Concepts de base et définitions

Sur le lieu de travail, les méthodologies d'hygiène industrielle ne peuvent mesurer et contrôler que les produits chimiques en suspension dans l'air, tandis que d'autres aspects du problème d'éventuels agents nocifs dans l'environnement des travailleurs, tels que l'absorption cutanée, l'ingestion et l'exposition non liée au travail, restent non détectés et donc incontrôlé. La surveillance biologique permet de combler cette lacune.

Surveillance biologique a été défini lors d'un séminaire de 1980, parrainé conjointement par la Communauté économique européenne (CEE), l'Institut national pour la sécurité et la santé au travail (NIOSH) et l'Association pour la sécurité et la santé au travail (OSHA) (Berlin, Yodaiken et Henman 1984) au Luxembourg comme "le la mesure et l'évaluation des agents ou de leurs métabolites soit dans les tissus, les sécrétions, les excréments, l'air expiré ou toute combinaison de ceux-ci pour évaluer l'exposition et le risque pour la santé par rapport à une référence appropriée ». La surveillance est une activité répétitive, régulière et préventive destinée à conduire, si nécessaire, à des actions correctives ; il ne faut pas le confondre avec les procédures de diagnostic.

La surveillance biologique est l'un des trois outils importants de la prévention des maladies dues aux agents toxiques de l'environnement général ou professionnel, les deux autres étant la surveillance environnementale et la surveillance sanitaire.

La séquence dans le développement possible d'une telle maladie peut être schématiquement représentée comme suit : agent chimique exposé à la source - dose interne - effet biochimique ou cellulaire (réversible) - effets sur la santé - maladie. Les relations entre la surveillance de l'environnement, de la biologie et de l'exposition et la surveillance de la santé sont illustrées à la figure 1. 

Figure 1. Relation entre la surveillance environnementale, biologique et de l'exposition, et la surveillance de la santé

Lorsqu'une substance toxique (un produit chimique industriel par exemple) est présente dans l'environnement, elle contamine l'air, l'eau, les aliments ou les surfaces en contact avec la peau ; la quantité d'agent toxique dans ces milieux est évaluée via surveillance de l'environnement.

En raison de l'absorption, de la distribution, du métabolisme et de l'excrétion, un certain dose interne de l'agent toxique (la quantité nette d'un polluant absorbée ou passée à travers l'organisme sur un intervalle de temps spécifique) est effectivement délivrée à l'organisme et devient détectable dans les fluides corporels. En raison de son interaction avec un récepteur dans le organe critique (l'organe qui, dans des conditions d'exposition spécifiques, présente le premier ou le plus important effet indésirable), des événements biochimiques et cellulaires se produisent. La dose interne et les effets biochimiques et cellulaires induits peuvent être mesurés par la surveillance biologique.

Surveillance de la santé a été défini lors du séminaire CEE/NIOSH/OSHA de 1980 susmentionné comme «l'examen médico-physiologique périodique des travailleurs exposés dans le but de protéger la santé et de prévenir les maladies».

La surveillance biologique et la surveillance sanitaire s'inscrivent dans un continuum qui peut aller du dosage d'agents ou de leurs métabolites dans l'organisme en passant par l'évaluation des effets biochimiques et cellulaires, jusqu'à la détection de signes d'atteinte précoce et réversible de l'organe critique. La détection d'une maladie établie n'entre pas dans le cadre de ces évaluations.

Objectifs de la surveillance biologique

La surveillance biologique peut être divisée en (a) surveillance de l'exposition et (b) surveillance de l'effet, pour lesquelles des indicateurs de dose interne et d'effet sont utilisés respectivement.

