Pathologie - Toxicologie
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Toxicocinétique - Métabolisme [4, 13]
L'ammoniac agit localement et son absorption semble peu importante. Son métabolisme a été peu étudié.
Chez l'animal
Au contact avec l’humidité, l’ammoniac est rapidement transformé en ammoniaque responsable de l’attaque caustique de la peau et des muqueuses. La pénétration du gaz dans l’arbre respiratoire a été étudiée chez l’animal et chez l’homme. La plus grande partie de l’ammoniac inhalé est retenue (transformée en ammoniaque) au niveau des voies aériennes supérieures. Chez le lapin, lorsque la concentration atmosphérique est de 2000 ppm, celle mesurée au niveau de la trachée n’est plus que de 100 ppm.
L’absorption digestive, respiratoire ou percutanée de l’ion ammonium formé par la combinaison d’ammoniac et d’eau n’a pas fait l’objet d’étude. L’absorption d’ions ammonium est certainement faible. Elle n’est jamais responsable d’hyperammoniémie. Les ions ammonium absorbés sont transformés en urée et servent à la synthèse des acides aminés. L’excrétion est surtout rénale (il existe également une faible élimination sudorale).
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Toxicité expérimentale
Toxicité aiguë [4, 13 à 16]
Elle se traduit par un effet caustique au niveau de la peau et des muqueuses oculaires, digestives et respiratoires. L'importance des lésions dépend de la concentration et du temps de contact.
La DL50 par voie orale chez le rat est de 350 mg/kg et chez le chat de 750 mg/kg.
La CL50, par inhalation, chez le rat est de 7600 mg/m3, pour une exposition de 2 heures.
Chez la souris, la CL50 varie de 10 150 ppm pour une exposition de 10 minutes à 4837 ppm pour 1 exposition de heure ; elle est de 3310 mg/m3 pour 2 heures.
L’exposition à de fortes concentrations d’ammoniac produit une irritation intense, puis des lésions caustiques des muqueuses oculaires, des voies respiratoires et de la peau. À l’autopsie des animaux, on constate des ulcérations des épithéliums oculaires et respiratoires, un œdème aigu pulmonaire hémorragique et, parfois, des atélectasies. La rétention de l’ammoniac dans les voies aériennes supérieures est importante : les lésions hautes sont toujours plus importantes que les atteintes bronchiolaires et alvéolaires. Chez les survivants, les séquelles oculaires définitives (opacité cornéenne, cécité) sont fréquentes.
L’administration orale de solutions aqueuses d’ammoniac est responsable de lésions caustiques du tube digestif (ulcérations, hémorragies, perforations).
L’ammoniac et ses solutions aqueuses sont caustiques pour la peau et les muqueuses ; la gravité des lésions produites dépend de la quantité de la solution appliquée, de la concentration et du temps de contact. Les lésions oculaires sont particulièrement sévères, les ulcérations conjonctivales et cornéennes s’accompagnent presque toujours d’une iritis et, parfois, d’un glaucome. À terme, les séquelles invalidantes (opacités cornéennes, cataracte, glaucome) sont fréquentes. Les solutions hautement alcalines (pH > 11,5) sont très irritantes.
Quelle que soit la voie d’administration, l’intoxication systémique par l’ion ammonium ne semble pas participer au tableau observé.
Toxicité subchronique, chronique [4, 13, 15, 17]
L'exposition répétée provoque une irritation oculaire mais surtout respiratoire chronique (bronchite chronique).
L’exposition répétée ou prolongée à l’ammoniac est responsable d’une irritation oculaire et respiratoire dans toutes les espèces testées. Elle apparaît dès 100 ppm. À concentration constante, lorsque l’exposition est poursuivie, une tolérance apparaît : les signes d’irritation s’amendent ou disparaissent. En raison de la forte rétention de l’ammoniac par les voies aériennes supérieures, les lésions sont toujours plus marquées à ce niveau. L’irritation chronique de l’arbre respiratoire favorise le développement d’infections broncho-pulmonaires.
Les signes d’intoxication systémique sont toujours discrets ou absents : élévation modérée de l’urée sanguine, vraisemblablement secondaire à l’absorption de l’ion ammonium.
Effets génotoxiques
Aucune donnée n’est disponible chez l’animal à la date de publication de cette fiche toxicologique.
Effets cancérogènes
Aucune donnée n’est disponible chez l’animal à la date de publication de cette fiche toxicologique.
Effets sur la reproduction
Aucune donnée n’est disponible chez l’animal à la date de publication de cette fiche toxicologique.
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Toxicité sur l’Homme
L'exposition aiguë est responsable de sévères effets caustiques sur la peau et les muqueuses digestives et oculaires. En cas d'exposition répétée, une atteinte de la fonction respiratoire peut être observée (inflammation chronique des voies respiratoires supérieures et troubles ventilatoires). Les données sur la cancérogénicité sont insuffisantes pour conclure ; aucune donnée humaine n’est disponible sur les effets sur la reproduction.
Toxicité aiguë [4, 13, 16, 18 à 25]
Les effets dépendent de la dose, de la voie et de la durée de l’exposition.
