PLOMB inorganique et Céramique
 
Sources :
 
Les composés inorganiques qui nous concernent en céramique sont :
 
-le carbonate basique de plomb 2PbCO3.Pb(OH)2 aussi appelé céruse,
-les frittes de plomb (dont le monosilicate de plomb et le bisilicate de plomb)
-les oxydes de plomb :
-rouge Pb3O4 (ou minium),
-jaune PbO (ou litharge).
  
 
Stabilité :
 
I-Carbonate de Plomb :
Ce produit est instable dans les conditions suivantes :
lorsqu’il est chauffé il se décompose à 400 degrés Celsius en émettant du monoxyde de plomb, du monoxyde de carbone et du dioxyde de carbone.
 
II-Frittes de Plomb :
Dans la littérature pertinente nous n’avons pas retrouvé de produits de dégradation thermique pour les frittes de plomb suivantes : le bisilicate de plomb, le sesquisilicate de plomb et le borosilicate de plomb.
Par contre le silicate de plomb, PbO.SiO2, émet des fumées toxiques de plomb lorsque chauffé jusqu’à décomposition.
 
III-Oxyde de Plomb Rouge :
Ce produit est instable dans les conditions suivantes :
lorsqu’il est chauffé jusqu’à sa décomposition (plus de 500 degrés Celsius), il y a dégagement d’oxygène et émission de fumées toxiques de plomb.
 
IV-Oxyde de Plomb Jaune :
Ce produit est instable dans les conditions suivantes :
lorsqu’il est chauffé il se transforme en tétroxyde de plomb entre 300 et 400 degrés Celsius.
 
Absorption :
 

Le plomb inorganique est absorbé par les voies respiratoires et digestives, exception faite du plomb élémentaire, qui peut pénétrer de façon négligeable par la peau.

 
Propriétés toxicologiques :
 
I-Toxicocinétique du plomb :
 
A-Absorption pulmonaire :
1-L'absorption pulmonaire du plomb dépend de la taille des particules; une faible proportion de particules de taille supérieure à 0,5 µm est retenue au niveau pulmonaire. La rétention des particules de diamètre inférieur à 0,5 µm est inversement proportionnelle à leur taille.
2-L'absorption pulmonaire dépend également de la fréquence respiratoire.
3-Le taux de déposition pulmonaire du plomb présent dans l'air est d'environ 30 à 50%.
4-Le plomb qui pénètre profondément dans les poumons est presque complètement absorbé.Le reste des particules de plomb qui se retrouvent dans les voies respiratoires supérieures, est dirigé vers le système gastro-intestinal où elles sont ingérées.
5-Le plomb ne s'accumule pas dans les voies respiratoires.
 
B-Absorption gastro-intestinale :
1-L'absorption gastro-intestinale du plomb varie selon l'état physiologique du sujet (jeûne, âge) et le type de composé de plomb ingéré. Ainsi, le taux d'absorption peut varier de 5 à 15 % chez l'adulte à 60 à 80 % chez l'adulte en état de jeûne. Il est d'environ 30 à 50 % chez l'enfant.
2-L'absorption est influencée par la taille des particules ingérées (les plus petites étant mieux absorbées).
3-L'absorption du plomb, qui a lieu dans la région duodénale de l'intestin grêle, semble se faire par un mécanisme saturable.
 
C-Distribution :
1-Indépendamment de la voie d'absorption, le plomb absorbé passe dans la circulation sanguine où plus de 90 % se retrouve lié aux érythrocytes (il se fixe surtout à l'intérieur de la cellule plutôt que sur la membrane). Le reste diffuse dans le sérum.
2-Des études menées chez l'humain indiquent que le plomb absorbé est réparti essentiellement dans 3 compartiments : le premier compartiment est le sang , le second est constitué des tissus mous (systèmes nerveux central et périphérique, foie, reins et muscles) et le troisième est constitué du tissu osseux.
a- Plusieurs chercheurs ont ensuite proposé des raffinements à ce modèle cinétique, on a ainsi proposé de subdiviser le compartiment sanguin en 4 afin de mieux tenir compte de la cinétique du plomb dans le plasma et les érythrocytes. Il est également proposé de subdiviser le compartiment osseux en 2 afin de mieux refléter la vitesse de renouvellement (turnover) et le métabolisme osseux.
b- Par la suite on a proposé un modèle tenant également compte des tissus mous avec lesquels les échanges sont rapides et ceux avec lesquels les échanges sont lents.
 