Le but de la surveillance biologique de l'exposition est d'évaluer le risque pour la santé par l'évaluation de la dose interne, en obtenant une estimation de la charge corporelle biologiquement active du produit chimique en question. Son objectif est de s'assurer que l'exposition des travailleurs n'atteint pas des niveaux susceptibles de provoquer des effets indésirables. Un effet est dit « défavorable » s'il existe une altération de la capacité fonctionnelle, une diminution de la capacité à compenser un stress supplémentaire, une diminution de la capacité à maintenir l'homéostasie (un état d'équilibre stable) ou une susceptibilité accrue à d'autres influences environnementales.

Selon le produit chimique et le paramètre biologique analysé, le terme dose interne peut avoir différentes significations (Bernard et Lauwerys 1987). Premièrement, cela peut signifier la quantité d'un produit chimique récemment absorbé, par exemple, au cours d'un seul poste de travail. Une détermination de la concentration du polluant dans l'air alvéolaire ou dans le sang peut être faite pendant le poste de travail lui-même, ou jusqu'au lendemain (des prélèvements de sang ou d'air alvéolaire peuvent être effectués jusqu'à 16 heures après la fin de la période d'exposition) . Deuxièmement, dans le cas où le produit chimique a une longue demi-vie biologique - par exemple, des métaux dans le sang - la dose interne pourrait refléter la quantité absorbée sur une période de quelques mois.

Troisièmement, le terme peut également signifier la quantité de produits chimiques stockés. Dans ce cas, il représente un indicateur d'accumulation qui peut fournir une estimation de la concentration du produit chimique dans les organes et/ou les tissus à partir desquels, une fois déposé, il n'est que lentement libéré. Par exemple, les mesures de DDT ou de PCB dans le sang pourraient fournir une telle estimation.

Enfin, une valeur de dose interne peut indiquer la quantité du produit chimique au site où il exerce ses effets, fournissant ainsi des informations sur la dose biologiquement efficace. L'une des utilisations les plus prometteuses et les plus importantes de cette capacité, par exemple, est la détermination des adduits formés par des produits chimiques toxiques avec des protéines dans l'hémoglobine ou avec l'ADN.

La surveillance biologique des effets vise à identifier les altérations précoces et réversibles qui se développent dans l'organe critique, et qui, en même temps, peuvent identifier les individus présentant des signes d'effets néfastes sur la santé. En ce sens, la surveillance biologique des effets représente le principal outil de surveillance de la santé des travailleurs.

Principales méthodes de surveillance

La surveillance biologique de l'exposition repose sur la détermination d'indicateurs de dose interne en mesurant :

• la quantité de produit chimique, à laquelle le travailleur est exposé, dans le sang ou l'urine (rarement dans le lait, la salive ou la graisse)
• la quantité d'un ou de plusieurs métabolites de la substance chimique impliquée dans les mêmes fluides corporels
• la concentration de composés organiques volatils (solvants) dans l'air alvéolaire
• la dose biologiquement efficace de composés qui ont formé des adduits à l'ADN ou à d'autres grosses molécules et qui ont ainsi un effet génotoxique potentiel.

Les facteurs affectant la concentration du produit chimique et de ses métabolites dans le sang ou l'urine seront discutés ci-dessous.

En ce qui concerne la concentration dans l'air alvéolaire, outre le niveau d'exposition environnementale, les facteurs les plus importants impliqués sont la solubilité et le métabolisme de la substance inhalée, la ventilation alvéolaire, le débit cardiaque et la durée d'exposition (Brugnone et al. 1980).

L'utilisation d'adduits à l'ADN et à l'hémoglobine dans la surveillance de l'exposition humaine à des substances ayant un potentiel cancérigène est une technique très prometteuse pour mesurer les expositions de faible niveau. (Il convient de noter, cependant, que tous les produits chimiques qui se lient aux macromolécules dans l'organisme humain ne sont pas génotoxiques, c'est-à-dire potentiellement cancérigènes.) La formation d'adduits n'est qu'une étape dans le processus complexe de la cancérogenèse. D'autres événements cellulaires, tels que la promotion et la progression de la réparation de l'ADN, modifient sans aucun doute le risque de développer une maladie telle que le cancer. Ainsi, à l'heure actuelle, la mesure des adduits doit être considérée comme se limitant au seul suivi de l'exposition aux produits chimiques. Ceci est discuté plus en détail dans l'article "Produits chimiques génotoxiques" plus loin dans ce chapitre.

