27. Surveillance biologique
Éditeur de chapitre : Robert Lauwerys
Table des matières
Principes généraux
Vito Foà et Lorenzo Alessio
Assurance qualité
D. Gompertz
Métaux et composés organométalliques
P. Hoet et Robert Lauwerys
Solvants organiques
Masayuki Ikeda
Produits chimiques génotoxiques
Marja Sorsa
Pesticides
Marco Maroni et Adalberto Ferioli
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1. ACGIH, DFG et autres valeurs limites pour les métaux
2. Exemples de produits chimiques et de surveillance biologique
3. Surveillance biologique des solvants organiques
4. Génotoxicité des produits chimiques évaluée par le CIRC
5. Biomarqueurs et certains échantillons de cellules/tissus et génotoxicité
6. Agents cancérigènes pour l'homme, exposition professionnelle et paramètres cytogénétiques
8. Exposition due à la production et à l'utilisation de pesticides
9. Toxicité aiguë de l'OP à différents niveaux d'inhibition de l'ACHE
10. Variations de ACHE & PCHE et conditions de santé sélectionnées
11. Activités de la cholinestérase chez des personnes en bonne santé non exposées
12. Phosphates d'alkyle urinaires et pesticides OP
13. Dosage des alkylphosphates urinaires & OP
14. Métabolites urinaires des carbamates
15. Métabolites urinaires du dithiocarbamate
16. Indices proposés pour la surveillance biologique des pesticides
17. Valeurs limites biologiques recommandées (à partir de 1996)
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28. Épidémiologie et statistiques
Éditeurs de chapitre : Franco Merletti, Colin L. Soskolne et Paolo Vineis
Méthode épidémiologique appliquée à la santé et à la sécurité au travail
Franco Merletti, Colin L. Soskolne et Paolo Vineis
Évaluation de l'exposition
M. Gérald Ott
Résumé des mesures d'exposition au travail
Colin L. Soskolné
Mesurer les effets des expositions
Shelia Hoar Zahm
Étude de cas : Mesures
Franco Merletti, Colin L. Soskolne et Paola Vineis
Options dans la conception de l'étude
Sven Hernberg
Problèmes de validité dans la conception de l'étude
Annie J.Sasco
Impact de l'erreur de mesure aléatoire
Paolo Vineis et Colin L. Soskolne
Méthodes statistiques
Annibale Biggeri et Mario Braga
Évaluation de la causalité et éthique dans la recherche épidémiologique
Paolo Vineis
Études de cas illustrant les enjeux méthodologiques de la surveillance des maladies professionnelles
Jung-Der Wang
Questionnaires en recherche épidémiologique
Steven D. Stellman et Colin L. Soskolne
Perspective historique de l'amiante
Laurent Garfinkel
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1. Cinq mesures sommaires sélectionnées de l'exposition au travail
2. Mesures de l'apparition de la maladie
3. Mesures d'association pour une étude de cohorte
4. Mesures d'association pour les études cas-témoins
5. Disposition générale du tableau de fréquence pour les données de cohorte
6. Exemple de mise en page des données cas-témoins
7. Mise en page des données cas-témoin - un contrôle par cas
8. Cohorte hypothétique de 1950 individus à T2
9. Indices de tendance centrale & dispersion
10. Une expérience binomiale & probabilités
11. Résultats possibles d'une expérience binomiale
12. Distribution binomiale, 15 succès/30 essais
13. Distribution binomiale, p = 0.25 ; 30 essais
14. Erreur de type II et alimentation ; x = 12, n = 30, a = 0.05
15. Erreur de type II et alimentation ; x = 12, n = 40, a = 0.05
16. 632 travailleurs exposés à l'amiante 20 ans ou plus
17. O/E nombre de décès parmi 632 travailleurs de l'amiante
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29. Ergonomie
Éditeurs de chapitre : Wolfgang Laurig et Joachim Vedder
Table des matières
Vue d’ensemble
Wolfgang Laurig et Joachim Vedder
La nature et les objectifs de l'ergonomie
William T.Singleton
Analyse des activités, des tâches et des systèmes de travail
Véronique De Keyser
Ergonomie et standardisation
Friedhelm Nachreiner
Listes de contrôle
Pranab Kumar Nag
Anthropométrie
Melchiorre Masali
Travail musculaire
Juhani Smolander et Veikko Louhevaara
Postures au travail
Ilkka Kuorinka
Biomécanique
Franck Darby
Fatigue générale
Étienne Grandjean
Fatigue et récupération
Rolf Helbig et Walter Rohmert
Charge de travail mentale
Winfried Hacker
Vigilance
Herbert Heuer
Fatigue mentale
Pierre Richter
Organisation du travail
Eberhard Ulich et Gudela Grote
Privation de sommeil
Kazutaka Kogi
Stations de travail
Roland Kadefors
Outils
TM Fraser
Commandes, indicateurs et panneaux
Karl HE Kroemer
Traitement de l'information et conception
Andries F. Sanders
Concevoir pour des groupes spécifiques
Blague H. Grady-van den Nieuwboer
Étude de cas : La classification internationale des limitations fonctionnelles chez les personnes
Les différences culturelles
Houshang Shahnavaz
Travailleurs âgés
Antoine Laville et Serge Volkoff
Travailleurs ayant des besoins spéciaux
Blague H. Grady-van den Nieuwboer
Conception de systèmes dans la fabrication de diamants
Issacar Guilad
Ne pas tenir compte des principes de conception ergonomique : Tchernobyl
Vladimir M. Munipov
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1. Liste de base anthropométrique de base
2. Fatigue et récupération en fonction des niveaux d'activité
3. Règles de combinaison des effets de deux facteurs de stress sur la déformation
4. Faire la différence entre plusieurs conséquences négatives de la tension mentale
5. Principes axés sur le travail pour la structuration de la production
6. Participation au contexte organisationnel
7. Participation des utilisateurs au processus technologique
8. Horaires de travail irréguliers et privation de sommeil
9. Aspects des sommeils avancés, ancrés et retardés
10. Contrôler les mouvements et les effets attendus
11. Relations contrôle-effet des commandes manuelles courantes
12. Règles de disposition des commandes
13. Lignes directrices pour les étiquettes
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30. Hygiène du travail
Éditeur de chapitre : Robert F. Herrick
Table des matières
Objectifs, définitions et informations générales
Bérénice I. Ferrari Goelzer
Reconnaissance des dangers
Linnéa Lillienberg
Évaluation de l'environnement de travail
Lori A.Todd
Hygiène du travail : contrôle des expositions par l'intervention
James Stewart
La base biologique de l'évaluation de l'exposition
Dick Heederik
Limites d'exposition professionnelle
Dennis J. Paustenbach
1. Dangers des produits chimiques ; agents biologiques et physiques
2. Limites d'exposition professionnelle (LEP) - divers pays
31. Protection personnelle
Éditeur de chapitre : Robert F. Herrick
Table des matières
Présentation et philosophie de la protection personnelle
Robert F. Herrick
Protecteurs des yeux et du visage
Kikuzi Kimura
Protection des pieds et des jambes
Toyohiko Miura
Protection de la tête
Isabelle Balty et Alain Mayer
Protection auditive
John R. Franks et Elliott H. Berger
Vêtements de protection
S.Zack Mansdorf
Protection respiratoire
Thomas J. Nelson
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1. Exigences de transmission (ISO 4850-1979)
2. Balances de protection - soudage au gaz et soudo-brasage
3. Echelles de protection - oxycoupage
4. Échelles de protection - coupage plasma
5. Échelles de protection - soudage à l'arc électrique ou gougeage
6. Échelles de protection - soudage plasma à l'arc direct
7. Casque de sécurité : Norme ISO 3873-1977
8. Taux de réduction du bruit d'un protecteur auditif
9. Calcul de la réduction de bruit pondérée A
10. Exemples de catégories de danger cutané
11. Exigences de performances physiques, chimiques et biologiques
12. Dangers matériels associés à des activités particulières
13. Facteurs de protection attribués selon ANSI Z88 2 (1992)
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32. Systèmes d'enregistrement et surveillance
Éditeur de chapitre : Steven D.Stellman
Table des matières
Systèmes de surveillance et de notification des maladies professionnelles
Steven B. Markowitz
Surveillance des risques professionnels
David H. Wegman et Steven D. Stellman
Surveillance dans les pays en développement
David Koh et Kee-Seng Chia
Élaboration et application d'un système de classification des lésions et maladies professionnelles
Élyce Biddle
Analyse des risques des blessures et maladies professionnelles non mortelles
John W.Ruser
Étude de cas : Protection des travailleurs et statistiques sur les accidents et les maladies professionnelles - HVBG, Allemagne
Martin Butz et Burkhard Hoffmann
Étude de cas : Wismut - Une exposition à l'uranium revisitée
Heinz Otten et Horst Schulz
Stratégies et techniques de mesure pour l'évaluation de l'exposition professionnelle en épidémiologie
Frank Bochmann et Helmut Blome
Étude de cas : Enquêtes sur la santé au travail en Chine
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1. Angiosarcome du foie - registre mondial
2. Maladie professionnelle, États-Unis, 1986 par rapport à 1992
3. États-Unis Décès dus à la pneumoconiose et au mésothéliome pleural
4. Exemple de liste de maladies professionnelles à déclaration obligatoire
5. Structure du code de déclaration des maladies et des blessures, États-Unis
6. Blessures et maladies professionnelles non mortelles, États-Unis 1993
7. Risque d'accidents du travail et de maladies professionnelles
8. Risque relatif pour les conditions de mouvement répétitif
9. Accidents du travail, Allemagne, 1981-93
10. Rectifieuses dans les accidents de la métallurgie, Allemagne, 1984-93
11. Maladie professionnelle, Allemagne, 1980-93
12. Maladies infectieuses, Allemagne, 1980-93
13. Exposition aux radiations dans les mines de Wismut
14. Maladies professionnelles dans les mines d'uranium de Wismut 1952-90
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33. Toxicologie
Rédactrice de chapitre : Ellen K. Silbergeld
Introduction
Ellen K. Silbergeld, rédactrice en chef
Définitions et concepts
Bo Holmberg, Johan Hogberg et Gunnar Johanson
Toxicocinétique
Dušan Djuric
Organe cible et effets critiques
Marek Jakubowski
Effets de l'âge, du sexe et d'autres facteurs
Spomenka Telishman
Déterminants génétiques de la réponse toxique
Daniel W. Nebert et Ross A. McKinnon
Introduction et notions
Philip G. Watanabe
Lésion cellulaire et mort cellulaire
Benjamin F. Trump et Irene K. Berezesky
Toxicologie génétique
R. Rita Misra et Michael P. Waalkes
Immunotoxicologie
Joseph G. Vos et Henk van Loveren
Toxicologie des organes cibles
Ellen K.Silbergeld
Biomarqueurs
Philippe Grandjean
Évaluation de la toxicité génétique
David M. DeMarini et James Huff
Tests de toxicité in vitro
Joanne Zurlo
Structurer les relations d'activité
Ellen K.Silbergeld
Toxicologie dans la réglementation de la santé et de la sécurité
Ellen K.Silbergeld
Principes d'identification des dangers - L'approche japonaise
Masayuki Ikeda
L'approche des États-Unis en matière d'évaluation des risques des toxiques pour la reproduction et des agents neurotoxiques
Ellen K.Silbergeld
Approches d'identification des dangers - IARC
Harri Vainio et Julian Wilbourn
Évaluation du risque cancérigène : autres approches
Cees A. van der Heijden
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La fatigue mentale est une conséquence normale du processus d'adaptation à la charge de travail mental (MWL). Une charge à long terme ou une forte intensité d'exigences professionnelles peuvent entraîner des conséquences à court terme de surcharge (fatigue) et de sous-charge (monotonie, satiété) et des conséquences à long terme (par exemple, symptômes de stress et maladies liées au travail). Le maintien de la régulation stable des actions sous tension peut être réalisé par des changements dans son style d'action (par variation des stratégies de recherche d'information et de prise de décision), par l'abaissement du niveau de besoin d'accomplissement (par redéfinition des tâches et réduction des normes de qualité) et au moyen d'une augmentation compensatoire de l'effort psychophysiologique et ensuite d'une diminution de l'effort pendant le temps de travail.
Cette compréhension du processus de tension mentale peut être conceptualisée comme un processus transactionnel de régulation de l'action lors de l'imposition de facteurs de charge qui incluent non seulement les composants négatifs du processus de tension, mais aussi les aspects positifs de l'apprentissage tels que l'accrétion, le réglage et la restructuration et motivation (voir figure 2).
Figure 1. Composantes du processus de déformation et ses conséquences
La fatigue mentale peut être définie comme un processus de diminution réversible dans le temps de la stabilité comportementale des performances, de l'humeur et de l'activité après un temps de travail prolongé. Cet état est temporairement réversible en modifiant les exigences du travail, les influences environnementales ou la stimulation et est complètement réversible au moyen du sommeil.
La fatigue mentale est une conséquence de l'exécution de tâches à haut niveau de difficulté qui impliquent principalement le traitement de l'information et/ou sont d'une durée prolongée. Contrairement à la monotonie, la récupération des décrémentations prend du temps et ne se produit pas soudainement après avoir changé les conditions de la tâche. Les symptômes de la fatigue sont identifiés à plusieurs niveaux de régulation comportementale : dérégulation de l'homéostasie biologique entre l'environnement et l'organisme, dérégulation des processus cognitifs d'actions orientées vers un but et perte de stabilité de la motivation et du niveau de réalisation vers un but.
Les symptômes de la fatigue mentale peuvent être identifiés dans tous les sous-systèmes du système de traitement de l'information humaine :
Diagnostic différentiel de la fatigue mentale
Des critères suffisants existent pour différencier la fatigue mentale, la monotonie, la satiété mentale et le stress (au sens étroit) (tableau 1).
Tableau 1. Différenciation entre plusieurs conséquences négatives de la fatigue mentale
Critères |
Fatigue mentale |
Monotonie |
rassasiement |
Stress |
clés / KEY : |
Mauvais ajustement en termes de surcharge |
Mauvais ajustement en termes |
Perte du sens perçu des tâches |
Objectifs perçus |
Mood |
Fatigue sans |
Fatigue avec |
Irritabilité |
Anxiété, menace |
Émotionnel |
Neutri |
Neutri |
Augmentation de l'aversion affective |
Anxiété accrue |
Activation |
Continuellement |
Pas en continu |
Etendez la sécurité |
Etendez la sécurité |
Récupération |
C'est long |
Soudain après alternance de tâches |
? |
À long terme |
Prévention |
Conception de tâches, |
Enrichissement du contenu du poste |
Définition des objectifs |
Refonte du poste, |
Degrés de fatigue mentale
La phénoménologie bien décrite de la fatigue mentale (Schmidtke 1965), de nombreuses méthodes d'évaluation valables et la grande quantité de résultats expérimentaux et de terrain offrent la possibilité d'une échelle ordinale des degrés de fatigue mentale (Hacker et Richter 1994). L'échelle est basée sur la capacité de l'individu à faire face aux décréments comportementaux :
Niveau 1: Des performances optimales et efficaces: aucun symptôme de diminution des performances, de l'humeur et du niveau d'activation.
Niveau 2: Compensation complète caractérisée par une activation psycho-physiologique périphérique accrue (p. ex., mesuré par électromyogramme des muscles des doigts), augmentation perçue de l'effort mental, variabilité accrue des critères de performance.
Niveau 3: Rémunération labile complémentaire à celle décrite au niveau 2: glissements d'action, fatigue perçue, augmentation de l'activité psycho-physiologique (compensatoire) des indicateurs centraux, fréquence cardiaque, tension artérielle.
Niveau 4: Efficacité réduite supplémentaire à celle décrite au niveau 3: diminution des critères de performance.
Niveau 5: Encore d'autres troubles fonctionnels: troubles des relations sociales et de la coopération sur le lieu de travail ; symptômes de fatigue clinique comme la perte de la qualité du sommeil et l'épuisement vital.
Prévention de la fatigue mentale
La conception des structures de tâches, de l'environnement, des périodes de repos pendant le temps de travail et un sommeil suffisant sont les moyens de réduire les symptômes de fatigue mentale afin qu'aucune conséquence clinique ne se produise :
1. Changements dans la structure des tâches. La conception de conditions préalables à un apprentissage et à une structuration des tâches adéquats n'est pas seulement un moyen de favoriser le développement de structures de travail efficaces, mais est également essentielle pour la prévention d'une inadéquation en termes de surcharge ou de sous-charge mentale :
2. Introduction de systèmes de pauses de courte durée pendant le travail. Les effets positifs de ces pauses dépendent du respect de certaines conditions préalables. Plus de courtes pauses sont plus efficaces que moins de longues pauses ; les effets dépendent d'un calendrier fixe et donc prévisible ; et le contenu des pauses devrait avoir une fonction compensatoire par rapport aux exigences physiques et mentales du travail.
3. Détente et sommeil suffisants. Des programmes spéciaux d'aide aux employés et des techniques de gestion du stress peuvent favoriser la relaxation et la prévention du développement de la fatigue chronique (Sethi, Caro et Schuler 1987).
L'émergence de technologies sophistiquées en biologie moléculaire et cellulaire a stimulé une évolution relativement rapide dans les sciences de la vie, y compris la toxicologie. En effet, le centre d'intérêt de la toxicologie se déplace des animaux entiers et des populations d'animaux entiers vers les cellules et les molécules d'animaux et d'humains individuels. Depuis le milieu des années 1980, les toxicologues ont commencé à utiliser ces nouvelles méthodologies pour évaluer les effets des produits chimiques sur les systèmes vivants. En tant que progression logique, ces méthodes sont adaptées aux fins d'essais de toxicité. Ces avancées scientifiques se sont conjuguées à des facteurs sociaux et économiques pour modifier l'évaluation de la sécurité des produits et des risques potentiels.
Les facteurs économiques sont spécifiquement liés au volume de matériaux qui doivent être testés. Une multitude de nouveaux produits cosmétiques, pharmaceutiques, pesticides, chimiques et ménagers sont introduits sur le marché chaque année. Tous ces produits doivent être évalués pour leur toxicité potentielle. En outre, il existe un arriéré de produits chimiques déjà utilisés qui n'ont pas été suffisamment testés. L'énorme tâche d'obtenir des informations détaillées sur la sécurité de tous ces produits chimiques en utilisant des méthodes traditionnelles d'expérimentation sur des animaux entiers serait coûteuse en termes d'argent et de temps, si elle pouvait même être accomplie.
Il existe également des problèmes de société liés à la santé et à la sécurité publiques, ainsi qu'une préoccupation croissante du public concernant l'utilisation d'animaux pour les tests de sécurité des produits. En ce qui concerne la sécurité humaine, les groupes d'intérêt public et de défense de l'environnement ont exercé une pression importante sur les agences gouvernementales pour qu'elles appliquent des réglementations plus strictes sur les produits chimiques. Un exemple récent de cela a été un mouvement de certains groupes environnementaux pour interdire le chlore et les composés contenant du chlore aux États-Unis. L'une des motivations d'une telle action extrême réside dans le fait que la plupart de ces composés n'ont jamais été suffisamment testés. D'un point de vue toxicologique, le concept d'interdire toute une classe de produits chimiques divers sur la simple base de la présence de chlore est à la fois scientifiquement non fondé et irresponsable. Pourtant, il est compréhensible que du point de vue du public, il doit y avoir une certaine assurance que les produits chimiques rejetés dans l'environnement ne posent pas de risque important pour la santé. Une telle situation souligne la nécessité de méthodes plus efficaces et rapides pour évaluer la toxicité.
L'autre préoccupation sociétale qui a eu un impact sur le domaine des tests de toxicité est le bien-être animal. Le nombre croissant de groupes de protection des animaux à travers le monde ont exprimé une opposition considérable à l'utilisation d'animaux entiers pour les tests de sécurité des produits. Des campagnes actives ont été menées contre les fabricants de cosmétiques, de produits ménagers et de soins personnels et de produits pharmaceutiques pour tenter d'arrêter les tests sur les animaux. Ces efforts en Europe ont abouti à l'adoption du sixième amendement à la directive 76/768/CEE (la directive sur les cosmétiques). La conséquence de cette directive est que les produits cosmétiques ou les ingrédients cosmétiques qui ont été testés sur des animaux après le 1er janvier 1998 ne peuvent être commercialisés dans l'Union européenne, sauf si des méthodes alternatives sont insuffisamment validées. Bien que cette directive n'ait aucune compétence sur la vente de ces produits aux États-Unis ou dans d'autres pays, elle affectera de manière significative les entreprises qui ont des marchés internationaux qui incluent l'Europe.
La notion d'alternatives, qui est à la base du développement de tests autres que ceux sur animaux entiers, est définie par les trois Rs: réduction du nombre d'animaux utilisés; raffinement de protocoles pour que les animaux ressentent moins de stress ou d'inconfort ; et remplacement des tests actuels sur les animaux avec des tests in vitro (c'est-à-dire des tests effectués en dehors de l'animal vivant), des modèles informatiques ou des tests sur des vertébrés inférieurs ou des espèces d'invertébrés. Les trois Rs ont été introduits dans un livre publié en 1959 par deux scientifiques britanniques, WMS Russell et Rex Burch, Les principes de la technique expérimentale humaine. Russell et Burch ont soutenu que la seule façon d'obtenir des résultats scientifiques valables était le traitement humain des animaux et pensaient que des méthodes devraient être développées pour réduire l'utilisation des animaux et finalement la remplacer. Fait intéressant, les principes énoncés par Russell et Burch ont reçu peu d'attention jusqu'à la résurgence du mouvement de protection des animaux au milieu des années 1970. Aujourd'hui, le concept des trois Rs est très à l'avant-garde en matière de recherche, d'essais et d'éducation.
En résumé, le développement de méthodologies d'essais in vitro a été influencé par une variété de facteurs qui ont convergé au cours des dix à vingt dernières années. Il est difficile de déterminer si l'un de ces facteurs à lui seul aurait eu un effet aussi profond sur les stratégies d'essais de toxicité.
Concept des tests de toxicité in vitro
Cette section se concentrera uniquement sur les méthodes in vitro d'évaluation de la toxicité, comme l'une des alternatives aux tests sur l'animal entier. D'autres alternatives non animales telles que la modélisation informatique et les relations quantitatives structure-activité sont abordées dans d'autres articles de ce chapitre.
Les études in vitro sont généralement menées sur des cellules ou des tissus animaux ou humains à l'extérieur du corps. In vitro signifie littéralement « dans du verre », et fait référence à des procédures effectuées sur du matériel vivant ou des composants de matériel vivant cultivés dans des boîtes de Pétri ou dans des tubes à essai dans des conditions définies. Celles-ci peuvent être opposées aux études in vivo, ou celles réalisées « chez l'animal vivant ». Bien qu'il soit difficile, voire impossible, de projeter les effets d'un produit chimique sur un organisme complexe lorsque les observations se limitent à un seul type de cellules dans une boîte, les études in vitro fournissent également une quantité importante d'informations sur la toxicité intrinsèque. que les mécanismes cellulaires et moléculaires de la toxicité. De plus, elles offrent de nombreux avantages par rapport aux études in vivo en ce sens qu'elles sont généralement moins coûteuses et qu'elles peuvent être réalisées dans des conditions plus contrôlées. De plus, malgré le fait qu'un petit nombre d'animaux sont encore nécessaires pour obtenir des cellules pour les cultures in vitro, ces méthodes peuvent être considérées comme des alternatives de réduction (puisque beaucoup moins d'animaux sont utilisés par rapport aux études in vivo) et des alternatives de raffinement (car elles éliminent le besoin soumettre les animaux aux conséquences toxiques néfastes imposées par les expériences in vivo).
Afin d'interpréter les résultats des tests de toxicité in vitro, de déterminer leur utilité potentielle dans l'évaluation de la toxicité et de les relier au processus toxicologique global in vivo, il est nécessaire de comprendre quelle partie du processus toxicologique est examinée. L'ensemble du processus toxicologique consiste en des événements qui commencent par l'exposition de l'organisme à un agent physique ou chimique, progressent par des interactions cellulaires et moléculaires et se manifestent finalement dans la réponse de l'organisme entier. Les tests in vitro sont généralement limités à la partie du processus toxicologique qui se déroule au niveau cellulaire et moléculaire. Les types d'informations pouvant être obtenues à partir d'études in vitro comprennent les voies métaboliques, l'interaction des métabolites actifs avec des cibles cellulaires et moléculaires et des paramètres toxiques potentiellement mesurables qui peuvent servir de biomarqueurs moléculaires pour l'exposition. Dans une situation idéale, le mécanisme de toxicité de chaque produit chimique résultant de l'exposition à la manifestation de l'organisme serait connu, de sorte que les informations obtenues à partir des tests in vitro pourraient être entièrement interprétées et liées à la réponse de l'organisme entier. Cependant, cela est pratiquement impossible, puisque relativement peu de mécanismes toxicologiques complets ont été élucidés. Ainsi, les toxicologues sont confrontés à une situation dans laquelle les résultats d'un test in vitro ne peuvent pas être utilisés comme une prédiction entièrement précise de la toxicité in vivo car le mécanisme est inconnu. Cependant, fréquemment au cours du processus de développement d'un test in vitro, les composants du ou des mécanismes cellulaires et moléculaires de la toxicité sont élucidés.
L'une des principales questions non résolues entourant le développement et la mise en œuvre des tests in vitro est liée à la considération suivante : doivent-ils être basés sur des mécanismes ou suffit-il qu'ils soient descriptifs ? Il est incontestablement préférable, d'un point de vue scientifique, de n'utiliser que des tests basés sur des mécanismes pour remplacer les tests in vivo. Cependant, en l'absence de connaissances mécanistes complètes, la perspective de développer des tests in vitro pour remplacer complètement les tests sur des animaux entiers dans un avenir proche est presque nulle. Cela n'exclut toutefois pas l'utilisation de types de tests plus descriptifs comme outils de dépistage précoce, ce qui est le cas actuellement. Ces écrans ont entraîné une réduction significative de l'utilisation des animaux. Par conséquent, jusqu'à ce que des informations plus mécanistes soient générées, il peut être nécessaire d'employer, dans une mesure plus limitée, des tests dont les résultats sont simplement bien corrélés avec ceux obtenus in vivo.
Tests in vitro de cytotoxicité
Dans cette section, plusieurs tests in vitro qui ont été développés pour évaluer le potentiel cytotoxique d'un produit chimique seront décrits. Pour la plupart, ces tests sont faciles à réaliser et l'analyse peut être automatisée. Un test in vitro couramment utilisé pour la cytotoxicité est le test au rouge neutre. Ce test est effectué sur des cellules en culture et, pour la plupart des applications, les cellules peuvent être maintenues dans des boîtes de culture contenant 96 petits puits de 6.4 mm de diamètre chacun. Étant donné que chaque puits peut être utilisé pour une seule détermination, cet arrangement peut accueillir plusieurs concentrations du produit chimique d'essai ainsi que des contrôles positifs et négatifs avec un nombre suffisant de répétitions pour chacun. Après traitement des cellules avec diverses concentrations du produit chimique d'essai allant d'au moins deux ordres de grandeur (par exemple, de 0.01 mM à 1 mM), ainsi que des produits chimiques témoins positifs et négatifs, les cellules sont rincées et traitées avec du rouge neutre, un colorant qui ne peut être absorbé et retenu que par les cellules vivantes. Le colorant peut être ajouté lors du retrait du produit chimique d'essai pour déterminer les effets immédiats, ou il peut être ajouté à différents moments après le retrait du produit chimique d'essai pour déterminer les effets cumulatifs ou différés. L'intensité de la couleur dans chaque puits correspond au nombre de cellules vivantes dans ce puits. L'intensité de la couleur est mesurée par un spectrophotomètre qui peut être équipé d'un lecteur de plaques. Le lecteur de plaque est programmé pour fournir des mesures individuelles pour chacun des 96 puits de la boîte de culture. Cette méthodologie automatisée permet à l'investigateur d'effectuer rapidement une expérience concentration-réponse et d'obtenir des données statistiquement utiles.
Un autre test relativement simple de cytotoxicité est le test MTT. Le MTT (bromure de 3[4,5-diméthylthiazol-2-yl]-2,5-diphényltétrazolium) est un colorant tétrazolium qui est réduit par les enzymes mitochondriales à une couleur bleue. Seules les cellules possédant des mitochondries viables conserveront la capacité de réaliser cette réaction ; par conséquent, l'intensité de la couleur est directement liée au degré d'intégrité mitochondriale. Il s'agit d'un test utile pour détecter les composés cytotoxiques généraux ainsi que les agents qui ciblent spécifiquement les mitochondries.
La mesure de l'activité de la lactate déshydrogénase (LDH) est également utilisée comme test à grande échelle pour la cytotoxicité. Cette enzyme est normalement présente dans le cytoplasme des cellules vivantes et est libérée dans le milieu de culture cellulaire par les membranes cellulaires non étanches des cellules mortes ou mourantes qui ont été affectées par un agent toxique. De petites quantités de milieu de culture peuvent être retirées à divers moments après le traitement chimique des cellules pour mesurer la quantité de LDH libérée et déterminer une évolution temporelle de la toxicité. Bien que le test de libération de LDH soit une évaluation très générale de la cytotoxicité, il est utile car il est facile à réaliser et peut être effectué en temps réel.
De nombreuses nouvelles méthodes sont en cours de développement pour détecter les dommages cellulaires. Des méthodes plus sophistiquées utilisent des sondes fluorescentes pour mesurer une variété de paramètres intracellulaires, tels que la libération de calcium et les changements de pH et de potentiel de membrane. En général, ces sondes sont très sensibles et peuvent détecter des changements cellulaires plus subtils, réduisant ainsi la nécessité d'utiliser la mort cellulaire comme point final. De plus, bon nombre de ces tests fluorescents peuvent être automatisés par l'utilisation de plaques à 96 puits et de lecteurs de plaques fluorescentes.
Une fois que des données ont été recueillies sur une série de produits chimiques à l'aide de l'un de ces tests, les toxicités relatives peuvent être déterminées. La toxicité relative d'un produit chimique, telle que déterminée dans un essai in vitro, peut être exprimée comme la concentration qui exerce un effet de 50 % sur la réponse finale des cellules non traitées. Cette détermination est appelée CE50 (Effectif Conconcentration pour 50% des cellules) et peut être utilisé pour comparer les toxicités de différents produits chimiques in vitro. (Un terme similaire utilisé pour évaluer la toxicité relative est IC50, indiquant la concentration d'un produit chimique qui provoque une inhibition de 50% d'un processus cellulaire, par exemple, la capacité d'absorber le rouge neutre.) Il n'est pas facile d'évaluer si la toxicité relative in vitro des produits chimiques est comparable à leur relative dans toxicités in vivo, car il existe de nombreux facteurs de confusion dans le système in vivo, tels que la toxicocinétique, le métabolisme, les mécanismes de réparation et de défense. De plus, étant donné que la plupart de ces tests mesurent les paramètres généraux de cytotoxicité, ils ne sont pas basés sur des mécanismes. Par conséquent, l'accord entre les toxicités relatives in vitro et in vivo est simplement corrélatif. Malgré les nombreuses complexités et difficultés d'extrapolation d'in vitro à in vivo, ces tests in vitro s'avèrent très précieux car ils sont simples et peu coûteux à réaliser et peuvent être utilisés comme écrans pour signaler des médicaments ou des produits chimiques hautement toxiques aux premiers stades de la développement.
Toxicité pour les organes cibles
Des tests in vitro peuvent également être utilisés pour évaluer la toxicité spécifique d'un organe cible. Il existe un certain nombre de difficultés associées à la conception de tels tests, la plus notable étant l'incapacité des systèmes in vitro à conserver de nombreuses caractéristiques de l'organe in vivo. Fréquemment, lorsque des cellules sont prélevées sur des animaux et placées en culture, elles ont tendance soit à dégénérer rapidement et/ou à se dédifférencier, c'est-à-dire à perdre leurs fonctions d'organe et à devenir plus génériques. Cela pose un problème en ce que dans un court laps de temps, généralement quelques jours, les cultures ne sont plus utiles pour évaluer les effets spécifiques d'un organe d'une toxine.
Beaucoup de ces problèmes sont en train d'être surmontés grâce aux progrès récents de la biologie moléculaire et cellulaire. Les informations obtenues sur l'environnement cellulaire in vivo peuvent être utilisées pour moduler les conditions de culture in vitro. Depuis le milieu des années 1980, de nouveaux facteurs de croissance et cytokines ont été découverts, et nombre d'entre eux sont maintenant disponibles dans le commerce. L'ajout de ces facteurs aux cellules en culture aide à préserver leur intégrité et peut également aider à conserver des fonctions plus différenciées pendant de plus longues périodes. D'autres études fondamentales ont permis d'approfondir la connaissance des besoins nutritionnels et hormonaux des cellules en culture, permettant de formuler de nouveaux milieux. Des progrès récents ont également été réalisés dans l'identification de matrices extracellulaires naturelles et artificielles sur lesquelles des cellules peuvent être cultivées. La culture de cellules sur ces différentes matrices peut avoir des effets profonds à la fois sur leur structure et leur fonction. Un avantage majeur dérivé de cette connaissance est la capacité de contrôler de manière complexe l'environnement des cellules en culture et d'examiner individuellement les effets de ces facteurs sur les processus cellulaires de base et sur leurs réponses à différents agents chimiques. En bref, ces systèmes peuvent fournir un excellent aperçu des mécanismes de toxicité spécifiques aux organes.
De nombreuses études de toxicité pour les organes cibles sont menées dans des cellules primaires, qui par définition sont fraîchement isolées d'un organe et présentent généralement une durée de vie finie en culture. Il y a de nombreux avantages à avoir des cultures primaires d'un seul type de cellule à partir d'un organe pour l'évaluation de la toxicité. D'un point de vue mécaniste, de telles cultures sont utiles pour étudier des cibles cellulaires spécifiques d'un produit chimique. Dans certains cas, deux ou plusieurs types de cellules d'un organe peuvent être cultivés ensemble, ce qui offre un avantage supplémentaire de pouvoir examiner les interactions cellule-cellule en réponse à une toxine. Certains systèmes de co-culture pour la peau ont été conçus de sorte qu'ils forment une structure tridimensionnelle ressemblant à la peau in vivo. Il est également possible de co-culturer des cellules de différents organes, par exemple le foie et les reins. Ce type de culture serait utile pour évaluer les effets propres aux cellules rénales d'une substance chimique qui doit être bioactivée dans le foie.
Les outils de biologie moléculaire ont également joué un rôle important dans le développement de lignées cellulaires continues qui peuvent être utiles pour les tests de toxicité sur les organes cibles. Ces lignées cellulaires sont générées en transfectant de l'ADN dans des cellules primaires. Dans la procédure de transfection, les cellules et l'ADN sont traités de sorte que l'ADN puisse être absorbé par les cellules. L'ADN provient généralement d'un virus et contient un gène ou des gènes qui, lorsqu'ils sont exprimés, permettent aux cellules de s'immortaliser (c'est-à-dire capables de vivre et de croître pendant de longues périodes de temps en culture). L'ADN peut également être modifié de manière à ce que le gène immortalisant soit contrôlé par un promoteur inductible. L'avantage de ce type de construction est que les cellules ne se diviseront que lorsqu'elles recevront le stimulus chimique approprié pour permettre l'expression du gène immortalisant. Un exemple d'une telle construction est le grand gène de l'antigène T du virus simien 40 (SV40) (le gène immortalisant), précédé de la région promotrice du gène de la métallothionéine, qui est induite par la présence d'un métal dans le milieu de culture. Ainsi, après que le gène est transfecté dans les cellules, les cellules peuvent être traitées avec de faibles concentrations de zinc pour stimuler le promoteur MT et activer l'expression du gène de l'antigène T. Dans ces conditions, les cellules prolifèrent. Lorsque le zinc est éliminé du milieu, les cellules arrêtent de se diviser et, dans des conditions idéales, reviennent à un état où elles expriment leurs fonctions spécifiques aux tissus.
La capacité de générer des cellules immortalisées combinée aux progrès de la technologie de la culture cellulaire a grandement contribué à la création de lignées cellulaires à partir de nombreux organes différents, notamment le cerveau, les reins et le foie. Cependant, avant que ces lignées cellulaires puissent être utilisées comme substitut des types de cellules authentiques, elles doivent être soigneusement caractérisées pour déterminer à quel point elles sont vraiment « normales ».
D'autres systèmes in vitro pour étudier la toxicité d'un organe cible impliquent une complexité croissante. Au fur et à mesure que les systèmes in vitro progressent en complexité, de la cellule unique à la culture d'organes entiers, ils deviennent plus comparables au milieu in vivo, mais en même temps, ils deviennent beaucoup plus difficiles à contrôler compte tenu du nombre accru de variables. Par conséquent, ce qui peut être gagné en passant à un niveau supérieur d'organisation peut être perdu dans l'incapacité du chercheur à contrôler l'environnement expérimental. Le tableau 1 compare certaines des caractéristiques de divers systèmes in vitro qui ont été utilisés pour étudier l'hépatotoxicité.
