Chlore

Pathologie - Toxicologie

• Toxicocinétique - Métabolisme

  Pas de donnée disponible sur la toxicocinétique du chlore inhalé.

  Chez l'animal

  Aucune information n’est actuellement disponible sur la toxicocinétique du chlore inhalé. Une étude du devenir de solutions aqueuses de plusieurs composés radiomarqués de chlore (monochloramine, hypochlorite, chlorure de sodium), chez le rat, indique qu’ils sont métabolisés en ions chlorure (Cl^-). Ces ions sont distribués, par ordre décroissant, dans le plasma, le sang total, les cellules san­guines, les testicules, les reins, le poumon, l’estomac et la moelle osseuse. Aucun des composés n’est totalement éli­miné en 72 à 120 h [10].

• Mode d'actions [11]

  Le chlore possède une forte capacité d’oxydation qui se traduit par une déshydrogénation de l’eau des tissus. Celle-ci provoque une libération d’oxygène naissant, qui produit la plupart des lésions tissulaires, et d’acide chlor­hydrique, qui en augmente l’effet. L’acide chlorhydrique est aussi rapidement transformé dans l’organisme en acide hypochloreux (HOCI), qui perméabilise les mem­branes cellulaires et réagit avec les protéines cellulaires pour former des chloramines. Ces dernières détruisent la structure cellulaire, induisant lésions corrosives et œdèmes.

• Toxicité expérimentale

  Toxicité aiguë

  Le chlore est un irritant sévère des yeux, des voies aériennes supérieures et du tractus respiratoire.

  Le chlore est un irritant sévère des yeux, du nez, de la gorge et du tractus respiratoire.

  La CL50 est de 414 ppm chez le rat, 256 ppm chez la souris et 650 ppm chez le chien pour une inhalation de 30 min [10]. Les animaux meurent essentiellement entre le 5^e et le 30^e jour [12].

  Une exposition à des concentrations non létales de chlore entraîne, chez la souris et le rat, une baisse de la prise de poids et une irritation oculaire et respiratoire. Le chlore est un irritant sensoriel capable de stimuler les terminaisons trigéminales de l’œil et des muqueuses du tractus respira­toire, provoquant une baisse de la fréquence respiratoire [13]. La réponse maximale est atteinte en 45 à 60 minutes chez la souris ; elle n’est pas modifiée si l’exposition est prolongée à 120 minutes [14]. La concentration de chlore, induisant une diminution de fréquence respiratoire de 50 % (RD50), est d’environ 10 ppm pour une exposition de 10 minutes chez le rat et la souris [15]. La RD50 est de 3,5 ppm pour une exposition de 60 minutes chez la souris [14]. Après arrêt de l’exposition, la récupération est rapide. Les vérifications effectuées 30 minutes après des exposi­tions allant jusqu’à 5 ppm, et 24 heures après une exposi­tion à 8,8 ppm, indiquent une récupération totale [14]. Une tolérance à l’irritation respiratoire est induite chez le rat par une préexposition de 1 à 10 jours au chlore ; elle est fonction de la dose et du temps de prétraitement. Une tolérance croisée a été montrée avec d’autres irritants respiratoires, notamment le formaldéhyde[15].

  Des rats et des souris, exposés à des concentrations équivalentes à la RD50 (environ 10 ppm, 6 h/j, pendant 1 à 5 jours), présentent des inflammations des voies respiratoires supérieures et inférieures. Elles sont bilatérales et touchent surtout l’épithélium olfactif et respiratoire des fosses nasales. L’altération la plus importante est une érosion et une ulcération, partielle à totale, des cellules sensorielles olfactives. Les lésions histologiques dégénéra­tives et inflammatoires sont principalement localisées au niveau de l’épithélium, des cornets nasaux et maxillaires, avec une perte des cellules ciliées à ce niveau. Les modifi­cations sont moins sévères au niveau du larynx, de la trachée et des poumons[16].

  Toxicité subchronique, chronique

  Les expositions répétées sont à l'origine de lésions inflammatoires des voies respiratoires.

  L’exposition répétée au chlore induit une aggravation de l’inflammation des voies respiratoires qui est fonction de l’espèce, du sexe et de la dose.

  Une exposition subchronique entraîne chez le rat (1 et 3 ppm, 6 h/j, 5 j/sem, pendant 6 semaines) une extension de l’inflammation à la sous-muqueuse de la trachée, aux bronchioles et aux conduits alvéolaires ; une exposition à 9 ppm induit une érosion de l’épithélium de la muqueuse nasale, accompagnée d’une hyperplasie épithéliale dans la trachée, les bronchioles et les conduits alvéolaires. Les alvéoles contiennent un taux plus important de sécré­tions et de macrophages. L’augmentation de quelques paramètres biologiques est notée : hématocrite et nombre des globules blancs, activité de certaines enzymes sériques révélant des modifications hépatiques, taux sanguin d’urée et densité urinaire avec quelques signes histologiques de lésion dégénérative dans les tubes rénaux proximaux [10].