Le suivi biologique des effets s'effectue par la détermination d'indicateurs d'effet, c'est-à-dire ceux qui permettent d'identifier des altérations précoces et réversibles. Cette approche peut fournir une estimation indirecte de la quantité de produit chimique lié aux sites d'action et offre la possibilité d'évaluer les altérations fonctionnelles de l'organe critique dans une phase précoce.

Malheureusement, nous ne pouvons énumérer que quelques exemples d'application de cette approche, à savoir (1) l'inhibition de la pseudocholinestérase par les insecticides organophosphorés, (2) l'inhibition de l'acide d-aminolévulinique déshydratase (ALA-D) par le plomb inorganique, et (3) l'augmentation de l'excrétion urinaire de d-acide glucarique et porphyrines chez les sujets exposés à des produits chimiques inducteurs d'enzymes microsomales et/ou à des agents porphyrogènes (par exemple, hydrocarbures chlorés).

Avantages et limites de la surveillance biologique

Pour les substances qui exercent leur toxicité après avoir pénétré dans l'organisme humain, la surveillance biologique fournit une évaluation plus ciblée et ciblée du risque pour la santé que la surveillance environnementale. Un paramètre biologique reflétant la dose interne nous rapproche un peu plus de la compréhension des effets indésirables systémiques que n'importe quelle mesure environnementale.

La surveillance biologique offre de nombreux avantages par rapport à la surveillance environnementale et permet notamment d'évaluer :

• exposition sur une longue période
• exposition résultant de la mobilité des travailleurs dans l'environnement de travail
• absorption d'une substance par diverses voies, y compris la peau
• exposition globale résultant de différentes sources de pollution, tant professionnelles que non professionnelles
• la quantité d'une substance absorbée par le sujet en fonction de facteurs autres que le degré d'exposition, tels que l'effort physique requis par le travail, la ventilation ou le climat
• la quantité d'une substance absorbée par un sujet en fonction de facteurs individuels pouvant influencer la toxicocinétique de l'agent toxique dans l'organisme ; par exemple, l'âge, le sexe, les caractéristiques génétiques ou l'état fonctionnel des organes où la substance toxique subit la biotransformation et l'élimination.

Malgré ces avantages, la surveillance biologique souffre encore aujourd'hui de limitations considérables dont les plus importantes sont les suivantes :

• Le nombre de substances susceptibles d'être contrôlées biologiquement est actuellement encore assez faible.
• Dans le cas d'une exposition aiguë, la surveillance biologique ne fournit des informations utiles que pour l'exposition à des substances rapidement métabolisées, par exemple les solvants aromatiques.
• L'importance des indicateurs biologiques n'a pas été clairement définie; par exemple, on ne sait pas toujours si les concentrations d'une substance mesurées sur du matériel biologique reflètent l'exposition actuelle ou cumulative (p. ex. cadmium et mercure urinaires).
• Généralement, les indicateurs biologiques de dose interne permettent d'évaluer le degré d'exposition, mais ne fournissent pas de données permettant de mesurer la quantité réelle présente dans l'organe critique.
• Souvent, aucune interférence possible dans le métabolisme des substances contrôlées par d'autres substances exogènes auxquelles l'organisme est simultanément exposé dans l'environnement de travail et général n'est connue.
• Les connaissances sur les relations existant entre les niveaux d'exposition environnementale et les niveaux des indicateurs biologiques d'une part, et entre les niveaux des indicateurs biologiques et les effets possibles sur la santé d'autre part ne sont pas toujours suffisantes.
• Le nombre d'indicateurs biologiques pour lesquels des indices d'exposition biologique (IBE) existent à l'heure actuelle est plutôt limité. Des informations de suivi sont nécessaires pour déterminer si une substance, actuellement identifiée comme n'étant pas capable de provoquer un effet nocif, peut ultérieurement s'avérer nocive.
• Un BEI représente généralement un niveau d'un agent qui est le plus susceptible d'être observé dans un échantillon prélevé sur un travailleur en bonne santé qui a été exposé au produit chimique dans la même mesure qu'un travailleur avec une exposition par inhalation à la TLV (valeur limite d'exposition) moyenne pondérée dans le temps (TWA).

