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Dioxyde d'azote (10102-44-0)
Introduction
Dernière vérification le 29/03/2024
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Informations générales
Dernière vérification le 29/03/2024
Identification
Numero CAS
10102-44-0
Nom scientifique (FR)
Dioxyde d'azote
Nom scientifique (EN)
Autres dénominations scientifiques (FR)
Autres dénominations scientifiques (Autre langues)
Code EC
233-272-6
Code SANDRE
-
Numéro CIPAC
-
Formule chimique brute
\(\ce{ NO2 }\)
Code InChlKey
Code SMILES
[O]N=O
Familles
Familles chimiques
Classification CLP
Type de classification
Harmonisée
ATP insertion
CLP00/ATP01
Description de la classification
Classification harmonisée selon réglement 1272/2008 ou CLP
Mention du danger - Code | H270 |
---|---|
Mention du danger - Texte | Peut provoquer ou aggraver un incendie ; comburant |
Classe(s) de dangers | Gaz comburants |
Libellé UE du danger | - |
Limites de concentration spécifique |
STOT SE 3; H335: C ≥ 0,5 % |
Facteur M | - |
Estimation de toxicité aigüe | - |
Mention du danger - Code | H314 |
---|---|
Mention du danger - Texte | Provoque de graves brûlures de la peau et de graves lésions des yeux. |
Classe(s) de dangers | Corrosion / Irritation cutanée |
Libellé UE du danger | - |
Limites de concentration spécifique |
STOT SE 3; H335: C ≥ 0,5 % |
Facteur M | - |
Estimation de toxicité aigüe | - |
Mention du danger - Code | H330 |
---|---|
Mention du danger - Texte | Mortel par inhalation |
Classe(s) de dangers | Toxicité aiguë |
Libellé UE du danger | - |
Limites de concentration spécifique |
STOT SE 3; H335: C ≥ 0,5 % |
Facteur M | - |
Estimation de toxicité aigüe | - |
Physico-Chimie
Dernière vérification le 29/03/2024
Généralités
Poids moléculaire
46.01 g/mol
Tableau des paramètres
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Bibliographie
Comportement et devenir dans les milieux
Dernière vérification le 29/03/2024
Matrices
Atmosphère
A température ambiante, le NO est instable, et réagit avec l’oxygène pour former du NO2 (INRS, 1996).
Le NO2 est présent en phase gazeuse dans l’atmosphère. Il réagit avec les radicaux hydroxyles, et subit des réactions photochimiques conduisant à la formation d’ozone (HSDB, 1998).
Milieu eau douce
Dans l’eau, le NO2 réagit pour donner de l’acide nitrique (HSDB, 1998).
Milieu terrestre
Dans les sols humides, le NO2 réagit pour donner de l’acide nitrique (HSDB, 1998).
Persistance
Biodégradabilité
Sans objet
Atmosphère
La demi-vie du NO2 dans l’air est estimée à 35 h pour la réaction avec les radicaux hydroxyles (HSDB, 1998).
Conclusion sur la persistance
La demi-vie du NO2 dans l’air est estimée à 35 h pour la réaction avec les radicaux hydroxyles (HSDB, 1998).
Bioaccumulation
Organismes aquatiques
Aucune mesure expérimentale permettant de déterminer les facteurs de bioconcentration ou de bioaccumulation des oxydes d'azote dans les organismes aquatiques n’a pu être trouvée dans la littérature.
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Organismes terrestres
Aucune mesure expérimentale permettant de déterminer les facteurs de bioconcentration ou de bioaccumulation des oxydes d'azote dans les organismes aquatiques n’a pu être trouvée dans la littérature. Lorsque les oxydes d'azote pénètrent dans les tissus des végétaux, ils sont rapidement métabolisés et ne s'accumulent pas. L’absorption par les feuilles des végétaux est probablement dominante pour le monoxyde et le NO2 (OMS IPCS, 1997).
Conclusion sur la bioaccumulation
Aucune mesure expérimentale permettant de déterminer les facteurs de bioconcentration ou de bioaccumulation des oxydes d'azote n’a pu être trouvée dans la littérature. Lorsque les oxydes d'azote pénètrent dans les tissus des végétaux, ils sont rapidement métabolisés et ne s'accumulent pas.
Bibliographie
Toxicologie
Dernière vérification le 29/03/2024
Introduction
L'ensemble des informations et des données toxicologiques provient de diverses monographies publiées par des organismes reconnus pour la qualité scientifique de leurs documents (INERIS, 2004a,b ; INRS, 2006 ; Lauwerys, 1999 ; OMS, 2000a, 2000b, 2010 ; OMS IPCS, 1997 ; US EPA, 1993, 2016). Les références bibliographiques aux auteurs sont citées pour permettre un accès direct à l’information scientifique mais n’ont généralement pas fait l’objet d’un nouvel examen critique par les rédacteurs de la rubrique.
Le NO est naturellement présent dans l’organisme : c’est un important médiateur physiologique, notamment pour la vasodilatation des vaisseaux sanguins.
Toxicocinétique
Chez l'homme
Absorption
La principale voie d’exposition au monoxyde et NO2 est l’inhalation.
Chez l’homme en bonne santé, exposé à des mélanges de monoxyde et de NO2 contenant 545 à 13 500 µg.m-3 (0,29 à 7,2 ppm) de NO2 pour une courte durée (non précisée), le taux d’absorption est de 81 à 90 % lors d’une respiration normale et peut atteindre 91-92 % au cours d’un exercice physique (Wagner, 1970 ; Bauer, et al., 1986).
La faible hydrosolubilité du NO2 lui permet de pénétrer profondément dans le tractus respiratoire. Toutefois, la cinétique d'absorption de ce toxique apparaît déterminée beaucoup plus par sa réactivité chimique que par sa solubilité. De plus, l'absorption du NO2 au niveau pulmonaire est saturable et très dépendante de la température, suggérant que les réactions avec les constituants de la surface pulmonaire représentent un important, voire unique mécanisme de l'absorption. A des concentrations inférieures à 10 ppm (19 100 µg.m-3), cette absorption suit une cinétique de premier ordre. Le NO2 est un oxydant qui induit une lipoperoxydation des membranes des cellules alvéolaires (Lauwerys, 1999 ; Sagai et Ichinose, 1987). Des concentrations de 2 à 17 ppm (3 760 à 32 470 µg.m-3) s'avèrent être sub-létales pour les cellules alvéolaires de type I et les cellules épithéliales ciliées.
Lors de la pratique d’exercice physique, la respiration est plus orale et la pénétration au niveau des voies aériennes inférieures est augmentée (US EPA, 1993 ; Berglund, 1993 ; Advisory group on the medical aspects of air pollution episodes, 1993 ; Verein Deutscher Ingenieure, 1985 ; Wagner, 1985).
Distribution
Après absorption, le NO2 est transformé en acide nitrique puis en ions nitrites dans la circulation sanguine et induit la formation de méthémoglobine selon une relation dose-dépendante linéaire (Troncy et al., 1997).
Élimination
La majeure partie des ions nitrites est excrétée dans l’urine par les reins.
Chez l'animal
Absorption
Inhalation
Une part importante de la quantité de NO2 inhalé est éliminée au niveau du nasopharynx (environ 40 à 50 % chez le chien et le lapin) (Yokoyama, 1968).
Des études de modélisation des concentrations de NO2 dans les voies respiratoires supérieures et inférieures ont montré des niveaux plus élevés chez l’homme que chez le rat ou le chien. A contrario, ces études ont montré que les concentrations alvéolaires étaient plus faibles chez l’homme que chez le rat et le chien pour une même exposition (OMS, 2010).