D-Métabolisme :
Le plomb n'est pas métabolisé dans l'organisme.
 
E-Excrétion :
1-Le plomb ingéré qui n'est pas absorbé est directement éliminé dans les fèces.
2-Environ 80 % du plomb absorbé est éliminé par la voie urinaire, environ 16 % est éliminé via la bile et le reste est éliminé dans la salive, la sueur et les phanères. Il existe d'importantes variations inter-individuelles dans la capacité d'élimination du plomb.
 
F-Demi-vie :
1-La demi-vie du plomb dans le sang est d'environ 1 mois chez l'adulte.
2-La demi-vie dans les tissus mous (tels que le système nerveux central et périphérique, le foie, les reins et les muscles) est d'environ 40 à 60 jours.
3-La demi-vie dans le compartiment osseux est d'environ 20 à 30 ans.
4-La demi-vie du plomb dans le corps entier dépend de la charge corporelle, qui est elle-même reliée à la durée de l'exposition des travailleurs.
 
II-Interaction :
La toxicocinétique et les effets toxicologiques du plomb peuvent être affectés par des interactions avec certains éléments essentiels et nutriments:
A-L'administration de calcium et de phosphore, à des concentrations que l'on retrouve dans un repas moyen, a diminué l'absorption gastro-intestinale du plomb d'un facteur de 6 chez des sujets adultes à jeun.
B-Il semblerait également que la prise quotidienne de fibres alimentaires, de fer et de thiamine diminue la plombémie chez des travailleurs exposés au plomb.
C-L'absorption du plomb est réduite par un apport en zinc ou en calcium, probablement par un mécanisme compétitif au niveau intestinal.
D-L'absorption du plomb est favorisée par la prise de nourriture riche en graisses
 
III-Intoxication aigue :
L'intoxication aiguë est rare en milieu de travail.
L'inhalation de concentrations importantes de plomb peut entraîner des troubles digestifs (vomissements, douleurs épigastriques et abdominales, diarrhée et selles noires), des troubles rénaux, une anémie hémolytique, des troubles neurologiques (encéphalopathie, hypertension intracrânienne, coma convulsif).
 
IV-Intoxication chronique :
A-Les effets de l'intoxication au plomb (également appelée saturnisme) chez l'humain sont les mêmes peu importe sa voie d'entrée dans l'organisme. Ils sont généralement rapportés en terme de dose interne (quantité de plomb dans le sang i.e. plombémie) plutôt qu'en terme de niveau d'exposition ambiant (mg/m³ ou ppm).
B-L'un des premiers symptômes de l'exposition au plomb est l'apparition de troubles digestifs.Ceci se traduit par des coliques (douleurs abdominales intenses, nausées, vomissements), de la constipation, de l'anorexie et une perte de poids.
C-On rapporte également des douleurs articulaires et musculaires aux extrémités.
D-On a observé une pigmentation bleue au niveau des gencives (liséré de Burton) chez les personnes exposées à des concentrations importantes de plomb.
E-Le plomb exerce certains effets au niveau sanguin. Il induit de l'anémie (causée par une diminution de la durée de vie des globules rouges et par la baisse de la synthèse de l'hème par inhibition enzymatique). Il entraîne également une production accrue d'érythrocytes anormaux.
F-Le plomb a des effets sur le système nerveux pouvant ainsi causer une encéphalopathie et une neuropathie périphérique. Les premiers symptômes d'encéphalopathie peuvent se développer dans les semaines qui suivent l'exposition initiale au plomb; ce sont de l'irritabilité, de la lassitude, une perte d'appétit, une diminution de l'attention, des maux de tête, des mouvements saccadés des yeux, des hallucinations, une altération des fonctions cognitives
(diminution de la performance dans certains tests psychométriques comme, par exemple, la coordination oeil-main, les habiletés de raisonnement verbal, la mémoire, etc.). Les symptômes peuvent s'aggraver, parfois brusquement, et l'on peut observer du délire, des convulsions, de la paralysie, le coma et la mort. La neuropathie périphérique peut se traduire par des tremblements musculaires, une faiblesse des membres supérieurs et une paresthésie des membres inférieurs (fourmillements, picotements).
G-Les travailleurs exposés au plomb présentent un risque accru de néphrotoxicité chronique. Les niveaux de plomb pouvant causer une telle atteinte semblent être fonction de la durée de l'exposition. Une revue de plusieurs études semble indiquer que le plomb peut causer une néphropathie à partir d'une plombémie d'environ 1,93 µmol/l. Certains effets toxiques sont réversibles alors que d'autres ne le sont pas. Une étude récente suggère que l'exposition à de faibles niveaux de plomb peut causer des problèmes rénaux chez des hommes d'âge moyen ou âgés.
H-Certaines études suggèrent qu'il existe une faible corrélation positive entre la plombémie et l'augmentation de la pression artérielle. Cependant, il est actuellement prématuré de tirer des conclusions à ce sujet.
I-Il existe certaines évidences à l'effet que de fortes doses de plomb pourraient produire des lésions cardiaques et des perturbations de l'électrocardiogramme.
J-D'après certaines études, le plomb pourrait diminuer la fonction immunitaire.
 