Informations requises pour l'élaboration de méthodes et de critères de sélection des tests biologiques

La programmation de la surveillance biologique nécessite les conditions de base suivantes :

• connaissance du métabolisme d'une substance exogène dans l'organisme humain (toxicocinétique)
• connaissance des altérations qui se produisent dans l'organe critique (toxicodynamique)
• existence d'indicateurs
• existence de méthodes analytiques suffisamment précises
• possibilité d'utiliser des échantillons biologiques faciles à obtenir sur lesquels les indicateurs peuvent être mesurés
• existence de relations dose-effet et dose-réponse et connaissance de ces relations
• validité prédictive des indicateurs.

Dans ce contexte, la validité d'un test est la mesure dans laquelle le paramètre considéré prédit la situation telle qu'elle est réellement (c'est-à-dire telle que des instruments de mesure plus précis le montreraient). La validité est déterminée par la combinaison de deux propriétés : la sensibilité et la spécificité. Si un test possède une sensibilité élevée, cela signifie qu'il donnera peu de faux négatifs ; s'il possède une grande spécificité, il donnera peu de faux positifs (CEC 1985-1989).

Relation entre exposition, dose interne et effets

L'étude de la concentration d'une substance dans l'environnement de travail et la détermination simultanée des indicateurs de dose et d'effet chez les sujets exposés permettent d'obtenir des informations sur la relation entre l'exposition professionnelle et la concentration de la substance dans les échantillons biologiques, et entre la ce dernier et les premiers effets de l'exposition.

La connaissance des relations entre la dose d'une substance et l'effet qu'elle produit est une condition indispensable à la mise en place d'un programme de surveillance biologique. L'évaluation de ce relation dose-effet repose sur l'analyse du degré d'association existant entre l'indicateur de dose et l'indicateur d'effet et sur l'étude des variations quantitatives de l'indicateur d'effet à chaque variation d'indicateur de dose. (Voir aussi le chapitre Toxicologie, pour une discussion plus approfondie des relations liées à la dose).

Grâce à l'étude de la relation dose-effet, il est possible d'identifier la concentration de la substance toxique à laquelle l'indicateur d'effet dépasse les valeurs actuellement considérées comme non nocives. En outre, de cette manière, il peut également être possible d'examiner ce que pourrait être le niveau sans effet.

Comme tous les individus d'un groupe ne réagissent pas de la même manière, il est nécessaire d'examiner les relation dose-réponse, c'est-à-dire d'étudier comment le groupe réagit à l'exposition en évaluant l'apparition de l'effet par rapport à la dose interne. Le terme réponse désigne le pourcentage de sujets du groupe qui présentent une variation quantitative spécifique d'un indicateur d'effet à chaque niveau de dose.

Applications pratiques de la surveillance biologique

L'application pratique d'un programme de surveillance biologique nécessite des informations sur (1) le comportement des indicateurs utilisés par rapport à l'exposition, notamment ceux relatifs au degré, à la continuité et à la durée de l'exposition, (2) l'intervalle de temps entre la fin de l'exposition et la mesure de les indicateurs, et (3) tous les facteurs physiologiques et pathologiques autres que l'exposition qui peuvent modifier les niveaux des indicateurs.