Voie orale
Aucune donnée n’a été identifiée.
Voie cutanée
Aucune donnée n’a été identifiée.
Métabolisme
Les données sont similaires à celles décrites chez l’homme
Élimination
Les données sont similaires à celles décrites chez l’homme
Synthèse
Chez l’homme, la principale voie d’exposition au NO2 est l’inhalation. Le NO2 pénètre profondément dans le tractus respiratoire, du fait de sa faible hydrosolubilité. Le taux d’absorption est de 81 à 90 %. Après absorption, il est transformé en acide nitrique (HNO3) puis ions nitrites (NO2-) dans la circulation sanguine et provoque la formation de méthémoglobine. L’élimination, sous forme d’ions nitrites, est majoritairement urinaire.
Chez le chien et le lapin, le NO2 inhalé est éliminé en grande partie au niveau du nasopharynx.
Toxicité aiguë
Chez l'homme
Inhalation
Le NO2 est un irritant des muqueuses respiratoires.
L'intoxication aiguë au NO2 évolue généralement en trois phases (Lauwerys, 1999 ; INERIS, 2004a,b) :
- une irritation plus ou moins intense des muqueuses oculaires et respiratoires avec larmoiement, toux, dyspnée et nausées possibles. Cette phase d'irritation régresse rapidement dès la fin de l'exposition et peut passer inaperçue ;
- une période de rémission plus ou moins asymptomatique de 6 à 24 heures ;
- le développement d'un œdème pulmonaire associé à une détresse respiratoire, de la toux, une dyspnée et de la fièvre et pouvant être déclenché par un effort très léger tel que la marche.
S'il n'est pas fatal, l'épisode aigu peut évoluer vers la guérison totale ou être suivi par l'apparition d'une bronchiolite oblitérante entraînant des séquelles fonctionnelles importantes (liées à la fibrose ou l'emphysème).
Plusieurs cas d’expositions aiguës lors d’expositions accidentelles et/ou professionnelles sont décrits dans la littérature (Grayson, 1956 ; Lowry et Schuman, 1956 ; Zwemer et al., 1992 ; Milne, 1969 ; Norwood et al., 1966 ; Tse et Bockman, 1970 ; Jones et al., 1973 ; Douglas et al., 1989 ; Bauer et al., 1998). Bien souvent les données sont incomplètes, compte tenu des circonstances de survenue de l’exposition ; leur analyse est présentée dans un document de l’INERIS (2004a).
Les études réalisées en milieu contrôlé apportent des données plus précises notamment en ce qui concerne les conditions exactes de l’exposition (durée, concentrations, co-expositions).
Chez le volontaire sain
Les effets du NO2 pour des expositions à des concentrations supérieures à 1 880 µg.m-3 (1,0 ppm) ont été examinés au cours de nombreuses études. Les premiers travaux ont mis en évidence une augmentation de la résistance bronchique pour des concentrations supérieures à 2 820 µg.m-3 (1,5 ppm) chez les volontaires sains (Abe, 1967 ; Von Nieding et al., 1970, 1973, 1979 ; Von Nieding et Wagner, 1977). Bien que Beil et Ulmer (1976) aient montré une faible mais statistiquement significative augmentation de la résistance pulmonaire totale (RT) après 2 heures d’exposition à des concentrations supérieures à 4 700 µg.m-3 (supérieure ou égale à 2,5 ppm) de NO2, la réponse n’est augmentée de manière appréciable que lors d’une élévation de la concentration en NO2 de 9 400 à 14 100 µg.m-3 (5,0 à 7,5 ppm). Ainsi, la réactivité à l’acétylcholine est augmentée lors d’une exposition à 14 100 µg.m-3 (7,5 ppm) pendant 2 heures ou à 9 400 µg.m-3 (5 ppm) pendant 14 heures, mais pas après 2 heures à des concentrations supérieures ou égales à 9 400 µg.m-3 (5 ppm).
Une augmentation des marqueurs de l’inflammation (cytokines et neutrophiles) a été rapportée dans les lavages bronchoalvéolaires de sujets exposés pendant 4 heures à 3 760 µg.m-3 (2 ppm) sans effet durable sur la fonction pulmonaire (Hesterberg, 2009).
En revanche, certains auteurs ne retrouvent aucun effet lors d’expositions à des concentrations élevées de NO2. Ainsi, une exposition de 75 minutes à la concentration de 7 520 µg.m-3 (4,0 ppm) de NO2 chez des sujets pratiquant un exercice physique n'induit pas de modification de la résistance bronchique (Linn et al., 1985b). Aucune altération de la mécanique ventilatoire n’est observée chez 18 volontaires sains non fumeurs exposés à la concentration de 2 ppm (3 760 µg.m-3) de NO2 ou de l'air pendant 60 minutes à une semaine d'intervalle (Mohsenin, 1988). Cependant, une augmentation statistiquement significative (20 %) de la réactivité bronchique a été observée. Goings et al. (1989) n’observent pas d‘effet sur la mécanique ventilatoire ou de résistance bronchique à la métacholine lors d’une exposition à des concentrations de 1 880, 3 760 ou 5 640 µg.m-3 (1, 2 ou 3 ppm) 2 h/j, 3 jours consécutifs.
Des volontaires sains non fumeurs, sans antécédents de pathologie respiratoire ont été exposés deux fois au NO2 pendant 3 heures à 2 semaines d'intervalle (Frampton et al., 1991).
Un premier groupe a été exposé à une concentration constante de 1 128 µg.m-3 (0,60 ppm), le second à un niveau de base de 94 µg.m-3 (0,05 ppm) avec des pics de 15 minutes à 3 760 µg.m-3 (2 ppm) et le troisième groupe à une concentration constante de 2 820 µg.m-3 (1,5 ppm). Des périodes de 10 minutes d'exercice ont été pratiquées toutes les 30 minutes au cours de l'exposition. Aucune modification de la mécanique ventilatoire n’est observée. Aucune modification de la réactivité bronchique n'est enregistrée pour les expositions continue à 1 128 µg.m-3 (0,6 ppm) ou avec des pics de 3 760 µg.m-3 (2 ppm). Cependant, l'exposition à 2 820 µg.m-3 (1,5 ppm) de NO2 induit une augmentation de la réactivité des voies aériennes.
Pour des concentrations inférieures à 1 880 µg.m-3 (1,0 ppm) de NO2 aucun effet n’est généralement rapporté sur la fonction pulmonaire et la réactivité bronchique chez l’individu en bonne santé (Beil et Ulmer, 1976 ; Folinsbee et al., 1978 ; Hackney et al., 1978 ; Kerr et al., 1979 ; Sackner et al., 1980 ; Toyama et al., 1981 ; Kulle, 1982 ; Hazucha et al., 1982, 1983 ; Stacy et al., 1983 ; Kagawa, 1986 ; Adams et al., 1987 ; Drechsler-Parks et al., 1987 ; Drechsler-Parks, 1987 ; Boushey et al., 1988 ; Morrow et Utell, 1989 ; Frampton et al., 1989, 1991 ; Kim et al., 1991).
