Fiche de révision : Intoxication et solvants aromatiques

Plan du Cours

  1. Toxicité et classification du benzène
  2. Propriétés physico-chimiques du benzène
  3. Utilisations et expositions au benzène
  4. Absorption et métabolisme du benzène
  5. Mécanismes toxiques du benzène
  6. Intoxication aiguë au benzène
  7. Benzénisme et atteintes chroniques
  8. Traitement de l’intoxication benzénique
  9. Prévention et réparation professionnelle
  10. Dépistage toxicologique du benzène
  11. Homologues supérieurs du benzène

1. Toxicité et classification du benzène

★ À maîtriser

  • Le CIRC classe le benzène en catégorie 1, c’est-à-dire comme cancérogène avéré pour l’homme.

Compléments

  • Au XIXe siècle, les premiers cas rapportés d’aplasie médullaire liée au benzène ont été fatals.

  • En 1928-1938, des cas de leucémies aiguës ont été liés à l’exposition au benzène, reconnu comme responsable d’une maladie professionnelle.

  • Le benzène est interdit par l’Éducation nationale, mais peut être présent dans les laboratoires de recherche, où son usage est strictement réglementé.

2. Propriétés physico-chimiques du benzène

Notions clés & Définitions

  • Benzène : Hydrocarbure aromatique de formule C6H6.

★ À maîtriser

  • Le benzène est un liquide incolore à odeur aromatique caractéristique de pomme verte, très inflammable et volatil.

Compléments

📌 Le benzène est liposoluble et pratiquement insoluble dans l’eau, ce qui permet notamment une intoxication cutanée.

3. Utilisations et expositions au benzène

★ À maîtriser

📌 Le benzène pur peut entraîner le benzénisme, tandis que les benzols, mélanges commerciaux de benzène, toluène et xylène, peuvent entraîner le benzolisme.

  • Les expositions professionnelles concernent notamment l’industrie chimique et pétrochimique ainsi que la production, la distribution et l’emploi des carburants.

  • Environ 99 % de l’exposition au benzène se fait par inhalation, notamment chez les salariés de l’industrie pétrolière, les citernistes, les pompistes, les garagistes, les conducteurs de bus et de taxis et les chauffeurs-livreurs.

Compléments

  • Le benzène est produit par distillation du goudron de houille et du pétrole sous forme de produits purs ou de mélanges complexes.

  • Les principales utilisations industrielles du benzène concernent : la pétrochimie, les solvants pour le caoutchouc et les peintures, la synthèse chimique, l’extraction dans l’industrie des parfums

  • L’essence sans plomb peut contenir jusqu’à 1 % de benzène.

  • La population générale peut être exposée au benzène par le trafic automobile et la fumée de tabac.

4. Absorption et métabolisme du benzène

★ À maîtriser

  • Le CYP2E1 intervient dans les transformations métaboliques du benzène et forme notamment un époxyde susceptible de produire un adduit à l’ADN et une mutation.

  • Après inhalation, environ 50 % de la quantité de benzène inhalée est absorbée, et un passage percutané est également possible.

  • L’oxydation majoritaire par le CYP2E1 forme l’époxybenzène, qui peut se réorganiser en phénol puis être oxydé en hydroquinones et catéchols.

Compléments

  • Le benzène se distribue rapidement vers les organes riches en lipides, notamment le foie, le système nerveux et la moelle osseuse, et peut traverser la barrière placentaire.

  • Moins de 1 % du benzène est éliminé inchangé dans les urines, tandis que 10 à 50 % est éliminé dans l’air expiré.

  • Les hydroquinones et les catéchols peuvent être transformés par les myéloperoxydases en benzoquinones 1,4 et 1,2, tandis que la NAD(P)H-quinone oxydo-réductase réduit ces benzoquinones en hydroquinones et catéchols et que le CYP2E1 peut former du 1,2,4-benzènetriol.

  • La conjugaison de l’époxybenzène au glutathion forme de l’acide S-phénylmercapturique, éliminé dans les urines.

📌 La moelle osseuse conjugue peu les métabolites du benzène en raison de sa faible quantité de glutathion, et sa faible capacité antioxydante favorise leur réactivité.

Astuce mémo

CYP2E1 → époxybenzène → phénol → hydroquinones et catéchols → quinones réactives.

5. Mécanismes toxiques du benzène

★ À maîtriser

  • Le système nerveux central est atteint précocement par les solvants, avec une dépression pouvant provoquer somnolence, céphalées, ébriété, coma et mort.