Tableau 1. Comparaison des systèmes in vitro pour les études d'hépatotoxicité
Système | Complexité (niveau d'interaction) |
Capacité à conserver les fonctions spécifiques du foie | Durée potentielle de culture | Capacité à contrôler l'environnement |
Lignées cellulaires immortalisées | certains de cellule à cellule (varie selon la lignée cellulaire) | médiocre à bon (varie selon la lignée cellulaire) | indéfini | excellent |
Cultures primaires d'hépatocytes | cellule à cellule | passable à excellent (varie selon les conditions de culture) | jours à semaines | excellent |
Co-cultures de cellules hépatiques | cellule à cellule (entre le même type de cellule et des types de cellules différents) | bon à excellent | semaines | excellent |
Tranches de foie | cellule à cellule (parmi tous les types de cellules) | bon à excellent | heures en jours | Bien |
Foie isolé et perfusé | cellule à cellule (parmi tous les types de cellules) et intra-organe | excellent | heures | juste |
Les tranches de tissu coupées avec précision sont utilisées plus largement pour les études toxicologiques. Il existe de nouveaux instruments disponibles qui permettent au chercheur de couper des tranches de tissu uniformes dans un environnement stérile. Les tranches de tissu offrent un certain avantage par rapport aux systèmes de culture cellulaire en ce que tous les types de cellules de l'organe sont présents et qu'ils conservent leur architecture in vivo et leur communication intercellulaire. Ainsi, des études in vitro peuvent être menées pour déterminer le type de cellule cible dans un organe ainsi que pour étudier la toxicité spécifique d'un organe cible. Un inconvénient des tranches est qu'elles dégénèrent rapidement après les premières 24 heures de culture, principalement en raison d'une mauvaise diffusion de l'oxygène vers les cellules à l'intérieur des tranches. Cependant, des études récentes ont indiqué qu'une aération plus efficace peut être obtenue par une rotation douce. Ceci, associé à l'utilisation d'un milieu plus complexe, permet aux tranches de survivre jusqu'à 96 heures.
Les explants de tissus sont similaires dans leur concept aux tranches de tissus et peuvent également être utilisés pour déterminer la toxicité de produits chimiques dans des organes cibles spécifiques. Les explants de tissus sont établis en prélevant un petit morceau de tissu (pour les études de tératogénicité, un embryon intact) et en le plaçant en culture pour une étude plus approfondie. Les cultures d'explants ont été utiles pour les études de toxicité à court terme, y compris l'irritation et la corrosivité de la peau, les études sur l'amiante dans la trachée et les études de neurotoxicité dans les tissus cérébraux.
Des organes perfusés isolés peuvent également être utilisés pour évaluer la toxicité des organes cibles. Ces systèmes offrent un avantage similaire à celui des tranches de tissu et des explants en ce que tous les types de cellules sont présents, mais sans le stress sur le tissu introduit par les manipulations impliquées dans la préparation des tranches. De plus, ils permettent le maintien des interactions intra-organes. Un inconvénient majeur est leur viabilité à court terme, ce qui limite leur utilisation pour les tests de toxicité in vitro. En termes de service d'alternative, ces cultures peuvent être considérées comme un raffinement puisque les animaux ne subissent pas les conséquences néfastes d'un traitement in vivo avec des substances toxiques. Cependant, leur utilisation ne diminue pas de manière significative le nombre d'animaux nécessaires.
En résumé, il existe plusieurs types de systèmes in vitro disponibles pour évaluer la toxicité des organes cibles. Il est possible d'acquérir de nombreuses informations sur les mécanismes de toxicité en utilisant une ou plusieurs de ces techniques. La difficulté reste de savoir extrapoler d'un système in vitro, qui représente une part relativement faible du processus toxicologique, à l'ensemble du processus se déroulant in vivo.
Tests in vitro pour l'irritation oculaire
Le test de toxicité sur l'animal entier le plus controversé du point de vue du bien-être animal est peut-être le test de Draize pour l'irritation des yeux, qui est effectué sur des lapins. Dans ce test, une petite dose fixe d'un produit chimique est placée dans l'un des yeux du lapin tandis que l'autre œil est utilisé comme témoin. Le degré d'irritation et d'inflammation est évalué à différents moments après l'exposition. Un effort important est fait pour développer des méthodologies pour remplacer ce test, qui a été critiqué non seulement pour des raisons humanitaires, mais aussi en raison de la subjectivité des observations et de la variabilité des résultats. Il est intéressant de noter que malgré les sévères critiques que le test de Draize a reçues, il s'est avéré remarquablement efficace pour prédire les irritants oculaires humains, en particulier les substances légèrement à modérément irritantes, qui sont difficiles à identifier par d'autres méthodes. Ainsi, les demandes sur les alternatives in vitro sont grandes.
La recherche d'alternatives au test de Draize est compliquée, même si elle devrait être couronnée de succès. De nombreuses alternatives in vitro et autres ont été développées et, dans certains cas, elles ont été mises en œuvre. Les alternatives de raffinement au test de Draize, qui, par définition, sont moins douloureuses ou stressantes pour les animaux, comprennent le test oculaire à faible volume, dans lequel de plus petites quantités de matériel de test sont placées dans les yeux des lapins, non seulement pour des raisons humanitaires, mais pour imiter plus fidèlement les quantités auxquelles les personnes peuvent être accidentellement exposées. Un autre raffinement est que les substances qui ont un pH inférieur à 2 ou supérieur à 11.5 ne sont plus testées sur les animaux car elles sont connues pour être sévèrement irritantes pour les yeux.
Entre 1980 et 1989, il y a eu une baisse estimée à 87 % du nombre de lapins utilisés pour les tests d'irritation oculaire des cosmétiques. Des tests in vitro ont été incorporés dans le cadre d'une approche de test à plusieurs niveaux pour provoquer cette vaste réduction des tests sur des animaux entiers. Cette approche est un processus en plusieurs étapes qui commence par un examen approfondi des données historiques sur l'irritation oculaire et une analyse physique et chimique du produit chimique à évaluer. Si ces deux processus ne fournissent pas suffisamment d'informations, une batterie de tests in vitro est réalisée. Les données supplémentaires obtenues à partir des tests in vitro pourraient alors être suffisantes pour évaluer la sécurité de la substance. Si ce n'est pas le cas, la dernière étape consisterait à effectuer des tests in vivo limités. Il est facile de voir comment cette approche peut éliminer ou au moins réduire considérablement le nombre d'animaux nécessaires pour prédire l'innocuité d'une substance d'essai.
La batterie de tests in vitro utilisée dans le cadre de cette stratégie de tests à plusieurs niveaux dépend des besoins de l'industrie en question. Les tests d'irritation oculaire sont effectués par une grande variété d'industries, des cosmétiques aux produits pharmaceutiques en passant par les produits chimiques industriels. Le type d'informations requises par chaque industrie varie et il n'est donc pas possible de définir une seule batterie de tests in vitro. Une batterie de tests est généralement conçue pour évaluer cinq paramètres : la cytotoxicité, les modifications de la physiologie et de la biochimie des tissus, les relations quantitatives structure-activité, les médiateurs de l'inflammation, ainsi que la récupération et la réparation. Un exemple de test de cytotoxicité, qui est une cause possible d'irritation, est le test au rouge neutre utilisant des cellules en culture (voir ci-dessus). Les modifications de la physiologie cellulaire et de la biochimie résultant de l'exposition à un produit chimique peuvent être dosées dans des cultures de cellules épithéliales cornéennes humaines. Alternativement, les enquêteurs ont également utilisé des globes oculaires de bovin ou de poulet intacts ou disséqués provenant d'abattoirs. De nombreux paramètres mesurés dans ces cultures d'organes entiers sont les mêmes que ceux mesurés in vivo, tels que l'opacité cornéenne et le gonflement cornéen.
L'inflammation est souvent une composante des lésions oculaires induites par des produits chimiques, et il existe un certain nombre de tests disponibles pour examiner ce paramètre. Divers dosages biochimiques détectent la présence de médiateurs libérés au cours du processus inflammatoire tels que l'acide arachidonique et les cytokines. La membrane chorioallantoïque (CAM) de l'œuf de poule peut également être utilisée comme indicateur d'inflammation. Dans le test CAM, un petit morceau de la coquille d'un embryon de poulet de dix à 14 jours est retiré pour exposer le CAM. Le produit chimique est ensuite appliqué sur la CAM et les signes d'inflammation, tels qu'une hémorragie vasculaire, sont notés à divers moments par la suite.
L'un des processus in vivo les plus difficiles à évaluer in vitro est la récupération et la réparation des lésions oculaires. Un instrument nouvellement développé, le microphysiomètre au silicium, mesure de petits changements dans le pH extracellulaire et peut être utilisé pour surveiller les cellules cultivées en temps réel. Cette analyse s'est avérée assez bien corrélée avec la récupération in vivo et a été utilisée comme test in vitro pour ce processus. Ceci a été un bref aperçu des types de tests utilisés comme alternatives au test de Draize pour l'irritation oculaire. Il est probable qu'au cours des prochaines années, une série complète de batteries de tests in vitro sera définie et chacune sera validée pour son objectif spécifique.
Validation
La clé de l'acceptation réglementaire et de la mise en œuvre des méthodologies de test in vitro est la validation, le processus par lequel la crédibilité d'un test candidat est établie dans un but spécifique. Des efforts pour définir et coordonner le processus de validation ont été faits tant aux États-Unis qu'en Europe. L'Union européenne a créé le Centre européen pour la validation des méthodes alternatives (ECVAM) en 1993 pour y coordonner les efforts et interagir avec des organisations américaines telles que le Johns Hopkins Center for Alternatives to Animal Testing (CAAT), un centre universitaire aux États-Unis. , et l'Interagency Coordinating Committee for the Validation of Alternative Methods (ICCVAM), composé de représentants des National Institutes of Health, de l'Environmental Protection Agency des États-Unis, de la Food and Drug Administration des États-Unis et de la Consumer Products Safety Commission.
La validation des tests in vitro nécessite une organisation et une planification importantes. Il doit y avoir un consensus entre les régulateurs gouvernementaux et les scientifiques industriels et universitaires sur les procédures acceptables, et une surveillance suffisante par un conseil consultatif scientifique pour s'assurer que les protocoles respectent les normes établies. Les études de validation doivent être réalisées dans une série de laboratoires de référence à l'aide d'ensembles étalonnés de produits chimiques provenant d'une banque de produits chimiques et de cellules ou de tissus provenant d'une source unique. La répétabilité intralaboratoire et la reproductibilité interlaboratoire d'un test candidat doivent être démontrées et les résultats soumis à une analyse statistique appropriée. Une fois les résultats des différentes composantes des études de validation compilés, le comité consultatif scientifique peut faire des recommandations sur la validité du ou des tests candidats dans un but précis. De plus, les résultats des études devraient être publiés dans des revues à comité de lecture et placés dans une base de données.
La définition du processus de validation est actuellement un travail en cours. Chaque nouvelle étude de validation apportera des informations utiles à la conception de l'étude suivante. La communication et la coopération internationales sont essentielles pour le développement rapide d'une série de protocoles largement acceptables, en particulier compte tenu de l'urgence accrue imposée par l'adoption de la directive CE sur les cosmétiques. Cette législation peut en effet donner l'impulsion nécessaire pour qu'un sérieux effort de validation soit entrepris. Ce n'est qu'après l'achèvement de ce processus que l'acceptation des méthodes in vitro par les diverses communautés réglementaires peut commencer.
Conclusion
Cet article a fourni un large aperçu de l'état actuel des tests de toxicité in vitro. La science de la toxicologie in vitro est relativement jeune, mais elle connaît une croissance exponentielle. Le défi pour les années à venir est d'intégrer les connaissances mécanistes générées par les études cellulaires et moléculaires dans le vaste inventaire des données in vivo pour fournir une description plus complète des mécanismes toxicologiques ainsi que pour établir un paradigme par lequel les données in vitro peuvent être utilisées. prédire la toxicité in vivo. Ce ne sera que grâce aux efforts concertés des toxicologues et des représentants gouvernementaux que la valeur intrinsèque de ces méthodes in vitro pourra être réalisée.
L'analyse des relations structure-activité (SAR) consiste à utiliser des informations sur la structure moléculaire des produits chimiques pour prédire des caractéristiques importantes liées à la persistance, à la distribution, à l'absorption et à l'absorption et à la toxicité. Le SAR est une méthode alternative d'identification des produits chimiques potentiellement dangereux, qui promet d'aider les industries et les gouvernements à hiérarchiser les substances pour une évaluation plus approfondie ou pour la prise de décision à un stade précoce pour de nouveaux produits chimiques. La toxicologie est une entreprise de plus en plus coûteuse et gourmande en ressources. Les préoccupations croissantes concernant le potentiel des produits chimiques à causer des effets néfastes sur les populations humaines exposées ont incité les organismes de réglementation et de santé à élargir la gamme et la sensibilité des tests pour détecter les risques toxicologiques. Dans le même temps, les charges réelles et perçues de la réglementation sur l'industrie ont suscité des inquiétudes quant à l'aspect pratique des méthodes d'essais de toxicité et de l'analyse des données. À l'heure actuelle, la détermination de la cancérogénicité chimique dépend de tests sur la durée de vie d'au moins deux espèces, des deux sexes, à plusieurs doses, avec une analyse histopathologique minutieuse de plusieurs organes, ainsi que la détection de changements prénéoplasiques dans les cellules et les organes cibles. Aux États-Unis, on estime que le test biologique du cancer coûte plus de 3 millions de dollars (dollars de 1995).
Même avec des ressources financières illimitées, la charge de tester les quelque 70,000 1984 produits chimiques existants produits dans le monde aujourd'hui dépasserait les ressources disponibles des toxicologues qualifiés. Des siècles seraient nécessaires pour réaliser ne serait-ce qu'une évaluation de premier niveau de ces produits chimiques (NRC 1993). Dans de nombreux pays, les préoccupations éthiques concernant l'utilisation d'animaux dans les tests de toxicité ont augmenté, ce qui exerce des pressions supplémentaires sur l'utilisation des méthodes standard de test de toxicité. Le SAR a été largement utilisé dans l'industrie pharmaceutique pour identifier les molécules ayant un potentiel d'utilisation bénéfique dans le traitement (Hansch et Zhang 1979). Dans la politique de santé environnementale et professionnelle, le SAR est utilisé pour prédire la dispersion des composés dans l'environnement physico-chimique et pour sélectionner de nouveaux produits chimiques pour une évaluation plus approfondie de la toxicité potentielle. En vertu de la Toxic Substances Control Act (TSCA) des États-Unis, l'EPA utilise depuis 5 une approche SAR comme « premier crible » des nouveaux produits chimiques dans le processus de notification avant fabrication (PMN) ; L'Australie utilise une approche similaire dans le cadre de sa procédure de notification des nouveaux produits chimiques (NICNAS). Aux États-Unis, l'analyse SAR est une base importante pour déterminer qu'il existe une base raisonnable pour conclure que la fabrication, le traitement, la distribution, l'utilisation ou l'élimination de la substance présentera un risque déraisonnable de préjudice pour la santé humaine ou l'environnement, comme l'exige la section 6(f) de la TSCA. Sur la base de cette découverte, l'EPA peut alors exiger des tests réels de la substance en vertu de la section XNUMX de la TSCA.
Justification du SAR
La justification scientifique du SAR est basée sur l'hypothèse que la structure moléculaire d'un produit chimique prédira des aspects importants de son comportement dans les systèmes physico-chimiques et biologiques (Hansch et Leo 1979).
Processus SAR
Le processus d'examen SAR comprend l'identification de la structure chimique, y compris les formulations empiriques ainsi que le composé pur ; identification de substances structurellement analogues ; rechercher des bases de données et de la littérature pour obtenir des informations sur les analogues structuraux ; et l'analyse de la toxicité et d'autres données sur les analogues structuraux. Dans de rares cas, les informations sur la structure du composé à elles seules peuvent être suffisantes pour étayer certaines analyses SAR, basées sur des mécanismes de toxicité bien compris. Plusieurs bases de données sur le SAR ont été compilées, ainsi que des méthodes informatiques pour la prédiction de la structure moléculaire.
Avec ces informations, les paramètres suivants peuvent être estimés avec SAR :
Il convient de noter qu'il n'existe pas de méthodes SAR pour des paramètres de santé aussi importants que la cancérogénicité, la toxicité pour le développement, la toxicité pour la reproduction, la neurotoxicité, l'immunotoxicité ou d'autres effets sur les organes cibles. Cela est dû à trois facteurs : l'absence d'une grande base de données sur laquelle tester les hypothèses SAR, le manque de connaissances sur les déterminants structurels de l'action toxique et la multiplicité des cellules cibles et des mécanismes impliqués dans ces paramètres (voir "The United States approche d'évaluation des risques des substances toxiques pour la reproduction et des agents neurotoxiques »). Quelques tentatives limitées d'utilisation du SAR pour prédire la pharmacocinétique en utilisant des informations sur les coefficients de partage et la solubilité (Johanson et Naslund 1988). Un SAR quantitatif plus étendu a été réalisé pour prédire le métabolisme dépendant du P450 d'une gamme de composés et la liaison des molécules de type dioxine et PCB au récepteur cytosolique de la « dioxine » (Hansch et Zhang 1993).
Il a été démontré que le DAS a une prévisibilité variable pour certains des paramètres énumérés ci-dessus, comme indiqué dans le tableau 1. Ce tableau présente les données de deux comparaisons de l'activité prévue avec les résultats réels obtenus par des mesures empiriques ou des tests de toxicité. Le SAR, tel qu'il a été mené par des experts de l'US EPA, a obtenu de moins bons résultats pour prédire les propriétés physico-chimiques que pour prédire l'activité biologique, y compris la biodégradation. Pour les paramètres de toxicité, le SAR a obtenu les meilleurs résultats pour prédire la mutagénicité. Ashby et Tennant (1991) dans une étude plus approfondie ont également trouvé une bonne prévisibilité de la génotoxicité à court terme dans leur analyse des produits chimiques NTP. Ces résultats ne sont pas surprenants, compte tenu des connaissances actuelles sur les mécanismes moléculaires de la génotoxicité (voir « Toxicologie génétique ») et le rôle de l'électrophilie dans la liaison à l'ADN. En revanche, le SAR avait tendance à sous-estimer la toxicité systémique et subchronique chez les mammifères et à surestimer la toxicité aiguë pour les organismes aquatiques.
Tableau 1. Comparaison des données SAR et des tests : analyses OCDE/NTP
Endpoint | Une entente (%) | Désaccord (%) | Numéro |
Point d'ébullition | 50 | 50 | 30 |
Pression de vapeur | 63 | 37 | 113 |
Solubilité dans l'eau | 68 | 32 | 133 |
Coefficient de partage | 61 | 39 | 82 |
Biodégradation | 93 | 7 | 107 |
Toxicité pour les poissons | 77 | 22 | 130 |
Toxicité de la daphnie | 67 | 33 | 127 |
Toxicité aiguë pour les mammifères (DL50 ) | 80 | 201 | 142 |
Irritation de la peau | 82 | 18 | 144 |
Irritation de l'oeil | 78 | 22 | 144 |
Sensibilisation cutanée | 84 | 16 | 144 |
Toxicité subchronique | 57 | 32 | 143 |
Mutagénicité2 | 88 | 12 | 139 |
Mutagénicité3 | 82-944 | 1-10 | 301 |
Cancérogénicité3 : Essai biologique de deux ans | 72-954 | - | 301 |
Source : Données de l'OCDE, communication personnelle C. Auer, US EPA. Seuls les paramètres pour lesquels des prédictions de DAS comparables et des données de test réelles étaient disponibles ont été utilisés dans cette analyse. Les données du NTP proviennent d'Ashby et Tennant 1991.
1 L'incapacité du SAR à prédire la toxicité aiguë de 12 % des produits chimiques testés était préoccupante.
2 Données OCDE, basées sur la concordance du test d'Ames avec le DAS
3 Données du NTP, basées sur des analyses de genetox comparées aux prévisions de DAS pour plusieurs classes de « produits chimiques structurellement alertants ».
4 La concordance varie selon la classe; la concordance la plus élevée était avec les composés amino/nitro aromatiques; le plus bas avec des structures « diverses ».
Pour d'autres paramètres toxiques, comme indiqué ci-dessus, le DAS a une utilité moins démontrable. Les prévisions de toxicité pour les mammifères sont compliquées par le manque de SAR pour la toxicocinétique des molécules complexes. Néanmoins, certaines tentatives ont été faites pour proposer des principes SAR pour des critères complexes de toxicité pour les mammifères (par exemple, voir Bernstein (1984) pour une analyse SAR des substances potentiellement toxiques pour la reproduction mâle). Dans la plupart des cas, la base de données est trop petite pour permettre des tests rigoureux des prédictions basées sur la structure.
À ce stade, on peut conclure que le SAR peut être utile principalement pour hiérarchiser l'investissement dans les ressources d'essais de toxicité ou pour soulever rapidement des préoccupations concernant un danger potentiel. Ce n'est qu'en cas de mutagénicité qu'il est probable que l'analyse SAR en elle-même puisse être utilisée avec fiabilité pour éclairer d'autres décisions. Pour aucun effet, il est probable que le DAS puisse fournir le type d'informations quantitatives requises à des fins d'évaluation des risques, comme indiqué ailleurs dans ce chapitre et Encyclopédie.
Dans la 3ème édition de l'OIT Encyclopédie, publié en 1983, l'ergonomie était résumée dans un article d'environ quatre pages. Depuis la publication de la 3e édition, il y a eu un changement majeur dans l'accent et la compréhension des interrelations en matière de sécurité et de santé : le monde n'est plus facilement classable en médecine, sécurité et prévention des risques. Au cours de la dernière décennie, presque toutes les branches des industries de production et de services ont déployé de grands efforts pour améliorer la productivité et la qualité. Ce processus de restructuration a produit une expérience pratique qui montre clairement que la productivité et la qualité sont directement liées à la conception des conditions de travail. Une mesure économique directe de la productivité — les coûts de l'absentéisme pour cause de maladie — est affectée par les conditions de travail. Il devrait donc être possible d'augmenter la productivité et la qualité et d'éviter l'absentéisme en accordant plus d'attention à la conception des conditions de travail.
En résumé, l'hypothèse simple de l'ergonomie moderne peut être formulée ainsi : La douleur et l'épuisement causent des risques pour la santé, une perte de productivité et une qualité réduite, qui sont des mesures des coûts et des avantages du travail humain.
Cette simple hypothèse peut être opposée à la médecine du travail qui se borne généralement à établir l'étiologie des maladies professionnelles. L'objectif de la médecine du travail est d'établir des conditions dans lesquelles la probabilité de développer de telles maladies est minimisée. En utilisant des principes ergonomiques, ces conditions peuvent être plus facilement formulées sous la forme d'exigences et de limitations de charge. La médecine du travail peut se résumer à établir des « limites par des études médico-scientifiques ». L'ergonomie traditionnelle considère son rôle comme celui de formuler les méthodes où, à travers le design et l'organisation du travail, les limites établies par la médecine du travail peuvent être mises en pratique. L'ergonomie traditionnelle pourrait alors être décrite comme développant des « corrections par des études scientifiques », où les « corrections » s'entendent comme l'ensemble des recommandations de conception du travail qui appellent à ne prêter attention aux limites de charge qu'afin de prévenir les risques pour la santé. C'est une caractéristique de telles recommandations correctives que les praticiens se retrouvent finalement seuls face au problème de leur application – il n'y a pas d'effort d'équipe multidisciplinaire.
L'objectif initial d'invention de l'ergonomie en 1857 s'oppose à ce type d'« ergonomie par correction » :
... une approche scientifique nous permettant de récolter, pour notre propre bénéfice et celui des autres, les meilleurs fruits du travail de la vie pour un minimum d'effort et un maximum de satisfaction (Jastrzebowski 1857).
La racine du terme « ergonomie » vient du grec « nomos » signifiant règle, et « ergo » signifiant travail. On pourrait proposer que l'ergonomie élabore des « règles » pour une conception plus prospective et prospective du design. Contrairement à « l'ergonomie corrective », l'idée de ergonomie prospective repose sur l'application de recommandations ergonomiques prenant en compte simultanément les marges de rentabilité (Laurig 1992).
Les règles de base pour le développement de cette approche peuvent être déduites de l'expérience pratique et renforcées par les résultats de la recherche en hygiène du travail et en ergonomie. En d'autres termes, ergonomie prospective signifie rechercher des alternatives dans la conception du travail qui évitent la fatigue et l'épuisement de la part du sujet travaillant afin de promouvoir la productivité humaine ("... pour le bénéfice de nous-mêmes et des autres"). Cette approche globale de ergonomie prospective comprend la conception des lieux de travail et des équipements ainsi que la conception des conditions de travail déterminées par un traitement croissant de l'information et une organisation du travail en mutation. Ergonomie prospective est donc une approche interdisciplinaire de chercheurs et de praticiens d'un large éventail de domaines unis par le même objectif, et une partie d'une base générale pour une compréhension moderne de la sécurité et de la santé au travail (UNESCO 1992).
Sur la base de cette compréhension, le Ergonomie chapitre de la 4ème édition du BIT Encyclopédie couvre les différents clusters de connaissances et d'expériences orientés vers les caractéristiques et les capacités des travailleurs, et visant une utilisation optimale de la ressource « travail humain » en rendant le travail plus « ergonomique », c'est-à-dire plus humain.
Le choix des sujets et la structure des articles dans ce chapitre suivent la structure des questions typiques dans le domaine telles qu'elles sont pratiquées dans l'industrie. En commençant par le objectifs, principes et méthodes de l'ergonomie, les articles qui suivent traitent des principes fondamentaux des sciences fondamentales, telles que la physiologie et la psychologie. Sur cette base, les prochains articles présentent les grands aspects d'une conception ergonomique des conditions de travail allant de l'organisation du travail à la conception des produits. « Concevoir pour tous » met un accent particulier sur une approche ergonomique basée sur les caractéristiques et les capacités du travailleur, un concept souvent négligé dans la pratique. L'importance et la diversité de l'ergonomie sont illustrées par deux exemples à la fin du chapitre et se retrouvent également dans le fait que de nombreux autres chapitres de cette édition de l'OIT Encyclopédie sont directement liés à l'ergonomie, comme Chaleur et froid, Bruit, Vibration, Unités d'affichage visuel, et pratiquement tous les chapitres des sections Gestion des accidents et de la sécurité ainsi que Gestion et politique.
Conception de systèmes de production
De nombreuses entreprises investissent des millions dans des systèmes de production assistés par ordinateur et, en même temps, n'utilisent pas pleinement leurs ressources humaines, dont la valeur peut être considérablement augmentée grâce à des investissements dans la formation. En fait, l'utilisation du potentiel d'employés qualifiés au lieu d'une automatisation très complexe peut non seulement, dans certaines circonstances, réduire considérablement les coûts d'investissement, mais aussi augmenter considérablement la flexibilité et la capacité du système.
Causes de l'utilisation inefficace de la technologie
Les améliorations que les investissements dans la technologie moderne visent à apporter ne sont souvent même pas approximativement réalisées (Strohm, Kuark et Schilling 1993 ; Ulich 1994). Les raisons les plus importantes à cela sont dues à des problèmes dans les domaines de la technologie, de l'organisation et des qualifications des employés.
Trois causes principales peuvent être identifiées pour les problèmes liés à la technologie :
Les problèmes d'organisation sont principalement attribuables à des tentatives continues de mise en œuvre des dernières technologies dans des structures organisationnelles inadaptées. Par exemple, il n'est guère logique d'introduire des ordinateurs de troisième, quatrième et cinquième génération dans des organisations de deuxième génération. Mais c'est exactement ce que font de nombreuses entreprises (Savage et Appleton 1988). Dans de nombreuses entreprises, une restructuration radicale de l'organisation est une condition préalable à l'utilisation réussie des nouvelles technologies. Cela comprend notamment un examen des concepts de planification et de contrôle de la production. En fin de compte, l'autocontrôle local par des opérateurs qualifiés peut, dans certaines circonstances, être nettement plus efficace et économique qu'un système de planification et de contrôle de la production techniquement très développé.
Les problèmes de qualification des salariés surviennent principalement parce qu'un grand nombre d'entreprises ne reconnaissent pas la nécessité de mesures de qualification parallèlement à l'introduction de systèmes de production assistés par ordinateur. De plus, la formation est trop souvent considérée comme un facteur de coût à contrôler et à minimiser, plutôt que comme un investissement stratégique. En fait, les temps d'arrêt du système et les coûts qui en résultent peuvent souvent être efficacement réduits en permettant de diagnostiquer et de corriger les défauts sur la base de la compétence des opérateurs et des connaissances et de l'expérience spécifiques au système. C'est particulièrement le cas dans les installations de production étroitement couplées (Köhler et al. 1989). Il en va de même pour l'introduction de nouveaux produits ou de variantes de produits. De nombreux exemples d'utilisation excessive et inefficace de la technologie témoignent de ces relations.
La conséquence de l'analyse brièvement présentée ici est que l'introduction de systèmes de production assistés par ordinateur ne promet de succès que si elle est intégrée dans un concept global qui vise à optimiser conjointement l'utilisation de la technologie, la structure de l'organisation et la valorisation des qualifications du personnel. .
De la tâche à la conception de systèmes socio-techniques
Les concepts psychologiques liés au travail de la conception de la production sont basés sur la primauté de
la tâche. D'une part, la tâche constitue l'interface entre l'individu et l'organisation (Volpert 1987). D'autre part, la tâche relie le sous-système social au sous-système technique. « La tâche doit être le point d'articulation entre le système social et le système technique, reliant le travail dans le système technique à son comportement de rôle corrélé, dans le système social » (Blumberg 1988).
Cela signifie qu'un système socio-technique, par exemple un îlot de production, se définit avant tout par la tâche qu'il doit accomplir. La répartition du travail entre l'homme et la machine joue un rôle central, car elle décide si la personne « fonctionne » comme le bras long de la machine avec une fonction restante dans une « lacune » d'automatisation ou si la machine fonctionne comme le bras long de la machine. personne, avec une fonction d'outil soutenant les capacités et la compétence humaines. Nous appelons ces positions opposées « axées sur la technologie » et « axées sur le travail » (Ulich 1994).
Le concept de tâche complète
La principe d'activité complète (Hacker 1986) ou tâche complète joue un rôle central dans les concepts psychologiques liés au travail pour définir les tâches de travail et pour répartir les tâches entre l'homme et la machine. Les tâches complètes sont celles "sur lesquelles l'individu exerce un contrôle personnel considérable" et qui "induisent des forces fortes chez l'individu pour les accomplir ou les poursuivre". Les tâches complètes contribuent au "développement de ce qui a été décrit ... comme" l'orientation de la tâche "- c'est-à-dire un état de choses dans lequel l'intérêt de l'individu est éveillé, engagé et dirigé par le caractère de la tâche" (Emery 1959) . La figure 1 résume les caractéristiques de complétude qui doivent être prises en compte pour les mesures orientées vers une conception des systèmes de production axée sur le travail.
Figure 1. Caractéristiques des tâches complètes
Ces indications sur les conséquences découlant de la réalisation du principe de la tâche complète mettent en évidence deux choses : (1) dans de nombreux cas - probablement même la majorité des cas - les tâches complètes au sens décrit dans la figure 1 ne peuvent être structurées que comme des tâches de groupe sur compte de la complexité qui en résulte et du périmètre associé ; (2) la restructuration des tâches de travail, notamment lorsqu'elle est liée à l'introduction du travail de groupe, nécessite leur intégration dans un concept global de restructuration qui couvre tous les niveaux de l'entreprise.
Les principes structurels qui s'appliquent aux différents niveaux sont résumés dans le tableau 1.
Tableau 1. Principes axés sur le travail pour la structuration de la production
Niveau organisationnel |
Principe structurel |
Entreprise |
La décentralisation |
Unité organisationnelle |
Intégration fonctionnelle |
Réservation de groupe |
Auto-régulation1 |
Individuelle |
Travail de production qualifié1 |
1 Prise en compte du principe de conception différentielle du travail.
Source : Ulich 1994.
Les possibilités de réalisation des principes de structuration de la production exposés dans le tableau 1 sont illustrées par la proposition de restructuration d'une société de production présentée dans la figure 2. Cette proposition, qui a été approuvée à l'unanimité tant par les responsables de la production que par le groupe de projet formé dans le but de restructuration, démontre également un abandon fondamental des concepts tayloristes de division du travail et de l'autorité. Les exemples de nombreuses entreprises montrent que la restructuration des structures de travail et d'organisation sur la base de tels modèles est en mesure de répondre à la fois aux critères psychologiques du travail de promotion de la santé et du développement de la personnalité et à l'exigence d'efficacité économique à long terme (voir Ulich 1994).
Figure 2. Proposition de restructuration d'une société de production
La ligne d'argumentation privilégiée ici - que très brièvement esquissée pour des raisons d'espace - vise à clarifier trois choses :
Participation des travailleurs
Dans les sections précédentes, des types d'organisation du travail ont été décrits qui ont pour caractéristique de base la démocratisation aux niveaux inférieurs de la hiérarchie d'une organisation grâce à une autonomie et une latitude de décision accrues concernant le contenu du travail ainsi que les conditions de travail dans l'atelier. Dans cette section, la démocratisation est abordée sous un angle différent en s'intéressant à la prise de décision participative en général. Tout d'abord, un cadre de définition de la participation est présenté, suivi d'une discussion de la recherche sur les effets de la participation. Enfin, la conception de systèmes participatifs est examinée en détail.
Cadre de définition de la participation
Le développement organisationnel, le leadership, la conception de systèmes et les relations de travail sont des exemples de la variété des tâches et des contextes où la participation est considérée comme pertinente. Un dénominateur commun qui peut être considéré comme le noyau de la participation est la possibilité pour les individus et les groupes de promouvoir leurs intérêts en influençant le choix entre des actions alternatives dans une situation donnée (Wilpert 1989). Afin de décrire la participation plus en détail, un certain nombre de dimensions sont toutefois nécessaires. Les dimensions fréquemment suggérées sont (a) formelle-informelle, (b) directe-indirecte, (c) degré d'influence et (d) contenu de la décision (par exemple, Dachler et Wilpert 1978 ; Locke et Schweiger 1979). La participation formelle fait référence à la participation dans le cadre de règles légales ou autrement prescrites (par exemple, procédures de négociation, lignes directrices pour la gestion de projet), tandis que la participation informelle est basée sur des échanges non prescrits, par exemple, entre superviseur et subordonné. La participation directe permet une influence directe par les individus concernés, tandis que la participation indirecte fonctionne à travers un système de représentation. Le degré d'influence est généralement décrit au moyen d'une échelle allant de « aucune information des employés sur une décision », en passant par « l'information préalable des employés » et la « consultation des employés » jusqu'à la « décision commune de toutes les parties concernées ». En ce qui concerne l'information préalable sans aucune consultation ni prise de décision commune, certains auteurs soutiennent qu'il ne s'agit pas du tout d'un faible niveau de participation, mais simplement d'une forme de « pseudo-participation » (Wall et Lischeron, 1977). Enfin, le domaine de contenu pour la prise de décision participative peut être spécifié, par exemple, le changement technologique ou organisationnel, les relations de travail ou les décisions opérationnelles quotidiennes.
Un schéma de classification assez différent de ceux dérivés des dimensions présentées jusqu'ici a été développé par Hornby et Clegg (1992). S'inspirant des travaux de Wall et Lischeron (1977), ils distinguent trois aspects des processus participatifs :
Ils ont ensuite utilisé ces aspects pour compléter un cadre proposé par Gowler et Legge (1978), qui décrit la participation en fonction de deux variables organisationnelles, à savoir le type de structure (mécanique versus organique) et le type de processus (stable versus instable). Comme ce modèle comprend un certain nombre d'hypothèses sur la participation et sa relation avec l'organisation, il ne peut pas être utilisé pour classer les types généraux de participation. Elle est présentée ici comme une tentative de définir la participation dans un contexte plus large (voir tableau 2). (Dans la dernière section de cet article, l'étude de Hornby et Clegg (1992) sera discutée, qui visait également à tester les hypothèses du modèle.)
Tableau 2. Participation dans le contexte organisationnel
Structure organisationnelle |
||
Mécaniste |
Organic |
|
Processus organisationnels |
||
Stable |
Réglementé |
Ouvert |
Instable |
Arbitraire |
Réglementé |
Source : Adapté de Hornby et Clegg 1992.