Chez les asthmatiques
Avol et al.,(1988) ont étudié un groupe de sujets présentant un asthme modéré à sévère, exposés à des concentrations de 564 à 1 128 µg.m-3 (0,3 et 0,6 ppm) de NO2 pendant 2 heures et pratiquant un exercice physique modéré. Aucun changement du volume maximum expiré en une seconde (VEMS) et de la résistance bronchique (Raw) n’est observé. Les résultats des épreuves de bronchoconstriction au froid révèlent une réponse légère lors d’une exposition à 564 µg.m-3 (0,3 ppm) mais pas à 1 128 µg.m-3 (0,6 ppm). Dans une autre étude, toujours pour une exposition à 564 µg.m-3 (0,3 ppm) on observe une diminution du VEMS, de la capacité vitale et du débit expiratoire de pointe mais pas de la réponse aux épreuves de bronchoconstriction au froid (Avol et al., 1989).
Roger et al.,(1990) ont étudié les effets du NO2 sur des sujets présentant un asthme modéré. Dans une première expérimentation, 12 sujets ont été exposés à 564 µg.m-3 (0,3 ppm) pendant 110 minutes, comprenant 3 périodes de 10 minutes d’exercice. A l’issue de la première période d’exercice, une diminution du VEMS est observée et perdure jusqu’à la fin de la période d’exposition. Dans l’expérimentation suivante, portant sur 21 sujets dont 6 issus de la première expérimentation, les volontaires ont été exposés à des concentrations de 282, 564 et 1 128 µg.m-3 (0,15, 0,30 et 0,60 ppm) de NO2 pendant 75 minutes, comprenant 3 périodes de 10 minutes d’exercice. Aucune modification de la fonction pulmonaire ou de la réactivité bronchique à la métacholine, dans les 2 heures suivant la fin de l’exposition, n’est rapportée.
Des sujets asthmatiques ont été exposés à des concentrations de 230, 460 et 910 µg.m-3 (0,12, 0,24 et 0,48 ppm) de NO2 pendant 20 minutes (Bylin et al., 1985). Pour l’ensemble des concentrations étudiées, une modification de la résistance bronchique est observée, mais pas de modification du volume courant et du débit expiratoire.
A la plus forte concentration, une augmentation de la réactivité bronchique à l’histamine est observée. Chez les sujets, atteints d’un asthme modéré, exposés pendant 30 minutes à des concentrations de 260, 510 et 1 000 µg.m-3 (0,14, 0,27 et 0,53 ppm) il n’y a pas de modification statistiquement significative de la résistance des voies aériennes mais une tendance à la diminution tout au long de l’exposition pour l’ensemble des concentrations étudiées (Bylin et al., 1988). Il y a une augmentation statistiquement significative de la réactivité bronchique à l’histamine uniquement après 30 minutes d’exposition à 510 µg.m-3 (0,27 ppm).
Linn et al.,(1985b) ainsi que Linn et Hackney (1984) ont exposé des sujets présentant un asthme modéré à une concentration de 7 520 µg.m-3 (4,0 ppm) de NO2 pendant 75 minutes, avec 2 périodes de 15 minutes d’exercice physique. Aucune modification de la fonction respiratoire n’est observée, seule la résistance bronchique tend à diminuer légèrement.
De nombreuses autres études ont été réalisées et Folinsbee (1992) propose une méta-analyse de vingt d’entre elles afin d’évaluer les modifications de la réactivité bronchique lors d’une exposition au NO2. Sur l’ensemble des 355 individus considérés, 59 % des asthmatiques présentent une augmentation de la réactivité bronchique lors de l’exposition au NO2. Même si ces effets sont observés pour des expositions à des concentrations de 380 µg.m-3 (0,2 ppm) voire même pour des concentrations inférieures, aucune relation dose-effet n’est rapportée entre 350 et 1 150 µg.m-3 (0,2 et 0,6 ppm).
La synthèse bibliographique menée par le California Air Resources Board (1992) a montré sur la base de plusieurs études d’expositions contrôlées, l’absence d’effets chez les asthmatiques pour des expositions à des niveaux proches de celui de l’air ambiant : 0,25 ppm (464 μg.m-3) pendant 1 heure. Il est notamment fait référence à l’étude de Bauer et al. (1986) qui a montré que la réactivité et les spasmes bronchiques provoqués par l’air froid sont potentialisés par l’exposition à 0,3 ppm (0,6 mg.m-3) de NO2 pendant 30 minutes chez des volontaires asthmatiques soumis à des exercices physiques. Si au repos, le NO2 n’a pas eu d’effet significatif sur la fonction pulmonaire, une baisse significative du volume expiratoire maximal sur 1 seconde (FEV1) et de la capacité vitale forcée (réduite à 60 %) a été décrite après 10 minutes d’exercice. Un retour à des valeurs normales a été décrit après une heure de repos. D’autres auteurs rapportent une absence d’effet sur la réactivité bronchique de patients asthmatiques exposés à ces concentrations (Rubinstein et al., 1990; Avol et al., 1988; Roger et al., 1990). Le rapport cite également d’autres études d’expositions contrôlées, comme celles de Kleinman et al. (1983) ou de Orehek et al. (1976) qui décrivent des effets sur la réactivité bronchique respectivement à partir de 0,2 ppm (382 μg.m-3) (2 heures) pour la première et 0,1 ppm (191 μg.m-3) (1 heure pour la seconde), ou encore une absence d’effet à des concentrations égales ou inférieures à 0,25 ppm (464 μg.m-3) toujours sur des sujets asthmatiques (Hazucha et al., 1983; Jorres et al., 1991).
Toutefois, la métaanalyse de Goodman et al., 2009, montrent une légère augmentation de la réactivité des voies aériennes chez des asthmatiques, à partir de 188-360 μg.m-3 (OMS, 2010).
Sujets atteints d’une maladie respiratoire obstructive chronique
Von Nieding et al.,(1980) ont montré que la réponse des sujets atteints d’une maladie respiratoire obstructive chronique est similaire à celle des individus en bonne santé pour des expositions au NO2 à des concentrations de 9 400 à 15 040 µg.m-3 (5 à 8 ppm) pendant au moins 5 minutes. Une augmentation de la résistance bronchique est rapportée pour des expositions supérieures ou égales à 3 760 µg.m-3 (2,0 ppm) (von Nieding et Wagner, 1979).
Une faible diminution du VEMS est rapportée chez des sujets atteints d’une maladie respiratoire obstructive chronique, exposés à 564 µg.m-3 (0,3 ppm) de NO2 pendant 3,75 h et pratiquant un exercice physique (Morrow et Utell, 1989). Cette diminution est du même ordre de grandeur que celle observée chez les sujets en bonne santé. En revanche, aucun effet n’est observé lors d’une exposition de 1 heure aux concentrations de 940, 1 880 et 3 760 µg.m-3 (0,5, 1,0 et 2,0 ppm) de NO2 chez des patients atteints d’une maladie respiratoire obstructive chronique (Linn et al., 1985a).
Une réaction inflammatoire se développe au niveau des voies aériennes supérieures et inférieures.
10 sujets ont été exposés pendant 4 heures à 2 ppm (3 760 µg.m-3) de NO2 en alternant des phases de 15 minutes de repos et d'exercice (Devlin et al., 1992). L’analyse des liquides de lavage broncho-alvéolaire montre un afflux de polynucléaires neutrophiles et une modification de l'activité phagocytaire des macrophages témoignant d'une inflammation modérée du tractus respiratoire.