Dans les articles suivants, le comportement d'un certain nombre d'indicateurs biologiques de dose et d'effet qui sont utilisés pour surveiller l'exposition professionnelle à des substances largement utilisées dans l'industrie sera présenté. L'utilité pratique et les limites seront évaluées pour chaque substance, avec un accent particulier sur le moment de l'échantillonnage et les facteurs interférents. Ces considérations seront utiles pour établir les critères de sélection d'un test biologique.

Moment de l'échantillonnage

Lors du choix du moment de l'échantillonnage, il faut garder à l'esprit les différents aspects cinétiques du produit chimique; en particulier, il est essentiel de savoir comment la substance est absorbée par les poumons, le tractus gastro-intestinal et la peau, puis distribuée dans les différents compartiments de l'organisme, biotransformée et finalement éliminée. Il est également important de savoir si le produit chimique peut s'accumuler dans le corps.

En ce qui concerne l'exposition aux substances organiques, le temps de prélèvement des échantillons biologiques devient d'autant plus important compte tenu de la vitesse différente des processus métaboliques mis en jeu et par conséquent de l'excrétion plus ou moins rapide de la dose absorbée.

Facteurs d'interférence

L'utilisation correcte des indicateurs biologiques nécessite une connaissance approfondie des facteurs qui, bien qu'indépendants de l'exposition, peuvent néanmoins affecter les niveaux des indicateurs biologiques. Les types de facteurs interférents les plus importants sont les suivants (Alessio, Berlin et Foà 1987).

Des facteurs physiologiques tels que l'alimentation, le sexe et l'âge, par exemple, peuvent affecter les résultats. La consommation de poissons et de crustacés peut augmenter les niveaux d'arsenic urinaire et de mercure sanguin. Chez les sujets féminins ayant les mêmes niveaux de plomb dans le sang que les hommes, les valeurs de protoporphyrine érythrocytaire sont significativement plus élevées par rapport à celles des sujets masculins. Les niveaux de cadmium urinaire augmentent avec l'âge.

Parmi les habitudes personnelles qui peuvent fausser les niveaux des indicateurs, le tabagisme et la consommation d'alcool sont particulièrement importants. Le tabagisme peut entraîner l'absorption directe de substances naturellement présentes dans les feuilles de tabac (par exemple, le cadmium), ou de polluants présents dans l'environnement de travail qui se sont déposés sur les cigarettes (par exemple, le plomb), ou de produits de combustion (par exemple, le monoxyde de carbone).

La consommation d'alcool peut influer sur les niveaux des indicateurs biologiques, puisque des substances telles que le plomb sont naturellement présentes dans les boissons alcoolisées. Les gros buveurs, par exemple, présentent des niveaux de plomb dans le sang plus élevés que les sujets témoins. L'ingestion d'alcool peut interférer avec la biotransformation et l'élimination des composés industriels toxiques : avec une seule dose, l'alcool peut inhiber le métabolisme de nombreux solvants, par exemple le trichloroéthylène, le xylène, le styrène et le toluène, en raison de leur compétition avec l'alcool éthylique pour les enzymes qui sont essentiels à la décomposition de l'éthanol et des solvants. L'ingestion régulière d'alcool peut également affecter le métabolisme des solvants d'une manière totalement différente en accélérant le métabolisme des solvants, probablement en raison de l'induction du système d'oxydation des microsomes. L'éthanol étant la substance la plus importante capable d'induire des interférences métaboliques, il est conseillé de déterminer les indicateurs d'exposition aux solvants uniquement les jours où l'alcool n'a pas été consommé.

Moins d'informations sont disponibles sur les effets possibles des médicaments sur les niveaux des indicateurs biologiques. Il a été démontré que l'aspirine peut interférer avec la transformation biologique du xylène en acide méthylhippurique, et que le phénylsalicylate, un médicament largement utilisé comme analgésique, peut augmenter de manière significative les taux de phénols urinaires. La consommation de préparations antiacides à base d'aluminium peut entraîner une augmentation des taux d'aluminium dans le plasma et l'urine.