Une dimension importante qui n'est généralement pas incluse dans les classifications de la participation est l'objectif organisationnel derrière le choix d'une stratégie participative (Dachler et Wilpert 1978). Plus fondamentalement, la participation peut avoir lieu afin de se conformer à une norme démocratique, indépendamment de son influence sur l'efficacité du processus décisionnel et la qualité du résultat et de la mise en œuvre de la décision. En revanche, une procédure participative peut être choisie pour bénéficier des connaissances et de l'expérience des personnes impliquées ou pour s'assurer de l'acceptation d'une décision. Souvent, il est difficile d'identifier les objectifs derrière le choix d'une approche participative à une décision et souvent plusieurs objectifs seront trouvés en même temps, de sorte que cette dimension ne peut pas être facilement utilisée pour classer la participation. Cependant, pour comprendre les processus participatifs, c'est une dimension importante à garder à l'esprit.
Recherche sur les effets de la participation
Une hypothèse largement partagée veut que la satisfaction ainsi que des gains de productivité peuvent être obtenus en offrant la possibilité de participer directement à la prise de décision. Dans l'ensemble, la recherche a soutenu cette hypothèse, mais les preuves ne sont pas sans équivoque et de nombreuses études ont été critiquées pour des raisons théoriques et méthodologiques (Cotton et al. 1988 ; Locke et Schweiger 1979 ; Wall et Lischeron 1977). Coton et al. (1988) ont fait valoir que les résultats incohérents sont dus à des différences dans la forme de participation étudiée; par exemple, la participation informelle et l'actionnariat salarié sont associés à une productivité et une satisfaction élevées alors que la participation à court terme est inefficace à ces deux égards. Bien que leurs conclusions aient été fortement critiquées (Leana, Locke et Schweiger 1990), on s'accorde à dire que la recherche sur la participation se caractérise généralement par un certain nombre de lacunes, allant de problèmes conceptuels comme ceux mentionnés par Cotton et al. (1988) aux problèmes méthodologiques tels que les variations des résultats en fonction de différentes opérationnalisations des variables dépendantes (par exemple, Wagner et Gooding 1987).
Pour illustrer les difficultés de la recherche sur la participation, l'étude classique de Coch et French (1948) est brièvement décrite, suivie de la critique de Bartlem et Locke (1981). L'objectif de la première étude était de surmonter la résistance au changement au moyen de la participation. Les opérateurs d'une usine textile où se produisaient de fréquents transferts entre les tâches professionnelles ont eu la possibilité de participer à des degrés divers à la conception de leurs nouveaux emplois. Un groupe d'opérateurs participait aux décisions (procédures de travail détaillées pour les nouveaux emplois et taux aux pièces) par l'intermédiaire de représentants choisis, c'est-à-dire plusieurs opérateurs de leur groupe. En deux petits groupes, tous les opérateurs ont participé à ces décisions et un quatrième groupe a servi de contrôle sans participation autorisée. Auparavant, il avait été constaté dans l'usine que la plupart des opérateurs étaient mécontents d'être transférés et étaient plus lents à réapprendre leurs nouveaux emplois par rapport à l'apprentissage de leur premier emploi dans l'usine et que l'absentéisme et le roulement parmi les opérateurs transférés étaient plus élevés que parmi les opérateurs non transférés récemment.
Cela s'est produit malgré le fait qu'une prime de transfert a été accordée pour compenser la perte initiale de revenus à la pièce après un transfert à un nouvel emploi. En comparant les trois conditions expérimentales, il a été constaté que le groupe sans participation restait à un faible niveau de production - qui avait été fixé comme norme de groupe - pendant le premier mois après le transfert, tandis que les groupes avec pleine participation retrouvaient leur ancienne productivité. en quelques jours et l'a même dépassée en fin de mois. Le troisième groupe qui a participé par l'intermédiaire de représentants choisis n'a pas récupéré aussi vite, mais a montré son ancienne productivité après un mois. (Cependant, ils n'avaient pas suffisamment de matériel sur lequel travailler pour la première semaine.) Aucun roulement ne s'est produit dans les groupes avec participation et peu d'agressivité envers la direction a été observée. Le roulement dans le groupe de participation sans participation était de 17 % et l'attitude envers la direction était généralement hostile. Le groupe sans participation a été séparé au bout d'un mois et réuni à nouveau après deux mois et demi supplémentaires pour travailler sur un nouveau travail, et cette fois, ils ont eu l'opportunité de participer à la conception de leur travail. Ils ont ensuite montré le même schéma de récupération et d'augmentation de la productivité que les groupes ayant participé à la première expérience. Les résultats ont été expliqués par Coch et French sur la base d'un modèle général de résistance au changement dérivé des travaux de Lewin (1951, voir ci-dessous).
Bartlem et Locke (1981) ont fait valoir que ces résultats ne pouvaient pas être interprétés comme un soutien aux effets positifs de la participation car il y avait des différences importantes entre les groupes en ce qui concerne l'explication de la nécessité de changements dans les réunions d'introduction avec la direction, la quantité de formation reçues, la façon dont les études de temps ont été réalisées pour fixer le taux à la pièce, la quantité de travail disponible et la taille du groupe. Ils ont supposé que l'équité perçue des taux de rémunération et la confiance générale dans la direction contribuaient à la meilleure performance des groupes de participation, et non la participation. per se.
En plus des problèmes associés à la recherche sur les effets de la participation, on sait très peu de choses sur les processus qui mènent à ces effets (par exemple, Wilpert 1989). Dans une étude longitudinale sur les effets de la conception participative des tâches, Baitsch (1985) a décrit en détail les processus de développement des compétences chez un certain nombre d'employés d'atelier. Son étude peut être liée à la théorie de la motivation intrinsèque de Deci (1975) basée sur le besoin d'être compétent et autodéterminé. Un cadre théorique axé sur les effets de la participation sur la résistance au changement a été suggéré par Lewin (1951) qui a soutenu que les systèmes sociaux acquièrent un équilibre quasi stationnaire qui est perturbé par toute tentative de changement. Pour que le changement soit mené à bien, les forces en faveur du changement doivent être plus fortes que les forces qui résistent. La participation aide à réduire les forces de résistance ainsi qu'à augmenter les forces motrices parce que les raisons de la résistance peuvent être discutées et traitées ouvertement, et les préoccupations et besoins individuels peuvent être intégrés dans le changement proposé. De plus, Lewin a supposé que les décisions communes résultant des processus de changement participatifs fournissent le lien entre la motivation pour le changement et les changements réels de comportement.
Participation à la conception des systèmes
Étant donné le soutien empirique — bien que pas tout à fait cohérent — de l'efficacité de la participation, ainsi que ses fondements éthiques dans la démocratie industrielle, il est largement admis qu'aux fins de la conception de systèmes, une stratégie participative devrait être suivie (Greenbaum et Kyng 1991 ; Majchrzak 1988 ; Scarbrough et Corbett 1992). En outre, un certain nombre d'études de cas sur les processus de conception participative ont démontré les avantages spécifiques de la participation à la conception de systèmes, par exemple, en ce qui concerne la qualité de la conception résultante, la satisfaction des utilisateurs et l'acceptation (c'est-à-dire l'utilisation réelle) du nouveau système (Mumford et Henshall 1979 ; Spinas 1989 ; Ulich et al. 1991).
La question importante n'est donc pas le si, mais le comment de la participation. Scarbrough et Corbett (1992) ont donné un aperçu des différents types de participation aux différentes étapes du processus de conception (voir tableau 3). Comme ils le soulignent, l'implication des utilisateurs dans la conception même de la technologie est plutôt rare et ne va souvent pas au-delà de la diffusion de l'information. La participation se produit principalement dans les dernières étapes de la mise en œuvre et de l'optimisation du système technique et lors du développement des options de conception sociotechniques, c'est-à-dire des options de conception organisationnelle et de travail en combinaison avec des options pour l'utilisation du système technique.
Tableau 3. Participation des utilisateurs au processus technologique
Type de participation |
||
Phases du processus technologique |
Formel |
Informel |
Conception |
Consultation syndicale |
Refonte utilisateur |
Implémentation |
Nouveaux accords technologiques |
Négociation des compétences |
Utilisez |
Conception du travail |
Reconception informelle du travail |
Adapté de Scarbrough et Corbett 1992.
Outre la résistance des managers et des ingénieurs à l'implication des utilisateurs dans la conception des systèmes techniques et les éventuelles restrictions intégrées dans la structure formelle de participation d'une entreprise, une difficulté importante concerne le besoin de méthodes permettant de discuter et d'évaluer des systèmes qui ne sont pas encore existent (Grote 1994). Dans le développement de logiciels, les laboratoires d'utilisabilité peuvent aider à surmonter cette difficulté car ils offrent une opportunité de tests précoces par les futurs utilisateurs.
En examinant le processus de conception des systèmes, y compris les processus participatifs, Hirschheim et Klein (1989) ont souligné les effets des hypothèses implicites et explicites des développeurs et gestionnaires de systèmes sur des sujets fondamentaux tels que la nature de l'organisation sociale, la nature de la technologie et leur propre rôle dans le processus de développement. Que les concepteurs de systèmes se considèrent comme des experts, des catalyseurs ou des émancipateurs influencera grandement le processus de conception et de mise en œuvre. En outre, comme mentionné précédemment, le contexte organisationnel plus large dans lequel la conception participative a lieu doit être pris en compte. Hornby et Clegg (1992) ont mis en évidence la relation entre les caractéristiques organisationnelles générales et la forme de participation choisie (ou, plus précisément, la forme évoluant au cours de la conception et de la mise en œuvre du système). Ils ont étudié la mise en place d'un système d'information qui a été réalisé dans une structure de projet participatif et avec un engagement explicite à la participation des utilisateurs. Cependant, les utilisateurs ont indiqué qu'ils avaient eu peu d'informations sur les changements censés avoir lieu et de faibles niveaux d'influence sur la conception du système et les questions connexes telles que la conception des emplois et la sécurité de l'emploi. Ce résultat a été interprété en termes de structure mécaniste et de processus instables de l'organisation qui ont favorisé une participation « arbitraire » au lieu de la participation ouverte souhaitée (voir tableau 2).
En conclusion, il existe suffisamment de preuves démontrant les avantages des stratégies de changement participatif. Cependant, il reste encore beaucoup à apprendre sur les processus sous-jacents et les facteurs d'influence qui provoquent, modèrent ou empêchent ces effets positifs.
Le travail est essentiel à la vie, au développement et à l'épanouissement personnel. Malheureusement, des activités indispensables telles que la production alimentaire, l'extraction de matières premières, la fabrication de biens, la production d'énergie et les services impliquent des processus, des opérations et des matériaux qui peuvent, dans une plus ou moins grande mesure, créer des risques pour la santé des travailleurs et des communautés voisines. , ainsi qu'à l'environnement général.
Cependant, la génération et la libération d'agents nocifs dans l'environnement de travail peuvent être évitées grâce à des interventions adéquates de contrôle des risques, qui non seulement protègent la santé des travailleurs mais limitent également les dommages à l'environnement souvent associés à l'industrialisation. Si un produit chimique nocif est éliminé d'un processus de travail, il n'affectera pas les travailleurs et n'ira pas au-delà pour polluer l'environnement.
La profession qui vise spécifiquement la prévention et le contrôle des risques résultant des processus de travail est l'hygiène du travail. Les objectifs de l'hygiène du travail comprennent la protection et la promotion de la santé des travailleurs, la protection de l'environnement et la contribution à un développement sûr et durable.
On ne saurait trop insister sur la nécessité de l'hygiène du travail dans la protection de la santé des travailleurs. Même lorsque cela est faisable, le diagnostic et la guérison d'une maladie professionnelle n'empêcheront pas d'autres occurrences, si l'exposition à l'agent étiologique ne cesse pas. Tant que l'environnement de travail malsain reste inchangé, son potentiel de nuire à la santé demeure. Seule la maîtrise des risques sanitaires peut briser le cercle vicieux illustré à la figure 1.
Figure 1. Interactions entre les personnes et l'environnement
Cependant, l'action préventive devrait commencer beaucoup plus tôt, non seulement avant la manifestation de toute altération de la santé, mais même avant que l'exposition ne se produise réellement. L'environnement de travail doit être sous surveillance continue afin que les agents et facteurs dangereux puissent être détectés et éliminés, ou contrôlés, avant qu'ils ne causent des effets néfastes ; c'est le rôle de l'hygiène du travail.
En outre, l'hygiène du travail peut également contribuer à un développement sûr et durable, c'est-à-dire « assurer que (le développement) réponde aux besoins du présent sans compromettre la capacité des générations futures à répondre aux leurs » (Commission mondiale sur l'environnement et le développement 1987). Répondre aux besoins de la population mondiale actuelle sans épuiser ni endommager la base de ressources mondiales et sans entraîner de conséquences néfastes pour la santé et l'environnement nécessite des connaissances et des moyens d'influencer l'action (OMS 1992a); lorsqu'il est lié aux processus de travail, il est étroitement lié aux pratiques d'hygiène du travail.
La santé au travail nécessite une approche multidisciplinaire et implique des disciplines fondamentales, dont l'une est l'hygiène du travail, ainsi que d'autres qui incluent la médecine et les soins infirmiers du travail, l'ergonomie et la psychologie du travail. Une représentation schématique des champs d'action des médecins du travail et des hygiénistes du travail est présentée à la figure 2.
Figure 2. Champs d'action des médecins du travail et des hygiénistes du travail.
Il est important que les décideurs, les gestionnaires et les travailleurs eux-mêmes, ainsi que tous les professionnels de la santé au travail, comprennent le rôle essentiel que joue l'hygiène du travail dans la protection de la santé des travailleurs et de l'environnement, ainsi que la nécessité de professionnels spécialisés dans ce domaine. Il convient également de garder à l'esprit le lien étroit entre la santé au travail et la santé environnementale, car la prévention de la pollution d'origine industrielle, par la manipulation et l'élimination adéquates des effluents et déchets dangereux, doit commencer au niveau du lieu de travail. (Voir « Évaluation de l'environnement de travail »).
Concepts et définitions
Hygiène du travail
L'hygiène du travail est la science de l'anticipation, de la reconnaissance, de l'évaluation et du contrôle des risques survenant sur le lieu de travail ou provenant de celui-ci et susceptibles de nuire à la santé et au bien-être des travailleurs, en tenant également compte de l'impact possible sur les communautés environnantes et le public en général. environnement.
Les définitions de l'hygiène du travail peuvent être présentées de différentes manières ; cependant, ils ont tous essentiellement le même sens et visent le même objectif fondamental de protéger et de promouvoir la santé et le bien-être des travailleurs, ainsi que la protection de l'environnement général, par des actions de prévention sur le lieu de travail.
L'hygiène du travail n'est pas encore universellement reconnue comme une profession ; cependant, dans de nombreux pays, une législation-cadre émerge qui conduira à sa mise en place.
Hygiéniste du travail
Un hygiéniste du travail est un professionnel capable de :
Il faut garder à l'esprit qu'une profession consiste non seulement en un ensemble de connaissances, mais aussi en un code de déontologie; les associations nationales d'hygiène du travail, ainsi que l'International Occupational Hygiene Association (IOHA), ont leurs propres codes de déontologie (OMS 1992b).
Technicien en hygiène du travail
Un technicien en hygiène du travail est « une personne compétente pour effectuer des mesures de l'environnement de travail » mais pas « pour faire les interprétations, les jugements et les recommandations requises d'un hygiéniste du travail ». Le niveau de compétence nécessaire peut être obtenu dans un domaine complet ou limité (OMS 1992b).
Association internationale d'hygiène du travail (IOHA)
L'IOHA a été officiellement créée lors d'une réunion à Montréal le 2 juin 1987. À l'heure actuelle, l'IOHA compte la participation de 19 associations nationales d'hygiène du travail, avec plus de dix-neuf mille membres de dix-sept pays.
L'objectif principal de l'IOHA est de promouvoir et de développer l'hygiène du travail dans le monde entier, à un haut niveau de compétence professionnelle, par des moyens qui incluent l'échange d'informations entre les organisations et les individus, le développement ultérieur des ressources humaines et la promotion d'un niveau élevé de la pratique éthique. Les activités de l'IOHA comprennent des réunions scientifiques et la publication d'un bulletin d'information. Les membres des associations affiliées sont automatiquement membres de l'IOHA ; il est également possible d'adhérer en tant que membre individuel, pour ceux des pays où il n'y a pas encore d'association nationale.
Certifications
En plus d'une définition acceptée de l'hygiène du travail et du rôle de l'hygiéniste du travail, il est nécessaire d'établir des systèmes de certification pour garantir des normes acceptables de compétence et de pratique de l'hygiène du travail. La certification fait référence à un système formel basé sur des procédures d'établissement et de maintien des connaissances, des aptitudes et des compétences des professionnels (Burdorf 1995).
L'IOHA a promu une enquête sur les systèmes nationaux de certification existants (Burdorf 1995), ainsi que des recommandations pour la promotion de la coopération internationale pour assurer la qualité des hygiénistes du travail professionnels, qui comprennent les éléments suivants :
D'autres suggestions dans ce rapport incluent des éléments tels que : « la réciprocité » et « l'acceptation croisée des désignations nationales, visant à terme à un système parapluie avec une désignation internationalement acceptée ».
La pratique de l'hygiène du travail
Les étapes classiques de la pratique de l'hygiène du travail sont les suivantes :
L'approche idéale de la prévention des risques est « une action préventive anticipée et intégrée », qui devrait inclure :
On ne saurait trop insister sur l'importance d'anticiper et de prévenir tous les types de pollution de l'environnement. Il y a, heureusement, une tendance croissante à considérer les nouvelles technologies du point de vue des éventuels impacts négatifs et de leur prévention, depuis la conception et l'installation du procédé jusqu'au traitement des effluents et déchets qui en résultent, dans ce que l'on appelle le berceau -approche de la tombe. Les catastrophes environnementales qui se sont produites tant dans les pays développés que dans les pays en développement auraient pu être évitées par l'application de stratégies de contrôle et de procédures d'urgence appropriées sur le lieu de travail.
Les aspects économiques doivent être considérés dans des termes plus larges que la considération habituelle des coûts initiaux ; des options plus coûteuses qui offrent une bonne protection de la santé et de l'environnement peuvent s'avérer plus économiques à long terme. La protection de la santé des travailleurs et de l'environnement doit commencer bien plus tôt que d'habitude. Des informations techniques et des conseils sur l'hygiène du travail et de l'environnement doivent toujours être disponibles pour ceux qui conçoivent de nouveaux procédés, machines, équipements et lieux de travail. Malheureusement, ces informations sont souvent rendues disponibles beaucoup trop tard, alors que la seule solution est une mise à niveau coûteuse et difficile, ou pire, lorsque les conséquences ont déjà été désastreuses.
Reconnaissance des dangers
La reconnaissance des dangers est une étape fondamentale dans la pratique de l'hygiène du travail, indispensable à la planification adéquate des stratégies d'évaluation et de contrôle des dangers, ainsi qu'à l'établissement des priorités d'action. Pour la conception adéquate des mesures de contrôle, il est également nécessaire de caractériser physiquement les sources de contaminants et les voies de propagation des contaminants.
La reconnaissance des dangers conduit à déterminer :
L'identification des agents dangereux, de leurs sources et des conditions d'exposition nécessite une connaissance approfondie et une étude approfondie des processus et opérations de travail, des matières premières et des produits chimiques utilisés ou générés, des produits finaux et des sous-produits éventuels, ainsi que des possibilités de formation accidentelle. de produits chimiques, la décomposition de matériaux, la combustion de carburants ou la présence d'impuretés. La reconnaissance de la nature et de l'ampleur potentielle des effets biologiques que ces agents peuvent causer en cas de surexposition nécessite une connaissance et un accès aux informations toxicologiques. Les sources internationales d'information à cet égard comprennent le Programme international sur la sécurité chimique (IPCS), le Centre international de recherche sur le cancer (CIRC) et le Registre international des produits chimiques potentiellement toxiques, Programme des Nations Unies pour l'environnement (PNUE-IRPTC).
Les agents qui présentent des risques pour la santé dans l'environnement de travail comprennent les contaminants en suspension dans l'air; produits chimiques non aéroportés; les agents physiques, tels que la chaleur et le bruit ; agents biologiques; des facteurs ergonomiques, tels que des procédures de levage et des postures de travail inadéquates ; et les stress psychosociaux.
Évaluations de l'hygiène du travail
Des évaluations de l'hygiène du travail sont effectuées pour évaluer l'exposition des travailleurs, ainsi que pour fournir des informations pour la conception ou pour tester l'efficacité des mesures de contrôle.
L'évaluation de l'exposition des travailleurs aux risques professionnels, tels que les contaminants en suspension dans l'air et les agents physiques et biologiques, est traitée ailleurs dans ce chapitre. Néanmoins, quelques considérations générales sont fournies ici pour une meilleure compréhension du domaine de l'hygiène du travail.
Il est important de garder à l'esprit que l'évaluation des risques n'est pas une fin en soi, mais doit être considérée comme faisant partie d'une procédure beaucoup plus large qui commence par la prise de conscience qu'un certain agent, capable de nuire à la santé, peut être présent dans le travail l'environnement, et se termine par le contrôle de cet agent afin qu'il soit empêché de causer des dommages. L'évaluation des risques ouvre la voie à la prévention des risques, mais ne la remplace pas.
Évaluation de l'exposition
L'évaluation de l'exposition vise à déterminer à quelle quantité d'un agent les travailleurs ont été exposés, à quelle fréquence et pendant combien de temps. Des lignes directrices à cet égard ont été établies tant au niveau national qu'international, par exemple la norme EN 689, préparée par le Comité Européen de Normalisation (CEN 1994).
Dans l'évaluation de l'exposition aux contaminants en suspension dans l'air, la procédure la plus courante est l'évaluation de l'exposition par inhalation, qui nécessite la détermination de la concentration dans l'air de l'agent auquel les travailleurs sont exposés (ou, dans le cas des particules en suspension dans l'air, la concentration dans l'air de la fraction pertinente, par exemple la « fraction respirable ») et la durée de l'exposition. Cependant, si des voies autres que l'inhalation contribuent sensiblement à l'absorption d'un produit chimique, un jugement erroné peut être porté en ne considérant que l'exposition par inhalation. Dans de tels cas, l'exposition totale doit être évaluée, et un outil très utile pour cela est la surveillance biologique.
La pratique de l'hygiène du travail concerne trois types de situations :
L'une des principales raisons pour déterminer s'il y a surexposition à un agent dangereux dans l'environnement de travail est de décider si des interventions sont nécessaires. Il s'agit souvent, mais pas nécessairement, d'établir si une norme adoptée est respectée, ce qui est généralement exprimé en termes de valeur limite d'exposition professionnelle. La détermination de la situation de « pire exposition » peut suffire à remplir cet objectif. En effet, si l'on s'attend à ce que les expositions soient très élevées ou très faibles par rapport aux valeurs limites acceptées, l'exactitude et la précision des évaluations quantitatives peuvent être plus faibles que lorsque les expositions sont censées être plus proches des valeurs limites. En fait, lorsque les dangers sont évidents, il peut être plus judicieux d'investir initialement des ressources dans les contrôles et de procéder à des évaluations environnementales plus précises après la mise en œuvre des contrôles.
Des évaluations de suivi sont souvent nécessaires, en particulier s'il était nécessaire d'installer ou d'améliorer des mesures de contrôle ou si des modifications des procédés ou des matériaux utilisés étaient prévues. Dans ces cas, les évaluations quantitatives ont un rôle de surveillance important dans :
Lorsqu'une enquête d'hygiène du travail est réalisée dans le cadre d'une étude épidémiologique afin d'obtenir des données quantitatives sur les relations entre exposition et effets sur la santé, l'exposition doit être caractérisée avec un haut niveau d'exactitude et de précision. Dans ce cas, tous les niveaux d'exposition doivent être adéquatement caractérisés, car il ne suffirait pas, par exemple, de caractériser uniquement la situation d'exposition la plus défavorable. Il serait idéal, bien que difficile dans la pratique, de toujours conserver des enregistrements d'évaluation d'exposition précis et exacts car il pourrait être nécessaire à l'avenir de disposer de données d'exposition historiques.
Afin de s'assurer que les données d'évaluation sont représentatives de l'exposition des travailleurs et que les ressources ne sont pas gaspillées, une stratégie d'échantillonnage adéquate, tenant compte de toutes les sources possibles de variabilité, doit être conçue et suivie. Les stratégies d'échantillonnage, ainsi que les techniques de mesure, sont abordées dans « Évaluation de l'environnement de travail ».
Interprétation des résultats
Le degré d'incertitude dans l'estimation d'un paramètre d'exposition, par exemple, la véritable concentration moyenne d'un contaminant en suspension dans l'air, est déterminé par un traitement statistique des résultats des mesures (p. ex., échantillonnage et analyse). Le niveau de confiance sur les résultats dépendra du coefficient de variation du « système de mesure » et du nombre de mesures. Une fois qu'il y a une confiance acceptable, l'étape suivante consiste à considérer les implications sanitaires de l'exposition : qu'est-ce que cela signifie pour la santé des travailleurs exposés : maintenant ? dans le futur proche? dans leur vie professionnelle ? y aura-t-il un impact sur les générations futures?
Le processus d'évaluation n'est achevé que lorsque les résultats des mesures sont interprétés au regard de données (parfois appelées « données d'évaluation des risques ») issues d'études toxicologiques expérimentales, épidémiologiques et cliniques et, dans certains cas, d'essais cliniques. Il convient de préciser que le terme évaluation des risques a été utilisé en rapport avec deux types d'évaluations : l'évaluation de la nature et de l'étendue du risque résultant de l'exposition à des produits chimiques ou à d'autres agents, en général, et l'évaluation du risque pour un travailleur en particulier. ou un groupe de travailleurs, dans une situation de travail spécifique.
Dans la pratique de l'hygiène du travail, les résultats de l'évaluation de l'exposition sont souvent comparés aux limites d'exposition professionnelle adoptées qui sont destinées à fournir des orientations pour l'évaluation des risques et pour fixer des niveaux cibles de contrôle. L'exposition au-delà de ces limites nécessite des mesures correctives immédiates par l'amélioration des mesures de contrôle existantes ou la mise en œuvre de nouvelles. En fait, les interventions préventives doivent être effectuées au « niveau d'action », qui varie selon le pays (par exemple, la moitié ou le cinquième de la limite d'exposition professionnelle). Un niveau d'action faible est la meilleure garantie d'éviter de futurs problèmes.
La comparaison des résultats de l'évaluation de l'exposition avec les limites d'exposition professionnelle est une simplification, puisque, entre autres limitations, de nombreux facteurs qui influencent l'absorption de produits chimiques (par exemple, les sensibilités individuelles, l'activité physique et la corpulence) ne sont pas pris en compte par cette procédure. De plus, dans la plupart des lieux de travail, il y a une exposition simultanée à de nombreux agents ; par conséquent, une question très importante est celle des expositions combinées et des interactions entre agents, car les conséquences sur la santé de l'exposition à un certain agent seul peuvent différer considérablement des conséquences de l'exposition à ce même agent en combinaison avec d'autres, en particulier s'il y a synergie ou potentialisation de effets.
Mesures pour le contrôle
Les mesures visant à étudier la présence d'agents et les modèles de paramètres d'exposition dans l'environnement de travail peuvent être extrêmement utiles pour la planification et la conception de mesures de contrôle et de pratiques de travail. Les objectifs de telles mesures comprennent :
Les instruments à lecture directe sont extrêmement utiles à des fins de contrôle, en particulier ceux qui peuvent être utilisés pour un échantillonnage continu et reflètent ce qui se passe en temps réel, révélant ainsi des situations d'exposition qui autrement ne pourraient pas être détectées et qui doivent être contrôlées. Des exemples de tels instruments comprennent : les détecteurs à photo-ionisation, les analyseurs infrarouges, les compteurs d'aérosols et les tubes détecteurs. Lors de l'échantillonnage pour obtenir une image du comportement des contaminants, de la source à l'ensemble de l'environnement de travail, l'exactitude et la précision ne sont pas aussi critiques qu'elles le seraient pour l'évaluation de l'exposition.
Les développements récents de ce type de mesure à des fins de contrôle comprennent des techniques de visualisation, dont l'une est l'exposition Picture Mix - PIMEX (Rosen 1993). Cette méthode combine une image vidéo du travailleur avec une échelle montrant les concentrations de contaminants atmosphériques, qui sont mesurées en continu, au niveau de la zone respiratoire, avec un instrument de surveillance en temps réel, permettant ainsi de visualiser comment la concentration varie pendant l'exécution de la tâche. . Cela fournit un excellent outil pour comparer l'efficacité relative de différentes mesures de contrôle, telles que la ventilation et les pratiques de travail, contribuant ainsi à une meilleure conception.
Des mesures sont également nécessaires pour évaluer l'efficacité des mesures de contrôle. Dans ce cas, l'échantillonnage à la source ou l'échantillonnage par zone convient, seul ou en complément à l'échantillonnage personnel, pour l'évaluation de l'exposition des travailleurs. Afin d'assurer la validité, les emplacements pour l'échantillonnage (ou les mesures) « avant » et « après » et les techniques utilisées doivent être identiques ou équivalents en termes de sensibilité, d'exactitude et de précision.
Prévention et contrôle des risques
L'objectif principal de l'hygiène du travail est la mise en œuvre de mesures appropriées de prévention et de contrôle des risques dans l'environnement de travail. Les normes et les réglementations, si elles ne sont pas appliquées, n'ont aucun sens pour la protection de la santé des travailleurs, et leur application nécessite généralement à la fois des stratégies de surveillance et de contrôle. L'absence de normes légalement établies ne devrait pas être un obstacle à la mise en œuvre des mesures nécessaires pour prévenir les expositions nocives ou les contrôler au niveau le plus bas possible. Lorsque des dangers graves sont évidents, un contrôle doit être recommandé, avant même que des évaluations quantitatives ne soient effectuées. Il peut parfois être nécessaire de changer le concept classique de « reconnaissance-évaluation-contrôle » en « reconnaissance-contrôle-évaluation », voire en « reconnaissance-contrôle », si les capacités d'évaluation des dangers n'existent pas. Quelques exemples de dangers nécessitant une action évidente sans la nécessité d'un échantillonnage environnemental préalable sont la galvanoplastie effectuée dans une petite pièce non ventilée, ou l'utilisation d'un marteau-piqueur ou d'un équipement de sablage sans contrôle environnemental ni équipement de protection. Pour de tels risques reconnus pour la santé, le besoin immédiat est le contrôle et non l'évaluation quantitative.
L'action préventive devrait en quelque sorte interrompre la chaîne par laquelle l'agent dangereux - un produit chimique, une poussière, une source d'énergie - est transmis de la source au travailleur. Il existe trois grands groupes de mesures de contrôle : les contrôles techniques, les pratiques de travail et les mesures personnelles.
L'approche de prévention des risques la plus efficace est l'application de mesures techniques de contrôle qui préviennent les expositions professionnelles en gérant l'environnement de travail, diminuant ainsi le besoin d'initiatives de la part des travailleurs ou des personnes potentiellement exposées. Les mesures d'ingénierie nécessitent généralement certaines modifications de processus ou de structures mécaniques, et impliquent des mesures techniques qui éliminent ou réduisent l'utilisation, la génération ou la libération d'agents dangereux à leur source, ou, lorsque l'élimination à la source n'est pas possible, des mesures d'ingénierie doivent être conçues pour prévenir ou réduire la propagation d'agents dangereux dans l'environnement de travail par :
Les interventions de contrôle qui impliquent une certaine modification de la source sont la meilleure approche car l'agent nocif peut être éliminé ou réduit en concentration ou en intensité. Les mesures de réduction à la source comprennent la substitution de matériaux, la substitution/modification de procédés ou d'équipements et un meilleur entretien des équipements.
Lorsque les modifications à la source ne sont pas réalisables ou ne sont pas suffisantes pour atteindre le niveau de contrôle souhaité, la libération et la diffusion d'agents dangereux dans l'environnement de travail doivent être empêchées en interrompant leur voie de transmission par des mesures telles que l'isolement (par exemple, systèmes fermés, enceintes), ventilation locale par aspiration, barrières et écrans, isolement des travailleurs.
D'autres mesures visant à réduire les expositions dans l'environnement de travail comprennent une conception adéquate du lieu de travail, une ventilation par dilution ou par déplacement, un bon entretien et un stockage adéquat. L'étiquetage et les panneaux d'avertissement peuvent aider les travailleurs à adopter des pratiques de travail sécuritaires. Des systèmes de surveillance et d'alarme peuvent être nécessaires dans un programme de contrôle. Les moniteurs de monoxyde de carbone autour des fours, de sulfure d'hydrogène dans les égouts et de manque d'oxygène dans les espaces clos en sont quelques exemples.
Les pratiques de travail sont une partie importante du contrôle - par exemple, les emplois dans lesquels la posture de travail d'un travailleur peut affecter l'exposition, comme le fait qu'un travailleur se penche sur son travail. La position du travailleur peut influer sur les conditions d'exposition (p. ex., zone respiratoire par rapport à la source de contaminant, possibilité d'absorption cutanée).
Enfin, l'exposition professionnelle peut être évitée ou réduite en plaçant une barrière de protection sur le travailleur, au point d'entrée critique de l'agent nocif en question (bouche, nez, peau, oreille), c'est-à-dire l'utilisation d'équipements de protection individuelle. Il convient de souligner que toutes les autres possibilités de contrôle doivent être explorées avant d'envisager l'utilisation d'équipements de protection individuelle, car c'est le moyen le moins satisfaisant pour le contrôle de routine des expositions, en particulier aux contaminants en suspension dans l'air.
D'autres mesures préventives personnelles comprennent l'éducation et la formation, l'hygiène personnelle et la limitation du temps d'exposition.
Des évaluations continues, par le biais de la surveillance environnementale et de la surveillance sanitaire, devraient faire partie de toute stratégie de prévention et de contrôle des risques.
Une technologie de contrôle appropriée pour l'environnement de travail doit également englober des mesures de prévention de la pollution de l'environnement (air, eau, sol), y compris une gestion adéquate des déchets dangereux.
Bien que la plupart des principes de contrôle mentionnés ici s'appliquent aux contaminants en suspension dans l'air, nombre d'entre eux s'appliquent également à d'autres types de dangers. Par exemple, un processus peut être modifié pour produire moins de contaminants atmosphériques ou pour produire moins de bruit ou moins de chaleur. Une barrière isolante peut isoler les travailleurs d'une source de bruit, de chaleur ou de rayonnement.
Bien trop souvent, la prévention s'attarde sur les mesures les plus connues, telles que la ventilation par aspiration locale et l'équipement de protection individuelle, sans tenir dûment compte d'autres options de contrôle valables, telles que les technologies alternatives plus propres, la substitution de matériaux, la modification des processus et les bonnes pratiques de travail. Il arrive souvent que les processus de travail soient considérés comme immuables alors qu'en réalité, des changements peuvent être apportés qui préviennent efficacement ou du moins réduisent les risques associés.
La prévention et le contrôle des risques dans l'environnement de travail exigent des connaissances et de l'ingéniosité. Un contrôle efficace ne nécessite pas nécessairement des mesures très coûteuses et compliquées. Dans de nombreux cas, le contrôle des dangers peut être réalisé grâce à une technologie appropriée, qui peut être aussi simple qu'un morceau de matériau imperméable entre l'épaule nue d'un docker et un sac de matériau toxique qui peut être absorbé par la peau. Il peut également s'agir de simples améliorations telles que la mise en place d'une barrière mobile entre une source ultraviolette et un travailleur ou la formation des travailleurs aux pratiques de travail sécuritaires.
Les aspects à prendre en compte lors de la sélection des stratégies et technologies de contrôle appropriées comprennent le type d'agent dangereux (nature, état physique, effets sur la santé, voies d'entrée dans l'organisme), le type de source(s), l'ampleur et les conditions d'exposition, les caractéristiques de le lieu de travail et l'emplacement relatif des postes de travail.
Les compétences et les ressources requises pour la conception, la mise en œuvre, l'exploitation, l'évaluation et la maintenance correctes des systèmes de contrôle doivent être assurées. Les systèmes tels que la ventilation par aspiration locale doivent être évalués après l'installation et régulièrement vérifiés par la suite. Seules une surveillance et une maintenance régulières peuvent garantir une efficacité continue, car même des systèmes bien conçus peuvent perdre leurs performances initiales s'ils sont négligés.
Les mesures de contrôle doivent être intégrées dans des programmes de prévention et de contrôle des risques, avec des objectifs clairs et une gestion efficace, impliquant des équipes multidisciplinaires composées d'hygiénistes du travail et d'autres personnels de santé et de sécurité au travail, d'ingénieurs de production, de la direction et des travailleurs. Les programmes doivent également inclure des aspects tels que la communication des dangers, l'éducation et la formation couvrant les pratiques de travail sécuritaires et les procédures d'urgence.