Surveillance Biologique :
 
I-Paramètre biologique, indice biologique d'exposition et moment du prélèvement :
A-Le plomb sanguin :
Variable selon les organismes, (moment du prélèvement discrétionnaire); l'ACGIH propose 1,45 µmol/L (niveau visant à minimiser ou à prévenir les effets pouvant résulter en un dommage fonctionnel persistant); l'OMS et Lauwerys proposent 1,93 µmol/L (plombémie maximale tolérable); La valeur chez les individus non-exposés est <0,50 µmol/L .
B-Les protoporphyrines liées au zinc (ZPP) :
Le moment du prélèvement est d'au moins un mois après le début de l'exposition.
Lauwerys propose 0,67 µmol/L afin de prévenir certaines atteintes à la santé.
La valeur chez les individus non-exposés est <0,32 µmol/L.
 
II-Autres indicateurs d'exposition :
L'acide aminolévulinique urinaire :
indicateur d'effet toxique; ce test est moins sensible que la mesure des ZPP.
 
III-Facteurs à considérer lors de l'interprétation :
-ces valeurs s'appliquent uniquement aux expositions au plomb élémentaire ou aux sels inorganiques.
A-Plomb sanguin :
1-possibilité d'absorption par voies digestives;
2-une plombémie de l'ordre de 2,42 µmol/L est attendue lorsque les travailleurs sont exposés,
jour après jour, à des niveaux ambiants de plomb de 0,15 mg/m³ (norme québécoise).
B-ZPP :
1-anémie hémolytique, déficience en fer (augmentation des ZPP);
2-protoporphyrie érythropoïétique (augmentation des ZPP); carboxyhémoglobine élevée, si l'analyse des ZPP est effectuée par hématofluorométrie (méthode utilisée à l'IRSST, Québec), ceci entraîne une sous-estimation de la concentration de ZPP.
 
IV-Corrélation entre les concentrations sanguines du plomb et leurs effets toxiques :
  
 

Concentration sanguine de plomb (µmol/l)

Effet

< 0,48

Plombémie d'une personne non exposée

0,97 à 2,90

Augmentation de la concentration des protoporphyrines érythrocytaires.

> 1,93

Augmentation de la concentration de coproporphyrine urinaire

2,41 à 2,90

Encéphalopathie chronique chez l'enfant

> 3,86

Encéphalopathie chronique chez l'adulte

2,90 à 3,86

Neuropathie périphérique

3,38 à 4,80

Néphropathies

3,86 à 4,80

Anémie

3,86 à 14,5

Encéphalopathie aiguë

 
V-Facteur de conversion pour la plombémie :
 
valeur µg/l x 0,004826 = µmol/l
 
VI-Population sensible:
 
A-Personnes souffrant d'une dysfonction neurologique;
B-Personnes atteintes d'une maladie rénale;
C-Personnes ayant certaines maladies génétiques, telles la thalassémie, la déficience en glucose-6 phosphate déshydrogénase, les porphyries, une activité excessive de l'ALA synthétase;
D-Les enfants;
E-Les femmes enceintes ou qui allaitent;
F-L'embryon ou le foetus;
G-Les personnes âgées;
H-Les fumeurs;
I-Les alcooliques.
 
