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Toxicité des isocyanates
Maud CRETON
David WALDURA
JDV 19, 20, 21 Fév 07 Reims
Plan
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Généralités
Toxicité aiguë
– Toxicité du methylisocyanate
– Toxicité d’autres isocyanates
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Toxicité chronique
– Cas clinique
– Rappel théorique
Généralités
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Substances comportant un ou plusieurs
groupement -N=C=O
Grande réactivité chimique
Réaction exothermique avec les composés
porteur d’un atome d’hydrogène actif (H20,
COOH, OH…)
– à l’origine d’amines, amides, uréthanes…
– dégagement de chaleur et évaporation d’isocyanates.

Nombreux produits
– Mono-isocyanates
– Di-isocyanates
– Poly-isocyanates
Utilisation 1


Production de pesticides
Matière première dans la synthèse des polyuréthanes
(uréthane = composé produit par la réaction d’un
isocyanate et d’un alcool) utilisés pour mousses rigides
ou souples, colles , vernis, peintures..
– Application industrielle :

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

Collages du bois
Vernissages des meubles
Collage du cuir et de la céramique
Isolation éléctrique, thermique, joints d’étancheité
Industrie automobile (peinture carrosserie, sellerie, sièges, coussins
de voitures..)
Utilisation 2
Application industrielle (suite):
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

Fabrication et utilisation de peintures anti- corrosion
Mousses de protection d’emballage
Fabrication de planches à voile, bateaux de plaisance..
Toxicité aiguë

Bhopal, une catastrophe chimique
industrielle
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
4 décembre 1984 : Bhopal, en Inde.
Vers minuit, une fuite de methyl isocyanate (MIC) se produit à l'usine de
pesticides Union Carbide - située au
milieu d'un bidonville.
Près de 4 000 personnes meurent
asphyxiées.



L'isocyanate de méthyle (MIC Methyl isocyanate)
est un intermédiaire utilisé pour la fabrication de
pesticides de la famille des carbamates ( H3CN=C=O).
L'isocyanate de méthyle se présente sous la forme
d'un liquide incolore très volatil, d'odeur
particulièrement âcre.
Egalement présent dans la fumée de cigarettes
Chronologie des évenements

21h15 : Un opérateur et son contremaître procèdent au lavage d'un
tuyau à grande eau. Ce tuyau communique avec le silo 610 et il
semble malheureusement que la valve soit restée ouverte,
contrairement à toutes les consignes de sécurité. L'eau va donc
couler pendant plus de 3 heures et environ 1 000 litres d'eau vont se
déverser dans le réservoir.

22h20 : Le réservoir 610 est rempli de MIC à 70% de sa capacité. Il
contient exactement 11 290 gallons, soit environ 42 740 litres. On y
mesure une pression intérieure de 2 psi (pounds per square inch X
0,069 = bars ) ce qui est normal puisque la pression admissible est
comprise entre 2 et 25 psi.
22h45 : La nouvelle équipe de nuit prend la relève.
23h00 : Un contrôleur note que la pression du réservoir
610 est de 10 psi, soit cinq fois plus qu'à peine une heure
auparavant.
Quelques gènes ressenties par le personnel, telles que
des picotements des yeux, signalent également une
petite fuite de MIC près de ce réservoir. Mais cela est
également assez courant dans l'usine ; personne ne se
préoccupe donc de ces picotements des yeux pas plus
que de la pression anormalement élevée.
23h30 : Une fuite est localisée et le contrôleur est
prévenu.
00h15 : La pression intérieure du réservoir 610
dépasse la limite admissible : elle atteint 30 psi et
semble continuer à augmenter.
00h30 : La pression atteint 55 psi. Le contrôleur,
décide de téléphoner à son chef de service pour le
prévenir. Il sort ensuite pour aller observer l'état du
réservoir et entend celui-ci trembler alors qu'il ressent
un fort dégagement de chaleur. Le couvercle en béton
du réservoir se fend, puis la valve de sécurité explose,
laissant échapper un nuage mortel.
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

Infiltration d’eau dans un réservoir
contenant du methyl isocyanate
Défaillance des systèmes de sécurité
Explosion et formation d’un nuage de
MIC très toxique
Grosse densité de population

Le gouvernement du Madhya Pradesh a établi le détail du
bilan humain final sous une forme administrative sèche et
précise :
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3828 morts
40 incapacités totales définitives
2 680 incapacités partielles définitives
1 313 incapacités partielles temporaires avec invalidité
définitive
7 172 incapacités partielles temporaires avec invalidité
temporaire
18 922 invalidités définitives sans incapacité
173 382 invalidités temporaires sans incapacité
155 203 blessures temporaires sans invalidité

Soit, au total, 362 540 victimes à des degrés divers.