Les aspects de promotion de la santé devraient également être inclus, car le lieu de travail est un cadre idéal pour promouvoir des modes de vie sains en général et pour alerter sur les dangers des expositions non professionnelles dangereuses causées, par exemple, par le tir sans protection adéquate ou le tabagisme.
Les liens entre l'hygiène du travail, l'évaluation des risques et la gestion des risques
L'évaluation des risques
L'évaluation des risques est une méthodologie qui vise à caractériser les types d'effets sur la santé attendus à la suite d'une certaine exposition à un agent donné, ainsi qu'à fournir des estimations sur la probabilité d'occurrence de ces effets sur la santé, à différents niveaux d'exposition. Il est également utilisé pour caractériser des situations à risque spécifiques. Cela implique l'identification des dangers, l'établissement de relations exposition-effet et l'évaluation de l'exposition, conduisant à la caractérisation des risques.
La première étape fait référence à l'identification d'un agent, par exemple, un produit chimique, comme ayant un effet nocif sur la santé (par exemple, cancer ou empoisonnement systémique). La deuxième étape établit la quantité d'exposition qui cause la quantité d'un effet donné chez le nombre de personnes exposées. Ces connaissances sont essentielles pour l'interprétation des données d'évaluation de l'exposition.
L'évaluation de l'exposition fait partie de l'évaluation des risques, à la fois lors de l'obtention de données pour caractériser une situation à risque et lors de l'obtention de données pour l'établissement de relations exposition-effet à partir d'études épidémiologiques. Dans ce dernier cas, l'exposition qui a conduit à un certain effet d'origine professionnelle ou environnementale doit être caractérisée avec précision pour garantir la validité de la corrélation.
Bien que l'évaluation des risques soit fondamentale pour de nombreuses décisions prises dans la pratique de l'hygiène du travail, elle a un effet limité sur la protection de la santé des travailleurs, à moins qu'elle ne se traduise par une véritable action préventive sur le lieu de travail.
L'évaluation des risques est un processus dynamique, car les nouvelles connaissances révèlent souvent les effets nocifs de substances jusqu'alors considérées comme relativement inoffensives; l'hygiéniste du travail doit donc avoir accès en tout temps à des informations toxicologiques à jour. Une autre implication est que les expositions doivent toujours être contrôlées au niveau le plus bas possible.
La figure 3 est présentée comme une illustration des différents éléments de l'évaluation des risques.
Figure 3. Éléments d'évaluation des risques.
Gestion des risques en milieu de travail
Il n'est pas toujours possible d'éliminer tous les agents qui présentent des risques pour la santé au travail car certains sont inhérents à des processus de travail indispensables ou souhaitables ; cependant, les risques peuvent et doivent être gérés.
L'évaluation des risques fournit une base pour la gestion des risques. Cependant, alors que l'évaluation des risques est une procédure scientifique, la gestion des risques est plus pragmatique, impliquant des décisions et des actions visant à prévenir, ou à réduire à des niveaux acceptables, l'apparition d'agents susceptibles de présenter des risques pour la santé des travailleurs, des communautés environnantes et de l'environnement. , tenant également compte du contexte socio-économique et de santé publique.
La gestion des risques s'effectue à différents niveaux ; les décisions et les actions prises au niveau national ouvrent la voie à la pratique de la gestion des risques au niveau du lieu de travail.
La gestion des risques au niveau du lieu de travail nécessite des informations et des connaissances sur :
pour servir de base aux décisions qui comprennent:
et qui devrait déboucher sur des actions telles que :
Traditionnellement, la profession responsable de la plupart de ces décisions et actions sur le lieu de travail est l'hygiène du travail.
Une décision clé dans la gestion des risques, celle du risque acceptable (quel effet peut être accepté, dans quel pourcentage de la population active, le cas échéant ?), est généralement, mais pas toujours, prise au niveau de l'élaboration des politiques nationales et suivie par l'adoption de limites d'exposition professionnelle et la promulgation de règlements et de normes de santé au travail. Cela conduit à l'établissement d'objectifs de contrôle, généralement au niveau du lieu de travail par l'hygiéniste du travail, qui doit avoir connaissance des exigences légales. Cependant, il peut arriver que les décisions sur le risque acceptable doivent être prises par l'hygiéniste du travail au niveau du lieu de travail, par exemple, dans des situations où les normes ne sont pas disponibles ou ne couvrent pas toutes les expositions potentielles.
Toutes ces décisions et actions doivent être intégrées dans un plan réaliste, ce qui nécessite une coordination et une collaboration multidisciplinaires et multisectorielles. Bien que la gestion des risques implique des approches pragmatiques, son efficacité doit être scientifiquement évaluée. Malheureusement, les actions de gestion des risques sont, dans la plupart des cas, un compromis entre ce qui doit être fait pour éviter tout risque et ce qui peut être fait au mieux dans la pratique, compte tenu des contraintes financières et autres.
La gestion des risques concernant l'environnement de travail et l'environnement général doit être bien coordonnée ; non seulement il y a des domaines qui se chevauchent, mais, dans la plupart des situations, le succès de l'un est lié au succès de l'autre.
Programmes et services d'hygiène du travail
La volonté politique et la prise de décision au niveau national influenceront, directement ou indirectement, la mise en place de programmes ou de services d'hygiène du travail, que ce soit au niveau gouvernemental ou privé. Il n'entre pas dans le cadre de cet article de fournir des modèles détaillés pour tous les types de programmes et de services d'hygiène du travail ; cependant, il existe des principes généraux qui s'appliquent à de nombreuses situations et peuvent contribuer à leur mise en œuvre et à leur fonctionnement efficaces.
Un service complet d'hygiène du travail devrait avoir la capacité d'effectuer des enquêtes préliminaires adéquates, des échantillonnages, des mesures et des analyses pour l'évaluation des risques et à des fins de contrôle, et de recommander des mesures de contrôle, voire de les concevoir.
Les éléments clés d'un programme ou d'un service complet d'hygiène au travail sont les ressources humaines et financières, les installations, l'équipement et les systèmes d'information, bien organisés et coordonnés grâce à une planification minutieuse, sous une gestion efficace, et impliquant également une assurance qualité et une évaluation continue du programme. Les programmes d'hygiène au travail réussis nécessitent une base politique et un engagement de la part de la direction. L'obtention de ressources financières dépasse le cadre de cet article.
Ressources humaines
Des ressources humaines adéquates constituent le principal atout de tout programme et doivent être assurées en priorité. Tout le personnel doit avoir des descriptions de poste et des responsabilités claires. Si nécessaire, des dispositions pour la formation et l'éducation devraient être prises. Les exigences de base des programmes d'hygiène du travail comprennent :
Un aspect important est la compétence professionnelle, qui doit non seulement être atteinte mais aussi maintenue. La formation continue, à l'intérieur ou à l'extérieur du programme ou du service, devrait couvrir, par exemple, les mises à jour de la législation, les nouvelles avancées et techniques, et les lacunes dans les connaissances. La participation à des conférences, colloques et ateliers contribue également au maintien de la compétence.
Santé et sécurité du personnel
La santé et la sécurité doivent être assurées pour tout le personnel des enquêtes sur le terrain, des laboratoires et des bureaux. Les hygiénistes du travail peuvent être exposés à des risques graves et doivent porter l'équipement de protection individuelle requis. Selon le type de travail, une vaccination peut être exigée. S'il s'agit de travaux ruraux, selon les régions, des dispositions telles que l'antidote pour les morsures de serpent doivent être prises. La sécurité en laboratoire est un domaine spécialisé abordé ailleurs dans ce Encyclopédie.
Les risques professionnels dans les bureaux ne doivent pas être négligés, par exemple, le travail avec des écrans d'affichage et des sources de pollution intérieure telles que les imprimantes laser, les photocopieurs et les systèmes de climatisation. Les facteurs ergonomiques et psychosociaux doivent également être pris en compte.
Équipements de l'hôtel
Il s'agit notamment des bureaux et des salles de réunion, des laboratoires et des équipements, des systèmes d'information et de la bibliothèque. Les installations doivent être bien conçues, en tenant compte des besoins futurs, car les déménagements et les adaptations ultérieurs sont généralement plus coûteux et prennent plus de temps.
Laboratoires et équipements d'hygiène du travail
Les laboratoires d'hygiène du travail devraient en principe avoir la capacité d'effectuer une évaluation qualitative et quantitative de l'exposition aux contaminants atmosphériques (produits chimiques et poussières), aux agents physiques (bruit, stress thermique, rayonnement, illumination) et aux agents biologiques. Dans le cas de la plupart des agents biologiques, les évaluations qualitatives suffisent à recommander des contrôles, éliminant ainsi le besoin d'évaluations quantitatives habituellement difficiles.
Bien que certains instruments à lecture directe des contaminants en suspension dans l'air puissent avoir des limites à des fins d'évaluation de l'exposition, ils sont extrêmement utiles pour la reconnaissance des dangers et l'identification de leurs sources, la détermination des pics de concentration, la collecte de données pour les mesures de contrôle et pour vérifier sur les commandes telles que les systèmes de ventilation. Dans le cadre de ce dernier, des instruments pour vérifier la vitesse de l'air et la pression statique sont également nécessaires.
L'une des structures possibles comprendrait les unités suivantes :
Lors de la sélection d'un équipement d'hygiène au travail, outre les caractéristiques de performance, les aspects pratiques doivent être pris en compte compte tenu des conditions d'utilisation attendues, par exemple, l'infrastructure disponible, le climat, l'emplacement. Ces aspects comprennent la portabilité, la source d'énergie requise, les exigences d'étalonnage et de maintenance et la disponibilité des fournitures consommables requises.
L'équipement ne doit être acheté que si et quand :
L'étalonnage de tous les types d'équipements de mesure et d'échantillonnage d'hygiène du travail ainsi que des équipements d'analyse doit faire partie intégrante de toute procédure, et l'équipement requis doit être disponible.
L'entretien et les réparations sont indispensables pour éviter que les équipements restent inutilisés pendant de longues périodes et doivent être assurés par les fabricants, soit par une assistance directe, soit par la formation du personnel.
Si un programme entièrement nouveau est en cours d'élaboration, seul l'équipement de base doit être initialement acheté, d'autres éléments étant ajoutés au fur et à mesure que les besoins sont établis et que les capacités opérationnelles sont assurées. Cependant, même avant que l'équipement et les laboratoires ne soient disponibles et opérationnels, on peut faire beaucoup en inspectant les lieux de travail pour évaluer qualitativement les risques pour la santé et en recommandant des mesures de contrôle pour les dangers reconnus. Le manque de capacité à effectuer des évaluations quantitatives de l'exposition ne devrait jamais justifier l'inaction concernant des expositions manifestement dangereuses. Cela est particulièrement vrai dans les situations où les risques sur le lieu de travail ne sont pas contrôlés et où les fortes expositions sont courantes.
Informations
Cela comprend la bibliothèque (livres, périodiques et autres publications), les bases de données (par exemple sur CD-ROM) et les communications.
Dans la mesure du possible, des ordinateurs personnels et des lecteurs de CD-ROM doivent être fournis, ainsi que des connexions à INTERNET. Il existe de plus en plus de possibilités de serveurs d'information publique en réseau (sites World Wide Web et GOPHER), qui donnent accès à une multitude de sources d'information pertinentes pour la santé des travailleurs, justifiant ainsi pleinement l'investissement dans les ordinateurs et les communications. Ces systèmes devraient inclure le courrier électronique, qui ouvre de nouveaux horizons pour les communications et les discussions, soit individuellement, soit en groupe, facilitant et favorisant ainsi l'échange d'informations à travers le monde.
Préproduction
Une planification opportune et minutieuse de la mise en œuvre, de la gestion et de l'évaluation périodique d'un programme est essentielle pour s'assurer que les objectifs et les buts sont atteints, tout en utilisant au mieux les ressources disponibles.
Dans un premier temps, les informations suivantes doivent être obtenues et analysées :
Les processus de planification et d'organisation comprennent :
Les coûts opérationnels ne doivent pas être sous-estimés, car le manque de ressources peut sérieusement entraver la continuité d'un programme. Les exigences à ne pas négliger incluent :
Les ressources doivent être optimisées grâce à une étude minutieuse de tous les éléments qui doivent être considérés comme faisant partie intégrante d'un service complet. Une répartition équilibrée des ressources entre les différentes unités (mesures sur le terrain, échantillonnage, laboratoires d'analyse, etc.) et toutes les composantes (installations et équipements, personnel, aspects opérationnels) est essentielle au succès d'un programme. De plus, l'allocation des ressources doit permettre une certaine flexibilité, car les services d'hygiène du travail peuvent devoir subir des adaptations pour répondre aux besoins réels, qui doivent être évalués périodiquement.
Communication, partage et collaboration sont les maîtres mots d'un travail d'équipe réussi et de capacités individuelles renforcées. Des mécanismes efficaces de communication, à l'intérieur et à l'extérieur du programme, sont nécessaires pour assurer l'approche multidisciplinaire requise pour la protection et la promotion de la santé des travailleurs. Il devrait y avoir une interaction étroite avec les autres professionnels de la santé au travail, en particulier les médecins et infirmiers du travail, les ergonomes et les psychologues du travail, ainsi que les professionnels de la sécurité. Au niveau du lieu de travail, cela devrait inclure les travailleurs, le personnel de production et les gestionnaires.
La mise en œuvre de programmes réussis est un processus graduel. Par conséquent, au stade de la planification, un calendrier réaliste devrait être préparé, selon des priorités bien établies et compte tenu des ressources disponibles.
Gestion
La gestion implique la prise de décision quant aux objectifs à atteindre et aux actions nécessaires pour atteindre efficacement ces objectifs, avec la participation de toutes les parties concernées, ainsi que la prévision et l'évitement, ou la reconnaissance et la résolution, des problèmes qui peuvent créer des obstacles à la réalisation du tâches requises. Il convient de garder à l'esprit que les connaissances scientifiques ne garantissent pas la compétence managériale requise pour exécuter un programme efficace.
On ne saurait trop insister sur l'importance de la mise en œuvre et de l'application de procédures correctes et de l'assurance qualité, car il existe une grande différence entre le travail fait et le travail bien fait. De plus, les véritables objectifs, et non les étapes intermédiaires, devraient servir de référence ; l'efficacité d'un programme d'hygiène du travail ne devrait pas être mesurée par le nombre d'enquêtes réalisées, mais plutôt par le nombre d'enquêtes qui ont conduit à des actions concrètes pour protéger la santé des travailleurs.
Une bonne gestion doit être capable de faire la distinction entre ce qui est impressionnant et ce qui est important ; des enquêtes très détaillées impliquant un échantillonnage et une analyse, donnant des résultats très exacts et précis, peuvent être très impressionnantes, mais ce qui est vraiment important, ce sont les décisions et les actions qui seront prises par la suite.
Assurance de la qualité
Le concept d'assurance de la qualité, impliquant le contrôle de la qualité et les tests de compétence, se réfère principalement aux activités qui impliquent des mesures. Bien que ces concepts aient été plus souvent envisagés en relation avec les laboratoires d'analyse, leur champ d'application doit être étendu pour englober également l'échantillonnage et les mesures.
Chaque fois qu'un échantillonnage et une analyse sont nécessaires, la procédure complète doit être considérée comme une seule, du point de vue de la qualité. Comme aucune chaîne n'est plus solide que le maillon le plus faible, c'est un gaspillage de ressources que d'utiliser, pour les différentes étapes d'une même procédure d'évaluation, des instruments et des techniques de niveaux de qualité inégaux. L'exactitude et la précision d'une très bonne balance d'analyse ne peuvent pas compenser un prélèvement par pompe à un mauvais débit.
La performance des laboratoires doit être vérifiée afin que les sources d'erreurs puissent être identifiées et corrigées. Il est nécessaire d'adopter une approche systématique afin de garder sous contrôle les nombreux détails impliqués. Il est important d'établir des programmes d'assurance qualité pour les laboratoires d'hygiène du travail, et cela se réfère à la fois au contrôle de qualité interne et aux évaluations de qualité externes (souvent appelées «tests de compétence»).
Concernant l'échantillonnage, ou les mesures avec des instruments à lecture directe (y compris pour la mesure d'agents physiques), la qualité implique adéquate et correcte :
Concernant le laboratoire d'analyse, la qualité implique adéquate et correcte :
Pour les deux, il est indispensable d'avoir :
En outre, il est essentiel de disposer d'un traitement correct des données obtenues et de l'interprétation des résultats, ainsi que d'un rapport et d'une tenue de registres précis.
L'accréditation des laboratoires, définie par le CEN (EN 45001) comme « la reconnaissance formelle qu'un laboratoire d'essais est compétent pour effectuer des essais spécifiques ou des types d'essais spécifiques » est un outil de contrôle très important et doit être encouragé. Il doit couvrir à la fois les procédures d'échantillonnage et d'analyse.
Évaluation du programme
Le concept de qualité doit être appliqué à toutes les étapes de la pratique de l'hygiène du travail, depuis la reconnaissance des risques jusqu'à la mise en œuvre de programmes de prévention et de contrôle des risques. Dans cette optique, les programmes et services d'hygiène du travail doivent être évalués périodiquement et de manière critique, dans le but d'une amélioration continue.
Remarques finales
L'hygiène du travail est essentielle pour la protection de la santé des travailleurs et de l'environnement. Sa pratique comporte de nombreuses étapes, qui sont liées entre elles et qui n'ont pas de sens en elles-mêmes mais doivent être intégrées dans une approche globale.
La toxicologie joue un rôle majeur dans l'élaboration des réglementations et autres politiques de santé au travail. Afin de prévenir les accidents du travail et les maladies professionnelles, les décisions sont de plus en plus fondées sur des informations pouvant être obtenues avant ou en l'absence des types d'expositions humaines qui fourniraient des informations définitives sur les risques, telles que des études épidémiologiques. De plus, les études toxicologiques, telles que décrites dans ce chapitre, peuvent fournir des informations précises sur la dose et la réponse dans les conditions contrôlées de la recherche en laboratoire ; ces informations sont souvent difficiles à obtenir dans le cadre d'expositions professionnelles non contrôlées. Cependant, ces informations doivent être soigneusement évaluées afin d'estimer la probabilité d'effets nocifs chez l'homme, la nature de ces effets nocifs et la relation quantitative entre les expositions et les effets.
Une attention considérable a été accordée dans de nombreux pays, depuis les années 1980, à l'élaboration de méthodes objectives d'utilisation des informations toxicologiques dans la prise de décision réglementaire. Les méthodes formelles, souvent appelées évaluation des risques, ont été proposés et utilisés dans ces pays par des entités gouvernementales et non gouvernementales. L'évaluation des risques a été diversement définie; fondamentalement, il s'agit d'un processus d'évaluation qui intègre des informations sur la toxicologie, l'épidémiologie et l'exposition pour identifier et estimer la probabilité d'effets indésirables associés à l'exposition à des substances ou conditions dangereuses. L'évaluation des risques peut être de nature qualitative, indiquant la nature d'un effet nocif et une estimation générale de la probabilité, ou elle peut être quantitative, avec des estimations du nombre de personnes affectées à des niveaux d'exposition spécifiques. Dans de nombreux systèmes réglementaires, l'évaluation des risques se déroule en quatre étapes : identification des dangers, la description de la nature de l'effet toxique ; évaluation dose-réponse, une analyse semi-quantitative ou quantitative de la relation entre l'exposition (ou la dose) et la gravité ou la probabilité de l'effet toxique ; évaluation de l'exposition, l'évaluation des informations sur la gamme d'expositions susceptibles de se produire pour les populations en général ou pour des sous-groupes au sein des populations ; caractérisation des risques, la compilation de toutes les informations ci-dessus dans une expression de l'ampleur du risque susceptible de se produire dans des conditions d'exposition spécifiées (voir CNRC 1983 pour un énoncé de ces principes).
Dans cette section, trois approches d'évaluation des risques sont présentées à titre d'illustration. Il est impossible de fournir un recueil complet des méthodes d'évaluation des risques utilisées dans le monde, et ces sélections ne doivent pas être considérées comme prescriptives. Il convient de noter qu'il existe une tendance à l'harmonisation des méthodes d'évaluation des risques, en partie en réponse aux dispositions des récents accords du GATT. Deux processus d'harmonisation internationale des méthodes d'évaluation des risques sont actuellement en cours, à travers le Programme international sur la sécurité chimique (IPCS) et l'Organisation de coopération et de développement économiques (OCDE). Ces organisations tiennent également à jour des informations sur les approches nationales de l'évaluation des risques.
L'OMS (Organisation Mondiale de la Santé) a introduit en 1980 une classification des limitations fonctionnelles chez les personnes ; la CIDIH (Classification Internationale des Déficiences, Incapacités et Handicap). Dans cette classification, une distinction est faite entre la maladie, les limitations et le handicap.
Ce modèle de référence a été créé pour faciliter la communication internationale. Le modèle a été présenté d'une part pour offrir un cadre de référence aux décideurs politiques et d'autre part, pour offrir un cadre de référence aux médecins diagnostiquant les personnes souffrant des conséquences d'une maladie.
Pourquoi ce référentiel ? Il est né dans le but d'essayer d'améliorer et d'augmenter la participation des personnes ayant des capacités limitées à long terme. Deux objectifs sont évoqués :
Au 1er janvier 1994 le classement est officiel. Les activités qui ont suivi sont généralisées et concernent surtout des questions telles que : des mesures d'information et d'éducation pour des groupes spécifiques ; règlements pour la protection des travailleurs; ou, par exemple, exige que les entreprises emploient, par exemple, au moins 5 pour cent de travailleurs handicapés. La classification elle-même conduit à long terme à l'intégration et à la non-discrimination.
Maladie
La maladie frappe chacun de nous. Certaines maladies peuvent être évitées, d'autres non. Certaines maladies peuvent être guéries, d'autres non. Dans la mesure du possible, la maladie doit être prévenue et si possible guérie.
Détérioration
Par déficience, on entend toute absence ou anomalie d'une structure ou d'une fonction psychologique, physiologique ou anatomique.
Naître avec trois doigts au lieu de cinq ne doit pas nécessairement conduire à un handicap. Les capacités de l'individu et le degré de manipulation possible avec les trois doigts détermineront si la personne est handicapée ou non. Lorsque, cependant, une bonne partie du traitement du signal n'est pas possible au niveau central du cerveau, une déficience conduira certainement à une invalidité car, à l'heure actuelle, il n'existe aucune méthode pour « guérir » (résoudre) ce problème pour le patient.
Invalidité
L'incapacité décrit le niveau fonctionnel d'un individu ayant des difficultés à accomplir une tâche, par exemple, des difficultés à se lever de sa chaise. Ces difficultés sont bien sûr liées à la déficience, mais aussi aux circonstances qui l'entourent. Une personne qui utilise un fauteuil roulant et vit dans un pays plat comme les Pays-Bas a plus de possibilités d'auto-transport que la même personne vivant dans une région montagneuse comme le Tibet.
Handicap
Lorsque les problèmes sont placés au niveau du handicap, on peut déterminer dans quel domaine les principaux problèmes sont effectifs, par exemple l'immobilité ou la dépendance physique. Ceux-ci peuvent affecter les performances au travail; par exemple, la personne peut ne pas être en mesure de se rendre au travail ; ou, une fois au travail, peut avoir besoin d'aide pour son hygiène personnelle, etc.
Un handicap montre les conséquences négatives du handicap et ne peut être résolu qu'en supprimant les conséquences négatives.
Résumé et conclusions
La classification susmentionnée et les politiques qui en découlent offrent un cadre de travail international bien défini. Toute discussion sur la conception pour des groupes spécifiques aura besoin d'un tel cadre afin de définir nos activités et d'essayer de mettre en œuvre ces réflexions dans la conception.
Les individus en bonne santé dorment régulièrement plusieurs heures par jour. Normalement, ils dorment pendant la nuit. Ils trouvent qu'il est plus difficile de rester éveillés entre minuit et tôt le matin, quand ils dorment normalement. Si un individu doit rester éveillé pendant ces heures soit totalement soit partiellement, l'individu arrive à un état d'insomnie forcée, ou la privation de sommeil, qui est généralement perçue comme de la fatigue. Un besoin de sommeil, avec des degrés de somnolence fluctuants, est ressenti et se poursuit jusqu'à ce qu'un sommeil suffisant soit pris. C'est la raison pour laquelle on dit souvent que les périodes de privation de sommeil entraînent chez une personne déficit de sommeil or manque de sommeil.
La privation de sommeil présente un problème particulier pour les travailleurs qui ne peuvent pas dormir suffisamment en raison de leurs horaires de travail (par exemple, le travail de nuit) ou, d'ailleurs, d'activités de temps libre prolongées. Un travailleur en poste de nuit reste privé de sommeil jusqu'à ce que l'occasion d'une période de sommeil se présente à la fin du poste. Étant donné que le sommeil pris pendant les heures diurnes est généralement plus court que nécessaire, le travailleur ne peut pas récupérer suffisamment de la condition de perte de sommeil jusqu'à ce qu'une longue période de sommeil, très probablement une nuit de sommeil, soit prise. Jusque-là, la personne accumule un déficit de sommeil. (Une condition similaire—le décalage horaire— survient après avoir voyagé entre des fuseaux horaires qui diffèrent de quelques heures ou plus. Le voyageur a tendance à manquer de sommeil car les périodes d'activité dans le nouveau fuseau horaire correspondent plus clairement à la période de sommeil normale dans le lieu d'origine.) Pendant les périodes de perte de sommeil, les travailleurs se sentent fatigués et leurs performances sont affectées de diverses manières. Ainsi, divers degrés de privation de sommeil sont incorporés dans la vie quotidienne des travailleurs devant travailler des heures irrégulières et il est important de prendre des mesures pour faire face aux effets défavorables d'un tel déficit de sommeil. Les principales conditions d'horaires de travail irréguliers qui contribuent à la privation de sommeil sont présentées dans le tableau 1.
Tableau 1. Principales conditions d'horaires de travail irréguliers qui contribuent à des degrés divers de privation de sommeil
Horaires de travail irréguliers |
Conditions conduisant à la privation de sommeil |
Service de nuit |
Sommeil nocturne inexistant ou raccourci |
Service tôt le matin ou tard le soir |
Sommeil raccourci, sommeil perturbé |
Longues heures de travail ou travail sur deux quarts de travail ensemble |
Déphasage du sommeil |
Quarts de nuit ou tôt le matin |
Déplacement de phase consécutif du sommeil |
Courte période entre les quarts de travail |
Sommeil court et perturbé |
Long intervalle entre les jours de repos |
Accumulation de manques de sommeil |
Travailler dans un fuseau horaire différent |
Pas de sommeil ou sommeil écourté pendant les heures « nocturnes » au lieu d'origine (décalage horaire) |
Périodes de temps libre déséquilibrées |
Déphasage du sommeil, sommeil court |
Dans des conditions extrêmes, la privation de sommeil peut durer plus d'une journée. Ensuite, la somnolence et les changements de performance augmentent à mesure que la période de privation de sommeil se prolonge. Les travailleurs, cependant, prennent normalement une certaine forme de sommeil avant que la privation de sommeil ne devienne trop prolongée. Si le sommeil ainsi pris n'est pas suffisant, les effets du manque de sommeil persistent. Ainsi, il est important de connaître non seulement les effets de la privation de sommeil sous diverses formes, mais également les moyens par lesquels les travailleurs peuvent s'en remettre.
Figure 1. Performances, notes de sommeil et variables physiologiques d'un groupe de sujets exposés à deux nuits de privation de sommeil
La nature complexe de la privation de sommeil est illustrée par la figure 1, qui présente des données d'études en laboratoire sur les effets de deux jours de privation de sommeil (Fröberg 1985). Les données montrent trois changements fondamentaux résultant d'une privation prolongée de sommeil :
Le fait que les effets de la privation de sommeil soient corrélés aux rythmes circadiens physiologiques nous aide à comprendre sa nature complexe (Folkard et Akerstedt 1992). Ces effets doivent être considérés comme le résultat d'un déphasage du cycle veille-sommeil dans la vie quotidienne.
Les effets du travail continu ou de la privation de sommeil comprennent donc non seulement une réduction de la vigilance, mais également une diminution des capacités de performance, une probabilité accrue de s'endormir, une baisse du bien-être et du moral et une sécurité altérée. Lorsque de telles périodes de privation de sommeil se répètent, comme dans le cas des travailleurs postés, leur santé peut être affectée (Rutenfranz 1982; Koller 1983; Costa et al. 1990). Un objectif important de la recherche est donc de déterminer dans quelle mesure la privation de sommeil nuit au bien-être des individus et comment nous pouvons utiliser au mieux la fonction de récupération du sommeil pour réduire ces effets.
Effets de la privation de sommeil
Pendant et après une nuit de privation de sommeil, les rythmes circadiens physiologiques du corps humain semblent rester soutenus. Par exemple, la courbe de température corporelle lors de la première journée de travail chez les travailleurs de nuit a tendance à conserver son rythme circadien de base. Pendant les heures de nuit, la température diminue vers les premières heures du matin, rebondit pour augmenter pendant la journée suivante et retombe après un pic l'après-midi. On sait que les rythmes physiologiques ne s'« ajustent » aux cycles veille-sommeil inversés des travailleurs de nuit que progressivement au cours de plusieurs jours de quarts de nuit répétés. Cela signifie que les effets sur les performances et la somnolence sont plus importants pendant les heures de nuit que pendant la journée. Les effets de la privation de sommeil sont donc associés de manière variable aux rythmes circadiens originaux observés dans les fonctions physiologiques et psychologiques.
Les effets de la privation de sommeil sur les performances dépendent du type de tâche à effectuer. Différentes caractéristiques de la tâche influencent les effets (Fröberg 1985 ; Folkard et Monk 1985 ; Folkard et Akerstedt 1992). Généralement, une tâche complexe est plus vulnérable qu'une tâche plus simple. La performance d'une tâche impliquant un nombre croissant de chiffres ou un codage plus complexe se détériore davantage pendant trois jours d'insomnie (Fröberg 1985 ; Wilkinson 1964). Les tâches rythmées auxquelles il faut répondre dans un certain intervalle se détériorent davantage que les tâches auto-rythmées. Des exemples pratiques de tâches vulnérables comprennent des réactions en série à des stimulations définies, des opérations de tri simples, l'enregistrement de messages codés, la dactylographie, la surveillance de l'affichage et l'inspection continue. Les effets de la privation de sommeil sur les performances physiques intenses sont également connus. Les effets typiques d'une privation de sommeil prolongée sur la performance (sur une tâche visuelle) sont illustrés à la figure 2 (Dinges 1992). Les effets sont plus prononcés après deux nuits d'insomnie (40-56 heures) qu'après une nuit d'insomnie (16-40 heures).
Figure 2. Lignes de régression ajustées à la vitesse de réponse (l'inverse des temps de réponse) sur une tâche visuelle simple et non préparée de 10 minutes administrée à plusieurs reprises à de jeunes adultes en bonne santé sans perte de sommeil (5-16 heures), une nuit de perte de sommeil (16 -40 heures) et deux nuits de perte de sommeil (40-56 heures)
La mesure dans laquelle l'exécution des tâches est affectée semble également dépendre de la façon dont elle est influencée par les composantes « masquantes » des rythmes circadiens. Par exemple, certaines mesures de performance, telles que les tâches de recherche de mémoire à cinq cibles, s'adaptent au travail de nuit beaucoup plus rapidement que les tâches de temps de réaction en série, et par conséquent, elles peuvent être relativement intactes sur les systèmes de quarts à rotation rapide (Folkard et al. 1993). De telles différences dans les effets des rythmes physiologiques endogènes de l'horloge biologique et de leurs composants de masquage doivent être prises en compte lors de l'examen de la sécurité et de la précision des performances sous l'influence de la privation de sommeil.
Un effet particulier de la privation de sommeil sur l'efficacité de la performance est l'apparition de fréquentes « interruptions » ou périodes de non-réponse (Wilkinson 1964 ; Empson 1993). Ces défaillances de performance sont de courtes périodes de baisse de vigilance ou de sommeil léger. Cela peut être retracé dans des enregistrements de performances enregistrées sur bande vidéo, de mouvements oculaires ou d'électroencéphalogrammes (EEG). Une tâche prolongée (une demi-heure ou plus), surtout lorsque la tâche est répliquée, peut plus facilement conduire à de tels manquements. Les tâches monotones telles que les répétitions de réactions simples ou la surveillance de signaux peu fréquents sont très sensibles à cet égard. En revanche, une nouvelle tâche est moins affectée. La performance dans des situations de travail changeantes est également résistante.
Bien qu'il existe des preuves d'une diminution progressive de l'éveil dans la privation de sommeil, on pourrait s'attendre à des niveaux de performance moins affectés entre les intervalles. Cela explique pourquoi les résultats de certains tests de performance montrent peu d'influence sur la perte de sommeil lorsque les tests sont effectués sur une courte période de temps. Dans une tâche de temps de réaction simple, les intervalles conduiraient à des temps de réponse très longs tandis que le reste des temps mesurés resterait inchangé. Il faut donc être prudent dans l'interprétation des résultats des tests concernant les effets de la perte de sommeil dans des situations réelles.
Les modifications de la somnolence pendant la privation de sommeil sont évidemment liées aux rythmes circadiens physiologiques ainsi qu'à ces périodes de repos. La somnolence augmente fortement avec le temps de la première période de travail de nuit, mais diminue pendant les heures de jour suivantes. Si la privation de sommeil se poursuit jusqu'à la deuxième nuit, la somnolence devient très avancée pendant les heures nocturnes (Costa et al. 1990 ; Matsumoto et Harada 1994). Il y a des moments où le besoin de sommeil est ressenti comme presque irrésistible ; ces moments correspondent à l'apparition de lapsus, ainsi qu'à l'apparition d'interruptions des fonctions cérébrales comme en témoignent les enregistrements EEG. Après un certain temps, la somnolence est ressentie comme réduite, mais il s'ensuit une autre période d'effets de lapsus. Cependant, si les travailleurs sont interrogés sur divers sentiments de fatigue, ils mentionnent généralement des niveaux croissants de fatigue et une fatigue générale persistant tout au long de la période de privation de sommeil et des périodes entre les intervalles. Une légère récupération des niveaux de fatigue subjective est observée pendant la journée après une nuit de privation de sommeil, mais les sensations de fatigue sont remarquablement avancées au cours de la deuxième nuit et des suivantes de privation de sommeil continue.
Pendant la privation de sommeil, la pression du sommeil due à l'interaction de l'éveil antérieur et de la phase circadienne peut toujours être présente dans une certaine mesure, mais la labilité de l'état chez les sujets somnolents est également modulée par des effets de contexte (Dinges 1992). La somnolence est influencée par la quantité et le type de stimulation, l'intérêt accordé par l'environnement et la signification de la stimulation pour le sujet. Les stimulations monotones ou nécessitant une attention soutenue peuvent plus facilement conduire à des baisses et à des relâchements de la vigilance. Plus la somnolence physiologique due à la perte de sommeil est importante, plus le sujet est vulnérable à la monotonie environnementale. La motivation et l'incitation peuvent aider à neutraliser cet effet environnemental, mais seulement pour une période limitée.
Effets de la privation partielle de sommeil et des pénuries de sommeil accumulées
Si un sujet travaille en continu pendant toute une nuit sans dormir, de nombreuses fonctions de performance se seront définitivement détériorées. Si le sujet passe au deuxième poste de nuit sans dormir, la baisse de performance est bien avancée. Après la troisième ou la quatrième nuit de privation totale de sommeil, très peu de personnes peuvent rester éveillées et effectuer des tâches même si elles sont très motivées. Dans la vie réelle, cependant, de telles conditions de perte totale de sommeil se produisent rarement. Habituellement, les gens dorment un peu pendant les quarts de nuit suivants. Mais des rapports provenant de divers pays montrent que le sommeil pris pendant la journée est presque toujours insuffisant pour récupérer de la dette de sommeil contractée par le travail de nuit (Knauth et Rutenfranz 1981 ; Kogi 1981 ; OIT 1990). En conséquence, les pénuries de sommeil s'accumulent à mesure que les travailleurs postés répètent leurs quarts de nuit. Des pénuries de sommeil similaires se produisent également lorsque les périodes de sommeil sont réduites en raison de la nécessité de suivre des horaires de travail. Même si le sommeil nocturne peut être pris, une restriction de sommeil d'aussi peu que deux heures chaque nuit est connue pour entraîner une quantité de sommeil insuffisante pour la plupart des gens. Une telle réduction du sommeil peut entraîner une diminution des performances et de la vigilance (Monk 1991).
Des exemples de conditions dans les systèmes postés qui contribuent à l'accumulation de manques de sommeil, ou de privations partielles de sommeil, sont donnés dans le tableau 1. En plus de la poursuite du travail de nuit pendant deux jours ou plus, de courtes périodes entre les postes, la répétition les quarts de travail, les quarts de nuit fréquents et la répartition inappropriée des congés accélèrent l'accumulation des pénuries de sommeil.