Des volontaires sains non fumeurs ont été exposés pendant 240 minutes à 2 ppm (3 760 µg.m-3) de NO2 (Blomberg et al., 1997). Une exploration de la fonction respiratoire (biopsies, lavages broncho-alvéolaires) a été effectuée 1,5 ou 6 heures après l'exposition. Les résultats de cette étude montrent une inflammation neutrophilique des voies aériennes associée à une augmentation de la sécrétion d'interleukine IL-8 mais sans signe de recrutement de cellules inflammatoires au niveau des muqueuses proximales de l'appareil respiratoire. L'inflammation est localisée principalement dans les bronchioles terminales et les alvéoles.
L'impact du NO2 sur l'activité muco-ciliaire bronchique a été étudié chez 24 volontaires sains non-fumeurs, sans antécédents de pathologies respiratoires par bronchoscopie optique (Helleday et al., 1995). Un premier groupe a été exposé 20 minutes à 1,5 ppm (2 865 µg.m-3) et l'investigation a été effectuée 45 minutes après. Le second groupe a été placé dans les mêmes conditions mais exposé à 3,5 ppm (6 685 µg.m-3). Pour le troisième groupe, l'exploration a été réalisée 24 heures après 4 heures d'exposition à 3,5 ppm (6 685 µg.m-3). Pour les deux premiers groupes, aucune activité ciliaire n'est détectée 45 minutes après l'exposition. En revanche, pour le troisième groupe, une augmentation significative de l'activité ondulatoire ciliaire est observée. Les auteurs concluent que des expositions de courte durée (4 heures) au NO2 provoquent une réduction importante de l'activité ciliaire bronchique avec un retour à la normale au cours des 24 heures suivant l'exposition.
Voie orale
Aucune donnée n’a été identifiée.
Voie cutanée
Aucune donnée n’a été identifiée.
Synthèse
Chez l’homme, le NO2 entraine une réaction inflammatoire au niveau des voies aériennes ; les asthmatiques constituent le groupe de la population le plus sensible.
Chez l'animal
Inhalation
Les CL50 sont comprises entre 67 et 1 880 ppm (128 et 3 591 mg.m-3) pour des durées d’exposition de 5 à 240 minutes. Il n’existe pas de différence de sensibilité importante entre les espèces. En effet, si la CL50 chez le rat est de 830 ppm (1 587 mg.m-3) et celle de la souris de 1 880 ppm (3 591 mg.m-3) pour une exposition de 5 minutes (MacEwen et Vernot, 1970), une autre étude rapporte une CL50 de 110 ppm (210 mg.m-3) chez le rat et de 99 ppm (189 mg.m-3) chez la souris pour une exposition de 60 minutes (Book, 1982).
Les principaux effets rapportés sont des atteintes respiratoires correspondant à des irritations, une détresse respiratoire (Carson et al., 1962), une augmentation de la fréquence respiratoire (Murphy et al., 1964), une hyperplasie épithéliale (Schnizlein et al., 1980 ; Stavert et Lehnert, 1990), une augmentation de la réactivité bronchique (Silbaugh et al., 1981) et une inflammation (Stavert et Lehnert, 1990). Il est également rapporté une immunodépression transitoire chez le rat exposé à 26 ppm (50 mg.m-3) pendant 24 heures (Schnizlein et al., 1980), une atteinte des cellules spléniques et thymiques chez la souris exposée à des concentrations de 20 - 40 ppm (38 - 76 mg.m-3) pendant 12 heures (Hidekazu et Fujio, 1981).
Chez l’animal exposé quelques heures à de faibles concentrations (entre 0,075 et 1,88 mg.m-3), les études n’ont montré que des effets légers (principalement des altérations du métabolisme pulmonaire) (ANSES, 2013).
Voie orale
Aucune donnée n’a été identifiée.
Voie cutanée
Aucune donnée n’a été identifiée.
Synthèse
Chez l’animal, les oxydes d’azote sont de puissants irritants respiratoires capables d’entraîner de graves lésions pulmonaires (vasodilatation artérielle pulmonaire, bronchodilation, œdème pulmonaire). Il n’existe pas de différence de sensibilité importante entre les espèces.
Toxicité à doses répétées
Effets généraux
Chez l'homme
Inhalation
Exposition à l’air intérieur
Chez les enfants
D’après les études réalisées en Angleterre dans les années 1970, il a été montré que les enfants vivant dans des habitations équipées d’un four à gaz présentaient des symptômes respiratoires plus marqués que ceux vivant dans des habitations équipées d’un four électrique. Les premières études ont permis de classer les sources d’exposition mais présentent peu de données chiffrées d’exposition.
Dans certaines d’entre elles, les mesures ont été pratiquées sur une sous population de l’étude et pendant une courte période d’exposition ou chez une population proche de l’étude mais dont les individus n’étaient pas inclus dans l’étude elle-même (Ackermann-Liebrich et Rapp, 1999).
De nombreuses études ont été réalisées pour identifier les symptômes et les pathologies induites par une exposition au NO2 chez les enfants. L’hypothèse selon laquelle le NO2 peut altérer la santé en augmentant la vulnérabilité aux pathologies infectieuses aiguës a été bien étudiée chez les enfants même si les pathologies respiratoires représentent la majorité des maladies de l’enfance. Ces pathologies seraient à l’origine de prédispositions à des maladies respiratoires chroniques d’apparition plus tardives (Samet et al., 1983).
Une revue et une méta-analyse ont été réalisées par l’US EPA (Hasselblad et al., 1992) afin de résumer les résultats des différentes études lors d’expositions au NO2 dans l’air intérieur et l’effet de celui-ci sur les pathologies respiratoires chez l’enfant âgé de moins de 12 ans (Dijkstra et al., 1990 ; Ekwo et al., 1983 ; Keller et al., 1979 ; Melia et al., 1977, 1978, 1979, 1982 ; Neas et al., 1990 ; Ogston et al., 1985 ; Ware et al., 1984). Les résultats des différentes études sont relativement concordants, et un odds ratio de 1,2 a été estimé soit une augmentation de 20% des pathologies chez les enfants vivant dans des habitations équipées de four à gaz. Cette augmentation correspond à une augmentation de l’exposition de 30 µg.m-3 (0,016 ppm) de NO2. Les niveaux d’exposition correspondent à des moyennes hebdomadaires. Dans ces études, il n’est pas possible de différencier les expositions chroniques à des pics répétés de celles correspondant à un bruit de fond élevé. Cette méta-analyse est basée sur des études réalisées chez des enfants scolarisés ; deux des études incluses dans la méta-analyse n’ont pas observé d’effets chez les enfants.
Depuis cette méta-analyse, d’autres études ont été publiées. Une étude réalisée aux Pays Bas sur 1 000 enfants scolarisés, dans laquelle les niveaux de NO2 ont été mesurés dans la cuisine, la salle à manger et la chambre à coucher montre un effet légèrement négatif sur les paramètres de la fonction respiratoire (Brunekreef et al., 1990).
Deux études prospectives réalisées aux États Unis sur 900 et 1 200 enfants, suivis respectivement pendant les 12 ou 18 premiers mois, ne montrent pas d’augmentation de la fréquence des symptômes respiratoires ou des pathologies chez les enfants vivant dans des habitations équipées d’un four à gaz (Aldous et al., 1996 ; Samet et al., 1993).
En Australie une étude sur 14 000 familles avec de jeunes enfants a montré une association entre l’utilisation de four à gaz naturel et l’asthme, cette association n’a pas été retrouvée pour les autres sources d’exposition au NO2 (four à pétrole, feux de bois,…)(Volkmer et al., 1995).
Une autre étude australienne a mesuré les concentrations en NO2 dans les classes de 388 enfants scolarisés pendant les heures d’école au cours de la période de chauffe.