  
Cancérogénèse et Mutagénèse :
 
I-Plomb Métallique :
 
Évaluation de l'ACGIH : Cancérogène confirmé chez l'animal dont la transposition à l'humain est inconnue (groupe A3).
 
II-Carbonate basique de plomb, oxydes de plomb jaune et rouge :
 
Évaluation du C.I.R.C. : L'agent (le mélange) est peut-être cancérogène pour l'homme (groupe 2B).
Évaluation de l'ACGIH : Cancérogène confirmé chez l'animal dont la transposition à l'humain est inconnue (groupe A3).
 
Hygiène :
 
I-DIVS (Danger immédiat pour la vie et la santé) :
 
A-Carbonate de Plomb :
100 mg/m³ exprimé en Pb.
 
B-Plomb Rouge :
100 mg/m³ exprimé en Pb.
 
C-Plomb Jaune :
100 mg/m³ exprimé en Pb.
 
II-Évaluation de l’Exposition :
 
Valeurs d'exposition admissibles au Québec :
Valeur d'exposition moyenne pondérée (VEMP) : 0,15 mg/m³
 
Notation
Horaire non conventionnel : Hebdomadaire
Commentaires
Valeur pour les poussières et les fumées, exprimée en Pb (plomb).
 
 
Prévention :
 
I-Méthodes Techniques :
Les principales mesures sont les suivantes :
A-Organisation du Travail :
Que les opérations entraînant un risque d’exposition au plomb ne soient pas dispersées dans l’usine, mais soient au contraire concentrées.
B-Ventilation :
Essentiellement système d’aspiration locale à l’endroit de la génération de poussières, fumées et vapeurs de plomb.
C-Propreté générale des lieux de travail :
Lavage régulier à l’eau pour éviter l’accumulation de poussières de plomb.
D-Équipement sanitaire :
Pour permettre une hygiène personnelle adéquate : éviers, douches, armoires différentes pour vêtements de ville et de travail, réfectoire à l’écart des lieux de travail.
E-Détermination régulière de la concentration en plomb dans l’air :
Elle doit se faire au niveau du poste de travail. Comme dans l’industrie la voie maximale d’entrée est la voie respiratoire, la détermination du plomb dans l’air permet d’estimer le danger d’exposition.
F-Protection personnelle :
1-Porter un appareil de protection respiratoire si la concentration dans le milieu de travail est supérieure à la VEMP (0,15 mg/m³)-Masques filtrants : ils doivent être régulièrement nettoyés et les filtres remplacés.
2-Hygiène personnelle : on ne doit pas fumer ni manger dans les ateliers. On doit aussi inciter les travailleurs à se laver régulièrement les mains et à utiliser les bains-douches après chaque journée de travail. Les vêtements de travail ne seront pas emportés à la maison.
 
II-Méthodes Médicales :
 
A-Examen de Préemploi :
On doit écarter de l’exposition au plomb les sujets atteints d’anémie, d’altérations rénales, les femmes enceintes ou qui allaitent. Selon Cramer (1966), l’alcoolisme rendrait les travailleurs plus sensibles à l’action toxique du plomb.
 
B-Examen Périodique :
Il faut rechercher et reconnaître les signes d’imprégnation saturnine et les premières manifestations cliniques du saturnisme, et pratiquer les tests biologiques cités plus haut tel la plombémie et les protoporphyrines liées au zinc (ZPP). En cas d’exposition chronique, le contrôle de la fonction rénale peut aussi être indiquée.
Aux USA le seuil d’intervention (SI) est de .03 mg/m3 d’air. Tous les employés exposés au ou au-dessus du SI pour plus de 30 jours par année doivent faire partie d’un programme de surveillance médicale fourni par l’employeur. Les dosages sanguins de routine du plomb et des protoporphyrines liées au zinc (ZPP) complètent l’information fournie par les mesures d’ambiance pour guider les efforts de prévention.
 