La mauvaise qualité du sommeil diurne ou le sommeil raccourci sont également importants. Le sommeil diurne s'accompagne d'une fréquence accrue des réveils, d'un sommeil moins profond et lent et d'une répartition du sommeil paradoxal différente de celle du sommeil nocturne normal (Torsvall, Akerstedt et Gillberg 1981 ; Folkard et Monk 1985 ; Empson 1993). Ainsi, un sommeil diurne peut ne pas être aussi sain qu'un sommeil nocturne, même dans un environnement favorable.
Cette difficulté à prendre un sommeil de bonne qualité en raison d'un horaire de sommeil différent dans un système de travail posté est illustrée par la figure 3 qui montre la durée du sommeil en fonction de l'heure d'endormissement pour les travailleurs allemands et japonais sur la base des journaux de bord (Knauth et Rutenfranz 1981 ; Kogi 1985). En raison de l'influence circadienne, le sommeil diurne est forcé d'être court. De nombreux travailleurs peuvent avoir un sommeil fractionné pendant la journée et ajoutent souvent un peu de sommeil le soir lorsque cela est possible.
Figure 3. Durée moyenne du sommeil en fonction de l'heure d'endormissement. Comparaison des données des travailleurs postés allemands et japonais.
Dans les situations réelles, les travailleurs postés prennent diverses mesures pour faire face à une telle accumulation de manques de sommeil (Wedderburn 1991). Par exemple, beaucoup d'entre eux essaient de dormir à l'avance avant un quart de nuit ou dorment longtemps après. Bien que de tels efforts ne soient en aucun cas entièrement efficaces pour compenser les effets du déficit de sommeil, ils sont faits de manière délibérée. Les activités sociales et culturelles peuvent être restreintes dans le cadre de mesures d'adaptation. Les activités de loisirs sortantes, par exemple, sont moins fréquentes entre deux postes de nuit. Le moment et la durée du sommeil ainsi que l'accumulation réelle du déficit de sommeil dépendent donc à la fois des circonstances professionnelles et sociales.
Récupération de la privation de sommeil et des mesures de santé
Le seul moyen efficace de récupérer d'une privation de sommeil est de dormir. Cet effet réparateur du sommeil est bien connu (Kogi 1982). Comme la récupération par le sommeil peut différer selon son moment et sa durée (Costa et al. 1990), il est essentiel de savoir quand et pendant combien de temps les gens doivent dormir. Dans la vie quotidienne normale, il est toujours préférable de dormir une nuit complète pour accélérer la récupération du déficit de sommeil, mais des efforts sont généralement faits pour minimiser le déficit de sommeil en prenant le sommeil à différentes occasions en remplacement des sommeils nocturnes normaux dont on a été privé. . Les aspects de ces sommeils de remplacement sont présentés dans le tableau 2.
Tableau 2. Aspects des sommeils anticipés, ancrés et retardés pris en remplacement du sommeil nocturne normal
Aspect |
Sommeil avancé |
Sommeil d'ancre |
Retarder le sommeil |
Occasion |
Avant un poste de nuit |
Nuit intermittente |
Après un quart de nuit |
Durée |
Généralement court |
Court par définition |
Généralement court mais |
Qualité |
Latence plus longue de |
Latence courte |
Latence plus courte pour |
Interaction avec |
Rythmes perturbés; |
Propice à |
Rythmes perturbés; |
Pour compenser le déficit de sommeil nocturne, l'effort habituel consiste à prendre le sommeil diurne en phases « d'avance » et « de retard » (c'est-à-dire avant et après le travail de nuit). Un tel sommeil coïncide avec la phase d'activité circadienne. Ainsi le sommeil se caractérise par une latence plus longue, un sommeil lent raccourci, un sommeil paradoxal perturbé et des perturbations de la vie sociale. Les facteurs sociaux et environnementaux sont importants pour déterminer l'effet récupérateur d'un sommeil. Qu'une conversion complète des rythmes circadiens soit impossible pour un travailleur posté en situation réelle doit être pris en compte dans l'examen de l'efficacité des fonctions de récupération du sommeil.
À cet égard, des caractéristiques intéressantes d'un court « sommeil d'ancrage » ont été rapportées (Minors et Waterhouse 1981 ; Kogi 1982 ; Matsumoto et Harada 1994). Lorsqu'une partie du sommeil quotidien habituel est prise pendant la période normale de sommeil nocturne et le reste à des heures irrégulières, les rythmes circadiens de la température rectale et de la sécrétion urinaire de plusieurs électrolytes peuvent conserver une période de 24 heures. Cela signifie qu'un court sommeil nocturne pris pendant la période de sommeil nocturne peut aider à préserver les rythmes circadiens d'origine au cours des périodes suivantes.
On peut supposer que des sommeils pris à différentes périodes de la journée pourraient avoir certains effets complémentaires compte tenu des différentes fonctions de récupération de ces sommeils. Une approche intéressante pour les travailleurs de nuit est l'utilisation d'une sieste nocturne qui dure généralement jusqu'à quelques heures. Des enquêtes montrent que ce court sommeil pris pendant un quart de nuit est courant chez certains groupes de travailleurs. Ce type de sommeil ancré est efficace pour réduire la fatigue du travail nocturne (Kogi 1982) et peut réduire le besoin de sommeil de récupération. La figure 4 compare les sensations subjectives de fatigue pendant deux quarts de nuit consécutifs et la période de récupération hors service entre le groupe faisant la sieste et le groupe sans sieste (Matsumoto et Harada 1994). Les effets positifs d'une sieste nocturne sur la réduction de la fatigue étaient évidents. Ces effets se sont poursuivis pendant une grande partie de la période de récupération après le travail de nuit. Entre ces deux groupes, aucune différence significative n'a été trouvée en comparant la durée du sommeil diurne du groupe sans sieste avec le temps de sommeil total (sieste nocturne plus sommeil diurne suivant) du groupe sieste. La sieste nocturne permet donc de prendre une partie du sommeil indispensable avant le sommeil diurne qui suit le travail de nuit. On peut donc suggérer que les siestes prises pendant le travail de nuit peuvent dans une certaine mesure aider à récupérer de la fatigue causée par ce travail et la privation de sommeil qui l'accompagne (Sakai et al. 1984 ; Saito et Matsumoto 1988).
Figure 4. Scores moyens pour les sentiments subjectifs de fatigue pendant deux quarts de nuit consécutifs et la période de récupération hors service pour les groupes sieste et sans sieste
Il faut cependant admettre qu'il n'est pas possible d'élaborer des stratégies optimales que chaque travailleur souffrant de déficit de sommeil puisse appliquer. C'est ce que montre l'élaboration de normes internationales du travail pour le travail de nuit qui recommandent un ensemble de mesures pour les travailleurs qui travaillent fréquemment la nuit (Kogi et Thurman 1993). La nature variée de ces mesures et la tendance à l'augmentation de la flexibilité dans les systèmes de travail posté reflètent clairement un effort pour développer des stratégies de sommeil flexibles (Kogi 1991). L'âge, la condition physique, les habitudes de sommeil et d'autres différences individuelles de tolérance peuvent jouer un rôle important (Folkard et Monk 1985 ; Costa et al. 1990 ; Härmä 1993). L'augmentation de la flexibilité des horaires de travail en combinaison avec une meilleure conception des tâches est utile à cet égard (Kogi 1991).
Les stratégies de sommeil contre la privation de sommeil devraient dépendre du type de vie professionnelle et être suffisamment flexibles pour répondre aux situations individuelles (Knauth, Rohmert et Rutenfranz 1979 ; Rutenfranz, Knauth et Angersbach 1981 ; Wedderburn 1991 ; Monk 1991). Une conclusion générale est que nous devrions minimiser la privation de sommeil nocturne en sélectionnant des horaires de travail appropriés et faciliter la récupération en encourageant des sommeils adaptés individuellement, y compris des sommeils de remplacement et un bon sommeil nocturne dans les premières périodes suivant la privation de sommeil. Il est important de prévenir l'accumulation de déficit de sommeil. La période de travail de nuit qui prive les travailleurs de sommeil dans la période normale de sommeil nocturne devrait être aussi courte que possible. Les intervalles entre les quarts de travail doivent être suffisamment longs pour permettre un sommeil d'une durée suffisante. Un meilleur environnement de sommeil et des mesures pour faire face aux besoins sociaux sont également utiles. Ainsi, le soutien social est essentiel dans la conception des aménagements du temps de travail, la conception des tâches et les stratégies d'adaptation individuelles pour promouvoir la santé des travailleurs confrontés à un déficit de sommeil fréquent.
Un danger sur le lieu de travail peut être défini comme toute condition susceptible de nuire au bien-être ou à la santé des personnes exposées. La reconnaissance des dangers dans toute activité professionnelle implique la caractérisation du lieu de travail en identifiant les agents dangereux et les groupes de travailleurs potentiellement exposés à ces dangers. Les dangers peuvent être d'origine chimique, biologique ou physique (voir tableau 1). Certains dangers présents dans l'environnement de travail sont faciles à reconnaître, par exemple les irritants, qui ont un effet irritant immédiat après une exposition cutanée ou une inhalation. D'autres ne sont pas si faciles à reconnaître, par exemple, les produits chimiques qui se forment accidentellement et n'ont aucune propriété d'avertissement. Certains agents comme les métaux (par exemple, le plomb, le mercure, le cadmium, le manganèse), qui peuvent causer des blessures après plusieurs années d'exposition, peuvent être faciles à identifier si vous êtes conscient du risque. Un agent toxique peut ne pas constituer un danger à faible concentration ou si personne n'y est exposé. L'identification des agents potentiels sur le lieu de travail, la connaissance des risques pour la santé de ces agents et la sensibilisation aux situations d'exposition possibles sont essentielles à la reconnaissance des dangers.
Tableau 1. Dangers des agents chimiques, biologiques et physiques.
Type de danger |
Description |
Exemples |
Chimique DANGERS
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Les produits chimiques pénètrent dans l'organisme principalement par inhalation, absorption cutanée ou ingestion. L'effet toxique peut être aigu, chronique ou les deux., |
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Corrosion |
Les produits chimiques corrosifs provoquent en fait la destruction des tissus au site de contact. La peau, les yeux et le système digestif sont les parties du corps les plus fréquemment touchées. |
Acides et alcalis concentrés, phosphore |
Irritation |
Les irritants provoquent une inflammation des tissus où ils se déposent. Les irritants cutanés peuvent provoquer des réactions telles que l'eczéma ou la dermatite. Les irritants respiratoires sévères peuvent provoquer un essoufflement, des réactions inflammatoires et des œdèmes. |
Peau: acides, alcalis, solvants, huiles Respiratoire: aldéhydes, poussières alcalines, ammoniac, dioxyde d'azote, phosgène, chlore, brome, ozone |
Réactions allérgiques |
Les allergènes ou sensibilisants chimiques peuvent provoquer des réactions allergiques cutanées ou respiratoires. |
Peau: colophane (colophane), formaldéhyde, métaux comme le chrome ou le nickel, certains colorants organiques, durcisseurs époxy, térébenthine Respiratoire: isocyanates, colorants réactifs sur les fibres, formaldéhyde, nombreuses poussières de bois tropicaux, nickel
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Asphyxie |
Les asphyxiants exercent leurs effets en interférant avec l'oxygénation des tissus. Les asphyxiants simples sont des gaz inertes qui diluent l'oxygène atmosphérique disponible en dessous du niveau requis pour soutenir la vie. Des atmosphères pauvres en oxygène peuvent se produire dans les réservoirs, les cales des navires, les silos ou les mines. La concentration d'oxygène dans l'air ne doit jamais être inférieure à 19.5 % en volume. Les asphyxiants chimiques empêchent le transport de l'oxygène et l'oxygénation normale du sang ou empêchent l'oxygénation normale des tissus. |
Asphyxiants simples: méthane, éthane, hydrogène, hélium Asphyxiants chimiques: monoxyde de carbone, nitrobenzène, cyanure d'hydrogène, sulfure d'hydrogène
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Cancer |
Les agents cancérigènes connus pour l'homme sont des produits chimiques dont il a été clairement démontré qu'ils causent le cancer chez l'homme. Les cancérogènes probables pour l'homme sont des produits chimiques dont il a été clairement démontré qu'ils causent le cancer chez les animaux ou dont les preuves ne sont pas définitives chez l'homme. La suie et les goudrons de houille ont été les premiers produits chimiques soupçonnés de causer le cancer. |
Connu: benzène (leucémie); chlorure de vinyle (angiosarcome du foie); 2-naphtylamine, benzidine (cancer de la vessie); amiante (cancer du poumon, mésothéliome); poussière de bois dur (nasal ou adénocarcinome des sinus nasaux) Probable: formaldéhyde, tétrachlorure de carbone, dichromates, béryllium |
Reproducteur les effets
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Les substances toxiques pour la reproduction interfèrent avec le fonctionnement reproducteur ou sexuel d'un individu. |
Manganèse, disulfure de carbone, éthers monométhyliques et éthyliques d'éthylène glycol, mercure |
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Les substances toxiques pour le développement sont des agents qui peuvent avoir un effet nocif sur la progéniture des personnes exposées; par exemple, des malformations congénitales. Les produits chimiques embryotoxiques ou fœtotoxiques peuvent provoquer des avortements spontanés ou des fausses couches. |
Composés organiques du mercure, monoxyde de carbone, plomb, thalidomide, solvants |
Systémique poisons
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Les poisons systémiques sont des agents qui causent des lésions à des organes ou à des systèmes corporels particuliers. |
Cerveau: solvants, plomb, mercure, manganèse Système nerveux périphérique: n-hexane, plomb, arsenic, sulfure de carbone Système hématopoïétique: benzène, éthers d'éthylène glycol Reins: cadmium, plomb, mercure, hydrocarbures chlorés Poumons: silice, amiante, poussière de charbon (pneumoconiose)
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BIOLOGIQUE DANGERS
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Les dangers biologiques peuvent être définis comme des poussières organiques provenant de différentes sources d'origine biologique telles que des virus, des bactéries, des champignons, des protéines animales ou des substances végétales telles que les produits de dégradation des fibres naturelles. L'agent étiologique peut provenir d'un organisme viable ou de contaminants ou constituer un composant spécifique de la poussière. Les risques biologiques sont regroupés en agents infectieux et non infectieux. Les dangers non infectieux peuvent être subdivisés en organismes viables, toxines biogènes et allergènes biogènes. |
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Risques infectieux |
Les maladies professionnelles causées par des agents infectieux sont relativement rares. Les travailleurs à risque comprennent les employés des hôpitaux, les employés de laboratoire, les agriculteurs, les employés des abattoirs, les vétérinaires, les gardiens de zoo et les cuisiniers. La sensibilité est très variable (p. ex., les personnes traitées avec des médicaments immunodépresseurs auront une sensibilité élevée). |
Hépatite B, tuberculose, anthrax, brucelle, tétanos, chlamydia psittaci, salmonelle |
Organismes viables et toxines biogènes |
Les organismes viables comprennent les champignons, les spores et les mycotoxines ; les toxines biogènes comprennent les endotoxines, l'aflatoxine et les bactéries. Les produits du métabolisme bactérien et fongique sont complexes et nombreux et affectés par la température, l'humidité et le type de substrat sur lequel ils se développent. Chimiquement, ils peuvent être constitués de protéines, de lipoprotéines ou de mucopolysaccharides. Des exemples sont les bactéries et moisissures Gram positives et Gram négatives. Les travailleurs à risque comprennent les travailleurs des filatures de coton, les travailleurs du chanvre et du lin, les travailleurs du traitement des eaux usées et des boues, les travailleurs des silos à grains. |
Byssinose, « fièvre des grains », maladie du légionnaire |
Allergènes biogéniques |
Les allergènes biogéniques comprennent les champignons, les protéines d'origine animale, les terpènes, les acariens de stockage et les enzymes. Une part considérable des allergènes biogéniques dans l'agriculture provient des protéines de la peau des animaux, des poils des fourrures et des protéines des matières fécales et de l'urine. Les allergènes peuvent être présents dans de nombreux environnements industriels, tels que les processus de fermentation, la production de médicaments, les boulangeries, la production de papier, la transformation du bois (scieries, production, fabrication) ainsi que dans la biotechnologie (production d'enzymes et de vaccins, culture de tissus) et d'épices. production. Chez les personnes sensibilisées, l'exposition aux agents allergiques peut induire des symptômes allergiques tels que la rhinite allergique, la conjonctivite ou l'asthme. L'alvéolite allergique se caractérise par des symptômes respiratoires aigus tels que toux, frissons, fièvre, maux de tête et douleurs musculaires, pouvant entraîner une fibrose pulmonaire chronique. |
Asthme professionnel: laine, fourrures, grain de blé, farine, cèdre rouge, poudre d'ail Alvéolite allergique: maladie des fermiers, bagassose, « maladie des colombophiles », fièvre des humidificateurs, séquoiose
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DANGERS PHYSIQUES |
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Bruit |
Le bruit est considéré comme tout son indésirable qui peut nuire à la santé et au bien-être des individus ou des populations. Les risques liés au bruit comprennent l'énergie totale du son, la distribution des fréquences, la durée d'exposition et le bruit impulsif. L'acuité auditive est généralement affectée d'abord par une perte ou un creux à 4000 Hz suivi de pertes dans la gamme de fréquences de 2000 à 6000 Hz. Le bruit peut entraîner des effets aigus tels que des problèmes de communication, une diminution de la concentration, de la somnolence et, par conséquent, une interférence avec les performances au travail. L'exposition à des niveaux de bruit élevés (généralement supérieurs à 85 dBA) ou à des bruits impulsifs (environ 140 dBC) pendant une période de temps significative peut entraîner une perte auditive temporaire et chronique. La perte auditive permanente est la maladie professionnelle la plus fréquente dans les demandes d'indemnisation. |
Fonderies, menuiserie, usines textiles, métallurgie |
Vibration |
La vibration a plusieurs paramètres en commun avec la fréquence du bruit, l'amplitude, la durée d'exposition et si elle est continue ou intermittente. Le mode opératoire et l'habileté de l'opérateur semblent jouer un rôle important dans le développement des effets néfastes des vibrations. Le travail manuel à l'aide d'outils électriques est associé à des symptômes de troubles circulatoires périphériques connus sous le nom de « phénomène de Raynaud » ou « doigts blancs induits par les vibrations » (VWF). Les outils vibrants peuvent également affecter le système nerveux périphérique et le système musculo-squelettique avec une force de préhension réduite, des lombalgies et des troubles dégénératifs du dos. |
Machines à façon, chargeuses minières, chariots élévateurs, outils pneumatiques, scies à chaîne |
Ionisant radiation
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L'effet chronique le plus important des rayonnements ionisants est le cancer, y compris la leucémie. La surexposition à des niveaux de rayonnement relativement faibles a été associée à une dermatite de la main et à des effets sur le système hématologique. Les procédés ou activités susceptibles d'entraîner une exposition excessive aux rayonnements ionisants sont très limités et réglementés. |
Réacteurs nucléaires, tubes à rayons X médicaux et dentaires, accélérateurs de particules, radio-isotopes |
Non ionisant radiation
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Les rayonnements non ionisants comprennent les rayonnements ultraviolets, les rayonnements visibles, les infrarouges, les lasers, les champs électromagnétiques (micro-ondes et radiofréquence) et les rayonnements à très basse fréquence. Le rayonnement infrarouge peut provoquer des cataractes. Les lasers à haute puissance peuvent endommager les yeux et la peau. On s'inquiète de plus en plus de l'exposition à de faibles niveaux de champs électromagnétiques en tant que cause de cancer et en tant que cause potentielle d'effets indésirables sur la reproduction chez les femmes, en particulier en raison de l'exposition aux écrans vidéo. La question d'un lien de causalité avec le cancer n'a pas encore de réponse. Des revues récentes des connaissances scientifiques disponibles concluent généralement qu'il n'y a pas d'association entre l'utilisation d'écrans de visualisation et des effets indésirables sur la reproduction. |
Rayonnement ultraviolet: soudage et coupage à l'arc ; Séchage UV des encres, colles, peintures, etc. ; désinfection; contrôle des produits Rayonnement infrarouge: fours, soufflage de verre Lasers: communications, chirurgie, construction
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Identification et classification des dangers
Avant toute enquête d'hygiène du travail, l'objectif doit être clairement défini. L'objectif d'une enquête d'hygiène du travail peut être d'identifier les dangers éventuels, d'évaluer les risques existants sur le lieu de travail, de prouver la conformité aux exigences réglementaires, d'évaluer les mesures de contrôle ou d'évaluer l'exposition dans le cadre d'une enquête épidémiologique. Cet article se limite aux programmes visant l'identification et la classification des dangers sur le lieu de travail. De nombreux modèles ou techniques ont été développés pour identifier et évaluer les dangers dans l'environnement de travail. Ils diffèrent par leur complexité, allant de simples listes de contrôle, d'enquêtes préliminaires sur l'hygiène industrielle, de matrices d'exposition professionnelle et d'études sur les risques et l'opérabilité aux profils d'exposition professionnelle et aux programmes de surveillance du travail (Renes 1978 ; Gressel et Gideon 1991 ; Holzner, Hirsh et Perper 1993 ; Goldberg et al 1993 ; Bouyer et Hémon 1993 ; Panett, Coggon et Acheson 1985 ; Tait 1992). Aucune technique unique n'est un choix clair pour tout le monde, mais toutes les techniques ont des parties qui sont utiles dans toute enquête. L'utilité des modèles dépend également du but de l'enquête, de la taille du lieu de travail, du type de production et d'activité ainsi que de la complexité des opérations.
L'identification et la classification des dangers peuvent être divisées en trois éléments de base : la caractérisation du lieu de travail, le profil d'exposition et l'évaluation des dangers.
Caractérisation du lieu de travail
Un lieu de travail peut compter de quelques employés à plusieurs milliers et avoir différentes activités (par exemple, des usines de production, des chantiers de construction, des immeubles de bureaux, des hôpitaux ou des fermes). Sur un lieu de travail, différentes activités peuvent être localisées dans des zones spéciales telles que des départements ou des sections. Dans un processus industriel, différentes étapes et opérations peuvent être identifiées au fur et à mesure que la production est suivie des matières premières aux produits finis.
Des informations détaillées doivent être obtenues sur les processus, opérations ou autres activités d'intérêt, pour identifier les agents utilisés, y compris les matières premières, les matériaux manipulés ou ajoutés dans le processus, les produits primaires, les intermédiaires, les produits finaux, les produits de réaction et les sous-produits. Les additifs et les catalyseurs dans un procédé pourraient également être intéressants à identifier. La matière première ou la matière ajoutée qui n'a été identifiée que par son nom commercial doit être évaluée par sa composition chimique. Des informations ou des fiches de données de sécurité doivent être disponibles auprès du fabricant ou du fournisseur.
Certaines étapes d'un processus peuvent se dérouler dans un système fermé sans que personne ne soit exposé, sauf pendant les travaux de maintenance ou les défaillances du processus. Ces événements doivent être reconnus et des précautions doivent être prises pour éviter l'exposition à des agents dangereux. D'autres processus ont lieu dans des systèmes ouverts, qui sont équipés ou non d'une ventilation par aspiration locale. Une description générale du système de ventilation doit être fournie, y compris le système d'évacuation local.
Lorsque cela est possible, les dangers doivent être identifiés lors de la planification ou de la conception de nouvelles usines ou de nouveaux procédés, lorsque des modifications peuvent être apportées à un stade précoce et que les dangers peuvent être anticipés et évités. Les conditions et les procédures qui peuvent s'écarter de la conception prévue doivent être identifiées et évaluées dans l'état du processus. La reconnaissance des dangers devrait également inclure les émissions dans l'environnement extérieur et les déchets. L'emplacement des installations, les opérations, les sources d'émission et les agents doivent être regroupés de manière systématique pour former des unités reconnaissables dans l'analyse ultérieure de l'exposition potentielle. Dans chaque unité, les opérations et les agents doivent être regroupés en fonction des effets sur la santé des agents et de l'estimation des quantités émises dans l'environnement de travail.
Modèles d'exposition
Les principales voies d'exposition aux agents chimiques et biologiques sont l'inhalation et l'absorption cutanée ou accidentellement par ingestion. Le schéma d'exposition dépend de la fréquence de contact avec les dangers, de l'intensité de l'exposition et de la durée de l'exposition. Les tâches de travail doivent être systématiquement examinées. Il est important non seulement d'étudier les manuels de travail, mais aussi de regarder ce qui se passe réellement sur le lieu de travail. Les travailleurs peuvent être directement exposés du fait de l'exécution réelle de tâches, ou être indirectement exposés parce qu'ils se trouvent dans la même zone générale ou au même endroit que la source d'exposition. Il peut s'avérer nécessaire de commencer par se concentrer sur les tâches à haut potentiel de nuisance, même si l'exposition est de courte durée. Les opérations non routinières et intermittentes (par exemple, l'entretien, le nettoyage et les changements dans les cycles de production) doivent être prises en compte. Les tâches et les situations de travail peuvent également varier tout au long de l'année.
Au sein d'un même titre de poste, l'exposition ou l'absorption peut différer car certains travailleurs portent un équipement de protection et d'autres non. Dans les grandes usines, la reconnaissance des dangers ou une évaluation qualitative des dangers peuvent très rarement être effectuées pour chaque travailleur. Par conséquent, les travailleurs ayant des tâches similaires doivent être classés dans le même groupe d'exposition. Les différences dans les tâches de travail, les techniques de travail et le temps de travail entraîneront une exposition considérablement différente et doivent être prises en compte. Il a été démontré que les personnes travaillant à l'extérieur et celles qui travaillent sans ventilation par aspiration locale ont une plus grande variabilité quotidienne que les groupes travaillant à l'intérieur avec une ventilation par aspiration locale (Kromhout, Symanski et Rappaport 1993). Les processus de travail, les agents postulés pour ce processus/travail ou différentes tâches au sein d'un titre de poste peuvent être utilisés, au lieu du titre de poste, pour caractériser des groupes ayant une exposition similaire. Au sein des groupes, les travailleurs potentiellement exposés doivent être identifiés et classés selon les agents dangereux, les voies d'exposition, les effets des agents sur la santé, la fréquence de contact avec les dangers, l'intensité et la durée de l'exposition. Différents groupes d'exposition doivent être classés en fonction des agents dangereux et de l'exposition estimée afin de déterminer les travailleurs les plus exposés.
Évaluation qualitative des dangers
Les effets possibles sur la santé des agents chimiques, biologiques et physiques présents sur le lieu de travail devraient être fondés sur une évaluation des recherches épidémiologiques, toxicologiques, cliniques et environnementales disponibles. Des informations à jour sur les risques pour la santé des produits ou agents utilisés sur le lieu de travail doivent être obtenues à partir de revues de santé et de sécurité, de bases de données sur la toxicité et les effets sur la santé et de la littérature scientifique et technique pertinente.
Les fiches de données de sécurité (FDS) doivent si nécessaire être mises à jour. Les fiches techniques documentent les pourcentages d'ingrédients dangereux ainsi que l'identifiant chimique du Chemical Abstracts Service, le numéro CAS et la valeur limite de seuil (TLV), le cas échéant. Ils contiennent également des informations sur les risques pour la santé, les équipements de protection, les actions préventives, le fabricant ou le fournisseur, etc. Parfois, les ingrédients signalés sont plutôt rudimentaires et doivent être complétés par des informations plus détaillées.
Les données contrôlées et les enregistrements de mesures doivent être étudiés. Les agents avec TLV fournissent des conseils généraux pour décider si la situation est acceptable ou non, bien qu'il faille tenir compte des interactions possibles lorsque les travailleurs sont exposés à plusieurs produits chimiques. Au sein et entre les différents groupes d'exposition, les travailleurs doivent être classés en fonction des effets sur la santé des agents présents et de l'exposition estimée (par exemple, des effets légers sur la santé et une faible exposition aux effets graves sur la santé et une forte exposition estimée). Ceux qui ont les rangs les plus élevés méritent la plus haute priorité. Avant de commencer toute activité de prévention, il peut être nécessaire d'effectuer un programme de surveillance de l'exposition. Tous les résultats doivent être documentés et facilement accessibles. Un schéma de fonctionnement est illustré à la figure 1.
Figure 1. Éléments d'évaluation des risques
Dans les enquêtes sur l'hygiène du travail, les risques pour l'environnement extérieur (par exemple, la pollution et les effets de serre ainsi que les effets sur la couche d'ozone) peuvent également être pris en compte.
Agents chimiques, biologiques et physiques
Les dangers peuvent être d'origine chimique, biologique ou physique. Dans cette section et dans le tableau 1, une brève description des divers dangers sera donnée ainsi que des exemples d'environnements ou d'activités où ils se trouveront (Casarett 1980; International Congress on Occupational Health 1985; Jacobs 1992; Leidel, Busch et Lynch 1977; Olishifski 1988 ; Rylander 1994). Des informations plus détaillées se trouvent ailleurs dans ce Encyclopédie.
Agents chimiques
Les produits chimiques peuvent être regroupés en gaz, vapeurs, liquides et aérosols (poussières, fumées, brouillards).
Gaz
Les gaz sont des substances qui ne peuvent passer à l'état liquide ou solide que par les effets combinés d'une augmentation de la pression et d'une diminution de la température. La manipulation de gaz implique toujours un risque d'exposition à moins qu'ils ne soient traités dans des systèmes fermés. Les gaz contenus dans les conteneurs ou les conduites de distribution peuvent fuir accidentellement. Dans les processus à haute température (par exemple, les opérations de soudage et les gaz d'échappement des moteurs), des gaz se forment.
Vapeurs
Les vapeurs sont la forme gazeuse de substances qui sont normalement à l'état liquide ou solide à température ambiante et à pression normale. Lorsqu'un liquide s'évapore, il se transforme en gaz et se mélange à l'air ambiant. Une vapeur peut être considérée comme un gaz, où la concentration maximale d'une vapeur dépend de la température et de la pression de saturation de la substance. Tout processus impliquant une combustion générera des vapeurs ou des gaz. Les opérations de dégraissage peuvent être effectuées par dégraissage en phase vapeur ou par trempage avec des solvants. Les activités professionnelles telles que le chargement et le mélange de liquides, la peinture, la pulvérisation, le nettoyage et le nettoyage à sec peuvent générer des vapeurs nocives.
Liquides
Les liquides peuvent être constitués d'une substance pure ou d'une solution de deux substances ou plus (par exemple, des solvants, des acides, des alcalis). Un liquide stocké dans un récipient ouvert s'évapore partiellement dans la phase gazeuse. La concentration dans la phase vapeur à l'équilibre dépend de la pression de vapeur de la substance, de sa concentration dans la phase liquide et de la température. Les opérations ou activités avec des liquides peuvent provoquer des éclaboussures ou d'autres contacts avec la peau, en plus des vapeurs nocives.
Poussières
Les poussières sont constituées de particules inorganiques et organiques, qui peuvent être classées comme inhalables, thoraciques ou respirables, selon la taille des particules. La plupart des poussières organiques ont une origine biologique. Des poussières inorganiques seront générées lors de processus mécaniques tels que le broyage, le sciage, la découpe, le concassage, le criblage ou le tamisage. Les poussières peuvent être dispersées lorsque des matériaux poussiéreux sont manipulés ou soulevés par les mouvements d'air provenant de la circulation. La manipulation de matériaux secs ou de poudre par pesée, remplissage, chargement, transport et emballage générera de la poussière, tout comme des activités telles que les travaux d'isolation et de nettoyage.
Les vapeurs
Les fumées sont des particules solides vaporisées à haute température et condensées en petites particules. La vaporisation s'accompagne souvent d'une réaction chimique telle que l'oxydation. Les particules individuelles qui composent une fumée sont extrêmement fines, généralement inférieures à 0.1 μm, et s'agrègent souvent en unités plus grandes. Des exemples sont les fumées de soudage, de coupage au plasma et d'opérations similaires.
Brumes
Les brouillards sont des gouttelettes de liquide en suspension générées par condensation de l'état gazeux à l'état liquide ou en brisant un liquide en un état dispersé par éclaboussures, moussage ou atomisation. Des exemples sont les brouillards d'huile provenant des opérations de coupe et de meulage, les brouillards acides provenant de la galvanoplastie, les brouillards acides ou alcalins provenant des opérations de décapage ou les brouillards de pulvérisation de peinture provenant des opérations de pulvérisation.
Comme dans de nombreux autres pays, le risque dû à l'exposition aux produits chimiques est réglementé au Japon selon la catégorie de produits chimiques concernés, comme indiqué dans le tableau 1. Le ministère ou l'agence gouvernementale responsable varie. Dans le cas des produits chimiques industriels en général, la principale loi qui s'applique est la loi concernant l'examen et la réglementation de la fabrication, etc. des substances chimiques, ou la loi sur le contrôle des substances chimiques (CSCL). Les organismes responsables sont le Ministère du commerce international et de l'industrie et le Ministère de la santé et de la protection sociale. En outre, la loi sur la sécurité et l'hygiène du travail (par le ministère du Travail) prévoit que les produits chimiques industriels doivent être examinés pour une éventuelle mutagénicité et, si le produit chimique en question s'avère mutagène, l'exposition des travailleurs au produit chimique doit être minimisée en clôture des installations de production, installation de systèmes d'échappement locaux, utilisation d'équipements de protection, etc.
Tableau 1. Réglementation des substances chimiques par des lois, Japon
Catégories | Droit applicable et juridiction compétente | Ministère |
Aliments et additifs alimentaires | Loi sur l'hygiène des denrées alimentaires | MHW |
Pharmaceutiques | Loi sur les produits pharmaceutiques | MHW |
Narcotiques | Loi sur le contrôle des stupéfiants | MHW |
Produits chimiques agricoles | Loi sur le contrôle des produits chimiques agricoles | MAFF |
Produits chimiques industriels | Loi sur le contrôle des substances chimiques | MHW & MITI |
Tous les produits chimiques à l'exception des substances radioactives | Loi relative à la réglementation de Produits ménagers contenant Substances dangereuses Toxique et délétère Loi sur le contrôle des substances Loi sur la sécurité et l'hygiène du travail |
MHW MHW MOL |
Substances radioactives | Loi sur les substances radioactives | STA |
Abréviations : MHW—Ministère de la Santé et du Bien-être ; MAFF—Ministère de l'agriculture, des forêts et de la pêche ; MITI—Ministère du commerce international et de l'industrie ; MOL—Ministère du Travail ; STA—Agence de la science et de la technologie.
Étant donné que les produits chimiques industriels dangereux seront principalement identifiés par le CSCL, le cadre des tests d'identification des dangers dans le cadre du CSCL sera décrit dans cette section.
Le concept de la loi sur le contrôle des substances chimiques
La CSCL originale a été adoptée par la Diète (le parlement du Japon) en 1973 et est entrée en vigueur le 16 avril 1974. La motivation fondamentale de la loi était la prévention de la pollution de l'environnement et des effets sur la santé humaine résultant des PCB et des substances similaires aux PCB. Les PCB se caractérisent par (1) une persistance dans l'environnement (peu biodégradable), (2) une concentration croissante au fur et à mesure que l'on remonte la chaîne alimentaire (ou réseau trophique) (bioaccumulation) et (3) une toxicité chronique chez l'homme. En conséquence, la loi prescrivait que chaque produit chimique industriel soit examiné pour ces caractéristiques avant sa commercialisation au Japon. Parallèlement à l'adoption de la loi, la Diète a décidé que l'Agence de l'environnement devrait surveiller l'environnement général pour détecter une éventuelle pollution chimique. La loi a ensuite été amendée par la Diète en 1986 (l'amendement prenant effet en 1987) afin de s'harmoniser avec les actions de l'OCDE en matière de santé et d'environnement, l'abaissement des barrières non tarifaires au commerce international et surtout la fixation d'un minimum ensemble de données de précommercialisation (MPD) et directives de test connexes. L'amendement reflétait également l'observation à l'époque, par le biais de la surveillance de l'environnement, que des produits chimiques tels que le trichloroéthylène et le tétrachloroéthylène, qui ne sont pas hautement bioaccumulables bien que peu biodégradables et chroniquement toxiques, peuvent polluer l'environnement ; ces substances chimiques ont été détectées dans les eaux souterraines à l'échelle nationale.
La Loi classe les produits chimiques industriels en deux catégories : les produits chimiques existants et les nouveaux produits chimiques. Les produits chimiques existants sont ceux répertoriés dans l'"Inventaire des produits chimiques existants" (établi avec l'adoption de la loi originale) et sont au nombre d'environ 20,000 XNUMX, le nombre dépendant de la manière dont certains produits chimiques sont nommés dans l'inventaire. Les produits chimiques qui ne figurent pas dans l'inventaire sont appelés nouveaux produits chimiques. Le gouvernement est responsable de l'identification des dangers des produits chimiques existants, tandis que l'entreprise ou une autre entité qui souhaite introduire un nouveau produit chimique sur le marché au Japon est responsable de l'identification des dangers du nouveau produit chimique. Deux ministères gouvernementaux, le ministère de la Santé et du Bien-être (MHW) et le ministère du Commerce international et de l'Industrie (MITI), sont en charge de la loi, et l'Agence de l'environnement peut exprimer son avis si nécessaire. Les substances radioactives, les poisons spécifiés, les stimulants et les stupéfiants sont exclus car ils sont réglementés par d'autres lois.