De plus, les parents de ces enfants ont été équipés d’appareils de mesure au cours de 4 soirées. Des expositions à des pics de 1 heure à au moins 150 µg.m-3 (0,078 ppm) ont été mesurés dans les habitations comprenant un four à gaz. Une augmentation de la toux et de l’absentéisme scolaire est rapportée chez ces enfants (Pilotto et al., 1997).
D’autres études (Emenius et al., 2003 ; Magnus et al.,1998 et Esplugues et al., 2011), portant sur une population d’enfants ne présentant pas d’antécédents familiaux d’asthme, ne montrent pas d’association significative entre une exposition au NO2 mesuré dans l’air intérieur (niveaux médians ou moyens respectivement de 13, 15 et 20 μg.m-3)et l’apparition de pathologies respiratoires chez l’enfant. A l’inverse, les études de Neas et al., 1991 et Li et al., 2006 ont pu établir une interaction significative entre des concentrations 20 μg.m-3 et l’apparition de pathologies respiratoires sur une population d’enfants comparable.
Sur les enfants à risque, c'est-à-dire dont au moins un membre de la fratrie est asthmatique, 3 études (Garrett et al.,1998 ; Belanger et al., 2003 ; van Strien et al., 2004) montrent une association significative entre les symptômes respiratoires et une exposition au NO2 sur le long terme (moyenne d’exposition supérieures à 20 μg.m-3).
Chez les adultes
Plusieurs études n’ont pas retrouvé d’augmentation des symptômes respiratoires chez les adultes vivant dans des habitations équipées de four à gaz (Jarvis et al., 1996 ; Ostro et al., 1993 ; Viegi et al., 1992). Une étude anglaise sur 1 800 jeunes adultes a trouvé une réduction de la fonction pulmonaire chez les femmes mais pas chez les hommes (Jarvis et al., 1996).
Il existe une différence dans les résultats obtenus dans les études d’exposition au NO2 présent dans l’air intérieur chez les jeunes enfants, les enfants scolarisés ou chez les adultes. Les études prospectives pour des expositions chroniques ne montrent pas d’effet chez les jeunes enfants alors que les études réalisées chez les enfants scolarisés ou les adultes montrent une augmentation légère pas toujours statistiquement significative des symptômes et des pathologies. Cette différence pourrait être dépendante d’un temps de latence pour l’apparition des effets induits soit par le gaz soit par le NO2 (Ackermann-Liebrich et Rapp, 1999).
Chez les personnes atteintes de maladies respiratoires, et les adultes de plus de 65 ans, plus sensibles aux effets du NO2, des effets sanitaires plus sévères que pour la population générale se manifestent pour un niveau d’exposition d’air intérieur inférieurs à la valeur guide long terme proposée par l’OMS en 2010 (40 μg.m-3) (ANSES, 2013).
Exposition à l’air extérieur
Chez les enfants
Les études d’exposition à l’air extérieur les plus complètes ont été réalisées chez les enfants parce qu’ils se déplacent le plus souvent dans un périmètre restreint compris entre la maison et l’école.
Les études chez les enfants comprennent une estimation des expositions au NO2 non seulement à partir de mesures issues d’une centrale fixe mais également à partir de mesures in situ ou d’estimation du trafic au niveau des voies de circulation les plus proches. Il a été montré un allongement de la durée des symptômes respiratoires associé à l’augmentation des moyennes annuelles d’exposition au NO2 (Braun-Fahrländer et al., 1992), une augmentation de la fréquence des hospitalisations pour des pathologies respiratoires (Walters et al., 1995) et une augmentation des traitements en milieu hospitalier pour des pathologies de l’appareil respiratoire inférieur lors d’expositions vie entière au NO2. Dans ce dernier cas, les effets n’ont été observés que chez les filles (Pershagen et al., 1995).
Des résultats similaires ont été observés dans des écoles suisses au sein de 10 communautés, où les ratios pour la toux chronique et les infections respiratoires, comme la bronchite ou la pneumonie, sont associés à une élévation des moyennes annuelles de NO2. Par ailleurs, les pathologies allergiques, comme l’asthme ou le rhume des foins, ne semblent pas associées aux expositions au NO2 (Braun-Fahrländer et al., 1997).
Chez l’adulte
Une étude prospective de cohorte fournit une estimation des expositions individuelles sur une période de 10 ans pour plus de 6 000 Californiens (Abbey et al., 1993). Les estimations sont basées sur les sources d’exposition à l’intérieur des habitations et dérivées à partir du style de vie et des caractéristiques de l’habitation et de la concentration moyenne de l’air ambiant fournie par les trois points de mesure les plus proches de l’habitation. Les expositions individuelles au NO2 ne sont pas associées à une augmentation du risque de bronchites obstructives chroniques (risque relatif de 1,26, intervalle de confiance à 95 % de 0,58-4,33 pour une augmentation de 93 µg.m-3 (0,048 ppm)) mais devient statistiquement significatif lorsque les expositions au NO2 mesurées dans l’air extérieur prennent uniquement en compte la moyenne des points de mesures de la ville (p=0,05, RR non communiqué). Cette différence semble liée à la différence entre le NO2 comme indicateur de pollution de l’air intérieur versus comme traceur de la pollution lié au trafic automobile.
Synthèse
Les enfants exposés au NO2 dans l’air intérieur ont des symptômes respiratoires plus marqués et des prédispositions à des maladies respiratoires chroniques d’apparitions plus tardives, sans pour autant qu’il y ait une augmentation de leur fréquence. Les études chez les adultes n’ont pas montré d’augmentation de la fréquence des symptômes respiratoires.
Les enfants exposés au NO2 dans l’air extérieur montrent un allongement de la durée des symptômes respiratoires. Pour les adultes, la corrélation entre exposition et pathologies respiratoires chroniques n’est pas claire.
Chez l'animal
Inhalation
Les effets sur le système immunitaire correspondent à une atteinte des macrophages alvéolaires, de l’immunité humorale ou médiée par les cellules et d’interactions avec les agents infectieux.
Les macrophages alvéolaires prélevés par lavage broncho-alvéolaire chez des babouins exposés à 3 760 µg.m-3 (2,0 ppm) de NO2 8 heures par jour, 5 jours par semaine, pendant 6 mois présentent une réponse altérée aux facteurs d’inhibition de la migration libérés par les lymphocytes sensibilisés (Greene et Schneider, 1978). La migration des macrophages alvéolaires est inhibée ce qui réduit leur capacité fonctionnelle de défense de l’organisme.
Richter et Damji (1988) ont montré que le pourcentage de lymphocytes T est diminué dans la rate des souris AKR/cum exposées pendant 7 semaines (7 h/j, 5 j/sem) à des concentrations de 470 µg.m-3 (0,25 ppm) de NO2. Le pourcentage de lymphocytes T matures « auxiliaire/inducteur » (CD4) et de lymphocytes T « cytotoxique/suppresseur » (CD8) est également plus faible dans la rate des animaux exposés. Il n’y a pas de modification dans les pourcentages de cellules « natural killer » ou de cellules T matures. Pour des expositions allant jusqu’à 36 semaines, il a été montré une diminution du nombre de lymphocytes T CD4 mais pas des lymphocytes T CD8 (Richter et Damji, 1990). Le développement de lymphomes spontanés est plus lent chez les animaux exposés au NO2 que chez les témoins non exposés.
