Pathologie - Toxicologie
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Toxicocinétique - Métabolisme [4 à 6]
Ce gaz est bien absorbé par voie respiratoire et éliminé par la même voie sans métabolisation.
Chez l'animal
Peu de données ont été publiées sur la toxicocinétique et le métabolisme du trichlorotrifluoroéthane. Il semble bien établi toutefois que, comme pour les autres fluoroalcanes, le produit est éliminé très rapidement sous forme inchangée dans l’air expiré, aucune métabolisation n’intervenant pratiquement dans l’organisme.
Des études menées dans des entreprises où la concentration atmosphérique était comprise entre 150 à 300 ppm ont montré les concentrations suivantes dans l’air expiré par les travailleurs exposés :
- 120 ppm à la fin de 8 heures d’exposition,
- 15 ppm 2 heures après,
- 0 après 16 à 18 heures.
En fin de semaine, après 40 heures d’exposition, il faut attendre 65 heures pour ne plus détecter de produit dans l’air expiré.
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Toxicité expérimentale [4 à 6, 12 à 17]
Toxicité aiguë
A fortes concentrations les animaux présentent des troubles neurologiques et cardiaques.
Le trichlorotrifluoroéthane a une toxicité aiguë faible.
Les études réalisées, essentiellement par inhalation, chez de nombreuses espèces animales (souris, rats, cobayes, lapins, chiens et singes) ont montré que son action s’exerce essentiellement sur les systèmes nerveux central et cardiovasculaire et qu’il faut atteindre des concentrations très élevées pour que se manifestent ces effets. Le trichlorotrifluoroéthane est un peu moins nocif que le trichlorofluorométhane, le rapport des concentrations équiactives étant voisin de 2 pour la létalité et les effets neurologiques, de 1,5 à 4 pour les effets cardiaques.
Pour une exposition de 2 heures, la CL 50 est voisine de 9 % chez la souris, de 11 % chez le rat, supérieure à 12 % chez le cobaye.
Les animaux exposés à de fortes concentrations de trichlorotrifluoroéthane manifestent des signes d’agitation, présentent des tremblements, une respiration saccadée et ralentie, puis sombrent dans un état comateux avec perte progressive des réflexes. Les symptômes régressent rapidement lorsque les animaux sont retirés de l’atmosphère toxique. Chez le cobaye, pour une exposition de 2 heures, le seuil d’apparition des tremblements se situe entre 2,5 et 3 %, la narcose est légère vers 5 % et profonde au-dessus de 10 %.
Les effets cardiovasculaires du trichlorotrifluoroéthane se traduisent par un abaissement de la contractilité du myocarde, une hypotension artérielle, mais surtout par une sensibilisation du cœur aux effets de l’asphyxie (bradycardie sinusale, bloc auriculo-ventriculaire, dépression de l’onde T) et à l’action arythmogène de l’adrénaline (tachycardie et fibrillation ventriculaire). Chez un chien exposé 5 minutes à une atmosphère contenant 0,5 % de produit (ou 30 minutes à 0,2 %), une injection de 5 à 8 µg/kg d’adrénaline déclenche une arythmie cardiaque. Le seuil d’action est plus élevé pour une décharge d’adrénaline endogène (exercice intense ou stress sévère) ; il est supérieur à 2,5 % en l’absence de stimulation particulière. La sensibilisation est fugace puisque, 10 minutes après la fin de l’exposition, l’injection d’adrénaline est sans effet.
Au niveau du tractus pulmonaire, on observe chez le chien, en dehors de la réduction des mouvements respiratoires liée à une atteinte du système nerveux, une bronchoconstriction à la concentration de 4 %.
Par voie orale, la toxicité du produit est faible (DL 50 = 43 g/kg chez le rat). Par voie percutanée, la DL 50 est supérieure à 11 g/kg chez le lapin.
Localement, le trichlorotrifluoroéthane est bien toléré par la peau saine du lapin : l’irritation reste faible même après 20 jours d’application quotidienne. Sur l’œil du lapin, 0,1 ml de produit ne provoque qu’une conjonctivite légère et qu’une réaction minime de la cornée, réversibles toutes deux en 48 à 72 heures.
Toxicité subchronique, chronique
L'exposition répétée par inhalation entraîne une somnolence et une atteinte hépatique discrète. Le contact répété avec les vapeurs induit une irritation conjonctivale.
L’exposition 3,5 heures/jour, 5 jours/semaine, pendant 4 semaines, à une concentration atmosphérique de 2,5 % de trichlorotrifluoroéthane ne fait apparaître aucune atteinte particulière clinique, biologique ou histologique chez le rat et le cobaye. Il en est de même - mise à part une légère somnolence - chez le rat et le lapin, pour une exposition de 2 heures/jour, 5 jours/semaine, pendant 12 à 24 mois, à une concentration de 1,1 à 1,2 %.