C-Évaluations Médicales :
 
1-Standards pour l’Industrie, (Régime Général) :
a-Un examen médical doit être subi par tous les candidats à un poste comportant une exposition au plomb supérieure au SI pendant plus de 30 jours par année. Cet examen doit comporter une évaluation clinique et des épreuves de laboratoire.
-Évaluation Clinique :Une histoire de cas d’ordre général et orientée vers l’exposition au plomb avec attention particulière pour les systèmes hématologique, neurologique (central et périphérique), pulmonaire, cardio-vasculaire, gastro-intestinale, musculo-squelettique, rénal, et de la reproduction doit être réalisée. Par la même occasion, si jugée à propos par le médecin examinateur, une autorisation pour porter un masque respiratoire pourra être
délivrée.
-Évaluation de Laboratoire : doit comprendre plombémie, ZPP, formule sanguine avec frottis sanguin, urée et créatinine plasmatique, analyse d’urine complète. Un spermatogramme et un test de grossesse pourront être faits sur demande des employé(e)s.
-Périodicité : il faudra répéter la plombémie et les ZPP à tous les 6 mois.
b-Lorsque la dernière plombémie était =ou> que 1.93 µmol/L. de sang mais inférieure au seuil recommendé pour procéder à un Retrait Préventif du Travail.
-Évaluation Clinique : Évaluation complète tel que décrite plus haut annuellement.
-Évaluation de Laboratoire : évaluation complète tel que décrite plus haut si elle n’a pas été réalisée au cours des derniers douze (12) mois. Il faudra répéter le dosage de la plombémie et des ZPP à tous les deux (2) mois jusqu’à l’obtention de deux (2) plombémies <1.93 µmol/L.
c-Lorsqu’une plombémie isolée est =ou> que 2.896 µmol/L. ou lorsque la moyenne des dernières trois (3) plombémies ou de toutes les plombémies des derniers six (6) mois est =ou> à 2.413µmol/L.(on utilisera l’indice qui représente la plus longue période de temps). Le Retrait Préventif du Travail est obligatoire.
-Évaluation Clinique : Évaluation complète tel que suggérée plus haut aussitôt que le Retrait Préventif du Travail a été initié.
-Évaluation de Laboratoire : évaluation complète tel que décrite plus haut. Il faut répéter la plombémie et les ZPP au moins à tous les mois jusqu’à l’obtention de deux (2) plombémies=ou< à 1.93 µmol/L.
d-Lorsque l’employé(e) rapporte des symptômes/signes cliniques compatibles avec le saturnisme, désire un avis sur les effets de l’exposition au plomb (sur le système de reproduction, la grossesse, etc.), présente un risque accru d’atteinte physique due à l’exposition au plomb ou, a de la difficulté à respirer avec un appareil respiratoire.
-Évaluation Clinique : évaluation complète tel que suggérée plus haut dès que possible.
-Évaluation de Laboratoire : comme le médecin le jugera approprié, basée sur les besoins individuels.
 
2- Standards pour l’Industrie de la Construction (Régime Spécial) : ils ne seront pas discutés car non pertinents.
  
D- Retrait Préventif du Travail :
 
Le médecin doit recommender que le travailleur soit retiré du travail selon les critères suivants :
1-Standards pour l’Industrie, (Régime général) :
a-Une seule plombémie =ou> à 2.896 µmol/L, ou
b-Une moyenne des dernières trois (3) plombémies ou de toutes les plombémies des derniers six (6) mois =ou> à 2.413 µmol/L.(on utilisera l’indice qui représente la plus longue période de temps).
c-Détection d’une condition de santé qui place l’employé à un risque accru de souffrir d’une atteinte à la santé physique due à l’exposition au plomb.
d-Lorsque le médecin détecte des symptômes et/ou signes cliniques habituellement associés au saturnisme même si la plombémie est inférieure aux standards cités plus haut, ou lorsque l’employée est enceinte.
e-Lorsque l’employé est retiré du travail la surveillance biologique doit se faire au moins une fois par mois.
f-Lorsque la plombémie, deux fois consécutivement, se trouve =ou< à 1.93 µmol/L. le médecin peut recommender le retour au travail à condition que l’employeur ait pris les mesures pour contrôler l’exposition au plomb et que les symptômes/signes cliniques de l’intoxication soient disparus.
g-Le médecin peut recommender qu’un employé, si l’en est physiquement capable, retourne travailler dans un endroit où il n’y a pas de plomb pendant qu’il est en Retrait Préventif du Travail; ou encore dans un endroit où l’exposition au plomb se situe en-dessous du SI i.e. .03 mg/m3 .
2-Standards pour l’Industrie de la Construction (Régime Spécial) : ils ne seront pas discutés ici car non pertinents.
 