La souris C57BL/6J exposée à des concentrations de NO2 de 658 µg.m-3 (0,35 ppm) 7 h/j, 5 j/sem pendant 12 semaines présente une diminution du pourcentage du nombre total de lymphocytes T matures mais n’altère aucune des sous populations lors d’expositions de 36 semaines à des concentrations de 470 µg.m-3 (0,25 ppm) (Richters et Damji, 1988).
Chez le singe, une exposition de 2 mois à 9 400 µg.m-3 (3,5 ppm) de NO2 induit une augmentation de la prédisposition aux infections bactériennes (Henry et al., 1969).
Des souris ont été exposées de manière continue ou intermittente (6 ou 18 h/j) à une concentration de 940 µg.m-3 (0,5 ppm) de NO2 pendant 12 mois (Ehrlich et Henry, 1968). Aucune modification de la résistance aux infections à Klebssiella pneumonia n’est observée au cours du premier mois. Cependant, les souris exposées en continu présentent une diminution de la résistance à l’agent infectieux à 3, 6, 9 et 12 mois, traduisant un effet immunosuppresseur.
Les mécanismes d’hypersensibilité aux infections ne sont pas connus ; cependant il se pourrait qu’ils soient liés à une altération du système de destruction intra-cellulaire des microorganismes due à des dysfonctionnements des macrophages alvéolaires (Shlesinger et al., 2000).
Les effets sur la biochimie pulmonaire correspondent à une peroxydation lipidique associée à une altération des systèmes de défense anti-oxydants, pouvant générer un stress oxydant.
Des rats ont été exposés en continu à 75, 750 et 7 520 µg.m-3 (0,04, 0,4 et 4,0 ppm) de NO2 pendant 9 ou 18 mois (Sagai et al., 1984). Une lipoperoxydation est mise en évidence par la mesure d’éthane exhalé après 9 mois d’exposition aux concentrations les plus faibles. Pour les deux temps d’exposition, les niveaux de résidus SH liés à des protéines sont augmentés pour la concentration de 752 et de 7 520 µg.m-3 (0,4 et 4,0 ppm).On observe une diminution de l’activité GSH peroxydase et une augmentation de l’activité glucose-6-phosphate déshydrogénase. L’activité glutathion peroxydase est également diminuée chez les rats exposés à 752 µg.m-3 (0,4 ppm) pour une exposition de 18 mois. Une diminution des activités de l’aryl S-transférase et de l’aralkyl S-transférase est observée après 18 mois d’exposition à 752 µg.m-3 (0,4 ppm) de NO2.
Ces effets ne sont pas retrouvés pour les activités 6-phosphogluconate déshydrogénase, superoxyde dismutase ou disulfure réductase. Des expositions plus courtes (4 mois) aux concentrations de 752 et 7 520 µg.m-3 (0,4 et 4,0 ppm) altèrent également le système anti-oxydant (Ichinose et Sagai, 1982).
Effets sur la mécanique ventilatoire
Des souris ont été exposées en continu (7j/sem, 23h/j) à des expositions de 376 µg.m-3 (0,2 ppm) de NO2 avec deux fois par jour (5 j/sem) une heure d’exposition à 1 500 µg.m-3 (0,8 ppm) pendant 32 et 52 semaines (Miller et al., 1987). Les souris exposées à de l’air pur ou au niveau de fond de 376 µg.m-3 (0,2 ppm) de NO2 servent de témoins. Chez les souris exposées aux pics de NO2, on observe une diminution de la capacité vitale et de la compliance pulmonaire.
Des rats âgés de 60 jours ont été exposés à 940 µg.m-3 (0,5 pm) de NO2, 22 h/j, 7j/sem avec un pic de 2 heures à 2 820 µg.m-3 (1,5 ppm) de NO2, 5 j/sem pendant 78 semaines (Tepper et al., 1993). Aucun effet sur la fonction pulmonaire n’est observé entre la 1ère et la 52e semaine d’exposition. Après 78 semaines d’exposition, la capacité vitale forcée (CVF) et la fréquence respiratoire sont diminuées.
Des rats âgés de 1 jour ou 7 semaines ont été exposés à des concentrations de base de 940, 1 880 et 3 760 µg.m-3 (0,5, 1,0 et 2,0 ppm) de NO2 avec deux fois par jour un pic de 1 heure de 3 fois la concentration de base pendant 1, 3 et 7 semaines (Stevens et al., 1988). Chez les nouveau-nés, la capacité vitale et la compliance pulmonaire augmentent à 3 semaines, mais pas à 6 semaines, pour des expositions aux concentrations de 1 880 µg.m-3 et 3 760 µg.m-3 (1 et 2 ppm) de NO2 en présence de pics. Chez les jeunes rats adultes, la compliance pulmonaire diminue après 6 semaines d’exposition et le poids corporel est diminué à 3 et 6 semaines d’exposition à la concentration la plus élevée en présence de pics. Chez les jeunes rats adultes, les modifications de la fonction pulmonaire retrouvent des valeurs proches de la normale 3 semaines après la fin de l’exposition.
Effets sur la morphologie pulmonaire
Des rats âgés de 14 ou 16 semaines ont été exposés 7h/j, 5j/sem pendant 15 semaines à des concentrations de 1 880 µg.m-3 (1,0 ppm), 9 400 µg.m-3 (5,0 ppm) ou 1 880 µg.m-3 (1,0 ppm) avec deux pics par jour de 1,5 heures à 9 400 µg.m-3 (5,0 ppm) (Gregory et al., 1983). A la fin de l’exposition, sont observés un œdème localisé et une accumulation de macrophages au niveau sous pleural chez certains animaux exposés soit à la concentration de 9 400 µg.m-3 (5,0 ppm) soit à 1 880 µg.m-3 (1,0 ppm) avec un pic à 9 400 µg.m-3 (5,0 ppm).
Une autre étude rapporte des dilatations des bronchioles et des canaux alvéolaires chez des souris exposées à 188 µg.m-3 (0,1 ppm) de NO2 avec un pic de 2 heures par jour d’exposition à 1 880 µg.m-3 (1,0 ppm) pendant 6 mois (Port et al., 1977).
Crapo et al.,(1984) et Chang et al.,(1986) ont réalisé une analyse morphométrique quantitative des régions alvéolaires proximale et bronchiolaire terminale chez des rats exposés pendant 6 semaines à la concentration de base de 940 ou 3 760 µg.m-3 (0,5 ou 2,0 ppm) de NO2, 23 h/j, 7 j/sem, auxquelles on ajoute 2 pics quotidiens de 30 minutes à une concentration de NO2 correspondant à 3 fois la valeur de la concentration de base 5 j/sem. Au niveau d’exposition le plus bas, le volume des pneumocytes II, des cellules interstitielles et des macrophages alvéolaires est augmenté alors que celui des fibroblastes est diminué. La surface des pneumocytes II est augmentée. La plupart de ces modifications sont également retrouvées à la concentration la plus élevée avec parfois un effet plus marqué à la dose la plus élevée (comme par exemple une augmentation également du volume des pneumocytes I).
Aux deux concentrations, le volume des pneumocytes II et des fibroblastes interstitiels augmente sans modification du nombre de cellules, alors que le nombre de macrophages alvéolaires est diminué. Le nombre de pneumocytes I diminue et la surface augmente à la concentration la plus élevée. On observe généralement une hypertrophie des pneumocytes. Au niveau de la région de la bronchiole terminale, aucun effet n’est observé pour l’exposition à la concentration la plus faible. En revanche, à la concentration la plus élevée, il y a une augmentation de 19 % des cellules ciliées par unité de membrane basale épithéliale et une diminution de la moyenne de la surface ciliée. La taille de dômes de protrusion des cellules de Clara est diminuée, donnant une apparence aplatie à l’épithélium bronchique, mais il n’y a pas de modification en nombre des cellules.
