en médecine du travail • analyses faisant partie de la nomenclature des actes de

biologie médicale : • Plomb sanguin, protoporphyrine zinc, aluminium

plasmatique et urinaire, cuivre sérique, monoxyde de carbone...

• Tarif unique

• autres cas : • Facturation libre dépendant de la technique analytique et

du nombre d’échantillons traités par série.

• Le coût d’une analyse peut varier d’un facteur 5 ou 10

Budgétisation

Imputation des coûts

Dans l’état actuel des textes réglementaires, imputation à l’employeur des examens de surveillance biologique des expositions pas prévue

Article R 241- 52 relatif aux examens complémentaires prescrits par le médecin du travail n’évoque que ceux nécessaires

À la détermination de l’aptitude médicale

Dépistage des contre-indications

Au dépistage des maladies à caractère professionnel

Au dépistage des maladies dangereuses pour l’entourage

Frein important au développement de la surveillance biologique

Documents

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