  • La moelle osseuse est une cible majeure du benzène, car des métabolites réactifs et des espèces réactives de l’oxygène s’y forment et y sont mal détoxifiés.

  • Les espèces réactives de l’oxygène peuvent léser l’ADN ; des adduits non réparés peuvent conduire à des mutations et à des cancers.

Compléments

  • Le benzène dissout les lipides cutanés et exerce des effets irritants et sensibilisants sur la peau.

  • Le benzoquinone diminue la production d’IL2 et d’ADN polymérase alpha, ce qui réduit la prolifération des lymphocytes et inhibe la synthèse d’ADN.

  • Les métabolites électrophiles du benzène se fixent aux groupements thiols et aminés, inhibant notamment les peroxydases et la catalase érythrocytaires ainsi que l’ALA-synthétase.

  • Le benzène et ses métabolites induisent le CYP2E1, ce qui accroît la formation de métabolites et entretient un cercle vicieux métabolique.

Astuce mémo

Métabolites réactifs et ERO → dommages médullaires et génotoxicité.

6. Intoxication aiguë au benzène

★ À maîtriser

  • Les intoxications aiguës au benzène sont rares et accidentelles.

  • L’intoxication aiguë au benzène peut provoquer des troubles neurologiques allant rapidement de l’ébriété et de la somnolence au coma.

  • La dose létale de benzène chez l’adulte est de 15 ml, soit environ une cuillère à soupe.

Compléments

  • Une exposition de 10 minutes à 20 000 ppm a entraîné des décès lors d’un accident en Chine en 2005, à Jilin.

  • L’intoxication aiguë au benzène peut provoquer des douleurs abdominales, des nausées et des vomissements.

  • L’intoxication aiguë au benzène peut entraîner des douleurs abdominales, des nausées et des vomissements.

  • Le benzène peut provoquer une pneumopathie d’inhalation après un vomissement dans les voies respiratoires, avec évolution rapide vers le décès.

7. Benzénisme et atteintes chroniques

★ À maîtriser

  • Le benzénisme correspond aux troubles hématopoïétiques chroniques dus au benzène et figure au tableau n°4 des maladies professionnelles.

  • Le syndrome hémorragique du benzénisme peut associer purpura, épistaxis et saignements des gencives avec une thrombopénie lorsque les plaquettes sont inférieures à 40 000/mm3.

  • Une leucopénie avec moins de 2 000 leucocytes/mm3 et une atteinte des granulocytes neutrophiles peuvent provoquer des infections et contribuer à une pancytopénie.

  • Le benzène est cancérogène pour l’homme et peut provoquer des leucémies, surtout des leucémies aiguës myéloïdes, mais n’entraîne pas de myélomes.

Compléments

  • Le benzénisme apparaît après plusieurs années, souvent une dizaine ou une vingtaine d’années, avec une latence variable selon la susceptibilité individuelle, le polymorphisme génétique et la consommation d’éthanol associée.

  • Les premiers signes du benzénisme peuvent associer fatigue, troubles digestifs et légère polynucléose, mais ils sont peu spécifiques.

  • Le benzénisme peut entraîner une anémie avec une hémoglobine inférieure à 2.106/mm3.

  • L’examen de la moelle osseuse dans le benzénisme peut montrer une hypocellularité.

  • Une exposition prolongée au benzène peut évoluer vers une aplasie médullaire, rare mais potentiellement mortelle, où la moelle est remplacée par du tissu adipeux.

  • Des études épidémiologiques mettent en évidence une relation dose-effet pour des expositions faibles et continues, notamment chez les fumeurs et les travailleurs de stations-service ou les chauffeurs.

Astuce mémo

Exposition prolongée → atteinte des lignées sanguines, puis risque d’aplasie ou de leucémie

8. Traitement de l’intoxication benzénique

★ À maîtriser

  • Le traitement de l’asphyxie aiguë consiste à soustraire le sujet à l’atmosphère de travail puis à favoriser l’épuration pulmonaire par hyperventilation.

📌 En cas d’intoxication aiguë au benzène, les amines vasopressives comme l’adrénaline ou la noradrénaline sont proscrites, car le choc cardiaque peut être fatal.

Compléments

  • Le traitement des formes chroniques légères repose surtout sur la surveillance hématologique et peut inclure des substances anti-anémiques comme les corticoïdes et les vitamines K et C.

  • En cas d’aplasie médullaire, le traitement peut comprendre des transfusions de sang, de culots globulaires, leucocytaires et plaquettaires, des corticoïdes et des antibiotiques, mais son efficacité est limitée.