Deux études rapportent la présence d’emphysème chez le lapin exposé en continu pendant 3 ou 4 mois à des concentrations de 15 000 ou 22 600 µg.m-3 (8,0 ou 12,0 ppm) de NO2 (Haydon et al., 1967) et chez le rat exposé à 37 600 µg.m-3 (20,0 ppm) puis à 28 200 µg.m-3 (15,0 ppm) ou à 18 800 µg.m-3 (10,0 pm) pour une durée totale de 33 mois (Freeman et al., 1972).
Effets hépatiques
Drozdz et al.,(1976) ont montré une diminution de protéines hépatiques totales et de l’acide sialique, mais une augmentation des protéines liées aux hexoses chez le cobaye exposé à 2 000 µg.m-3 (1,0 ppm) de NO2 8 h/j pendant 180 jours. De plus, on observe un œdème intra-cellulaire, une inflammation et une dégénérescence du parenchyme hépatique.
Effets neuro-comportementaux
Peu d’auteurs ont cherché à analyser les effets neuro-comportementaux induits lors d’une exposition chronique au NO2. Chez le rat exposé pendant 3 mois en continu à 600 µg.m-3 (0,32 ppm) une diminution des réflexes conditionnés à un stimuli visuel ou auditif est rapportée (Yakimchuk et Chelikanov, 1972).
Une diminution des taux de lipides totaux, de cholestérol et de phospholipides dans différentes régions du cerveau a été mesurée chez des cobayes exposés à 9 400 ou 18 800 µg.m-3 (5 ou 10 ppm) de NO2 2 h/j pendant 35 j (Farahani et Hasan, 1990).
Les taux de sérotonine et de ses métabolites au niveau du cerveau sont significativement élevés chez la souris exposée à 0,45 ppm (0,86 mg.m-3) de NO2 7 h/j pendant 4 semaines (Sherwin et al., 1986).
Synthèse
Chez l’animal, les effets d’une exposition au NO2 sont des altérations du système immunitaire, du foie et des poumons (diminution de la mécanique ventilatoire, effets sur la morphologie des poumons).
Effets cancérigènes
Chez l'homme
Inhalation
Dans une méta-analyse combinant les estimations individuelles de 17 études de cohortes issues de 9 pays européens, aucune association positive entre l’exposition au NO2 et le cancer du poumon n’a été observée (Raaschou-Nielsen et al., 2013).
Synthèse
Les rares études disponibles ne permettent pas de conclure même si les résultats disponibles ne semblent pas en faveur d’un effet cancérogène.
Chez l'animal
Inhalation
Il n'y a pas d'augmentation du taux de tumeurs malignes chez la souris NMRI (40 ppm de NO2 16 mois) ou le hamster doré (40 ppm de NO2 + 20 ppm de NO, 16 mois), bien qu'une prolifération cellulaire, une atypie de l'épithélium bronchique et des adénomes pulmonaires aient été observés (Henschler et Ross, 1966). Chez la souris A/J, présentant un taux élevé de tumeurs pulmonaires spontanées, le NO2 (10 ppm, 6 h/j, 5 j/sem, 6 mois) induit une légère augmentation de la fréquence et de l'incidence des adénomes pulmonaires (Adkins et al., 1986).
Le NO2 peut promouvoir le développement de tumeurs pulmonaires (rat 4 ppm, 17 mois, induction par une injection i.p. de bis(2-hydroxypropyl)nitrosamine) et modifier le développement et la progression des métastases pulmonaires (souris, 0,3-0,8 ppm, 12 sem, puis injection de cellules de mélanome) (Ischinose et al., 1991)(INRS, 2006).
Les rares études ayant évalué le pouvoir cancérogène ou co-cancérogène présentent des résultats qui ne sont pas clairs ou pas cohérents. De plus, il n’existe pas d’étude réalisée selon les méthodes recommandées par l’OCDE ou utilisant des protocoles s’en approchant.
Synthèse
Les rares études disponibles ne permettent pas de conclure même si les résultats disponibles ne semblent pas en faveur d’un effet cancérogène.
Effets génotoxiques
Chez l'homme
Inhalation
A notre connaissance, il n’existe pas de donnée disponible.
Chez l'animal
Inhalation
In vivo, le NO2 induit des mutations et des aberrations chromatidiennes, dose-dépendantes, dans les cellules pulmonaires de rats exposés à des concentrations allant de 15 à 51 mg.m-3 pendant 3 heures ; dans les mêmes conditions, le NO n'est pas mutagène (Isomura et al., 1984 ; Victorin, 1994). Les autres tests effectués avec le NO2 sont négatifs (aberrations chromosomiques dans les lymphocytes et les spermatocytes de souris, micronoyau dans la moelle osseuse de souris) (INRS, 2006).
In vitro
Organismes eucaryotes
Le NO2 est mutagène pour la souche TA100 de Salmonella typhimurium avec ou sans activation métabolique ; les résultats sont négatifs pour les souches TA102 et TA104 et les cellules de hamster chinois. Il est un faible inducteur de la réparation SOS et de l'arrêt de la réplication de l'ADN d'Escherichia coli WP2. Dans les cellules V79 de hamster chinois, le NO2 est cytotoxique, il augmente les cassures de l'ADN avec une relation dose - temps d'exposition - effet et induit des échanges entre chromatides sœurs (à partir de 9,4 mg.m-3) ainsi que des aberrations de type chromatidien (lacunes et fractures à partir de 18,8 mg.m-3) et chromosomique (échanges et cassures à une concentration de 188 mg.m-3) (INRS, 2006).
Synthèse
Le NO2 présente des résultats mutagènes et clastogènes in vitro et induit des mutations et lésions chromatidiennes in vivo qui n’ont pas conduit à une classification par l’Union Européenne.
Effets sur la reproduction
Chez l'homme
Inhalation
Aucune association entre la qualité du sperme et les concentrations ambiantes de NO2 n’a été rapportée dans deux études épidémiologiques (Rubes et al., 2010 ; Sokol et al., 2006), alors que l’étude transversale de Zhou et al., 2014 a pu établir des associations négatives entre des mesures centralisées de NO2 (zones urbaines)et la morphologie du sperme. Dans cette dernière étude, des associations ont également été observées pour le SO2 et les PM10.
En milieu professionnel, une diminution de la qualité du sperme a été observée chez les hommes des réseaux autoroutiers les plus fortement exposés au NO2 (environ 160 ppb), alors qu’aucune association n’a été établie pour le comptage spermatique (Boggia et al., 2009).
Chez la femme, des associations entre les plus fortes concentrations de NO2 au cours de la phase de stimulation de l’ovulation ou du transfert de l’embryon et la diminution du odds ratio des naissances vivantes a été récemment rapportée (Legro et al., 2010), de même qu’une association entre la baisse de fécondité et les plus fortes expositions au NO2 au cours de la période de conception (Slama et al., 2013).
Synthèse
Chez l’homme, les rares données disponibles sont difficiles à interpréter ; les effets sur la fertilité demandent à être confirmés et complétées par des études sur la descendance.
Chez l'animal
Inhalation
Une étude rapporte l’absence d’effet sur la spermatogenèse, les cellules germinales ou les cellules interstitielles des testicules chez des rats exposés à 1,0 ppm (1 910 µg.m-3) de NO2 7 heures par jour, 5 jours par semaine pendant 3 semaines (Kripke et Sherwin, 1984).