À la concentration de 0,5 %, et avec des expositions de 7 heures/jour, 5 jours/semaine, pendant 6 semaines, on observe chez le rat un ralentissement de l’évolution pondérale et, à l’autopsie, une légère dégénérescence graisseuse du foie.
Des modifications hépatiques discrètes apparaissent également chez le lapin après 5 jours d’application percutanée à la dose de 5 g/kg par jour.
Certains lapins, enfin, meurent après avoir reçu par voie orale, pendant 3 jours consécutifs, une dose journalière de 1 g/kg.
Effets génotoxiques
Les résultats sont négatifs mais trop partiels pour permettre de conclure.
Effets cancérogènes
Les résultats sont négatifs mais trop partiels pour permettre de conclure.
Un résultat négatif a été obtenu dans un test d’Ames de mutagénèse bactérienne.
Une étude de 2 ans, réalisée chez le rat par inhalation (2 heures/jour, 5 jours/semaine, à la concentration de 1,1 à 1,2 %), n’a pas mis en évidence d’activité cancérogène du produit ; sa signification est toutefois limitée par le très petit nombre d’animaux utilisés.
Effets sur la reproduction
Les résultats sont négatifs mais trop partiels pour permettre de conclure.
Le trichlorotrifluoroéthane n’a pas montré d’effet tératogène sur les portées de lapines gestantes exposées 2 heures/jour, pendant 9 jours, à une concentration de 2 %, ni sur celles des lapines ayant reçu par voie orale une dose sublétale de produit.
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Toxicité sur l’Homme [4 à 6, 13, 18 à 20]
A fortes concentrations, apparaissent une dépression du système nerveux central, une irritation pulmonaire et une arythmie cardiaque, qui peut être mortelle. Les expositions répétées à faibles concentrations ne provoquent pas d'anomalie en dehors d'un dessèchement cutané. Il n'y a pas de données sur les effets génotoxique, cancérogène ou sur la reproduction.
Toxicité aiguë
Chez des volontaires exposés 90 minutes à une concentration atmosphérique de 0,25 % de trichlorotrifluoroéthane, on a pu observer un léger engourdissement, une difficulté à se concentrer et une diminution des performances dans certains tests de psychomotricité, sans répercussion sur les analyses biologiques sanguines et urinaires. Les effets cliniques sont encore plus marqués à la concentration de 0,45 %. En revanche la concentration de 0,15 % est sans effet, même si l’on prolonge l’exposition jusqu’à 165 minutes.
L’irritation des voies respiratoires apparaît vers 1,2 %.
Des décès ont été signalés après des expositions aiguës à de fortes concentrations (produit manipulé dans des espaces confinés, répandu sur le sol ou pulvérisé, etc.), mais il n’existe pas de données fiables sur les concentrations responsables de ces décès. Il semble que, dans ces cas, la mort soit due à l’effet cardiotoxique du produit (arythmie), avec contribution possible d’une hypoxie. Il faut rappeler que la responsabilité des chlorofluoroalcanes utilisés comme propulseurs d’aérosols qui appartiennent à la même famille chimique que le trichlorotrifluoroéthane - a été évoquée dans un certain nombre d’accidents mortels survenus chez de jeunes toxicomanes ou chez des malades asthmatiques qui abusaient de pulvérisations d’aérosols bronchodilatateurs. Il semblerait qu’aient pu intervenir dans ces accidents une arythmie sévère provoquée par les chlorofluoroalcanes, de l’hypercapnie et une décharge de catécholamines due à l’effort ou à l’émotion.
L’ingestion accidentelle du produit a provoqué des vomissements, une cyanose passagère, une irritation rectale et des diarrhées sans autre complication.
Toxicité chronique
Le contact prolongé ou répété avec le liquide peut entraîner un dessèchement de la peau.
L’exposition de volontaires, 6 heures/jour, 5 jours/ semaine, pendant 2 semaines, à une concentration de 1000 ppm (0,1 %) a été parfaitement bien tolérée, en dehors d’une légère irritation de la gorge les premiers jours (aucune anomalie clinique ou biologique, aucune modification des performances dans des tâches mentales complexes).
Une étude sur 50 travailleurs ayant utilisé du trichlorotrifluoroéthane pendant plus de 2 ans, avec des concentrations d’exposition variant de 46 à 4700 ppm (médiane 435 ppm) n’a mis en évidence aucun effet toxique lié à cette exposition.
En revanche, des signes de neuropathie ont été objectivés chez une teinturière exposée pendant 7 ans au produit, par voie cutanée et par inhalation ; ils ont disparu après suppression de l’exposition. On ne peut toutefois écarter dans ce cas l’influence possible d’une imprégnation antérieure à d’autres solvants chlorés [20].
Effets cancérogènes
Aucune donnée n’a été publiée sur les éventuels effets du trichlorotrifluoroéthane chez l’homme dans ces différents domaines.