Des différences marquées ont été observées dans différents groupes ethniques dans le métabolisme de solvants largement utilisés tels que le toluène, le xylène, le trichloroéthylène, le tétrachloroéthylène et le méthylchloroforme.

Les états pathologiques acquis peuvent influencer les niveaux des indicateurs biologiques. L'organe critique peut avoir un comportement anormal vis-à-vis des tests de surveillance biologique en raison de l'action spécifique de l'agent toxique ainsi que pour d'autres raisons. Un exemple de situations du premier type est le comportement des taux urinaires de cadmium : lorsque la maladie tubulaire due au cadmium s'installe, l'excrétion urinaire augmente fortement et les taux du test ne reflètent plus le degré d'exposition. Un exemple du deuxième type de situation est l'augmentation des taux de protoporphyrine érythrocytaire observée chez des sujets carencés en fer qui ne présentent pas d'absorption anormale du plomb.

Des changements physiologiques dans les milieux biologiques - l'urine, par exemple - sur lesquels les déterminations des indicateurs biologiques sont basées, peuvent influencer les valeurs du test. Pour des raisons pratiques, seuls des échantillons urinaires ponctuels peuvent être obtenus des individus pendant le travail, et la densité variable de ces échantillons signifie que les niveaux de l'indicateur peuvent fluctuer largement au cours d'une même journée.

Afin de pallier cette difficulté, il est conseillé d'éliminer les échantillons sur-dilués ou sur-concentrés selon des valeurs de densité ou de créatinine choisies. En particulier, l'urine avec une densité inférieure à 1010 ou supérieure à 1030 ou avec une concentration de créatinine inférieure à 0.5 g/l ou supérieure à 3.0 g/l doit être jetée. Plusieurs auteurs proposent également d'ajuster les valeurs des indicateurs en fonction de la gravité spécifique ou d'exprimer les valeurs en fonction du contenu en créatinine urinaire.

Des changements pathologiques dans les milieux biologiques peuvent également influencer considérablement les valeurs des indicateurs biologiques. Par exemple, chez les sujets anémiques exposés à des métaux (mercure, cadmium, plomb, etc.), les taux sanguins du métal peuvent être inférieurs à ceux auxquels on pourrait s'attendre sur la base de l'exposition ; cela est dû au faible taux de globules rouges qui transportent le métal toxique dans la circulation sanguine.

Par conséquent, lorsque les déterminations de substances toxiques ou de métabolites liés aux globules rouges sont effectuées sur du sang total, il est toujours conseillé de déterminer l'hématocrite, qui donne une mesure du pourcentage de globules sanguins dans le sang total.

Exposition multiple à des substances toxiques présentes sur le lieu de travail

En cas d'exposition combinée à plus d'une substance toxique présente sur le lieu de travail, des interférences métaboliques peuvent se produire qui peuvent altérer le comportement des indicateurs biologiques et ainsi créer de sérieux problèmes d'interprétation. Dans des études humaines, des interférences ont été démontrées, par exemple, dans l'exposition combinée au toluène et au xylène, au xylène et à l'éthylbenzène, au toluène et au benzène, à l'hexane et à la méthyléthylcétone, au tétrachloroéthylène et au trichloroéthylène.

Notamment, il faut noter que lorsque la biotransformation d'un solvant est inhibée, l'excrétion urinaire de son métabolite est réduite (sous-estimation possible du risque) alors que les niveaux du solvant dans le sang et l'air expiré augmentent (surestimation possible du risque).

Ainsi, dans les situations où il est possible de mesurer simultanément les substances et leurs métabolites pour interpréter le degré d'interférence inhibitrice, il serait utile de vérifier si les niveaux des métabolites urinaires sont inférieurs à ceux attendus et en même temps si la concentration des solvants dans le sang et/ou l'air expiré est plus élevée.