Synthèse
La seule étude disponible montre que NO2 ne semble pas atteindre les organes de la reproduction chez le rat mâle, mais ces données demandent à être confirmées.
Effets sur le développement
Chez l'homme
Inhalation
Les effets de l’exposition au NO2 sur la croissance intra-utérine a été observée dans plusieurs études de cohortes espagnoles bien documentées (Iñiguez et al., 2012; Estarlich et al., 2011; Aguilera et al., 2010; Ballester et al., 2010)
Synthèse
Des associations positives entre l’exposition au NO2 pendant la grossesse et un petit poids de naissance sont fortement suspectées et demandent à être confirmées.
Chez l'animal
Inhalation
Des rates en gestation ont été exposées à 0,43 - 0,045 ou 0,018 ppm (810, 85 ou 34 µg.m-3) de NO2, ce qui entraîne une augmentation de la mort intra-utérine, de morts à la naissance et de certaines anomalies non spécifiques du développement et une diminution du poids de naissance (Gofmekler et al., 1977).
Des rats femelles (Wistar) ont été exposées à des concentrations de 0,05, 0,1, 1 ou 10 mg.m-3 (0,03, 0,05, 0,53 ou 5,3 ppm) de NO2 6 heures par jour 7 jours par semaine pendant toute la gestation. Le poids des mères est significativement diminué pour l’exposition à la concentration la plus élevée. Des modifications morphopathologiques sont observées chez ces femelles : bronchite desquamative et bronchiolite pulmonaire, dystrophie modérée du parenchyme et diminution du glycogène hépatique, stase sanguine et réaction inflammatoire placentaire. Lors de l’examen macroscopique, le placenta de ces mères est plus petit que celui des mères du lot témoin. Une augmentation marquée de la peroxydation lipidique est mesurée au niveau du poumon des mères et du placenta pour les femelles exposées aux deux concentrations de 0,53 et 5,3 ppm (soit 1 et 10 mg.m-3) (Balabaeva et Tabacova, 1985). Des perturbations du développement prénatal sont rapportées, ainsi qu’une augmentation d’un facteur 2 à 4 de la mortalité tardive de post-implantation à ces deux concentrations (Tabacova et al., 1984). Ces effets sont liés à la lipoperoxidation placentaire (Tabacova et Balabaeva, 1988). Aucun effet tératogène n’est rapporté, cependant des signes d’embryotoxicité dose-dépendante et de retard de développement intra-utérin tel qu’un œdème généralisé, un hématome sous-cutané, un retard d’ossification et des anomalies du squelette ont été observés lors d’exposition des mères aux deux concentrations. L’étude des effets neuro-comportementaux réalisée sur les petits de 2 mois a mis en évidence un retard dose-dépendant du déficit de coordination, retard de développement de la locomotion et de l’activité, en plus du retard de l’ouverture des yeux et de la poussée des incisives chez les petits des mères exposées aux concentrations supérieures ou égales à 0,5 ppm (1 mg.m-3) (Tabacova et al., 1985).
Synthèse
Chez l’animal, l'exposition in utero au NO2 entraîne une toxicité embryonnaire et fœtale aux doses toxiques pour les mères, ainsi que des anomalies du développement post-natal (physiques et neurocomportementales).
Valeurs accidentelles
Valeurs seuils de toxicité aigüe françaises
Le rapport de valeurs seuils de toxicité aiguë françaises est accessible dans la rubrique « Archives ». L’intégralité des rapports de valeurs seuils de toxicité aiguë françaises actuellement en vigueur est consultable dans le tableau des VSTAF.
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Autres seuils accidentels
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Valeurs réglementaires
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Valeurs guides
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Valeurs de référence
Introduction
Une Valeur Toxicologique de Référence (VTR) est un indice qui est établi à partir de la relation entre une dose externe d'exposition à une substance et la survenue d'un effet néfaste. Les valeurs toxicologiques de référence proviennent de différents organismes.
Pour accéder à une information actualisée, nous conseillons au lecteur de se reporter directement sur les sites internet des organismes qui les élaborent.
Aucune VTR n’est disponible pour les effets sans seuil des dioxydes d’azote.
Valeurs de l'ANSES et/ou de l'INERIS
Description
Effets à seuil - Exposition aiguë par inhalation
L’OEHHA propose un REL de 0,25 ppm (470 µg.m-3) pour une exposition aiguë de 1 h au NO2 par inhalation (OEHHA, 2008).
Cette valeur est établie à partir d’un rapport d’étude de la California Air Resources Board (CARB, 1992) réalisée sur la population sensible des asthmatiques. L’effet critique retenu est l’augmentation de la réactivité bronchique. Une NOAEC de 0,25 ppm (0,47 mg.m-3) pour une exposition de 1 heure à partir des résultats de plusieurs études d’exposition contrôlée chez les adultes asthmatiques (Bauer et al., 1986 ; Rubinstein et al., 1990 ; Avol et al., 1988 ; Roger et al., 1990 ; Kleinman et al.,1983), ainsi qu’une étude réalisée sur des adultes sains (Mohsenin, 1987).
Facteur d’incertitude : le facteur d’incertitude retenu est de 1.
Calcul : 0,25 ppm x 1 = 0,25 ppm (0,47 mg.m-3)
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Synthèse
Effets à seuil - Exposition aiguë par inhalation
L’INERIS propose de retenir pour une exposition aiguë (1 h) au NO2 par inhalation la VTR aiguë de 0,47 mg.m-3 de l’OEHHA (2008).
Seul l’OEHHA propose une valeur pour une exposition aiguë au NO2 par inhalation (OEHHA, 2008).
Cette valeur est construite à partir d’une NOAEC issue des résultats de plusieurs études d’exposition contrôlée chez des sujets adultes asthmatiques, et une étude sur sujet sain. L’effet critique retenu est représentatif du NO2. Les résultats sont convergents et permettent de déterminer une valeur associée à des expositions aiguës de 1 h même si la transparence de l’argumentaire reste limitée. Par ailleurs, les résultats de nouvelles métaanalyses semblent montrer la survenue d’effet à des niveaux d’exposition inférieurs. Aucun facteur d’incertitude n’est retenu car la population des études est la population sensible, ce qui est justifié.
Cette valeur est retenue
Indice de confiance : faible en raison des limites concernant la NOAEC retenue et d’effets pouvant survenir à des niveaux plus bas.
Bibliographie
Ecotoxicologie
Dernière vérification le 29/03/2024
Introduction
L'objectif de cette section est d'estimer les effets à long terme sur la faune et la flore, les résultats nécessaires à cette évaluation sont présentés. Lorsqu'un nombre suffisant de résultats d'écotoxicité chronique est disponible, les résultats d'écotoxicité aiguë ne sont pas fournis. Lorsque l'écotoxicité chronique n’est pas suffisamment connue, les résultats d'écotoxicité aiguë sont présentés et peuvent servir de base pour l'extrapolation des effets à long terme.
Dangers
Description
Ecotoxicité aquatique
Aucun résultat d'essai d'écotoxicité aiguë et chronique sur organisme aquatique n'a pu être relevé dans la littérature.
Ecotoxicité terrestre
Aucun résultat d'essai d'écotoxicité aiguë et chronique sur organisme terrestre n'a pu être relevé dans la littérature.
Archives
Dernière vérification le 29/03/2024
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