  Des rats et des souris exposés pendant 2 ans (0,4 - 1­ - 2,5 ppm, 6 h/j, 5 j/sem) présentent une baisse de la prise de poids sans modification du temps de survie. Aucun effet n’est observé sur le poids du cerveau, du foie ou des reins, sur les paramètres hématologiques ou cliniques, ou au niveau macroscopique. Les lésions histologiques dégé­nératives et inflammatoires sont restreintes aux fosses nasales. Les lésions nasales présentent un gradient de sévérité décroissant du rostre nasal au naso-pharynx ; leur sévérité et/ou leur incidence n’est pas toujours fonction de la concentration. Les souris mâles et les rats femelles sont les plus sensibles. Les souris femelles présentent en outre une réponse inflammatoire de l’appareil reproduc­teur (augmentation dose-dépendante du taux d’abcès ovariens et d’inflammation utérine) [17].

  Les rats, du fait de leur respiration uniquement nasale, sont plus sensibles à l’effet irritant du chlore que les singes. Des singes Rhésus ont été exposés au chlore pendant 1 an (0,1 - 0,5 - 2,3 ppm, 6 h/j, 5 j/sem). À la concentra­tion de 2,3 ppm, on note chez certains animaux une irritation de la conjonctive ainsi que des lésions focales modérées de l’épithélium des fosses nasales et de la tra­chée (hyperplasie épithéliale, perte des cellules ciliées). Des effets limités à la muqueuse nasale sont observés aux concentrations inférieures [18].

  Effets génotoxiques

  Les données limitées de génotoxicité sont négatives mais ne permettent pas de conclusions définitives.

  Effets cancérogènes

  Les données limitées de cancérogénicité sont négatives mais ne permettent pas de conclusions définitives.

  L’exposition 6 h/j, 5 j/sem, pendant 2 ans à 0,4, 1 ou 2,5 pm de chlore (99,7 % de pureté) n’induit pas l’appari­tion de néoplasme chez la souris ou le rat, mâle ou femelle [17].

  Effets sur la reproduction

  Les données limitées de reprotoxicité sont négatives mais ne permettent pas de conclusions définitives.

  La seule étude menée par inhalation est très ancienne. Des lapins ont été exposés à 0,7 ou 1,7 ppm pendant 9 mois ; des fœtus en cours de résorption ont été observés chez 2 animaux sur 6. Cette étude a été effectuée sur un nom­bre d’animaux trop restreint pour pouvoir conclure [19].

• Toxicité sur l’Homme

  Comme chez l'animal, les intoxications aiguës se traduisent par des irritations des muqueuses du tractus respiratoire et des yeux. Des séquelles broncho-pulmonaires sont possibles après une exposition à de fortes concentrations. Les expositions répétées sont à l'origine d'affections cutanées, d'irritations des muqueuses oculaires et de bronchites chroniques. Le chlore n'est pas considéré comme cancérogène chez l'homme.

  Toxicité aiguë [20 à 25]

  Les expositions à de faibles doses (< 15 ppm) entraînent une irritation des muqueuses nasale, oculaire et pharyn­gée sans conséquence clinique.

  Des concentrations supérieures (> 30 ppm) entraînent immédiatement des sensations de brûlure et des dou­leurs au niveau des muqueuses oculaires (larmoiements), des voies respiratoires (toux, rhinorrhée) et buccales (hypersialorrhée). Il s’y associe des signes généraux comme une sensation de suffocation avec anxiété, une douleur ou brûlure rétrosternale, des céphalées et des douleurs abdominales avec nausées et vomissements.

  Dans les cas sévères, on observe une détresse respiratoire, une cyanose et des crachats hémoptoïques. La survenue d’un bronchospasme réactionnel est possible.

  En cas d’exposition plus importante, la complication prin­cipale est l’œdème aigu du poumon, parfois immédiat, classiquement retardé. Des complications infectieuses : broncho-pneumonie, abcès du poumon, peuvent survenir.

  Après traitement approprié, l’évolution favorable peut être sans séquelles. Il persiste cependant la plupart du temps des anomalies fonctionnelles respiratoires asso­ciant une diminution de la capacité vitale et de la capacité de diffusion. Des broncho-pneumopathies chroniques obstructives, une fibrose ou de l’asthme ont été égale­ment décrits à la suite d’accidents.

  On estime que la concentration létale minimale, chez l’homme, s’élève à 430 ppm pour une exposition dépas­sant 30 min, et une exposition à 1 000 ppm est rapide­ment fatale.

  Toxicité chronique [24, 26]

  L’exposition prolongée au chlore induit essentiellement des effets liés à ses propriétés irritantes. Il s’agit d’acné chlorée, de conjonctivite, kératite et blépharite, d’érosion de l’émail et de la dentine (rôle de l’acide chlorhydrique), d’anorexie, de pyrosis, nausées et vomissements. On peut également observer des troubles généraux : amaigrisse­ment, anémie, céphalées et vertiges. Les effets les plus importants surviennent au niveau pulmonaire avec des signes respiratoires à type de bronchite chronique.

  Effets cancérogènes

  Le chlore n’est pas actuellement considéré comme un can­cérogène professionnel.

  Son utilisation comme désinfectant de l’eau de boisson entraîne la formation de dérivés comme les trihalométhanes, qui sont potentiellement cancérogènes. En 1991, le CIRC a classé les eaux de boisson chlorées dans le groupe 3 (agent qui ne peut être classé du point de vue de sa cancérogénicité pour l’homme)[27].

  Depuis 1992, certaines publications indiquent une asso­ciation entre l’utilisation d’eaux chlorées et certains can­cers (rectum, vessie)[28, 29, 30].