Des interférences métaboliques ont été décrites pour des expositions où les substances individuelles sont présentes à des niveaux proches et parfois inférieurs aux valeurs limites actuellement acceptées. Cependant, les interférences ne se produisent généralement pas lorsque l'exposition à chaque substance présente sur le lieu de travail est faible.

Utilisation pratique des indicateurs biologiques

Les indicateurs biologiques peuvent être utilisés à diverses fins dans la pratique de la santé au travail, en particulier pour (1) le contrôle périodique des travailleurs individuels, (2) l'analyse de l'exposition d'un groupe de travailleurs et (3) les évaluations épidémiologiques. Les tests utilisés doivent posséder les caractéristiques de précision, d'exactitude, de bonne sensibilité et de spécificité afin de minimiser le nombre possible de fausses classifications.

Valeurs de référence et groupes de référence

Une valeur de référence est le niveau d'un indicateur biologique dans la population générale non exposée professionnellement à la substance toxique étudiée. Il est nécessaire de se référer à ces valeurs pour comparer les données obtenues par des programmes de surveillance biologique dans une population présumée exposée. Les valeurs de référence ne doivent pas être confondues avec les valeurs limites, qui sont généralement les limites légales ou les lignes directrices pour l'exposition professionnelle et environnementale (Alessio et al. 1992).

Lorsqu'il est nécessaire de comparer les résultats d'analyses de groupe, la distribution des valeurs dans le groupe de référence et dans le groupe étudié doit être connue car c'est alors seulement qu'une comparaison statistique peut être effectuée. Dans ces cas, il est essentiel de tenter d'apparier la population générale (groupe de référence) avec le groupe exposé pour des caractéristiques similaires telles que le sexe, l'âge, le mode de vie et les habitudes alimentaires.

Pour obtenir des valeurs de référence fiables, il faut s'assurer que les sujets composant le groupe de référence n'ont jamais été exposés aux substances toxiques, que ce soit professionnellement ou en raison de conditions particulières de pollution de l'environnement.

Dans l'évaluation de l'exposition à des substances toxiques, il faut veiller à ne pas inclure des sujets qui, bien que non directement exposés à la substance toxique en question, travaillent sur le même lieu de travail, car si ces sujets sont effectivement indirectement exposés, l'exposition du groupe peut donc être sous-estimé.

Une autre pratique à éviter, bien qu'elle soit encore répandue, est l'utilisation à des fins de référence de valeurs rapportées dans la littérature qui sont dérivées de listes de cas d'autres pays et qui peuvent souvent avoir été recueillies dans des régions où différentes situations de pollution de l'environnement existent.

Suivi périodique des travailleurs individuels

La surveillance périodique des travailleurs individuels est obligatoire lorsque les niveaux de la substance toxique dans l'atmosphère de l'environnement de travail approchent de la valeur limite. Dans la mesure du possible, il est conseillé de vérifier simultanément un indicateur d'exposition et un indicateur d'effet. Les données ainsi obtenues doivent être comparées aux valeurs de référence et aux valeurs limites proposées pour la substance à l'étude (ACGIH 1993).

Analyse d'un groupe de travailleurs

L'analyse d'un groupe devient obligatoire lorsque les résultats des indicateurs biologiques utilisés peuvent être fortement influencés par des facteurs indépendants de l'exposition (alimentation, concentration ou dilution des urines…) et pour lesquels il existe une large gamme de valeurs « normales ».

Pour que l'étude de groupe fournisse des résultats utiles, le groupe doit être suffisamment nombreux et homogène quant à l'exposition, au sexe et, dans le cas de certains agents toxiques, à l'ancienneté dans le travail. Plus les niveaux d'exposition sont constants dans le temps, plus les données seront fiables. Une enquête menée dans un milieu de travail où les travailleurs changent fréquemment de service ou d'emploi n'aura que peu de valeur. Pour une évaluation correcte d'une étude de groupe, il ne suffit pas d'exprimer les données uniquement sous forme de valeurs moyennes et d'intervalle. La distribution de fréquence des valeurs de l'indicateur biologique en question doit également être prise en compte.