 
Traitement :
 
I-Intoxication Aigue :
Il consiste en :
un lavage gastrique avec une solution précipitant le plomb sous forme de sulfate non-solubilisable, par exemple :
-sulfate de soude,
-sulfate de magnésie aa 40g,
-eau ad 1 litre;
-injection quotidienne d’EDTA calcique, associée au BAL chez l’enfant;
-nécessité de combattre le choc, surtout par la réhydratation parentérale.
 
II-Intoxication Chronique :
 
A-Traitement Chélateur :
 
1-L’EDTA ( acide éthylènediaminetétraacétique) est un chélateur capable de fixer le plomb, le calcium et d’autres cations pour former un complexe non ionisé.
Pour éviter une hypocalcémie, on administrera le sel de calcium ou de disodium.
Le plomb (mais aussi d’autres métaux : zinc, cuivre, fer) remplacera le calcium. Le complexe EDTA-plomb est soluble et rapidement éliminé par les reins (filtration glomérulaire).
Comme l’EDTA est toxique pour les reins, surtout pour la membrane basale glomérulaire, son administration se fera avec prudence en présence d’affections rénales. On contrôlera donc la fonction rénale au cours du traitement.
La dose maximale administrée ne doit pas dépasser 50mg/kg/jour. Le traitement doit durer 5 jours et si la plomburie reste élevée, il peut être répété après une période de repos d’au moins 4 à 5 jours.
 
2-Le DTPA (acide diéthylènetriaminepentaacétique sel trisodique, monocalcique) semble légèrement plus efficace que l’EDTA.
 
3-Le DMSA (acide dimercaptosuccinique) administré par voie orale en doses progressivement croissantes a été recommendé. Son administration s’avère supérieure à l’EDTA lorsque la présence de plomb dans le tube digestif peut être exclue.
 
4-Une double chélation par EDTA et DMSA a été préconisée en cas d’intoxication importante.
 
5-En cas d’encéphalopathie saturnine chez l’enfant, il semble que l’administration combinée BAL+EDTA soit préferable à celle de l’EDTA seule.
 
Rappelons enfin que l’administration préventive d’un agent chélateur est à proscrire.
Seul, le contrôle de l’ambiance de travail représente la méthode de prévention adéquate. Un médicament ne peut se substituer aux mesures d’hygiène industrielle.
 
B-Traitement Symptomatique :
 
Il peut être de différents types :
a-dans la colique de plomb : antispasmodiques;
b-dans l’encéphalopathie saturnine :
-traitement des convulsions par barbituriques,
-traitement de l’hypertension intra-crânienne par l’administration intraveineuse de soluté hypertonique
c-dans l’hypertension paroxystique : traitement hypotenseur.
 
En cas d’atteinte rénale, la dialyse péritonéale permet une élimination importante et rapide du plomb, évitant les chélateurs toxiques pour les reins.
 
III-Traitement de l’Imprégnation Saturnine :
 
En cas d’imprégnation saturnine, il faut un contrôle du risque ( mesures de prévention, changement d’emploi) et éventuellement , un traitement à l’EDTA chez l’adulte, 4g/jour par voie orale, pendant 5 à 10 jours.
Par voie orale, l’acide dimercaptosuccinique semble plus actif que l’EDTA.
 
 
 
 
 
 
Edouard Bastarache M.D. (Médecin du Travail et de l’ Environnement)
Auteur de « Substitutions de matériaux céramiques complexes »
 http://sorel-tracy.qc.ca/~edouardb /
edouardb@sorel-tracy.qc.ca
 Sorel-Tracy
Québec
Canada
  
 
 
Références :
 
1-CSST-Québec, Répertoire toxicologique, 2002
2-Toxicologie Industrielle et Intoxications Professionnelles, Lauwerys R.
dernière édition.
3-Potterycrafts-MSDS, United Kingdom, avril 2002.
4-Sax’s Dangerous Properties of Industrial Materials, Lewis C., dernière édition.
5-Medical Surveillance of the Lead Exposed Worker, Current Guidelines, Hipkins K.L.
et al, AACHN Journal, July 1998.