Système de test sous CSCL
Le schéma de déroulement de l'examen est illustré à la figure 1, qui est en principe un système par étapes. Tous les produits chimiques (pour les exceptions, voir ci-dessous) doivent être examinés pour la biodégradabilité in vitro. Si le produit chimique est facilement biodégradable, il est considéré comme "sûr". Sinon, le produit chimique est alors examiné pour la bioaccumulation. S'il s'avère qu'il s'agit d'une substance « fortement accumulable », des données complètes sur la toxicité sont demandées, sur la base desquelles la substance chimique sera classée comme « substance chimique spécifiée de classe 1 » lorsque la toxicité est confirmée, ou comme « sûre » dans le cas contraire. Le produit chimique sans ou avec une faible accumulation sera soumis à des tests de dépistage de la toxicité, qui consistent en des tests de mutagénicité et des doses répétées sur 28 jours à des animaux de laboratoire (pour plus de détails, voir le tableau 2). Après une évaluation complète des données de toxicité, le produit chimique sera classé comme une « substance chimique désignée » si les données indiquent une toxicité. Sinon, il est considéré comme "sûr". Lorsque d'autres données suggèrent qu'il existe une grande possibilité de pollution de l'environnement avec le produit chimique en question, des données complètes sur la toxicité sont demandées, à partir desquelles le produit chimique désigné sera reclassé comme « substance chimique spécifiée de classe 2 » lorsqu'il est positif. Sinon, il est considéré comme "sûr". Les caractéristiques toxicologiques et écotoxicologiques des « substances chimiques spécifiques de classe 1 », des « substances chimiques spécifiques de classe 2 » et des « substances chimiques désignées » sont répertoriées dans le tableau 3, ainsi que les grandes lignes des mesures réglementaires.
Tableau 2. Éléments d'essai en vertu de la loi sur le contrôle des substances chimiques, Japon
Produit | Conception d'essais |
Biodégradation | Pendant 2 semaines en principe, in vitro, avec activé boue |
Bioaccumulation | Pendant 8 semaines en principe, avec des carpes |
Dépistage de la toxicité Tests de mutagénicité Système bactérien Aberration chromosomique |
Test d'Ames et test avec E. coli, mélange ± S9 Cellules CHL, etc., mélange ±S9 |
Dosage répété sur 28 jours | Rats, 3 niveaux de dose plus contrôle pour NOEL, 2 semaines de test de récupération à la dose la plus élevée en plus |
Tableau 3. Caractéristiques des substances chimiques classées et réglementations en vertu de la loi japonaise sur le contrôle des substances chimiques
Substance chimique | Caractéristiques | Règlement |
Classe 1 substances chimiques spécifiées |
Non biodégradabilité Haute bioaccumulation Toxicité chronique |
Autorisation de fabrication ou d'importation nécessaire1 Restriction d'utilisation |
Classe 2 substances chimiques spécifiées |
Non biodégradabilité Absence ou faible bioaccumulation Toxicité chronique Pollution environnementale suspectée |
Notification sur la fabrication prévue ou la quantité d'importation Directive technique pour prévenir la pollution/les effets sur la santé |
Substances chimiques désignées | Non biodégradabilité Absence ou faible bioaccumulation Toxicité chronique soupçonnée |
Rapport sur la quantité de fabrication ou d'importation Etude et revue de la littérature |
1 Pas d'autorisation en pratique.
Aucun test n'est requis pour un nouveau produit chimique à usage limité (c'est-à-dire moins de 1,000 1,000 kg/entreprise/an et moins de 1,000 XNUMX kg/an pour l'ensemble du Japon). Les polymères sont examinés selon le schéma de flux de composés à poids moléculaire élevé, qui est développé en supposant que les chances d'absorption dans le corps sont faibles lorsque le produit chimique a un poids moléculaire supérieur à XNUMX XNUMX et est stable dans l'environnement.
Résultats de la classification des produits chimiques industriels, à partir de 1996
Au cours des 26 années qui ont suivi l'entrée en vigueur de la CSCL en 1973 jusqu'à la fin de 1996, 1,087 1,087 produits chimiques existants ont été examinés dans le cadre de la CSCL originale et modifiée. Parmi les 1 36, neuf articles (certains sont identifiés par des noms génériques) ont été classés comme « substance chimique spécifiée de classe 23 ». Parmi celles restantes, 2 ont été classées comme « désignées », dont 13 ont été reclassées comme « substance chimique spécifiée de classe 1 » et 2 autres sont restées comme « désignées ». Les noms des substances chimiques spécifiées des classes 2 et 1 sont énumérés dans la figure 2. Il ressort clairement du tableau que la plupart des produits chimiques de la classe XNUMX sont des pesticides organochlorés en plus des PCB et de leurs substituts, à l'exception d'un tueur d'algues. La majorité des produits chimiques de classe XNUMX sont des tueurs d'algues, à l'exception de trois solvants à base d'hydrocarbures chlorés autrefois largement utilisés.
Figure 2. Substances chimiques spécifiées et désignées en vertu de la loi japonaise sur le contrôle des substances chimiques
Au cours de la même période, de 1973 à la fin de 1996, environ 2,335 221 nouveaux produits chimiques ont été soumis pour approbation, dont 9.5 (environ 1 %) ont été identifiés comme « désignés », mais aucun comme produit chimique de classe 2 ou XNUMX. D'autres produits chimiques étaient considérés comme «sûrs» et approuvés pour la fabrication ou l'importation.
Surveillance des dangers et méthodes d'enquête
La surveillance professionnelle implique des programmes actifs pour anticiper, observer, mesurer, évaluer et contrôler les expositions à des risques potentiels pour la santé sur le lieu de travail. La surveillance implique souvent une équipe de personnes comprenant un hygiéniste du travail, un médecin du travail, une infirmière en santé du travail, un agent de sécurité, un toxicologue et un ingénieur. Selon l'environnement professionnel et le problème, trois méthodes de surveillance peuvent être employées : médicale, environnementale et biologique. La surveillance médicale est utilisée pour détecter la présence ou l'absence d'effets néfastes sur la santé d'un individu résultant d'une exposition professionnelle à des contaminants, en effectuant des examens médicaux et des tests biologiques appropriés. La surveillance environnementale sert à documenter l'exposition potentielle à des contaminants pour un groupe d'employés, en mesurant la concentration de contaminants dans l'air, dans des échantillons en vrac de matériaux et sur les surfaces. La surveillance biologique est utilisée pour documenter l'absorption de contaminants dans l'organisme et établir une corrélation avec les niveaux de contaminants environnementaux, en mesurant la concentration de substances dangereuses ou de leurs métabolites dans le sang, l'urine ou l'haleine expirée des travailleurs.
Surveillance médicale
Une surveillance médicale est effectuée car les maladies peuvent être causées ou exacerbées par l'exposition à des substances dangereuses. Cela nécessite un programme actif avec des professionnels qui connaissent bien les maladies professionnelles, les diagnostics et les traitements. Les programmes de surveillance médicale prévoient des mesures pour protéger, éduquer, surveiller et, dans certains cas, indemniser l'employé. Cela peut inclure des programmes de dépistage préalable à l'embauche, des examens médicaux périodiques, des tests spécialisés pour détecter les changements précoces et les déficiences causées par des substances dangereuses, un traitement médical et une tenue de dossiers approfondie. Le dépistage préalable à l'emploi implique l'évaluation de questionnaires sur les antécédents professionnels et médicaux et les résultats d'examens physiques. Les questionnaires fournissent des informations sur les maladies passées et les maladies chroniques (en particulier l'asthme, les maladies cutanées, pulmonaires et cardiaques) et les expositions professionnelles passées. Il y a des implications éthiques et juridiques des programmes de dépistage préalable à l'emploi s'ils sont utilisés pour déterminer l'admissibilité à l'emploi. Cependant, ils sont d'une importance fondamentale lorsqu'ils sont utilisés pour (1) fournir un historique des emplois antérieurs et des expositions associées, (2) établir une base de santé pour un employé et (3) tester l'hypersensibilité. Les examens médicaux peuvent inclure des tests audiométriques pour la perte auditive, des tests de vision, des tests de la fonction des organes, une évaluation de l'aptitude à porter un équipement de protection respiratoire et des analyses d'urine et de sang de base. Des examens médicaux périodiques sont essentiels pour évaluer et détecter les tendances dans l'apparition d'effets néfastes sur la santé et peuvent inclure la surveillance biologique de contaminants spécifiques et l'utilisation d'autres biomarqueurs.
Surveillance environnementale et biologique
La surveillance environnementale et biologique commence par une enquête d'hygiène professionnelle sur l'environnement de travail afin d'identifier les dangers potentiels et les sources de contaminants, et de déterminer la nécessité d'une surveillance. Pour les agents chimiques, la surveillance pourrait impliquer des prélèvements dans l'air, en vrac, en surface et biologiques. Pour les agents physiques, la surveillance pourrait inclure des mesures de bruit, de température et de rayonnement. Si une surveillance est indiquée, l'hygiéniste du travail doit élaborer une stratégie d'échantillonnage qui comprend les employés, les processus, l'équipement ou les zones à échantillonner, le nombre d'échantillons, la durée d'échantillonnage, la fréquence d'échantillonnage et la méthode d'échantillonnage. Les enquêtes d'hygiène industrielle varient en complexité et en focalisation selon le but de l'enquête, le type et la taille de l'établissement et la nature du problème.
Il n'y a pas de formules rigides pour effectuer des enquêtes ; cependant, une préparation minutieuse avant l'inspection sur place augmente considérablement l'efficacité et l'efficience. Les enquêtes motivées par les plaintes et les maladies des employés ont pour objectif supplémentaire d'identifier la cause des problèmes de santé. Les enquêtes sur la qualité de l'air intérieur se concentrent sur les sources de contamination intérieures et extérieures. Quel que soit le risque professionnel, l'approche globale de l'enquête et de l'échantillonnage des lieux de travail est similaire ; par conséquent, ce chapitre utilisera des agents chimiques comme modèle pour la méthodologie.
Voies d'exposition
La simple présence de stress professionnels sur le lieu de travail n'implique pas automatiquement qu'il existe un potentiel important d'exposition; l'agent doit atteindre le travailleur. Pour les produits chimiques, la forme liquide ou vapeur de l'agent doit entrer en contact avec et/ou être absorbée par le corps pour induire un effet néfaste sur la santé. Si l'agent est isolé dans une enceinte ou capturé par un système de ventilation par aspiration local, le potentiel d'exposition sera faible, quelle que soit la toxicité inhérente du produit chimique.
La voie d'exposition peut avoir un impact sur le type de surveillance effectuée ainsi que sur le potentiel de danger. Pour les agents chimiques et biologiques, les travailleurs sont exposés par inhalation, contact avec la peau, ingestion et injection ; les voies d'absorption les plus courantes dans l'environnement professionnel sont les voies respiratoires et la peau. Pour évaluer l'inhalation, l'hygiéniste du travail observe la possibilité que les produits chimiques soient aéroportés sous forme de gaz, de vapeurs, de poussières, de fumées ou de brouillards.
L'absorption cutanée des produits chimiques est importante principalement en cas de contact direct avec la peau par éclaboussures, pulvérisation, mouillage ou immersion avec des hydrocarbures liposolubles et d'autres solvants organiques. L'immersion comprend le contact du corps avec des vêtements contaminés, le contact des mains avec des gants contaminés et le contact des mains et des bras avec des liquides en vrac. Pour certaines substances, telles que les amines et les phénols, l'absorption cutanée peut être aussi rapide que l'absorption par les poumons pour les substances inhalées. Pour certains contaminants tels que les pesticides et les colorants à base de benzidine, l'absorption cutanée est la principale voie d'absorption et l'inhalation est une voie secondaire. Ces produits chimiques peuvent facilement pénétrer dans le corps par la peau, augmenter la charge corporelle et causer des dommages systémiques. Lorsque des réactions allergiques ou des lavages répétés assèchent et fissurent la peau, il y a une augmentation spectaculaire du nombre et du type de produits chimiques qui peuvent être absorbés par le corps. L'ingestion, une voie d'absorption peu courante pour les gaz et les vapeurs, peut être importante pour les particules telles que le plomb. L'ingestion peut se produire en mangeant des aliments contaminés, en mangeant ou en fumant avec des mains contaminées, en toussant puis en avalant des particules précédemment inhalées.
L'injection de matériaux directement dans la circulation sanguine peut se produire à partir d'aiguilles hypodermiques perforant par inadvertance la peau des travailleurs de la santé dans les hôpitaux, et à partir de projectiles à grande vitesse libérés par des sources à haute pression et en contact direct avec la peau. Les pulvérisateurs de peinture sans air et les systèmes hydrauliques ont des pressions suffisamment élevées pour perforer la peau et introduire des substances directement dans le corps.
L'inspection de passage
Le but de l'enquête initiale, appelée inspection de passage, est de recueillir systématiquement des informations pour juger si une situation potentiellement dangereuse existe et si une surveillance est indiquée. Un hygiéniste du travail commence le sondage par une réunion d'ouverture qui peut inclure des représentants de la direction, des employés, des superviseurs, des infirmières en santé du travail et des représentants syndicaux. L'hygiéniste du travail peut avoir un impact puissant sur le succès de l'enquête et de toute initiative de surveillance ultérieure en créant une équipe de personnes qui communiquent ouvertement et honnêtement les unes avec les autres et comprennent les objectifs et la portée de l'inspection. Les travailleurs doivent être impliqués et informés dès le début pour s'assurer que la coopération, et non la peur, domine l'enquête.
Au cours de la réunion, des demandes sont faites pour les organigrammes de processus, les schémas d'aménagement de l'usine, les rapports d'inspection environnementale antérieurs, les calendriers de production, les calendriers d'entretien des équipements, la documentation des programmes de protection individuelle et les statistiques concernant le nombre d'employés, les équipes et les problèmes de santé. Toutes les matières dangereuses utilisées et produites par une opération sont identifiées et quantifiées. Un inventaire chimique des produits, sous-produits, intermédiaires et impuretés est constitué et toutes les fiches de données de sécurité associées sont obtenues. Les calendriers d'entretien, l'âge et l'état de l'équipement sont documentés, car l'utilisation d'équipements plus anciens peut entraîner des expositions plus élevées en raison de l'absence de contrôles.
Après la réunion, l'hygiéniste du travail effectue une visite visuelle du lieu de travail, examinant les opérations et les pratiques de travail, dans le but d'identifier les stress professionnels potentiels, de classer le potentiel d'exposition, d'identifier la voie d'exposition et d'estimer la durée et fréquence d'exposition. Des exemples de stress professionnels sont donnés à la figure 1. L'hygiéniste du travail utilise l'inspection de passage pour observer le lieu de travail et obtenir des réponses à ses questions. Des exemples d'observations et de questions sont donnés dans la figure 2.
Figure 1. Stress professionnels.
Figure 2. Observations et questions à poser lors d'une enquête par cheminement.
En plus des questions présentées dans la figure 5, des questions doivent être posées pour découvrir ce qui n'est pas immédiatement évident. Les questions pourraient porter sur :
Les tâches non routinières peuvent entraîner des expositions maximales importantes à des produits chimiques difficiles à prévoir et à mesurer au cours d'une journée de travail typique. Les changements de processus et les substitutions chimiques peuvent modifier la libération de substances dans l'air et affecter l'exposition ultérieure. Les changements dans l'aménagement physique d'une zone de travail peuvent altérer l'efficacité d'un système de ventilation existant. Les changements dans les fonctions professionnelles peuvent entraîner des tâches exécutées par des travailleurs inexpérimentés et des expositions accrues. Les rénovations et les réparations peuvent introduire de nouveaux matériaux et produits chimiques dans l'environnement de travail qui dégagent des gaz chimiques organiques volatils ou sont irritants.
Enquêtes sur la qualité de l'air intérieur
Les enquêtes sur la qualité de l'air intérieur sont distinctes des enquêtes traditionnelles sur l'hygiène du travail parce qu'elles sont généralement rencontrées dans des lieux de travail non industriels et peuvent impliquer des expositions à des mélanges de traces de produits chimiques, dont aucun ne semble à lui seul capable de causer des maladies (Ness 1991). L'objectif des enquêtes sur la qualité de l'air intérieur est similaire à celui des enquêtes sur l'hygiène du travail en termes d'identification des sources de contamination et de détermination de la nécessité d'une surveillance. Cependant, les enquêtes sur la qualité de l'air intérieur sont toujours motivées par des problèmes de santé des employés. Dans de nombreux cas, les employés présentent une variété de symptômes, notamment des maux de tête, une irritation de la gorge, de la léthargie, de la toux, des démangeaisons, des nausées et des réactions d'hypersensibilité non spécifiques qui disparaissent lorsqu'ils rentrent chez eux. Lorsque les problèmes de santé ne disparaissent pas après que les employés ont quitté le travail, les expositions non professionnelles doivent également être prises en compte. Les expositions non professionnelles comprennent les loisirs, les autres emplois, la pollution de l'air en milieu urbain, le tabagisme passif et les expositions à l'intérieur des habitations. Les enquêtes sur la qualité de l'air intérieur utilisent fréquemment des questionnaires pour documenter les symptômes et les plaintes des employés et les relier au lieu de travail ou à la fonction professionnelle dans le bâtiment. Les zones présentant la plus forte incidence de symptômes sont ensuite ciblées pour une inspection plus approfondie.
Les sources de contaminants de l'air intérieur qui ont été documentées dans les enquêtes sur la qualité de l'air intérieur comprennent :
Pour les enquêtes sur la qualité de l'air intérieur, l'inspection de passage est essentiellement une inspection du bâtiment et de l'environnement pour déterminer les sources potentielles de contamination à l'intérieur et à l'extérieur du bâtiment. Les sources à l'intérieur du bâtiment comprennent :
Les observations et les questions qui peuvent être posées lors de l'enquête sont répertoriées dans la figure 3.
Figure 3. Observations et questions pour une enquête sur la qualité de l'air intérieur.
Stratégies d'échantillonnage et de mesure
Limites d'exposition professionnelle
Une fois l'inspection sommaire terminée, l'hygiéniste du travail doit déterminer si un échantillonnage est nécessaire; l'échantillonnage ne doit être effectué que si l'objectif est clair. L'hygiéniste du travail doit se demander : « Qu'en sera-t-il des résultats de l'échantillonnage et à quelles questions les résultats répondront-ils ? » Il est relativement facile d'échantillonner et d'obtenir des nombres ; il est beaucoup plus difficile de les interpréter.
Les données d'échantillonnage de l'air et biologiques sont généralement comparées aux limites d'exposition professionnelle (LEP) recommandées ou obligatoires. Des limites d'exposition professionnelle ont été établies dans de nombreux pays pour l'inhalation et l'exposition biologique à des agents chimiques et physiques. À ce jour, sur un univers de plus de 60,000 600 produits chimiques utilisés commercialement, environ XNUMX ont été évalués par une variété d'organisations et de pays. Les bases philosophiques des limites sont déterminées par les organisations qui les ont développées. Les limites les plus largement utilisées, appelées valeurs limites de seuil (VLE), sont celles émises aux États-Unis par l'American Conference of Governmental Industrial Hygienists (ACGIH). La plupart des OEL utilisées par l'Occupational Safety and Health Administration (OSHA) aux États-Unis sont basées sur les TLV. Cependant, l'Institut national pour la sécurité et la santé au travail (NIOSH) du Département américain de la santé et des services sociaux a suggéré ses propres limites, appelées limites d'exposition recommandées (REL).
Pour les expositions en suspension dans l'air, il existe trois types de TLV : une exposition moyenne pondérée dans le temps sur huit heures, TLV-TWA, pour protéger contre les effets chroniques sur la santé ; une limite d'exposition moyenne à court terme de quinze minutes, TLV-STEL, pour se protéger contre les effets aigus sur la santé ; et une valeur plafond instantanée, TLV-C, pour protéger contre les asphyxiants ou les produits chimiques immédiatement irritants. Les lignes directrices pour les niveaux d'exposition biologique sont appelées indices d'exposition biologique (IBE). Ces recommandations représentent la concentration de produits chimiques dans le corps qui correspondrait à l'exposition par inhalation d'un travailleur en bonne santé à une concentration spécifique dans l'air. En dehors des États-Unis, jusqu'à 50 pays ou groupes ont établi des OEL, dont beaucoup sont identiques aux TLV. En Grande-Bretagne, les limites sont appelées Health and Safety Executive Occupational Exposure Standards (OES), et en Allemagne, les OEL sont appelées Maximum Workplace Concentrations (MAK).
Des LEP ont été fixées pour les expositions aux gaz, vapeurs et particules en suspension dans l'air ; elles n'existent pas pour les expositions aériennes aux agents biologiques. Par conséquent, la plupart des enquêtes sur l'exposition aux bioaérosols comparent les concentrations intérieures et extérieures. Si le profil intérieur/extérieur et la concentration d'organismes sont différents, un problème d'exposition peut exister. Il n'y a pas de LEP pour l'échantillonnage de peau et de surface, et chaque cas doit être évalué séparément. Dans le cas d'un échantillonnage en surface, les concentrations sont généralement comparées à des concentrations de fond acceptables qui ont été mesurées dans d'autres études ou qui ont été déterminées dans l'étude en cours. Pour l'échantillonnage de la peau, les concentrations acceptables sont calculées en fonction de la toxicité, du taux d'absorption, de la quantité absorbée et de la dose totale. De plus, la surveillance biologique d'un travailleur peut être utilisée pour étudier l'absorption cutanée.
Stratégie d'échantillonnage
Une stratégie d'échantillonnage environnemental et biologique est une approche pour obtenir des mesures d'exposition qui remplit un objectif. Une stratégie soigneusement conçue et efficace est scientifiquement défendable, optimise le nombre d'échantillons obtenus, est rentable et hiérarchise les besoins. L'objectif de la stratégie d'échantillonnage guide les décisions concernant ce qu'il faut échantillonner (sélection des agents chimiques), où échantillonner (échantillon personnel, de zone ou de source), qui échantillonner (quel travailleur ou groupe de travailleurs), la durée de l'échantillon (en temps réel ou intégré), la fréquence d'échantillonnage (combien de jours), le nombre d'échantillons et la manière d'échantillonner (méthode analytique). Traditionnellement, l'échantillonnage effectué à des fins réglementaires implique de brèves campagnes (un ou deux jours) qui se concentrent sur les pires cas d'exposition. Bien que cette stratégie nécessite un minimum de ressources et de temps, elle capture souvent le moins d'informations et a peu d'applicabilité à l'évaluation des expositions professionnelles à long terme. Pour évaluer les expositions chroniques afin qu'elles soient utiles aux médecins du travail et aux études épidémiologiques, les stratégies d'échantillonnage doivent impliquer des échantillonnages répétés dans le temps pour de grands nombres de travailleurs.
Objectif
L'objectif des stratégies d'échantillonnage environnemental et biologique est soit d'évaluer les expositions individuelles des employés, soit d'évaluer les sources de contaminants. La surveillance des employés peut être effectuée pour :
La surveillance de la source et de l'air ambiant peut être effectuée pour :
Lors de la surveillance des employés, l'échantillonnage de l'air fournit des mesures de substitution de la dose résultant de l'exposition par inhalation. La surveillance biologique peut fournir la dose réelle d'un produit chimique résultant de toutes les voies d'absorption, y compris l'inhalation, l'ingestion, l'injection et la peau. Ainsi, la surveillance biologique peut refléter plus précisément la charge corporelle totale et la dose d'un individu que la surveillance de l'air. Lorsque la relation entre l'exposition dans l'air et la dose interne est connue, la surveillance biologique peut être utilisée pour évaluer les expositions chroniques passées et présentes.
Les objectifs de la surveillance biologique sont énumérés à la figure 4.
Figure 4. Objectifs du suivi biologique.
La surveillance biologique a ses limites et ne devrait être effectuée que si elle permet d'atteindre des objectifs qui ne peuvent être atteints avec la seule surveillance de l'air (Fiserova-Bergova 1987). Il est invasif, nécessitant le prélèvement d'échantillons directement sur les travailleurs. Les échantillons de sang constituent généralement le milieu biologique le plus utile à surveiller ; cependant, le sang n'est prélevé que si des tests non invasifs tels que l'urine ou l'haleine expirée ne sont pas applicables. Pour la plupart des produits chimiques industriels, les données concernant le devenir des produits chimiques absorbés par l'organisme sont incomplètes ou inexistantes ; par conséquent, seul un nombre limité de méthodes de mesure analytiques sont disponibles, et beaucoup ne sont ni sensibles ni spécifiques.
Les résultats de la surveillance biologique peuvent être très variables entre les individus exposés aux mêmes concentrations de produits chimiques en suspension dans l'air ; l'âge, la santé, le poids, l'état nutritionnel, les drogues, le tabagisme, la consommation d'alcool, les médicaments et la grossesse peuvent avoir un impact sur l'absorption, l'absorption, la distribution, le métabolisme et l'élimination des produits chimiques.
Que goûter
La plupart des environnements de travail sont exposés à de multiples contaminants. Les agents chimiques sont évalués à la fois individuellement et en tant que multiples agressions simultanées sur les travailleurs. Les agents chimiques peuvent agir indépendamment dans le corps ou interagir d'une manière qui augmente l'effet toxique. La question de savoir quoi mesurer et comment interpréter les résultats dépend du mécanisme d'action biologique des agents lorsqu'ils se trouvent dans l'organisme. Les agents peuvent être évalués séparément s'ils agissent indépendamment sur des systèmes organiques totalement différents, comme un irritant oculaire et une neurotoxine. S'ils agissent sur le même système organique, comme deux irritants respiratoires, leur effet combiné est important. Si l'effet toxique du mélange est la somme des effets séparés des composants individuels, il est appelé additif. Si l'effet toxique du mélange est supérieur à la somme des effets des agents séparés, leur effet combiné est dit synergique. L'exposition à la cigarette et à l'inhalation de fibres d'amiante entraîne un risque de cancer du poumon beaucoup plus important qu'un simple effet additif.L'échantillonnage de tous les agents chimiques présents sur un lieu de travail serait à la fois coûteux et pas nécessairement défendable. L'hygiéniste du travail doit prioriser la longue liste d'agents potentiels par danger ou risque afin de déterminer quels agents reçoivent l'attention.
Les facteurs impliqués dans le classement des produits chimiques comprennent :
Pour fournir la meilleure estimation de l'exposition des employés, des échantillons d'air sont prélevés dans la zone respiratoire du travailleur (dans un rayon de 30 cm autour de la tête) et sont appelés échantillons personnels. Pour obtenir des échantillons de zone respiratoire, le dispositif d'échantillonnage est placé directement sur le travailleur pendant la durée de l'échantillonnage. Si des échantillons d'air sont prélevés près du travailleur, à l'extérieur de la zone de respiration, ils sont appelés échantillons de zone. Les échantillons de zone ont tendance à sous-estimer les expositions personnelles et ne fournissent pas de bonnes estimations de l'exposition par inhalation. Cependant, les échantillons de zone sont utiles pour évaluer les sources de contaminants et mesurer les niveaux ambiants de contaminants. Les échantillons de zone peuvent être prélevés en se promenant sur le lieu de travail avec un instrument portable ou avec des stations d'échantillonnage fixes. L'échantillonnage de zone est couramment utilisé sur les sites de désamiantage pour l'échantillonnage de dégagement et pour les enquêtes sur l'air intérieur.
Qui échantillonner
Idéalement, pour évaluer l'exposition professionnelle, chaque travailleur serait échantillonné individuellement pendant plusieurs jours au cours de semaines ou de mois. Cependant, à moins que le lieu de travail ne soit petit (<10 employés), il n'est généralement pas possible d'échantillonner tous les travailleurs. Afin de minimiser la charge d'échantillonnage en termes d'équipement et de coût, et d'augmenter l'efficacité du programme d'échantillonnage, un sous-ensemble d'employés du lieu de travail est échantillonné et leurs résultats de surveillance sont utilisés pour représenter les expositions de l'ensemble de la main-d'œuvre.
Pour sélectionner des employés représentatifs de l'ensemble de la main-d'œuvre, une approche consiste à classer les employés en groupes ayant des expositions attendues similaires, appelés groupes d'exposition homogènes (HEG) (Corn 1985). Après la formation des HEG, un sous-ensemble de travailleurs est sélectionné au hasard dans chaque groupe pour l'échantillonnage. Les méthodes de détermination des tailles d'échantillon appropriées supposent une distribution log-normale des expositions, une exposition moyenne estimée et un écart-type géométrique de 2.2 à 2.5. Les données d'échantillonnage antérieures pourraient permettre d'utiliser un écart-type géométrique plus petit. Pour classer les employés dans des HEG distincts, la plupart des hygiénistes du travail observent les travailleurs à leur travail et prédisent qualitativement les expositions.
Il existe de nombreuses approches pour former des HEG; généralement, les travailleurs peuvent être classés selon la similarité des tâches professionnelles ou la similarité du domaine de travail. Lorsque la similarité du travail et de la zone de travail est utilisée, la méthode de classification est appelée zonage (voir figure 5). Une fois en suspension dans l'air, les agents chimiques et biologiques peuvent avoir des schémas de concentration spatiale et temporelle complexes et imprévisibles dans tout l'environnement de travail. Par conséquent, la proximité de la source par rapport à l'employé n'est peut-être pas le meilleur indicateur de la similarité de l'exposition. Les mesures d'exposition effectuées sur des travailleurs initialement censés avoir des expositions similaires peuvent montrer qu'il y a plus de variation entre les travailleurs que prévu. Dans ces cas, les groupes d'exposition doivent être reconstruits en ensembles plus petits de travailleurs, et l'échantillonnage doit se poursuivre pour vérifier que les travailleurs de chaque groupe ont effectivement des expositions similaires (Rappaport 1995).
Figure 5. Facteurs impliqués dans la création de HEG à l'aide du zonage.
Les expositions peuvent être estimées pour tous les salariés, quel que soit le poste ou le risque, ou elles peuvent être estimées uniquement pour les salariés supposés être les plus exposés ; c'est ce qu'on appelle l'échantillonnage dans le pire des cas. La sélection des pires employés d'échantillonnage peut être basée sur la production, la proximité de la source, les données d'échantillonnage passées, l'inventaire et la toxicité chimique. La méthode du pire cas est utilisée à des fins réglementaires et ne fournit pas une mesure de l'exposition moyenne à long terme et de la variabilité d'un jour à l'autre. L'échantillonnage lié aux tâches consiste à sélectionner des travailleurs dont les emplois comportent des tâches similaires qui se produisent moins d'une fois par jour.
De nombreux facteurs entrent dans l'exposition et peuvent affecter le succès de la classification HEG, notamment les suivants :
Durée de l'échantillon
Les concentrations d'agents chimiques dans les échantillons d'air sont soit mesurées directement sur le terrain, obtenant des résultats immédiats (en temps réel ou instantanés), soit sont recueillies au fil du temps sur le terrain sur des supports de prélèvement ou dans des sacs de prélèvement et sont mesurées en laboratoire (système intégré ) (Lynch 1995). L'avantage de l'échantillonnage en temps réel est que les résultats sont obtenus rapidement sur place et peuvent capturer des mesures d'expositions aiguës à court terme. Cependant, les méthodes en temps réel sont limitées car elles ne sont pas disponibles pour tous les contaminants préoccupants et elles peuvent ne pas être analytiquement sensibles ou suffisamment précises pour quantifier les contaminants ciblés. L'échantillonnage en temps réel peut ne pas être applicable lorsque l'hygiéniste du travail s'intéresse aux expositions chroniques et a besoin de mesures moyennes pondérées dans le temps pour les comparer aux VLEP.L'échantillonnage en temps réel est utilisé pour les évaluations d'urgence, l'obtention d'estimations brutes de la concentration, la détection des fuites, la surveillance de l'air ambiant et des sources, l'évaluation des contrôles techniques, la surveillance des expositions à court terme de moins de 15 minutes, la surveillance des expositions épisodiques, la surveillance des produits chimiques hautement toxiques ( monoxyde de carbone), mélanges explosifs et surveillance de processus. Les méthodes d'échantillonnage en temps réel peuvent capturer l'évolution des concentrations au fil du temps et fournir des informations qualitatives et quantitatives immédiates. L'échantillonnage intégré de l'air est généralement effectué pour la surveillance personnelle, l'échantillonnage de zone et pour comparer les concentrations aux VLEP moyennes pondérées dans le temps. Les avantages de l'échantillonnage intégré sont que des méthodes sont disponibles pour une grande variété de contaminants; il peut être utilisé pour identifier des inconnues ; la précision et la spécificité sont élevées et les limites de détection sont généralement très faibles. Les échantillons intégrés qui sont analysés en laboratoire doivent contenir suffisamment de contaminants pour répondre aux exigences analytiques minimales détectables ; par conséquent, les échantillons sont collectés sur une période de temps prédéterminée.
En plus des exigences analytiques d'une méthode d'échantillonnage, la durée de l'échantillon doit être adaptée à l'objectif de l'échantillonnage. Pour l'échantillonnage à la source, la durée est basée sur le processus ou la durée du cycle, ou lorsqu'il y a des pics de concentration anticipés. Pour l'échantillonnage de pointe, les échantillons doivent être prélevés à intervalles réguliers tout au long de la journée afin de minimiser les biais et d'identifier les pics imprévisibles. La période d'échantillonnage doit être suffisamment courte pour identifier les pics tout en reflétant la période d'exposition réelle.
Pour l'échantillonnage personnel, la durée est adaptée à la limite d'exposition professionnelle, à la durée de la tâche ou à l'effet biologique anticipé. Des méthodes d'échantillonnage en temps réel sont utilisées pour évaluer les expositions aiguës aux irritants, asphyxiants, sensibilisants et agents allergènes. Le chlore, le monoxyde de carbone et le sulfure d'hydrogène sont des exemples de produits chimiques qui peuvent exercer leurs effets rapidement et à des concentrations relativement faibles.
Les agents pathogènes chroniques tels que le plomb et le mercure sont généralement échantillonnés pendant un quart de travail complet (sept heures ou plus par échantillon), à l'aide de méthodes d'échantillonnage intégrées. Pour évaluer les expositions d'un quart de travail complet, l'hygiéniste du travail utilise soit un seul échantillon, soit une série d'échantillons consécutifs couvrant tout le quart de travail. La durée d'échantillonnage pour les expositions qui se produisent pendant moins d'un quart de travail complet est généralement associée à des tâches ou à des processus particuliers. Les travailleurs de la construction, le personnel d'entretien intérieur et les équipes d'entretien des routes sont des exemples d'emplois avec des expositions liées aux tâches.
Combien d'échantillons et à quelle fréquence échantillonner ?
Les concentrations de contaminants peuvent varier d'une minute à l'autre, d'un jour à l'autre et d'une saison à l'autre, et une variabilité peut se produire entre les individus et au sein d'un individu. La variabilité de l'exposition affecte à la fois le nombre d'échantillons et la précision des résultats. Les variations d'exposition peuvent provenir de différentes pratiques de travail, de changements dans les émissions de polluants, du volume de produits chimiques utilisés, des quotas de production, de la ventilation, des changements de température, de la mobilité des travailleurs et des affectations de tâches. La plupart des campagnes d'échantillonnage sont effectuées pendant quelques jours par an ; par conséquent, les mesures obtenues ne sont pas représentatives de l'exposition. La période sur laquelle les échantillons sont collectés est très courte par rapport à la période non échantillonnée ; l'hygiéniste du travail doit extrapoler de la période échantillonnée à la période non échantillonnée. Pour la surveillance de l'exposition à long terme, chaque travailleur sélectionné dans un HEG doit être échantillonné plusieurs fois au cours des semaines ou des mois, et les expositions doivent être caractérisées pour tous les quarts de travail. Alors que le quart de jour peut être le plus occupé, le quart de nuit peut avoir le moins de supervision et il peut y avoir des lacunes dans les pratiques de travail.
Techniques de mesure
Échantillonnage actif et passif
Les contaminants sont collectés sur le support d'échantillonnage soit en aspirant activement un échantillon d'air à travers le support, soit en permettant passivement à l'air d'atteindre le support. L'échantillonnage actif utilise une pompe alimentée par batterie, et l'échantillonnage passif utilise la diffusion ou la gravité pour amener les contaminants vers le milieu d'échantillonnage. Les gaz, les vapeurs, les particules et les bioaérosols sont tous collectés par des méthodes d'échantillonnage actives ; les gaz et les vapeurs peuvent également être collectés par échantillonnage par diffusion passive.