Évaluations épidémiologiques

Les données issues de la surveillance biologique de groupes de travailleurs peuvent également être utilisées dans des études épidémiologiques transversales ou prospectives.

Des études transversales peuvent être utilisées pour comparer les situations existant dans différents services de l'usine ou dans différentes industries afin d'établir des cartes de risques pour les processus de fabrication. Une difficulté que l'on peut rencontrer dans ce type d'application tient au fait que les contrôles de qualité inter-laboratoires ne sont pas encore suffisamment répandus ; il ne peut donc pas être garanti que différents laboratoires produiront des résultats comparables.

Les études prospectives permettent d'évaluer l'évolution dans le temps des niveaux d'exposition afin de vérifier par exemple l'efficacité d'améliorations environnementales ou de corréler l'évolution d'indicateurs biologiques au cours des années avec l'état de santé des sujets suivis. Les résultats de ces études à long terme sont très utiles pour résoudre des problèmes impliquant des changements dans le temps. À l'heure actuelle, la surveillance biologique est principalement utilisée comme une procédure appropriée pour évaluer si l'exposition actuelle est jugée « sûre », mais elle n'est pas encore valable pour évaluer les situations dans le temps. Un niveau d'exposition donné considéré comme sûr aujourd'hui peut ne plus l'être à l'avenir.

Aspects éthiques

Certaines considérations éthiques sont liées à l'utilisation de la surveillance biologique comme outil d'évaluation de la toxicité potentielle. L'un des objectifs d'une telle surveillance est de rassembler suffisamment d'informations pour décider quel niveau d'un effet donné constitue un effet indésirable ; en l'absence de données suffisantes, toute perturbation sera considérée comme indésirable. Les implications réglementaires et juridiques de ce type d'informations doivent être évaluées. Par conséquent, nous devrions rechercher un débat sociétal et un consensus sur les meilleures façons d'utiliser les indicateurs biologiques. En d'autres termes, une éducation est requise des travailleurs, des employeurs, des collectivités et des autorités réglementaires quant à la signification des résultats obtenus par la surveillance biologique afin que personne ne soit indûment alarmé ou complaisant.

Il doit y avoir une communication appropriée avec la personne sur laquelle le test a été effectué concernant les résultats et leur interprétation. De plus, le fait que l'utilisation de certains indicateurs soit expérimentale ou non doit être clairement indiqué à tous les participants.

Le Code international de déontologie des professionnels de la santé au travail, publié par la Commission internationale de la santé au travail en 1992, stipulait que «les tests biologiques et autres investigations doivent être choisis du point de vue de leur validité pour la protection de la santé du travailleur concerné, compte tenu de leur sensibilité, de leur spécificité et de leur valeur prédictive ». Il ne doit pas être fait usage de tests "qui ne sont pas fiables ou qui n'ont pas une valeur prédictive suffisante par rapport aux exigences de la mission de travail". (Voir le chapitre Questions éthiques pour une discussion plus approfondie et le texte du Code.)

Tendances en matière de réglementation et d'application

La surveillance biologique ne peut être effectuée que pour un nombre limité de polluants environnementaux en raison de la disponibilité limitée de données de référence appropriées. Cela impose des limites importantes à l'utilisation de la surveillance biologique dans l'évaluation de l'exposition.

L'Organisation mondiale de la santé (OMS), par exemple, a proposé des valeurs de référence basées sur la santé pour le plomb, le mercure et le cadmium uniquement. Ces valeurs sont définies comme des niveaux dans le sang et l'urine non liés à un effet indésirable détectable. L'American Conference of Governmental Industrial Hygienists (ACGIH) a établi des indices d'exposition biologique (BEI) pour environ 26 composés ; Les IBE sont définis comme « des valeurs pour des déterminants qui sont des indicateurs du degré d'exposition intégrée aux produits chimiques industriels » (ACGIH 1995).

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