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Toxicité de l’isocyanate
de méthyle

Extrêmement irritant pour la peau et
les muqueuses
– Brûlures cutanées
– Brûlures cornéennes
– OAP
– Nausées, vomissements, diarrhées
Toxicité du TDI (toluène diisocyanate) et
du MDI (diisocyanate de diphénylméthane)

Troubles oculaires
– Irritation conjonctivale

Troubles gastro-intestinaux
– Nausées, vomissement

Troubles respiratoires
– toux, dyspnée parfois plusieurs heures après l’exposition ,
OAP

Troubles neurologiques
– Euphorie, ataxie, céphalées, difficultés de concentration,
troubles de la mémoire, confusion, état dépressif
Toxicité chronique


Cas clinique
Rappels théoriques
Cas clinique

Salarié né le 28/05/1968 adressé en
consultation de pathologie
professionnelle pour suspicion
d’asthme d’origine professionnelle
HDLM

Juin 2003:
– Apparition de symptômes évoquant
une rhinite d’allure allergique (prurit,
rhinorrhée, éternuements) puis,
 d’une toux quinteuse nocturne

– Les manifestations apparaissent en fin de
journée de travail et sont maximales la
nuit.
– Les symptômes disparaissent durant les
vacances et réapparaissent 48h après
reprise du travail.
Bilan diagnostique




Examen clinique: ronchis et sibilants
à l’auscultation
L’ EFR montre un Syndrome obstructif
de gravité moyenne partiellement
réversible (diminution des DEM 25-75)
Régression des symptômes sous
Symbicort et Aerius
Le diagnostic d’asthme est posé
Bilan étiologique (1)

Origine allergique? professionnelle ?
– ATCD: pas d’atcd allergique personnel ou
familial
– Pas de tabagisme
– Enquête environnementale domestique:
exposition aux chats et acariens de maison
– Enquête professionnelle :


Interrogatoire:
Liste Produits utilisés:
– POLYCAT (amine tertiaire)
– SIKAFLEX (isocyanate-MDI)
– PYRROLIDONE (N méthyl 2 pyrrolidone)

Rappel du Cursus laboris:
– Formation de CAP boucher (1983)
– Il exerce comme agrafeur dans une entreprise de
fabrique de palettes en bois durant 13 ans ( 1984-98)
– Depuis 1999, il est manutentionnaire dans une
entreprise qui produit des dalles en caoutchouc

Description des tâches du poste actuel:
– Il manipule des produits à base de caoutchouc qui
sont broyés et mélangés à froid avec des résines.
– Le tout étant chauffé sous presse à chaud
Bilan étiologique (1)

Origine allergique? professionnelle ?
– ATCD: pas d’atcd allergique personnel ou familial
– Pas de tabagisme
– Enquête environnementale domestique: exposition aux
chats et acariens de maison
– Enquête professionnelle:
 Interrogatoire:
 Liste Produits utilisés:
– POLYCAT (amine tertiaire)
– SIKAFLEX (isocyanate-MDI)
– PYRROLIDONE (N méthyl 2 pyrrolidone)
Bilan étiologique (2)

Tests allergologiques:
– Rasts IgE Isocyanates (TDI, MDI, HDI):
négatifs
– Patch-tests de tous ces constituants ainsi que
la batterie caoutchoucs et l’IPPD: négatifs
– Prick-tests réalistes pour les produits
chimiques manipulés (POLYCAT,
KLUBERCLEAN, SIKAFLEX, VORAMER, DABCO
TS): négatifs
– Résines au prick in prick: négatifs
Bilan étiologique (3)

Réalisation d’un peak flow sur 15j
– nette diminution des valeurs en fin
de poste: chute de 10-15 % du DEP
le soir par rapport au matin et un
DEP stable le week end.
Conclusion




Malgré des tests revenus négatifs, devant
l’allure professionnelle de la
symptomatologie, nous penchons pour un
asthme d’origine professionnelle dont la
cause précise reste à déterminer
(isocyanates, amines)
Demande de déclaration de MP au titre du
tableau 62 du régime général
Poursuite d’un traitement de fond par
symbicort et aerius
Eviction professionnelle
Rappel théorique
Asthme aux isocyanates
Définition asthme
professionnel

Trouble ventilatoire réversible et/ou
hyperréactivité bronchique non spécifique
en relation uniquement avec
l’environnement professionnel



Avec latence (tous les AP immunologiques, mais ce
mécanisme peut manquer)
Sans latence (syndrome d’irritation aiguë des
bronches)
Exclusion: activation d’un asthme préexistant, HRBNS en relation avec des agents
non toxiques (agents physiques, irritants
non spécifiques)
Mécanismes d’action (1)

Caractère toxique, irritant,
sensibilisant
– Manifestations irritatives à faibles doses

Voies de pénétration principales:
– Pulmonaire ( aérosols, pistolets..),
– Cutanée (manipulation sans port de
gants..)
– Autres: (ophtalmogique..)
Mécanismes d’action (2)

Physiopathologie:
– Compliquée ++
– Mécanismes d’hypersensibilité,
participation d’un mécanisme non
immunologique, responsabilité des amines
dans l’apparition d’asthme,
CAT diagnostique (1)

Interrogatoire:
– Symptômes respiratoires surviennent après
intervalle libre de quelques semaines à plusieurs
années
– Antécédents (atopie, pathologies pulmonaires)
– Signes cliniques:




Toux, dyspnée sifflante, sensation d‘oppression
thoracique
Paroxystiques
La nuit ou au travail
Signes associés: rhinite,dermatite
– Rythme professionnel
– Recherche exposition professionnelle, facteurs
irritants
CAT diagnostique (2)


Examen clinique: recherche signes
respiratoires
Examens complémentaires:
– EFR: DEP normaux, TVO réversible
– Peak flow: mesure continue du débits de
pointes pendant plusieurs semaines encadrant
une période d’arrêt d’activité
– Mesure de la réactivité bronchique( test
métacholine): normale ou augmentée
CAT étiologique

Recherche IgE spécifiques:
– RAST: MDI,HDI,TDI (positifs que dans
20% des cas, critères non exclusifs)



Pricks tests, patchs tests
Augmentation significative de l’HRBNS
Test provocation bronchique plus
réalisé
Conclusion diagnostique


symptomatologie évocatrice et
exposition professionnelle aux
isocyanates ,
suffit à poser le diagnostic d’asthme
aux isocyanates.
Particularités de l’asthme aux
isocyanates
– Tableau très inflammatoire, très réactif,
symptomatologie explosive
– Relation temporelle à l’exposition très nette
– Sévère une fois installé (cas d’asthme mortel)
– Régression des symptômes que dans 30% des
cas après éviction
– Persistance d’une hyperréactivité bronchique
plus de 10 ans après l'arrêt de l'exposition
– Plus le diagnostic est précoce et plus l’éviction
est faite rapidement, moins sévère sera le
pronostic
Prévention

Collective:
– Substituer les TDI des isocyanates de PM plus
élévé ou des prépolymères
– Utiliser les isocyanates en circuit fermé
– Éviter la formation d’aérosols
– Dispositif d’aspiration à la source
– Enregistrements des taux d’isocyanates aux
différents postes

Individuelle:
– Information du personnel
– Port de masques et de gants
Evolution
1.
Eviction professionnelle:
–
–
2.
3.
amélioration symptomatique,
possibilité de persistance d’un été asthmatique
de gravité variable fréquente d’autan,t que le
sujet a poursuivi l’exposition après l’apparition
de la maladie
Si poursuite de l’exposition
professionnelle: aggravation même si tt
de fond
Eviction incomplète (aménagement du
poste): peu efficace
Toxicité chronique:
autres pathologies
Rhinite
– Signes d‘irritation oculo-nasale (picotements
des yeux et du nez, larmoiements, rougeur
conjonctivale, obstruction nasale..)
Pneumopathies
d’hypersensibilité
– Symptomatologie pseudo grippale survenant
quelques heures après l’exposition
professionnelle
– Caractéristiques si répétition 5-6h après chaque
contact professionnel
– Origine immuno-allergique
– Bilan:



EFR: TVR
RP: infiltrats, opacités floconneuses réversibles après
éviction
LBA: hypercellularité, hyperlymphocytose
– Introduction récente dans le tableau 62 des
pneumopathies d’hypersensibilité
Pathologies
dermatologiques

Eczéma :
– Très rare
– Sculpteurs manipulant des matériaux à
base de polyuréthane avec patch test
positif au 1-6 hexaméthylène diisocyanate
et toluène diisocyanate (TDI)
– Ouvriers utilisant une laque hydrofuge
pour parquet avec patch test positif au
diphenylméthane 4,4’ diisocyanate (MDI)
Réparation : Tableau n°62


Modifié en août 2006
2 pathologies ajoutées
– Pneumopathie interstitielle aiguë ou
subaiguë
– Pneumopathie d’hypersensibilité
chronique

Liste indicative des travaux non
modifiée
Bibliographie
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
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
Toxicologie industrielle et intoxications professionnelles
R.R.Lauwerys Ed Masson
Médecine et risque au travail P Catilina, M-C.Roure-Mariotti Ed
Masson
Axford et al. Accidental exposure to isocyanates fumes in a
group of firemen Br.J.Ind.Med. 33, 65, 1976
Lequesne et al. Neurological complications after a single
severe exposure to toluene di-isocyanate Br. J.Ind.Med., 33,
72,1976
Mitello G, SassevilleD. Allergic contact dermatitis from
isocyanates among sculptors Dermatitis 2004 Sep 15(3);
150-3
Frick M, Isaksson M, Occupational allergic contact dermatitis
in a company manufacturing boards coated with isocyanate
lacquer. Contact Dermatitis. 2003 May;48(5):255-60
Bibliographie


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

Document national de préparation au contrôle des
connaissances de la capacité de médecine en santé au travail
Collège des enseignants hospitalo-universitaires de médecine
du travail
Asthme professionnel : apport du médecin du travail dans la
démarche diagnostique Présentation ppt du Pr Ch. Paris
www.cdc.gov/niosh
www.pubmed.gov
www.ineris.fr
www.inrs.fr
www.monde-diplomatique.fr
www.mapsofindia.com
www.la-bas.org
www.greenpeace.org