Pour les gaz, les vapeurs et la plupart des particules, une fois l'échantillon prélevé, la masse du contaminant est mesurée et la concentration est calculée en divisant la masse par le volume d'air échantillonné. Pour les gaz et les vapeurs, la concentration est exprimée en parties par million (ppm) ou mg/m3, et pour les particules, la concentration est exprimée en mg/m3 (Dinardi 1995).
Dans l'échantillonnage intégré, les pompes d'échantillonnage d'air sont des composants essentiels du système d'échantillonnage car les estimations de concentration nécessitent une connaissance du volume d'air échantillonné. Les pompes sont sélectionnées en fonction du débit souhaité, de la facilité d'entretien et d'étalonnage, de la taille, du coût et de l'adéquation aux environnements dangereux. Le premier critère de choix est le débit : des pompes à faible débit (0.5 à 500 ml/min) sont utilisées pour le prélèvement des gaz et vapeurs ; des pompes à haut débit (500 à 4,500 XNUMX ml/min) sont utilisées pour le prélèvement de particules, de bioaérosols et de gaz et vapeurs. Pour garantir des volumes d'échantillon précis, les pompes doivent être calibrées avec précision. L'étalonnage est effectué à l'aide d'étalons primaires tels que des compteurs à bulles de savon manuels ou électroniques, qui mesurent directement le volume, ou des méthodes secondaires telles que des compteurs d'essai par voie humide, des compteurs de gaz sec et des rotamètres de précision qui sont étalonnés par rapport aux méthodes primaires.
Gaz et vapeurs : milieu de prélèvement
Les gaz et les vapeurs sont collectés à l'aide de tubes absorbants solides poreux, d'impacteurs, de moniteurs passifs et de sacs. Les tubes absorbants sont des tubes en verre creux qui ont été remplis d'un solide granulaire qui permet l'adsorption de produits chimiques inchangés sur sa surface. Les absorbants solides sont spécifiques à des groupes de composés ; les absorbants couramment utilisés comprennent le charbon de bois, le gel de silice et le Tenax. Le sorbant de charbon de bois, une forme amorphe de carbone, est électriquement non polaire et adsorbe préférentiellement les gaz et les vapeurs organiques. Le gel de silice, une forme amorphe de silice, est utilisé pour collecter les composés organiques polaires, les amines et certains composés inorganiques. En raison de son affinité pour les composés polaires, il adsorbera la vapeur d'eau ; par conséquent, à une humidité élevée, l'eau peut déplacer les produits chimiques d'intérêt moins polaires du gel de silice. Tenax, un polymère poreux, est utilisé pour l'échantillonnage de très faibles concentrations de composés organiques volatils non polaires.
La capacité de capturer avec précision les contaminants dans l'air et d'éviter la perte de contaminants dépend du taux d'échantillonnage, du volume d'échantillonnage, ainsi que de la volatilité et de la concentration du contaminant en suspension dans l'air. L'efficacité de la collecte des sorbants solides peut être affectée par l'augmentation de la température, de l'humidité, du débit, de la concentration, de la taille des particules de sorbant et du nombre de produits chimiques concurrents. À mesure que l'efficacité de la collecte diminue, des produits chimiques seront perdus lors de l'échantillonnage et les concentrations seront sous-estimées. Pour détecter une perte chimique ou une percée, les tubes absorbants solides ont deux sections de matériau granulaire séparées par un bouchon en mousse. La section avant est utilisée pour le prélèvement d'échantillons et la section arrière est utilisée pour déterminer la percée. Une percée s'est produite lorsqu'au moins 20 à 25 % du contaminant est présent dans la partie arrière du tube. L'analyse des contaminants à partir de sorbants solides nécessite l'extraction du contaminant du milieu à l'aide d'un solvant. Pour chaque lot de tubes absorbants et de produits chimiques collectés, le laboratoire doit déterminer l'efficacité de désorption, l'efficacité d'élimination des produits chimiques du sorbant par le solvant. Pour le charbon de bois et le gel de silice, le solvant le plus couramment utilisé est le disulfure de carbone. Pour Tenax, les produits chimiques sont extraits par désorption thermique directement dans un chromatographe en phase gazeuse.
Les impacteurs sont généralement des bouteilles en verre avec un tube d'entrée qui permet à l'air d'être aspiré dans la bouteille à travers une solution qui recueille les gaz et les vapeurs par absorption soit inchangée en solution, soit par une réaction chimique. Les impacteurs sont de moins en moins utilisés dans la surveillance du lieu de travail, en particulier pour l'échantillonnage personnel, car ils peuvent se briser et le milieu liquide peut se renverser sur l'employé. Il existe une variété de types d'impacteurs, y compris des bouteilles de lavage de gaz, des absorbeurs en spirale, des colonnes de billes de verre, des impacteurs miniatures et des barboteurs frittés. Tous les impacteurs peuvent être utilisés pour prélever des échantillons de zone ; l'impacteur le plus couramment utilisé, l'impacteur miniature, peut également être utilisé pour l'échantillonnage personnel.
Les moniteurs passifs ou à diffusion sont petits, n'ont pas de pièces mobiles et sont disponibles pour les contaminants organiques et inorganiques. La plupart des moniteurs organiques utilisent du charbon actif comme support de collecte. En théorie, tout composé pouvant être échantillonné à l'aide d'un tube et d'une pompe à sorbant de charbon de bois peut être échantillonné à l'aide d'un moniteur passif. Chaque moniteur a une géométrie conçue de manière unique pour donner un taux d'échantillonnage efficace. L'échantillonnage commence lorsque le couvercle du moniteur est retiré et se termine lorsque le couvercle est remis en place. La plupart des moniteurs de diffusion sont précis pour des expositions moyennes pondérées dans le temps de huit heures et ne sont pas appropriés pour des expositions à court terme.
Les sacs d'échantillonnage peuvent être utilisés pour collecter des échantillons intégrés de gaz et de vapeurs. Ils ont des propriétés de perméabilité et d'adsorption qui permettent un stockage pendant une journée avec une perte minimale. Les sacs sont fabriqués en Téflon (polytétrafluoroéthylène) et en Tedlar (polyfluorure de vinyle).
Milieu d'échantillonnage : matières particulaires
L'échantillonnage professionnel des matières particulaires, ou aérosols, est actuellement en pleine mutation; les méthodes d'échantillonnage traditionnelles seront éventuellement remplacées par des méthodes d'échantillonnage sélectives en fonction de la taille des particules (PSS). Les méthodes d'échantillonnage traditionnelles seront abordées en premier, suivies des méthodes PSS.
Les supports les plus couramment utilisés pour collecter les aérosols sont les filtres à fibres ou à membranes ; l'élimination des aérosols du flux d'air se produit par collision et fixation des particules à la surface des filtres. Le choix du média filtrant dépend des propriétés physiques et chimiques des aérosols à prélever, du type d'échantillonneur et du type d'analyse. Lors de la sélection des filtres, ils doivent être évalués pour l'efficacité de collecte, la chute de pression, l'hygroscopicité, la contamination de fond, la résistance et la taille des pores, qui peuvent aller de 0.01 à 10 μm. Les filtres à membrane sont fabriqués dans une variété de tailles de pores et sont généralement fabriqués à partir d'ester de cellulose, de chlorure de polyvinyle ou de polytétrafluoroéthylène. La collecte de particules se produit à la surface du filtre ; par conséquent, les filtres à membrane sont généralement utilisés dans les applications où la microscopie sera effectuée. Les filtres en esters de cellulose mélangés peuvent être facilement dissous avec de l'acide et sont généralement utilisés pour la collecte de métaux pour analyse par absorption atomique. Les filtres nucléopores (polycarbonate) sont très résistants et thermiquement stables et sont utilisés pour l'échantillonnage et l'analyse des fibres d'amiante par microscopie électronique à transmission. Les filtres en fibre sont généralement en fibre de verre et sont utilisés pour échantillonner les aérosols tels que les pesticides et le plomb.
Pour les expositions professionnelles aux aérosols, un volume d'air connu peut être prélevé à travers les filtres, l'augmentation totale de masse (analyse gravimétrique) peut être mesurée (mg/m3 l'air), le nombre total de particules peut être compté (fibres/cc) ou les aérosols peuvent être identifiés (analyse chimique). Pour les calculs de masse, la poussière totale qui pénètre dans l'échantillonneur ou seule la fraction respirable peut être mesurée. Pour la poussière totale, l'augmentation de la masse représente l'exposition par dépôt dans toutes les parties des voies respiratoires. Les échantillonneurs de poussière totale sont sujets à erreur en raison de vents violents traversant l'échantillonneur et d'une mauvaise orientation de l'échantillonneur. Des vents violents et des filtres orientés vers le haut peuvent entraîner la collecte de particules supplémentaires et une surestimation de l'exposition.
Pour l'échantillonnage des poussières respirables, l'augmentation de la masse représente l'exposition due au dépôt dans la région d'échange gazeux (alvéolaire) des voies respiratoires. Pour collecter uniquement la fraction respirable, un pré-classificateur appelé cyclone est utilisé pour modifier la distribution de la poussière en suspension dans l'air présentée au filtre. Les aérosols sont aspirés dans le cyclone, accélérés et tourbillonnés, provoquant la projection des particules les plus lourdes vers le bord du flux d'air et leur chute vers une section d'élimination au bas du cyclone. Les particules respirables inférieures à 10 μm restent dans le flux d'air et sont aspirées et collectées sur le filtre pour une analyse gravimétrique ultérieure.
Les erreurs d'échantillonnage rencontrées lors de l'échantillonnage des poussières totales et respirables entraînent des mesures qui ne reflètent pas avec précision l'exposition ou ne sont pas liées à des effets néfastes sur la santé. Par conséquent, le PSS a été proposé pour redéfinir la relation entre la taille des particules, l'impact néfaste sur la santé et la méthode d'échantillonnage. Dans l'échantillonnage PSS, la mesure des particules est liée aux tailles associées à des effets spécifiques sur la santé. L'Organisation internationale de normalisation (ISO) et l'ACGIH ont proposé trois fractions de masse particulaire : la masse particulaire inhalable (IPM), la masse particulaire thoracique (TPM) et la masse particulaire respirable (RPM). L'IPM fait référence aux particules susceptibles d'entrer par le nez et la bouche et remplacerait la fraction massique totale traditionnelle. Le TPM fait référence aux particules qui peuvent pénétrer dans le système respiratoire supérieur au-delà du larynx. Le RPM fait référence aux particules capables de se déposer dans la région d'échange gazeux du poumon et remplacerait la fraction de masse respirable actuelle. L'adoption pratique de l'échantillonnage PSS nécessite le développement de nouvelles méthodes d'échantillonnage d'aérosols et de limites d'exposition professionnelle spécifiques au PSS.
Milieu d'échantillonnage : matériaux biologiques
Il existe peu de méthodes standardisées pour l'échantillonnage de matériel biologique ou de bioaérosols. Bien que les méthodes d'échantillonnage soient similaires à celles utilisées pour d'autres particules en suspension dans l'air, la viabilité de la plupart des bioaérosols doit être préservée pour assurer la culture en laboratoire. Par conséquent, ils sont plus difficiles à collecter, stocker et analyser. La stratégie d'échantillonnage des bioaérosols consiste à collecter directement sur gélose nutritive semi-solide ou étalement après collecte dans des fluides, incubation pendant plusieurs jours et identification et quantification des cellules qui ont poussé. Les monticules de cellules qui se sont multipliées sur la gélose peuvent être comptés comme des unités formant colonies (UFC) pour les bactéries ou champignons viables, et des unités formant des plaques (PFU) pour les virus actifs. À l'exception des spores, les filtres ne sont pas recommandés pour la collecte des bioaérosols car la déshydratation endommage les cellules.
Les micro-organismes viables en aérosol sont collectés à l'aide d'impacteurs tout verre (AGI-30), d'échantillonneurs à fente et d'impacteurs inertiels. Les impacteurs collectent les bioaérosols dans le liquide et l'échantillonneur à fente collecte les bioaérosols sur des lames de verre à des volumes et débits élevés. L'impacteur est utilisé avec une à six étapes, chacune contenant une boîte de Pétri, pour permettre la séparation des particules par taille.
L'interprétation des résultats d'échantillonnage doit être faite au cas par cas car il n'y a pas de limites d'exposition professionnelle. Les critères d'évaluation doivent être déterminés avant l'échantillonnage; pour les enquêtes sur l'air intérieur, en particulier, des échantillons prélevés à l'extérieur du bâtiment sont utilisés comme référence de fond. En règle générale, les concentrations doivent être dix fois supérieures à celles du niveau de fond pour suspecter une contamination. Lors de l'utilisation de techniques d'étalement de culture, les concentrations sont probablement sous-estimées en raison des pertes de viabilité pendant l'échantillonnage et l'incubation.
Prélèvement de peau et de surface
Il n'existe pas de méthodes standard pour évaluer l'exposition cutanée aux produits chimiques et prévoir la dose. L'échantillonnage de surface est effectué principalement pour évaluer les pratiques de travail et identifier les sources potentielles d'absorption et d'ingestion par la peau. Deux types de méthodes d'échantillonnage de surface sont utilisées pour évaluer le potentiel cutané et d'ingestion : les méthodes directes, qui impliquent l'échantillonnage de la peau d'un travailleur, et les méthodes indirectes, qui impliquent des surfaces d'échantillonnage par essuyage.
L'échantillonnage direct de la peau consiste à placer des compresses de gaze sur la peau pour absorber les produits chimiques, à rincer la peau avec des solvants pour éliminer les contaminants et à utiliser la fluorescence pour identifier la contamination cutanée. Des compresses de gaze sont placées sur différentes parties du corps et sont soit laissées exposées, soit placées sous un équipement de protection individuelle. À la fin de la journée de travail, les coussinets sont retirés et sont analysés en laboratoire ; la distribution des concentrations des différentes parties du corps est utilisée pour identifier les zones d'exposition cutanée. Cette méthode est peu coûteuse et facile à mettre en œuvre ; cependant, les résultats sont limités car les compresses de gaze ne sont pas de bons modèles physiques des propriétés d'absorption et de rétention de la peau, et les concentrations mesurées ne sont pas nécessairement représentatives de l'ensemble du corps.
Les rinçages cutanés consistent à essuyer la peau avec des solvants ou à placer les mains dans des sacs en plastique remplis de solvants pour mesurer la concentration de produits chimiques à la surface. Cette méthode peut sous-estimer la dose car seule la fraction non absorbée des produits chimiques est collectée.
La surveillance de la fluorescence est utilisée pour identifier l'exposition cutanée aux produits chimiques naturellement fluorescents, tels que les aromatiques polynucléaires, et pour identifier les expositions aux produits chimiques dans lesquels des composés fluorescents ont été ajoutés intentionnellement. La peau est scannée avec une lumière ultraviolette pour visualiser la contamination. Cette visualisation fournit aux travailleurs des preuves de l'effet des pratiques de travail sur l'exposition; des recherches sont en cours pour quantifier l'intensité de la fluorescence et la relier à la dose.
Les méthodes d'échantillonnage par essuyage indirect impliquent l'utilisation de gaze, de filtres en fibre de verre ou de filtres en papier de cellulose, pour essuyer l'intérieur des gants ou des respirateurs, ou le dessus des surfaces. Des solvants peuvent être ajoutés pour augmenter l'efficacité de la collecte. La gaze ou les filtres sont ensuite analysés en laboratoire. Pour normaliser les résultats et permettre la comparaison entre les échantillons, un modèle carré est utilisé pour échantillonner un 100 cm2 région.
Milieux biologiques
Les échantillons de sang, d'urine et d'air expiré sont les échantillons les plus appropriés pour la surveillance biologique de routine, tandis que les cheveux, le lait, la salive et les ongles sont moins fréquemment utilisés. La surveillance biologique est réalisée en prélevant des échantillons de sang et d'urine en vrac sur le lieu de travail et en les analysant en laboratoire. Les échantillons d'air expiré sont recueillis dans des sacs Tedlar, des pipettes en verre spécialement conçues ou des tubes absorbants, et sont analysés sur le terrain à l'aide d'instruments à lecture directe ou en laboratoire. Les échantillons de sang, d'urine et d'air expiré sont principalement utilisés pour mesurer le composé parent inchangé (le même produit chimique qui est échantillonné dans l'air du lieu de travail), son métabolite ou un changement biochimique (intermédiaire) qui a été induit dans le corps. Par exemple, le composé parent plomb est mesuré dans le sang pour évaluer l'exposition au plomb, le métabolite acide mandélique est mesuré dans l'urine pour le styrène et l'éthylbenzène, et la carboxyhémoglobine est l'intermédiaire mesuré dans le sang pour l'exposition au monoxyde de carbone et au chlorure de méthylène. Pour la surveillance de l'exposition, la concentration d'un déterminant idéal sera fortement corrélée à l'intensité de l'exposition. Pour le suivi médical, la concentration d'un déterminant idéal sera fortement corrélée à la concentration dans l'organe cible.
Le moment de la collecte des échantillons peut avoir un impact sur l'utilité des mesures ; les échantillons doivent être prélevés aux moments qui reflètent le plus fidèlement l'exposition. Le moment est lié à la demi-vie biologique d'excrétion d'un produit chimique, qui reflète la rapidité avec laquelle un produit chimique est éliminé du corps; cela peut varier d'heures en années. Les concentrations dans les organes cibles de produits chimiques à courte demi-vie biologique suivent de près la concentration dans l'environnement; les concentrations dans les organes cibles des produits chimiques à longue demi-vie biologique fluctuent très peu en réponse aux expositions environnementales. Pour les produits chimiques à courte demi-vie biologique, inférieure à trois heures, un échantillon est prélevé immédiatement à la fin de la journée de travail, avant que les concentrations ne diminuent rapidement, pour refléter l'exposition ce jour-là. Des échantillons peuvent être prélevés à tout moment pour les produits chimiques à longue demi-vie, tels que les biphényles polychlorés et le plomb.
Moniteurs en temps réel
Les instruments à lecture directe fournissent une quantification en temps réel des contaminants ; l'échantillon est analysé dans l'équipement et ne nécessite pas d'analyse en laboratoire hors site (Maslansky et Maslansky 1993). Les composés peuvent être mesurés sans d'abord les collecter sur des supports séparés, puis les expédier, les stocker et les analyser. La concentration est lue directement à partir d'un compteur, d'un écran, d'un enregistreur à bande et d'un enregistreur de données, ou à partir d'un changement de couleur. Les instruments à lecture directe sont principalement utilisés pour les gaz et les vapeurs ; quelques instruments sont disponibles pour surveiller les particules. Les instruments varient en termes de coût, de complexité, de fiabilité, de taille, de sensibilité et de spécificité. Ils comprennent des dispositifs simples, tels que des tubes colorimétriques, qui utilisent un changement de couleur pour indiquer la concentration ; des instruments dédiés spécifiques à un produit chimique, tels que des indicateurs de monoxyde de carbone, des indicateurs de gaz combustibles (explosimètres) et des compteurs de vapeur de mercure ; et des instruments d'enquête, tels que des spectromètres infrarouges, qui criblent de grands groupes de produits chimiques. Les instruments à lecture directe utilisent une variété de méthodes physiques et chimiques pour analyser les gaz et les vapeurs, y compris la conductivité, l'ionisation, la potentiométrie, la photométrie, les traceurs radioactifs et la combustion.
Les instruments portables à lecture directe couramment utilisés comprennent les chromatographes en phase gazeuse alimentés par batterie, les analyseurs de vapeur organique et les spectromètres infrarouges. Les chromatographes en phase gazeuse et les moniteurs de vapeurs organiques sont principalement utilisés pour la surveillance environnementale sur les sites de déchets dangereux et pour la surveillance de l'air ambiant communautaire. Les chromatographes en phase gazeuse avec des détecteurs appropriés sont spécifiques et sensibles, et peuvent quantifier des produits chimiques à de très faibles concentrations. Les analyseurs de vapeurs organiques sont généralement utilisés pour mesurer des classes de composés. Les spectromètres infrarouges portables sont principalement utilisés pour la surveillance professionnelle et la détection de fuites car ils sont sensibles et spécifiques à une large gamme de composés.
De petits moniteurs personnels à lecture directe sont disponibles pour quelques gaz courants (chlore, cyanure d'hydrogène, sulfure d'hydrogène, hydrazine, oxygène, phosgène, dioxyde de soufre, dioxyde d'azote et monoxyde de carbone). Ils accumulent les mesures de concentration au cours de la journée et peuvent fournir une lecture directe de la concentration moyenne pondérée dans le temps ainsi qu'un profil détaillé des contaminants pour la journée.
Les tubes colorimétriques (tubes détecteurs) sont simples à utiliser, bon marché et disponibles pour une grande variété de produits chimiques. Ils peuvent être utilisés pour identifier rapidement les classes de contaminants atmosphériques et fournir des estimations approximatives des concentrations qui peuvent être utilisées lors de la détermination des débits et des volumes de la pompe. Les tubes colorimétriques sont des tubes en verre remplis d'un matériau granulaire solide qui a été imprégné d'un agent chimique qui peut réagir avec un contaminant et créer un changement de couleur. Après que les deux extrémités scellées d'un tube sont ouvertes, une extrémité du tube est placée dans une pompe à main. Le volume recommandé d'air contaminé est échantillonné à travers le tube en utilisant un nombre spécifié de coups de pompe pour un produit chimique particulier. Un changement de couleur ou une tache se produit sur le tube, généralement en moins de deux minutes, et la longueur de la tache est proportionnelle à la concentration. Certains tubes colorimétriques ont été adaptés pour un échantillonnage de longue durée et sont utilisés avec des pompes alimentées par batterie qui peuvent fonctionner pendant au moins huit heures. Le changement de couleur produit représente une concentration moyenne pondérée dans le temps. Les tubes colorimétriques sont bons pour l'analyse qualitative et quantitative ; cependant, leur spécificité et leur exactitude sont limitées. La précision des tubes colorimétriques n'est pas aussi élevée que celle des méthodes de laboratoire ou de nombreux autres instruments en temps réel. Il existe des centaines de tubes, dont beaucoup ont des sensibilités croisées et peuvent détecter plus d'un produit chimique. Il peut en résulter des interférences qui modifient les concentrations mesurées.
Les moniteurs d'aérosols à lecture directe ne peuvent pas faire la distinction entre les contaminants, sont généralement utilisés pour compter ou dimensionner les particules et sont principalement utilisés pour le dépistage, et non pour déterminer la TWA ou les expositions aiguës. Les instruments en temps réel utilisent des propriétés optiques ou électriques pour déterminer la masse totale et respirable, le nombre de particules et la taille des particules. Les moniteurs d'aérosols à diffusion de lumière, ou photomètres d'aérosols, détectent la lumière diffusée par les particules lorsqu'elles traversent un volume dans l'équipement. Lorsque le nombre de particules augmente, la quantité de lumière diffusée augmente et est proportionnelle à la masse. Les moniteurs d'aérosols diffusant la lumière ne peuvent pas être utilisés pour distinguer les types de particules; cependant, s'ils sont utilisés dans un lieu de travail où il y a un nombre limité de poussières présentes, la masse peut être attribuée à un matériau particulier. Les moniteurs d'aérosols fibreux sont utilisés pour mesurer la concentration dans l'air de particules telles que l'amiante. Les fibres sont alignées dans un champ électrique oscillant et sont éclairées par un laser hélium néon ; les impulsions lumineuses résultantes sont détectées par un tube photomultiplicateur. Les photomètres atténuateurs de lumière mesurent l'extinction de la lumière par les particules ; le rapport de la lumière incidente à la lumière mesurée est proportionnel à la concentration.
Techniques analytiques
Il existe de nombreuses méthodes disponibles pour analyser les échantillons de laboratoire à la recherche de contaminants. Certaines des techniques les plus couramment utilisées pour quantifier les gaz et les vapeurs dans l'air comprennent la chromatographie en phase gazeuse, la spectrométrie de masse, l'absorption atomique, la spectroscopie infrarouge et UV et la polarographie.
La chromatographie en phase gazeuse est une technique utilisée pour séparer et concentrer des produits chimiques dans des mélanges pour une analyse quantitative ultérieure. Le système comporte trois composants principaux : le système d'injection d'échantillon, une colonne et un détecteur. Un échantillon liquide ou gazeux est injecté à l'aide d'une seringue, dans un courant d'air qui transporte l'échantillon à travers une colonne où les composants sont séparés. La colonne est remplie de matériaux qui interagissent différemment avec différents produits chimiques et ralentit le mouvement des produits chimiques. L'interaction différentielle amène chaque produit chimique à traverser la colonne à une vitesse différente. Après séparation, les produits chimiques entrent directement dans un détecteur, tel qu'un détecteur à ionisation de flamme (FID), un détecteur à photo-ionisation (PID) ou un détecteur à capture d'électrons (ECD); un signal proportionnel à la concentration est enregistré sur un enregistreur graphique. Le FID est utilisé pour presque tous les composés organiques, y compris : les aromatiques, les hydrocarbures à chaîne droite, les cétones et certains hydrocarbures chlorés. La concentration est mesurée par l'augmentation du nombre d'ions produits lorsqu'un hydrocarbure volatil est brûlé par une flamme d'hydrogène. Le PID est utilisé pour les matières organiques et certaines matières inorganiques; il est particulièrement utile pour les composés aromatiques tels que le benzène, et il peut détecter les hydrocarbures aliphatiques, aromatiques et halogénés. La concentration est mesurée par l'augmentation du nombre d'ions produits lorsque l'échantillon est bombardé par un rayonnement ultraviolet. L'ECD est principalement utilisé pour les produits chimiques contenant des halogènes; il donne une réponse minimale aux hydrocarbures, alcools et cétones. La concentration est mesurée par le flux de courant entre deux électrodes provoqué par l'ionisation du gaz par la radioactivité.
Le spectrophotomètre de masse est utilisé pour analyser des mélanges complexes de produits chimiques présents à l'état de traces. Il est souvent couplé à un chromatographe en phase gazeuse pour la séparation et la quantification de différents contaminants.
La spectroscopie d'absorption atomique est principalement utilisée pour la quantification de métaux tels que le mercure. L'absorption atomique est l'absorption de la lumière d'une longueur d'onde particulière par un atome libre à l'état fondamental ; la quantité de lumière absorbée est liée à la concentration. La technique est hautement spécifique, sensible et rapide, et est directement applicable à environ 68 éléments. Les limites de détection se situent entre les sous-ppb et les faibles ppm.
L'analyse infrarouge est une technique puissante, sensible, spécifique et polyvalente. Il utilise l'absorption de l'énergie infrarouge pour mesurer de nombreux produits chimiques inorganiques et organiques ; la quantité de lumière absorbée est proportionnelle à la concentration. Le spectre d'absorption d'un composé fournit des informations permettant son identification et sa quantification.
La spectroscopie d'absorption UV est utilisée pour l'analyse des hydrocarbures aromatiques lorsque les interférences sont connues pour être faibles. La quantité d'absorption de la lumière UV est directement proportionnelle à la concentration.
Les méthodes polarographiques sont basées sur l'électrolyse d'une solution d'échantillon à l'aide d'une électrode facilement polarisable et d'une électrode non polarisable. Ils sont utilisés pour l'analyse qualitative et quantitative des aldéhydes, des hydrocarbures chlorés et des métaux.
La neurotoxicité et la toxicité pour la reproduction sont des domaines importants pour l'évaluation des risques, car les systèmes nerveux et reproducteur sont très sensibles aux effets des xénobiotiques. De nombreux agents ont été identifiés comme toxiques pour ces systèmes chez l'homme (Barlow et Sullivan 1982; OTA 1990). De nombreux pesticides sont délibérément conçus pour perturber la reproduction et la fonction neurologique d'organismes cibles, tels que les insectes, en interférant avec la biochimie hormonale et la neurotransmission.
Il est difficile d'identifier les substances potentiellement toxiques pour ces systèmes pour trois raisons interdépendantes : premièrement, ce sont parmi les systèmes biologiques les plus complexes chez l'homme, et les modèles animaux de la fonction reproductive et neurologique sont généralement reconnus comme étant inadéquats pour représenter des événements aussi critiques que la cognition. ou le développement embryofœtal précoce ; deuxièmement, il n'y a pas de tests simples pour identifier les toxiques reproducteurs ou neurologiques potentiels; et troisièmement, ces systèmes contiennent plusieurs types de cellules et d'organes, de sorte qu'aucun ensemble unique de mécanismes de toxicité ne peut être utilisé pour déduire des relations dose-réponse ou prédire des relations structure-activité (SAR). De plus, on sait que la sensibilité des systèmes nerveux et reproducteur varie avec l'âge et que les expositions à des périodes critiques peuvent avoir des effets beaucoup plus graves qu'à d'autres moments.
Évaluation des risques de neurotoxicité
La neurotoxicité est un important problème de santé publique. Comme le montre le tableau 1, il y a eu plusieurs épisodes de neurotoxicité humaine impliquant des milliers de travailleurs et d'autres populations exposées par des rejets industriels, des aliments contaminés, de l'eau et d'autres vecteurs. Les expositions professionnelles aux neurotoxines comme le plomb, le mercure, les insecticides organophosphorés et les solvants chlorés sont répandues dans le monde entier (OTA 1990; Johnson 1978).
Tableau 1. Principaux incidents de neurotoxicité sélectionnés
Ans) | Localisation | Substance | Commentaires |
400 BC | Rome | Plomb | Hippocrate reconnaît la toxicité du plomb dans l'industrie minière. |
1930s | États-Unis (sud-est) | TOCP | Le composé souvent ajouté aux huiles lubrifiantes contamine le « Ginger Jake », une boisson alcoolisée ; plus de 5,000 20,000 paralysés, 100,000 XNUMX à XNUMX XNUMX touchés. |
1930s | Europe | Apiol (avec TOCP) | Un médicament provoquant l'avortement contenant du TOCP provoque 60 cas de neuropathie. |
1932 | États-Unis (Californie) | Thallium | L'orge additionnée de sulfate de thallium, utilisé comme rodenticide, est volée et utilisée pour faire des tortillas ; 13 membres de la famille hospitalisés avec des symptômes neurologiques ; 6 décès. |
1937 | Afrique du Sud | TOCP | 60 Sud-Africains développent une paralysie après avoir utilisé de l'huile de cuisson contaminée. |
1946 | - | Plomb tétraéthyle | Plus de 25 personnes souffrent d'effets neurologiques après avoir nettoyé des réservoirs d'essence. |
1950s | Japon (Minimes) | Mercury | Des centaines de personnes ingèrent du poisson et des crustacés contaminés par du mercure provenant d'une usine chimique ; 121 empoisonnés, 46 morts, de nombreux nourrissons avec de graves lésions du système nerveux. |
1950s | France | Organoétain | La contamination de Stallinon par du triéthylétain entraîne plus de 100 décès. |
1950s | Maroc | Manganèse | 150 mineurs souffrent d'intoxication chronique au manganèse entraînant de graves troubles neurocomportementaux. |
1950s-1970s | États-Unis | AETT | Composant de parfums jugé neurotoxique; retiré du marché en 1978; effets sur la santé humaine inconnus. |
1956 | - | Endrine | 49 personnes tombent malades après avoir mangé des aliments de boulangerie préparés à partir de farine contaminée par l'insecticide endrine ; des convulsions se produisent dans certains cas. |
1956 | Turquie | Argent | L'hexachlorobenzène, un fongicide pour les graines de semence, conduit à l'empoisonnement de 3,000 4,000 à 10 XNUMX; taux de mortalité de XNUMX %. |
1956-1977 | Japon | clioquinol | Médicament utilisé pour traiter la diarrhée du voyageur provoquant une neuropathie; jusqu'à 10,000 XNUMX personnes touchées en deux décennies. |
1959 | Maroc | TOCP | L'huile de cuisson contaminée par de l'huile de graissage affecte quelque 10,000 XNUMX personnes. |
1960 | Irak | Mercury | Mercure utilisé comme fongicide pour traiter les graines de semence utilisées dans le pain ; plus de 1,000 XNUMX personnes touchées. |
1964 | Japon | Mercury | Le méthylmercure affecte 646 personnes. |
1968 | Japon | PCB | Les biphényles polychlorés se sont infiltrés dans l'huile de riz ; 1,665 XNUMX personnes concernées. |
1969 | Japon | n-hexane | 93 cas de neuropathie surviennent suite à une exposition au n-hexane, utilisé pour fabriquer des sandales en vinyle. |
1971 | États-Unis | Hexachlorophène | Après des années à baigner les nourrissons dans de l'hexachlorophène à 3 %, le désinfectant s'avère toxique pour le système nerveux et d'autres systèmes. |
1971 | Irak | Mercury | Le mercure utilisé comme fongicide pour traiter les graines de semence est utilisé dans le pain ; plus de 5,000 450 empoisonnements graves, XNUMX décès à l'hôpital, effets sur de nombreux nourrissons exposés avant la naissance non documentés. |
1973 | États-Unis (Ohio) | MIBK | Employés de l'usine de fabrication de tissus exposés au solvant ; plus de 80 travailleurs souffrent de neuropathie, 180 ont des séquelles moins graves. |
1974-1975 | États-Unis (Hopewell, Virginie) | Chlordécone (Képone) | Employés d'usines chimiques exposés à des insecticides ; plus de 20 souffrent de problèmes neurologiques graves, plus de 40 ont des problèmes moins graves. |
1976 | États-Unis (Texas) | Leptophos (Phosvel) | Au moins 9 employés souffrent de graves problèmes neurologiques suite à une exposition à un insecticide pendant le processus de fabrication. |
1977 | États-Unis (Californie) | Dichloropropène (Telone II) | 24 personnes hospitalisées après une exposition au pesticide Telone suite à un accident de la circulation. |
1979-1980 | États-Unis (Lancaster, Texas) | BHMH (Lucel-7) | Sept employés de l'usine de fabrication de baignoires en plastique éprouvent de graves problèmes neurologiques à la suite d'une exposition au BHMH. |
1980s | États-Unis | MPTP | Impureté dans la synthèse d'une drogue illicite provoquant des symptômes identiques à ceux de la maladie de Parkinson. |
1981 | Espagne | Huile toxique contaminée | 20,000 500 personnes empoisonnées par une substance toxique dans le pétrole, entraînant plus de XNUMX décès ; beaucoup souffrent de neuropathie sévère. |
1985 | États-Unis et au Canada | Aldicarbe | Plus de 1,000 XNUMX personnes en Californie et dans d'autres États de l'Ouest et en Colombie-Britannique souffrent de problèmes neuromusculaires et cardiaques suite à l'ingestion de melons contaminés par le pesticide aldicarbe. |
1987 | Canada | Acide domoïque | L'ingestion de moules contaminées par l'acide domoïque provoque 129 maladies et 2 décès ; les symptômes comprennent la perte de mémoire, la désorientation et les convulsions. |
Source : OTA 1990.
Les produits chimiques peuvent affecter le système nerveux par des actions sur l'une des nombreuses cibles cellulaires ou processus biochimiques au sein du système nerveux central ou périphérique. Les effets toxiques sur d'autres organes peuvent également affecter le système nerveux, comme dans l'exemple de l'encéphalopathie hépatique. Les manifestations de la neurotoxicité comprennent des effets sur l'apprentissage (y compris la mémoire, la cognition et la performance intellectuelle), les processus somatosensoriels (y compris la sensation et la réception proprio), la fonction motrice (y compris l'équilibre, la marche et le contrôle précis des mouvements), l'affect (y compris l'état de la personnalité et l'émotivité) et l'autonomie fonction (contrôle nerveux de la fonction endocrinienne et des systèmes d'organes internes). Les effets toxiques des produits chimiques sur le système nerveux varient souvent en sensibilité et en expression avec l'âge : au cours du développement, le système nerveux central peut être particulièrement sensible aux attaques toxiques en raison du processus prolongé de différenciation cellulaire, de migration et de contact de cellule à cellule. qui a lieu chez l'homme (OTA 1990). De plus, les dommages cytotoxiques au système nerveux peuvent être irréversibles car les neurones ne sont pas remplacés après l'embryogenèse. Alors que le système nerveux central (SNC) est quelque peu protégé du contact avec les composés absorbés par un système de cellules étroitement liées (la barrière hémato-encéphalique, composée de cellules endothéliales capillaires qui tapissent le système vasculaire du cerveau), les produits chimiques toxiques peuvent accéder à le SNC par trois mécanismes : les solvants et les composés lipophiles peuvent traverser les membranes cellulaires ; certains composés peuvent se fixer à des protéines de transport endogènes qui servent à fournir des nutriments et des biomolécules au SNC ; si elles sont inhalées, les petites protéines peuvent être directement captées par le nerf olfactif et transportées vers le cerveau.