L’exposition à des aérosols ou à des vapeurs d’ammoniac provoque, immédiatement, une irritation des muqueuses oculaires et respiratoires. À concentrations élevées, on observe :
- une irritation trachéobronchique : toux, dyspnée asthmatiforme ; le bronchospasme est parfois intense, responsable d’emblée d’une détresse respiratoire ;
- une atteinte oculaire : larmoiement, hyperhémie conjonctivale, ulcérations conjonctivales et cornéennes, iritis, cataracte, glaucome ;
- des brûlures chimiques cutanées au niveau des parties découvertes ;
- des ulcérations et un œdème des muqueuses nasale, oropharyngée et laryngée.
À court terme, le pronostic dépend de l’évolution des troubles respiratoires : bronchospasme et œdème laryngé, puis œdème aigu pulmonaire lésionnel (survenant habituellement entre la 6ème et la 24ème heure, après une phase de rémission apparente). Secondairement, l’hypersécrétion bronchique et la desquamation de la muqueuse sont responsables d’obstructions tronculaires et d’atélectasies ; la surinfection bactérienne est habituelle.
Les séquelles respiratoires (sténoses bronchiques, bronchiolite oblitérante, bronchectasies, fibrose pulmonaire) et oculaires (opacités cornéennes, cataracte, glaucome) sont fréquentes.
Les projections cutanées et oculaires d’ammoniaque sont responsables de lésions caustiques locales sévères, si une décontamination n’est pas rapidement réalisée. En cas de projection oculaire, les séquelles (opacités cornéennes, iritis, glaucome, cataracte) sont fréquentes.
L’ingestion d’une solution concentrée d’ammoniaque (pH > 11,5) est immédiatement suivie de douleurs buccales, rétrosternales et épigastriques. Les vomissements sont fréquents et habituellement sanglants. L’examen de la cavité buccopharyngée révèle, presque toujours, des brûlures sévères. La fibroscopie œsogastroduodénale permet de faire le bilan des lésions caustiques du tractus digestif supérieur. Le bilan biologique révèle une acidose métabolique et une élévation des enzymes tissulaires témoignant de la nécrose. L’hyperleucocytose est constante. Les complications pouvant survenir dans les jours suivant l’ingestion sont :
- des hémorragies digestives,
- des perforations œsophagiennes ou gastriques,
- un choc secondaire à une hémorragie abondante ou à une perforation,
- une acidose métabolique intense et/ou une coagulation intravasculaire disséminée (évoquant une nécrose étendue ou une perforation),
- une détresse respiratoire révélant un œdème laryngé, une destruction du carrefour aérodigestif, une pneumopathie d’inhalation ou une fistule œsotrachéale.
L’évolution ultérieure est dominée par le risque de constitution de sténoses digestives.
Toxicité chronique [23, 26]
L’exposition prolongée et répétée à l’ammoniac entraîne une tolérance : l’odeur et les effets irritants du gaz sont perçus à des concentrations plus élevées qu’initialement.
Les quelques études transversales disponibles sur les travailleurs exposés à l’ammoniac au long cours mettent en évidence une augmentation de la prévalence de symptômes respiratoires et une diminution de la fonction respiratoire (notamment, réduction de la capacité vitale (CV) et du volume expiratoire maximal par seconde (VEMS) par rapport aux groupes contrôle).
Chez les salariés de l’industrie des fertilisants, les risques relatifs de symptômes ou maladies respiratoires (toux, expectorations, dyspnée avec sibilants, asthme) étaient significativement plus importants chez ceux exposés à des valeurs moyennes d’ammoniac supérieures à 25 ppm et chez ceux ayant une exposition cumulée supérieure à 70 ppm-année [27]. Chez ces derniers, le VEMS et la CV étaient diminués de 7,4 % et 5,4 %, respectivement, par rapport aux travailleurs moins exposés [28].
Pour ce qui est des expositions à de faibles concentrations, des atteintes de la fonction respiratoire ne sont pas observées systématiquement [29, 30].
Des rares cas d’atteinte pulmonaire interstitielle ont été rapportés, notamment chez un travailleur qui manipulait des photocopieuses et machines de développement de photographies, exposé pendant 18 ans à des niveaux d’ammoniac de 0-20 ppm, et présentant des symptômes respiratoires lors d’épisodes de fuites de gaz [31].
De l’asthme professionnel ou des symptômes asthmatiformes ont été associés à l’exposition à l’ammoniac dans le nettoyage, surtout en milieu de soins et dans la coiffure [32 à 34].
Deux cas d’urticaire chez des personnes exposées à des concentrations d’ammoniac élevées ont été décrits [35]. Il n’est pas possible d’être certain du mécanisme allergique de ces manifestations.
Effets génotoxiques
Une seule étude ancienne et peu détaillée a été identifiée, ne permettant pas de conclure. L'analyse d'échantillons de sang provenant de 22 travailleurs exposés à l'ammoniac dans une usine d'engrais a montré une fréquence augmentée des aberrations chromosomiques et des échanges de chromatides sœurs, ainsi qu’une augmentation de l'indice mitotique, par rapport à 42 travailleurs non exposés à l'ammoniac[36].
Effets cancérogènes [4, 25]
Un cancer de la cloison nasale est survenu 6 mois après une brûlure par un mélange d’ammoniaque et d’huile chez un homme qui travaillait depuis 25 ans dans l’industrie de la réfrigération [37]. Il est impossible de déterminer la part de responsabilité de l’ammoniaque dans la genèse de la tumeur.
Effets sur la reproduction [38]
Aucune donnée n'est disponible chez l'homme à la date de publication de cette fiche toxicologique.