Autorités de régulation américaines
L'autorité légale de réglementation des substances neurotoxiques est attribuée à quatre agences aux États-Unis : la Food and Drug Administration (FDA), l'Environmental Protection Agency (EPA), l'Occupational Safety and Health Administration (OSHA) et la Consumer Product Safety Commission. (CSPC). Alors que l'OSHA réglemente généralement les expositions professionnelles aux produits chimiques neurotoxiques (et autres), l'EPA a le pouvoir de réglementer les expositions professionnelles et non professionnelles aux pesticides en vertu de la loi fédérale sur les insecticides, les fongicides et les rodenticides (FIFRA). L'EPA réglemente également les nouveaux produits chimiques avant leur fabrication et leur commercialisation, ce qui oblige l'agence à tenir compte des risques professionnels et non professionnels.
Identification des dangers
Les agents qui affectent négativement la physiologie, la biochimie ou l'intégrité structurelle du système nerveux ou la fonction du système nerveux exprimée par le comportement sont définis comme des dangers neurotoxiques (EPA 1993). La détermination de la neurotoxicité inhérente est un processus difficile, en raison de la complexité du système nerveux et des multiples expressions de la neurotoxicité. Certains effets peuvent être d'apparition tardive, comme la neurotoxicité retardée de certains insecticides organophosphorés. La prudence et le jugement sont nécessaires pour déterminer le risque neurotoxique, y compris la prise en compte des conditions d'exposition, de la dose, de la durée et du moment.
L'identification des dangers est généralement basée sur des études toxicologiques d'organismes intacts, dans lesquelles les fonctions comportementales, cognitives, motrices et somatosensorielles sont évaluées à l'aide d'une gamme d'outils d'investigation, notamment la biochimie, l'électrophysiologie et la morphologie (Tilson et Cabe 1978 ; Spencer et Schaumberg 1980). L'importance d'une observation attentive du comportement de l'organisme entier ne saurait être surestimée. L'identification des dangers nécessite également une évaluation de la toxicité à différents stades de développement, y compris au début de la vie (intra-utérin et néonatal précoce) et à la sénescence. Chez l'homme, l'identification de la neurotoxicité implique une évaluation clinique utilisant des méthodes d'évaluation neurologique de la fonction motrice, de la fluidité de la parole, des réflexes, de la fonction sensorielle, de l'électrophysiologie, des tests neuropsychologiques et, dans certains cas, des techniques avancées d'imagerie cérébrale et d'électroencéphalographie quantitative. L'OMS a développé et validé une batterie de tests neurocomportementaux (NCTB), qui contient des sondes de la fonction motrice, de la coordination œil-main, du temps de réaction, de la mémoire immédiate, de l'attention et de l'humeur. Cette batterie a été validée au niveau international par un processus coordonné (Johnson 1978).
L'identification des dangers à l'aide d'animaux dépend également de méthodes d'observation rigoureuses. L'US EPA a mis au point une batterie d'observations fonctionnelles en tant que test de premier niveau conçu pour détecter et quantifier les principaux effets neurotoxiques manifestes (Moser 1990). Cette approche est également intégrée dans les méthodes d'essai de toxicité subchronique et chronique de l'OCDE. Une batterie typique comprend les mesures suivantes : posture ; démarche; mobilité; éveil général et réactivité; présence ou absence de tremblements, convulsions, larmoiement, horripilation, salivation, miction excessive ou défécation, stéréotypie, cercles ou autres comportements bizarres. Les comportements induits incluent la réponse à la manipulation, au pincement de la queue ou aux clics ; équilibre, réflexe de redressement et force de préhension des membres postérieurs. Certains tests représentatifs et agents identifiés avec ces tests sont présentés dans le tableau 2.
Tableau 2. Exemples de tests spécialisés pour mesurer la neurotoxicité
Fonction | Procédure | Agents représentatifs |
Neuromusculaire | ||
Faiblesse | Force de préhension ; endurance à la nage; suspension à tige ; fonction motrice discriminative; évasement des membres postérieurs | n-Hexane, Méthylbutylcétone, Carbaryl |
incoordination | Rotorod, mesures de la marche | 3-acétylpyridine, éthanol |
Tremblement | Échelle d'évaluation, analyse spectrale | Chlordécone, Pyréthroïdes de type I, DDT |
Myoclonies, spasmes | Échelle d'évaluation, analyse spectrale | DDT, pyréthroïdes de type II |
Sensorielle | ||
Auditif | Conditionnement discriminant, modification des réflexes | Toluène, triméthylétain |
Toxicité visuelle | Conditionnement discriminant | Méthylmercure |
Toxicité somatosensorielle | Conditionnement discriminant | L'acrylamide |
Sensibilité à la douleur | Conditionnement discriminant (btration); batterie d'observation fonctionnelle | Parathion |
Toxicité olfactive | Conditionnement discriminant | Bromure de méthyle de 3-méthylindole |
Apprentissage, mémoire | ||
Habituation | Réflexe de sursaut | Diisopropylfluorophosphate (DFP) |
Conditionnement classique | Membrane nictitante, aversion gustative conditionnée, évitement passif, conditionnement olfactif | Aluminium, Carbaryl, Triméthylétain, IDPN, Triméthylétain (néonatal) |
Conditionnement opérant ou instrumental | Évitement unidirectionnel, évitement bidirectionnel, évitement du labyrinthe en Y, labyrinthe aquatique Biol, labyrinthe aquatique Morris, labyrinthe à bras radial, correspondance retardée avec l'échantillon, acquisition répétée, apprentissage de la discrimination visuelle | Chlordécone, Plomb (néonatal), Hypervitaminose A, Styrène, DFP, Triméthylétain, DFP. Carbaryl, Plomb |
Source : EPA 1993.
Ces tests peuvent être suivis d'évaluations plus complexes habituellement réservées aux études mécanistes plutôt qu'à l'identification des dangers. Les méthodes in vitro d'identification des risques de neurotoxicité sont limitées car elles ne fournissent pas d'indications d'effets sur des fonctions complexes, telles que l'apprentissage, mais elles peuvent être très utiles pour définir les sites cibles de toxicité et améliorer la précision des études dose-réponse des sites cibles (voir OMS 1986 et EPA 1993 pour des discussions approfondies sur les principes et les méthodes d'identification des neurotoxiques potentiels).
Évaluation dose-réponse
La relation entre la toxicité et la dose peut être basée sur des données humaines lorsqu'elles sont disponibles ou sur des tests sur des animaux, comme décrit ci-dessus. Aux États-Unis, une approche d'incertitude ou de facteur de sécurité est généralement utilisée pour les neurotoxiques. Ce processus consiste à déterminer une « dose sans effet nocif observé » (NOAEL) ou une « dose minimale avec effet nocif observé » (LOAEL), puis à diviser ce nombre par des facteurs d'incertitude ou de sécurité (généralement des multiples de 10) pour tenir compte de considérations telles que le caractère incomplet de données, sensibilité potentiellement plus élevée des humains et variabilité de la réponse humaine en raison de l'âge ou d'autres facteurs liés à l'hôte. Le nombre résultant est appelé dose de référence (RfD) ou concentration de référence (RfC). L'effet survenant à la dose la plus faible chez l'espèce animale et le sexe les plus sensibles est généralement utilisé pour déterminer la LOAEL ou la NOAEL. La conversion de la dose animale en exposition humaine est effectuée par des méthodes standard de dosimétrie inter-espèces, en tenant compte des différences de durée de vie et de durée d'exposition.
L'utilisation de l'approche du facteur d'incertitude suppose qu'il existe un seuil ou une dose en dessous duquel aucun effet indésirable n'est induit. Les seuils pour des neurotoxiques spécifiques peuvent être difficiles à déterminer expérimentalement; ils sont basés sur des hypothèses quant au mécanisme d'action qui peuvent ou non être valables pour tous les neurotoxiques (Silbergeld 1990).
Évaluation de l'exposition
A ce stade, les informations sont évaluées sur les sources, les voies, les doses et les durées d'exposition au neurotoxique pour les populations humaines, les sous-populations ou même les individus. Ces informations peuvent provenir de la surveillance des milieux environnementaux ou d'un échantillonnage humain, ou d'estimations basées sur des scénarios standard (tels que les conditions de travail et les descriptions de travail) ou des modèles de devenir et de dispersion dans l'environnement (voir EPA 1992 pour les lignes directrices générales sur les méthodes d'évaluation de l'exposition). Dans certains cas limités, des marqueurs biologiques peuvent être utilisés pour valider les inférences et les estimations de l'exposition ; cependant, il existe relativement peu de biomarqueurs utilisables de neurotoxiques.
Caractérisation des risques
La combinaison de l'identification des dangers, de la dose-réponse et de l'évaluation de l'exposition est utilisée pour développer la caractérisation des risques. Ce processus implique des hypothèses quant à l'extrapolation des doses élevées aux faibles, l'extrapolation des animaux aux humains, et la pertinence des hypothèses de seuil et l'utilisation de facteurs d'incertitude.
Toxicologie de la reproduction—Méthodes d'évaluation des risques
Les dangers pour la reproduction peuvent affecter de multiples paramètres fonctionnels et cibles cellulaires chez l'homme, avec des conséquences pour la santé de l'individu affecté et des générations futures. Les risques reproductifs peuvent affecter le développement du système reproducteur chez les mâles ou les femelles, les comportements reproducteurs, la fonction hormonale, l'hypothalamus et l'hypophyse, les gonades et les cellules germinales, la fertilité, la grossesse et la durée de la fonction reproductrice (OTA 1985). De plus, les produits chimiques mutagènes peuvent également affecter la fonction de reproduction en endommageant l'intégrité des cellules germinales (Dixon 1985).
La nature et l'étendue des effets néfastes des expositions chimiques sur la fonction de reproduction des populations humaines sont largement inconnues. Relativement peu d'informations de surveillance sont disponibles sur des paramètres tels que la fertilité des hommes ou des femmes, l'âge de la ménopause chez les femmes ou la numération des spermatozoïdes chez les hommes. Cependant, les hommes et les femmes sont employés dans des industries où des risques pour la reproduction peuvent survenir (OTA 1985).
Cette section ne récapitule pas les éléments communs à l'évaluation des risques de neurotoxicité et de toxicité pour la reproduction, mais se concentre sur les questions spécifiques à l'évaluation des risques de toxicité pour la reproduction. Comme pour les neurotoxiques, le pouvoir de réglementer les produits chimiques pour la toxicité reproductive est placé par la loi dans l'EPA, l'OSHA, la FDA et le CPSC. Parmi ces agences, seule l'EPA dispose d'un ensemble de lignes directrices pour l'évaluation des risques de toxicité pour la reproduction. De plus, l'État de Californie a mis au point des méthodes d'évaluation des risques de toxicité pour la reproduction en réponse à une loi de l'État, la Proposition 65 (Pease et al. 1991).
Les toxiques pour la reproduction, comme les neurotoxiques, peuvent agir en affectant un certain nombre d'organes cibles ou de sites moléculaires d'action. Leur évaluation présente une complexité supplémentaire en raison de la nécessité d'évaluer trois organismes distincts séparément et ensemble, le mâle, la femelle et la progéniture (Mattison et Thomford 1989). Bien qu'un point final important de la fonction reproductive soit la génération d'un enfant en bonne santé, la biologie reproductive joue également un rôle dans la santé des organismes en développement et matures, quelle que soit leur implication dans la procréation. Par exemple, la perte de la fonction ovulatoire par l'épuisement naturel ou l'ablation chirurgicale des ovocytes a des effets substantiels sur la santé des femmes, impliquant des modifications de la pression artérielle, du métabolisme des lipides et de la physiologie osseuse. Les changements dans la biochimie hormonale peuvent affecter la susceptibilité au cancer.
Identification des dangers
L'identification d'un danger pour la reproduction peut se faire sur la base de données humaines ou animales. En général, les données humaines sont relativement rares, en raison de la nécessité d'une surveillance attentive pour détecter les altérations de la fonction de reproduction, telles que le nombre ou la qualité des spermatozoïdes, la fréquence ovulatoire et la durée du cycle, ou l'âge à la puberté. La détection des risques reproductifs par la collecte d'informations sur les taux de fécondité ou de données sur l'issue des grossesses peut être faussée par la suppression intentionnelle de la fécondité exercée par de nombreux couples par le biais de mesures de planification familiale. Une surveillance attentive de populations sélectionnées indique que les taux d'échec de la reproduction (fausse couche) peuvent être très élevés lorsque les biomarqueurs de la grossesse précoce sont évalués (Sweeney et al. 1988).
Les protocoles de test utilisant des animaux de laboratoire sont largement utilisés pour identifier les toxiques pour la reproduction. Dans la plupart de ces conceptions, telles que développées aux États-Unis par la FDA et l'EPA et à l'échelle internationale par le programme de lignes directrices sur les tests de l'OCDE, les effets des agents suspects sont détectés en termes de fertilité après une exposition masculine et/ou féminine ; observation des comportements sexuels liés à l'accouplement; et examen histopathologique des gonades et des glandes sexuelles accessoires, telles que les glandes mammaires (EPA 1994). Souvent, les études de toxicité pour la reproduction impliquent une administration continue d'animaux pendant une ou plusieurs générations afin de détecter les effets sur le processus de reproduction intégré ainsi que d'étudier les effets sur des organes de reproduction spécifiques. Les études multigénérationnelles sont recommandées car elles permettent de détecter les effets pouvant être induits par l'exposition au cours du développement de l'appareil reproducteur in utero. Un protocole de test spécial, le Reproductive Assessment by Continuous Breeding (RACB), a été développé aux États-Unis par le National Toxicology Program. Ce test fournit des données sur les changements dans l'espacement temporel des grossesses (reflétant la fonction ovulatoire), ainsi que sur le nombre et la taille des portées sur toute la période de test. Lorsqu'il est étendu à la durée de vie de la femelle, il peut fournir des informations sur l'échec de la reproduction précoce. Des mesures de sperme peuvent être ajoutées au RACB pour détecter les changements dans la fonction de reproduction masculine. Un test spécial pour détecter la perte avant ou après l'implantation est le test létal dominant, conçu pour détecter les effets mutagènes dans la spermatogenèse masculine.
Des tests in vitro ont également été mis au point pour dépister la toxicité reproductive (et développementale) (Heindel et Chapin 1993). Ces tests sont généralement utilisés pour compléter les résultats des tests in vivo en fournissant plus d'informations sur le site cible et le mécanisme des effets observés.
Le tableau 3 montre les trois types de critères d'effet dans l'évaluation de la toxicité pour la reproduction—médiés par le couple, spécifiques aux femelles et spécifiques aux mâles. Les critères d'évaluation médiés par le couple comprennent ceux détectables dans les études multigénérationnelles et sur un seul organisme. Ils comprennent généralement l'évaluation de la progéniture ainsi. Il convient de noter que la mesure de la fertilité chez les rongeurs est généralement insensible, par rapport à une telle mesure chez l'homme, et que des effets néfastes sur la fonction de reproduction peuvent très bien se produire à des doses plus faibles que celles qui affectent significativement la fertilité (EPA 1994). Les critères d'évaluation spécifiques aux hommes peuvent inclure des tests de létalité dominante ainsi qu'une évaluation histopathologique des organes et du sperme, la mesure des hormones et des marqueurs du développement sexuel. La fonction des spermatozoïdes peut également être évaluée par des méthodes de fécondation in vitro pour détecter les propriétés de pénétration et de capacitation des cellules germinales ; ces tests sont précieux car ils sont directement comparables aux évaluations in vitro menées dans les cliniques de fertilité humaine, mais ils ne fournissent pas en eux-mêmes des informations sur la dose-réponse. Les critères d'évaluation spécifiques aux femelles comprennent, en plus de l'histopathologie des organes et des mesures hormonales, l'évaluation des séquelles de la reproduction, y compris la lactation et la croissance de la progéniture.
Tableau 3. Critères d'évaluation en toxicologie de la reproduction
Critères d'évaluation médiés par le couple | |
Études multigénérationnelles | Autres paramètres de reproduction |
Taux d'accouplement, temps jusqu'à l'accouplement (temps jusqu'à la grossesse1) Taux de grossesse1 Taux de livraison1 Durée de gestation1 Taille de la portée (totale et vivante) Nombre de descendants vivants et morts (taux de mortalité fœtale1) Sexe de la progéniture1 Poids à la naissance1 Poids postnatal1 Survie de la progéniture1 Malformations externes et variations1 Reproduction de la progéniture1 |
Taux d'ovulation Taux de fécondation Perte préimplantatoire Numéro d'implantation Perte post-implantation1 Malformations internes et variations1 Développement structurel et fonctionnel postnatal1 |
Critères d'évaluation spécifiques aux hommes | |
Poids des organes Examen visuel et histopathologie Évaluation du sperme1 Niveaux hormonaux1 Du développement |
Testicules, épididymes, vésicules séminales, prostate, hypophyse Testicules, épididymes, vésicules séminales, prostate, hypophyse Nombre (nombre) et qualité (morphologie, motilité) des spermatozoïdes Hormone lutéinisante, hormone folliculo-stimulante, testostérone, œstrogène, prolactine Descente testiculaire1, séparation préputiale, production de sperme1, distance ano-génitale, normalité des organes génitaux externes1 |
Critères d'évaluation spécifiques aux femmes | |
Poids Poids des organes Examen visuel et histopathologie Oestrus (menstruel1) normalité du cycle Niveaux hormonaux1 Allaitement 1 Développement Sénescence (ménopause1) |
Ovaire, utérus, vagin, hypophyse Ovaire, utérus, vagin, hypophyse, oviducte, glande mammaire Cytologie du frottis vaginal LH, FSH, œstrogène, progestérone, prolactine Croissance de la progéniture Normalité des organes génitaux externes1, ouverture vaginale, cytologie du frottis vaginal, apparition d'un comportement d'oestrus (menstruation1) Cytologie du frottis vaginal, histologie ovarienne |
1 Critères d'évaluation pouvant être obtenus de manière relativement non invasive chez l'homme.
Source : EPA 1994.
Aux États-Unis, l'identification des dangers se termine par une évaluation qualitative des données sur la toxicité par laquelle les produits chimiques sont jugés avoir des preuves suffisantes ou insuffisantes de danger (EPA 1994). Les preuves « suffisantes » comprennent les données épidémiologiques fournissant des preuves convaincantes d'une relation causale (ou de son absence), basées sur des études de cas-témoins ou de cohorte, ou des séries de cas bien étayées. Des données animales suffisantes peuvent être associées à des données humaines limitées pour étayer la conclusion d'un danger pour la reproduction : pour être suffisantes, les études expérimentales doivent généralement utiliser les directives d'essai sur deux générations de l'EPA et doivent inclure un minimum de données démontrant un effet néfaste sur la reproduction. dans une étude appropriée et bien menée sur une espèce d'essai. Des données humaines limitées peuvent ou non être disponibles ; il n'est pas nécessaire aux fins de l'identification des dangers. Pour exclure un danger potentiel pour la reproduction, les données animales doivent inclure un éventail adéquat de critères d'évaluation provenant de plus d'une étude ne montrant aucun effet néfaste sur la reproduction à des doses minimalement toxiques pour l'animal (EPA 1994).
Évaluation dose-réponse
Comme pour l'évaluation des neurotoxiques, la démonstration des effets liés à la dose est une partie importante de l'évaluation des risques pour les substances toxiques pour la reproduction. Deux difficultés particulières dans les analyses dose-réponse surviennent en raison de la toxicocinétique compliquée pendant la grossesse et de l'importance de distinguer la toxicité reproductive spécifique de la toxicité générale pour l'organisme. Les animaux affaiblis ou les animaux présentant une toxicité non spécifique importante (comme une perte de poids) peuvent ne pas ovuler ou s'accoupler. La toxicité maternelle peut affecter la viabilité de la grossesse ou le soutien à la lactation. Ces effets, bien qu'étant des preuves de toxicité, ne sont pas spécifiques à la reproduction (Kimmel et al. 1986). L'évaluation de la réponse à la dose pour un critère d'effet spécifique, comme la fertilité, doit être effectuée dans le contexte d'une évaluation globale de la reproduction et du développement. Les relations dose-réponse pour différents effets peuvent différer considérablement, mais interférer avec la détection. Par exemple, les agents qui réduisent la taille de la portée peuvent n'avoir aucun effet sur le poids de la portée en raison de la concurrence réduite pour la nutrition intra-utérine.
Évaluation de l'exposition
Un élément important de l'évaluation de l'exposition pour l'évaluation des risques pour la reproduction concerne les informations sur le moment et la durée des expositions. Les mesures d'exposition cumulative peuvent être insuffisamment précises, selon le processus biologique qui est affecté. On sait que les expositions à différents stades de développement chez les mâles et les femelles peuvent entraîner des résultats différents chez les humains et les animaux de laboratoire (Gray et al. 1988). La nature temporelle de la spermatogenèse et de l'ovulation affecte également les résultats. Les effets sur la spermatogenèse peuvent être réversibles si les expositions cessent; cependant, la toxicité des ovocytes n'est pas réversible puisque les femelles ont un ensemble fixe de cellules germinales sur lesquelles puiser pour l'ovulation (Mattison et Thomford 1989).
Caractérisation des risques
Comme pour les neurotoxiques, l'existence d'un seuil est généralement supposée pour les toxiques pour la reproduction. Cependant, les actions des composés mutagènes sur les cellules germinales peuvent être considérées comme une exception à cette hypothèse générale. Pour les autres paramètres, une RfD ou RfC est calculée comme pour les neurotoxiques en déterminant la NOAEL ou la LOAEL et en appliquant des facteurs d'incertitude appropriés. L'effet utilisé pour déterminer la NOAEL ou la LOAEL est le critère d'effet nocif sur la reproduction le plus sensible de l'espèce de mammifère la plus appropriée ou la plus sensible (EPA 1994). Les facteurs d'incertitude comprennent la prise en compte des variations interspécifiques et intraspécifiques, la capacité à définir une vraie NOAEL et la sensibilité du paramètre détecté.
Les caractérisations des risques doivent également être axées sur des sous-populations spécifiques à risque, en précisant éventuellement les hommes et les femmes, le statut de la grossesse et l'âge. Les personnes particulièrement sensibles, telles que les femmes allaitantes, les femmes avec un nombre réduit d'ovocytes ou les hommes avec un nombre réduit de spermatozoïdes, et les adolescents prépubères peuvent également être pris en compte.
Une fois qu'un danger a été reconnu et évalué, les interventions (méthodes de contrôle) les plus appropriées pour un danger particulier doivent être déterminées. Les méthodes de contrôle se répartissent généralement en trois catégories :
Comme pour tout changement dans les processus de travail, une formation doit être dispensée pour assurer le succès des changements.
Les contrôles techniques sont des modifications apportées au processus ou à l'équipement qui réduisent ou éliminent les expositions à un agent. Par exemple, la substitution d'un produit chimique moins toxique dans un processus ou l'installation d'une ventilation par aspiration pour éliminer les vapeurs générées au cours d'une étape du processus sont des exemples de contrôles techniques. Dans le cas du contrôle du bruit, l'installation de matériaux insonorisants, la construction d'enceintes et l'installation de silencieux sur les sorties d'évacuation d'air sont des exemples de contrôles techniques. Un autre type de contrôle technique pourrait être de modifier le processus lui-même. Un exemple de ce type de contrôle serait la suppression d'une ou plusieurs étapes de dégraissage dans un processus qui nécessitait à l'origine trois étapes de dégraissage. En supprimant la nécessité de la tâche qui a produit l'exposition, l'exposition globale du travailleur a été contrôlée. L'avantage des contrôles techniques est la participation relativement faible du travailleur, qui peut effectuer son travail dans un environnement plus contrôlé lorsque, par exemple, les contaminants sont automatiquement éliminés de l'air. Comparez cela à la situation où la méthode de contrôle choisie est un respirateur que le travailleur doit porter pendant qu'il exécute la tâche dans un lieu de travail « non contrôlé ». En plus de l'installation active par l'employeur de contrôles techniques sur l'équipement existant, un nouvel équipement peut être acheté qui contient les contrôles ou d'autres contrôles plus efficaces. Une approche combinée s'est souvent avérée efficace (c.-à-d. installer maintenant certains contrôles techniques et exiger un équipement de protection individuelle jusqu'à ce que de nouveaux équipements arrivent avec des contrôles plus efficaces qui élimineront le besoin d'équipement de protection individuelle). Voici quelques exemples courants de contrôles techniques :
L'hygiéniste du travail doit être sensible aux tâches du travailleur et doit solliciter la participation du travailleur lors de la conception ou de la sélection des contrôles techniques. L'installation d'obstacles sur le lieu de travail, par exemple, pourrait nuire considérablement à la capacité d'un travailleur d'effectuer son travail et encourager les « contournements ». Les contrôles techniques sont les méthodes les plus efficaces pour réduire les expositions. Ce sont aussi, souvent, les plus chers. Étant donné que les contrôles techniques sont efficaces et coûteux, il est important de maximiser la participation des travailleurs à la sélection et à la conception des contrôles. Il devrait en résulter une plus grande probabilité que les contrôles réduiront les expositions.
Les contrôles administratifs impliquent des changements dans la façon dont un travailleur accomplit les tâches professionnelles nécessaires, par exemple, combien de temps il travaille dans une zone où des expositions se produisent, ou des changements dans les pratiques de travail telles que l'amélioration du positionnement du corps pour réduire les expositions. Les contrôles administratifs peuvent contribuer à l'efficacité d'une intervention mais présentent plusieurs inconvénients :
L'équipement de protection individuelle consiste en des dispositifs fournis au travailleur et devant être portés lors de l'exécution de certaines tâches (ou de toutes). Les exemples incluent les respirateurs, les lunettes de protection contre les produits chimiques, les gants de protection et les écrans faciaux. L'équipement de protection individuelle est couramment utilisé dans les cas où les contrôles techniques n'ont pas été efficaces pour contrôler l'exposition à des niveaux acceptables ou lorsque les contrôles techniques ne se sont pas avérés réalisables (pour des raisons de coût ou de fonctionnement). L'équipement de protection individuelle peut fournir une protection importante aux travailleurs s'il est porté et utilisé correctement. Dans le cas de la protection respiratoire, les facteurs de protection (rapport de la concentration à l'extérieur du respirateur à celle à l'intérieur) peuvent être de 1,000 XNUMX ou plus pour les respirateurs à adduction d'air à pression positive ou de dix pour les demi-masques filtrants. Les gants (s'ils sont choisis de manière appropriée) peuvent protéger les mains pendant des heures contre les solvants. Les lunettes peuvent offrir une protection efficace contre les éclaboussures de produits chimiques.
Intervention : Facteurs à considérer
Souvent, une combinaison de contrôles est utilisée pour réduire les expositions à des niveaux acceptables. Quelles que soient les méthodes choisies, l'intervention doit réduire l'exposition et le danger qui en résulte à un niveau acceptable. Cependant, de nombreux autres facteurs doivent être pris en compte lors du choix d'une intervention. Par exemple:
Efficacité des contrôles
L'efficacité des contrôles est évidemment une considération primordiale lorsqu'il s'agit de prendre des mesures pour réduire les expositions. Lorsque l'on compare un type d'intervention à un autre, le niveau de protection requis doit être adapté au défi ; trop de contrôle est un gaspillage de ressources. Ces ressources pourraient être utilisées pour réduire d'autres expositions ou les expositions d'autres employés. D'autre part, trop peu de contrôle expose le travailleur à des conditions malsaines. Une première étape utile consiste à classer les interventions en fonction de leur efficacité, puis à utiliser ce classement pour évaluer l'importance des autres facteurs.
Facilité d’utilisation
Pour que tout contrôle soit efficace, le travailleur doit être en mesure d'accomplir ses tâches professionnelles avec le contrôle en place. Par exemple, si la méthode de contrôle choisie est la substitution, le travailleur doit connaître les dangers du nouveau produit chimique, être formé aux procédures de manipulation sûres, comprendre les procédures d'élimination appropriées, etc. Si le contrôle est l'isolement - placer une enceinte autour de la substance ou du travailleur - l'enceinte doit permettre au travailleur de faire son travail. Si les mesures de contrôle interfèrent avec les tâches du travail, le travailleur hésitera à les utiliser et pourra trouver des moyens d'accomplir les tâches qui pourraient entraîner une augmentation, et non une diminution, des expositions.
Prix
Chaque organisation a des limites sur les ressources. Le défi consiste à maximiser l'utilisation de ces ressources. Lorsque des expositions dangereuses sont identifiées et qu'une stratégie d'intervention est en cours d'élaboration, le coût doit être un facteur. Le « meilleur achat » ne sera souvent pas les solutions les moins chères ou les plus coûteuses. Le coût ne devient un facteur qu'après que plusieurs méthodes de contrôle viables ont été identifiées. Le coût des contrôles peut ensuite être utilisé pour sélectionner les contrôles qui fonctionneront le mieux dans cette situation particulière. Si le coût est le facteur déterminant au départ, des contrôles médiocres ou inefficaces peuvent être sélectionnés, ou des contrôles qui interfèrent avec le processus dans lequel l'employé travaille. Il serait imprudent de sélectionner un ensemble peu coûteux de contrôles qui interfèrent avec et ralentissent un processus de fabrication. Le processus aurait alors un débit plus faible et un coût plus élevé. En très peu de temps, les coûts « réels » de ces contrôles « low cost » deviendraient énormes. Les ingénieurs industriels comprennent la disposition et le processus global ; les ingénieurs de production comprennent les étapes et les processus de fabrication ; les analystes financiers comprennent les problèmes d'allocation des ressources. Les hygiénistes du travail peuvent fournir un aperçu unique de ces discussions en raison de leur compréhension des tâches spécifiques de l'employé, de l'interaction de l'employé avec l'équipement de fabrication ainsi que de la façon dont les contrôles fonctionneront dans un contexte particulier. Cette approche d'équipe augmente la probabilité de sélectionner le contrôle le plus approprié (à partir d'une variété de perspectives).
Adéquation des propriétés d'avertissement
Lors de la protection d'un travailleur contre un risque pour la santé au travail, les propriétés d'avertissement du matériau, telles que l'odeur ou l'irritation, doivent être prises en compte. Par exemple, si un travailleur de semi-conducteurs travaille dans une zone où le gaz arsine est utilisé, l'extrême toxicité du gaz présente un danger potentiel important. La situation est aggravée par les très mauvaises propriétés d'avertissement de l'arsine - les travailleurs ne peuvent pas détecter le gaz arsine à la vue ou à l'odorat tant qu'il n'est pas bien au-dessus des niveaux acceptables. Dans ce cas, les contrôles qui sont légèrement efficaces pour maintenir les expositions en dessous des niveaux acceptables ne doivent pas être envisagés car les dépassements des niveaux acceptables ne peuvent pas être détectés par les travailleurs. Dans ce cas, des contrôles techniques doivent être installés pour isoler le travailleur du matériau. De plus, un moniteur de gaz arsine en continu doit être installé pour avertir les travailleurs de la défaillance des contrôles techniques. Dans les situations impliquant une toxicité élevée et de faibles propriétés d'avertissement, une hygiène professionnelle préventive est pratiquée. L'hygiéniste du travail doit faire preuve de souplesse et de réflexion lorsqu'il aborde un problème d'exposition.
Niveau d'exposition acceptable
Si des contrôles sont envisagés pour protéger un travailleur d'une substance telle que l'acétone, où le niveau d'exposition acceptable peut être de l'ordre de 800 ppm, le contrôle à un niveau de 400 ppm ou moins peut être atteint relativement facilement. Comparez l'exemple du contrôle de l'acétone au contrôle du 2-éthoxyéthanol, où le niveau d'exposition acceptable peut être de l'ordre de 0.5 ppm. Pour obtenir le même pourcentage de réduction (0.5 ppm à 0.25 ppm), il faudrait probablement des contrôles différents. En fait, à ces faibles niveaux d'exposition, l'isolement du matériau peut devenir le principal moyen de contrôle. À des niveaux d'exposition élevés, la ventilation peut fournir la réduction nécessaire. Par conséquent, le niveau acceptable déterminé (par le gouvernement, l'entreprise, etc.) pour une substance peut limiter le choix des contrôles.
Fréquence d'exposition
Lors de l'évaluation de la toxicité, le modèle classique utilise la relation suivante :
TEMPS x CONCENTRATION = DOSE
La dose, dans ce cas, est la quantité de matière rendue disponible pour l'absorption. La discussion précédente s'est concentrée sur la minimisation (abaissement) de la partie concentration de cette relation. On pourrait également réduire le temps passé à être exposé (la raison sous-jacente des contrôles administratifs). Cela réduirait également la dose. Le problème ici n'est pas l'employé qui passe du temps dans une pièce, mais la fréquence à laquelle une opération (tâche) est effectuée. La distinction est importante. Dans le premier exemple, l'exposition est contrôlée en retirant les travailleurs lorsqu'ils sont exposés à une quantité sélectionnée de toxique ; l'effort d'intervention ne vise pas à contrôler la quantité de toxique (dans de nombreuses situations, il peut y avoir une approche combinée). Dans le second cas, la fréquence de l'opération est utilisée pour fournir les contrôles appropriés, et non pour déterminer un horaire de travail. Par exemple, si une opération telle que le dégraissage est effectuée de manière routinière par un employé, les contrôles peuvent inclure une ventilation, la substitution d'un solvant moins toxique ou même l'automatisation du processus. Si l'opération est effectuée rarement (par exemple, une fois par trimestre), un équipement de protection individuelle peut être une option (en fonction de nombreux facteurs décrits dans cette section). Comme l'illustrent ces deux exemples, la fréquence à laquelle une opération est effectuée peut affecter directement la sélection des commandes. Quelle que soit la situation d'exposition, la fréquence à laquelle un travailleur exécute les tâches doit être prise en compte et prise en compte dans le choix du contrôle.
La voie d'exposition va évidemment affecter la méthode de contrôle. Si un irritant respiratoire est présent, une ventilation, des respirateurs, etc., seraient envisagés. Le défi pour l'hygiéniste du travail est d'identifier toutes les voies d'exposition. Par exemple, les éthers de glycol sont utilisés comme solvant porteur dans les opérations d'impression. Les concentrations dans l'air de la zone respiratoire peuvent être mesurées et des contrôles mis en place. Les éthers de glycol, cependant, sont rapidement absorbés par la peau intacte. La peau représente une voie d'exposition importante et doit être prise en compte. En fait, si les mauvais gants sont choisis, l'exposition cutanée peut se poursuivre longtemps après la diminution des expositions à l'air (en raison du fait que l'employé continue d'utiliser des gants qui ont subi une percée). L'hygiéniste doit évaluer la substance - ses propriétés physiques, ses propriétés chimiques et toxicologiques, etc. - pour déterminer quelles voies d'exposition sont possibles et plausibles (en fonction des tâches effectuées par l'employé).
Dans toute discussion sur les contrôles, l'un des facteurs qui doivent être pris en compte est les exigences réglementaires en matière de contrôles. Il peut très bien exister des codes de pratique, des réglementations, etc., qui exigent un ensemble spécifique de contrôles. L'hygiéniste du travail a une flexibilité au-delà des exigences réglementaires, mais les contrôles obligatoires minimaux doivent être installés. Un autre aspect des exigences réglementaires est que les contrôles obligatoires peuvent ne pas fonctionner aussi bien ou peuvent entrer en conflit avec le meilleur jugement de l'hygiéniste du travail. L'hygiéniste doit faire preuve de créativité dans ces situations et trouver des solutions qui satisfont aux objectifs réglementaires ainsi qu'aux meilleures pratiques de l'organisation.
Formation et étiquetage
Quelle que soit la forme d'intervention finalement choisie, une formation et d'autres formes de notification doivent être fournies pour s'assurer que les travailleurs comprennent les interventions, pourquoi elles ont été choisies, quelles réductions d'exposition sont attendues et le rôle des travailleurs dans la réalisation de ces réductions. . Sans la participation et la compréhension de la main-d'œuvre, les interventions échoueront probablement ou du moins fonctionneront avec une efficacité réduite. La formation sensibilise le personnel aux dangers. Cette nouvelle prise de conscience peut être d'une valeur inestimable pour l'hygiéniste du travail dans l'identification et la réduction des expositions précédemment non reconnues ou des nouvelles expositions.
La formation, l'étiquetage et les activités connexes peuvent faire partie d'un programme de conformité réglementaire. Il serait prudent de vérifier les réglementations locales pour s'assurer que, quel que soit le type de formation ou d'étiquetage entrepris, il satisfait aux exigences réglementaires et opérationnelles.
Conclusion
Dans cette courte discussion sur les interventions, quelques considérations générales ont été présentées pour stimuler la réflexion. En pratique, ces règles deviennent très complexes et ont souvent des ramifications importantes pour la santé des salariés et de l'entreprise. Le jugement professionnel de l'hygiéniste du travail est essentiel pour sélectionner les meilleurs contrôles. Best est un terme avec de nombreuses significations différentes. L'hygiéniste du travail doit devenir apte à travailler en équipe et à solliciter l'apport des travailleurs, de la direction et du personnel technique.
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