Astuce mémo

Aigu : épuration pulmonaire ; chronique : surveillance et soutien, efficacité limitée

9. Prévention et réparation professionnelle

★ À maîtriser

📌 Le benzène doit être remplacé par un solvant moins toxique, comme le toluène, dès que cela est possible.

  • La VLEP du benzène est de 1 ppm, soit 3,25 mg/m3 sur 8 heures, et le poste doit être fermé si cette limite est dépassée.

Compléments

  • Les mesures techniques de prévention comprennent :
    • Le dosage du benzène dans l’air
    • Le dosage du benzène dans les solvants
    • Le travail en vase clos
    • Les équipements de protection individuelle
    • L’éducation sanitaire des travailleurs

📌 L’examen d’embauche écarte les personnes présentant des anomalies de l’hémogramme, les femmes enceintes ou allaitantes et les personnes de moins de 18 ans.

  • La surveillance périodique recherche l’imprégnation par analyses d’urine, d’air expiré et de sang tous les six mois à un an selon l’exposition, ainsi que les effets toxiques par un bilan sanguin complet.

  • Une maladie liée au benzène peut ouvrir droit à réparation, y compris si elle apparaît dix ans après l’exposition, notamment pour les leucémies et les syndromes myéloprolifératifs.

10. Dépistage toxicologique du benzène

★ À maîtriser

  • Le dépistage précoce peut doser :
    • L’acide muconique urinaire
    • Les phénols urinaires
    • Le benzène dans le sang
    • Le benzène dans l’air expiré

Compléments

  • Dans l’air et les solvants, le benzène peut être dosé par HS-GC avec détecteur FID, par HPLC avec détecteur UV ou par colorimétrie.

  • Dans le sang, le benzène peut être dosé par HS-GC/FID ; dans les urines, les phénols peuvent être dosés par spectrophotométrie et l’acide muconique par HPLC/UV ou MS.

  • En HS-GC, l’échantillon est chauffé pour faire passer le benzène en phase gazeuse, puis l’espace gazeux au-dessus de l’échantillon est prélevé pour analyse.

11. Homologues supérieurs du benzène

★ À maîtriser

📌 Les homologues supérieurs du benzène, notamment le styrène, le toluène et le xylène, sont moins dangereux que le benzène car ils sont moins volatils et moins inflammables, mais le styrène est le plus toxique des homologues cités.

  • Les homologues supérieurs sont absorbés par voie pulmonaire et éventuellement cutanée, se distribuent dans les organes riches en lipides, traversent la barrière placentaire et sont éliminés par voie pulmonaire et urinaire.

  • Les homologues supérieurs sont métabolisés par oxydation hépatique via les CYP sur la chaîne latérale, puis par conjugaison, contrairement au benzène qui est métabolisé sur le noyau aromatique.

  • Le toluène est oxydé sur son groupe méthyle en acide benzoïque, puis conjugué à la glycine en acide hippurique facilement dosable dans les urines.
  • Le styrène est époxydé sur sa double liaison latérale, puis forme rapidement du styrène glycol et enfin de l’acide mandélique et de l’acide phénylglyoxylique.

  • L’intoxication aiguë par les homologues supérieurs peut irriter les muqueuses cutanées, respiratoires et oculaires et déprimer le système nerveux central, avec ébriété ou narcose.

📌 Pour prévenir les phénomènes hématopoïétiques, la teneur en benzène des homologues supérieurs doit être inférieure à 0,1 %.

Compléments

  • Le toluène est utilisé comme matière première pour la saccharine, le xylène pour la fabrication d’explosifs et de plastifiants, et le cumène est présent dans l’essence d’aviation à haut indice d’octane et dans l’essence à des concentrations variables.

  • Le styrène, l’éthylbenzène et l’α-méthylbenzène sont utilisés pour fabriquer du caoutchouc et des matières plastiques, notamment du polystyrène.

  • Le xylène peut être oxydé en acide méthylbenzoïque puis conjugué à la glycine en acide méthylhippurique éliminé dans les urines, ou subir une hydroxylation suivie de conjugaisons.

  • L’époxyde du styrène peut se fixer sur l’ADN nucléophile, mais le styrène est moins toxique que le benzène car l’époxyde se forme sur la chaîne latérale et non sur le noyau aromatique.

  • À forte concentration, les homologues supérieurs peuvent provoquer une irritation des voies respiratoires, des troubles de la conscience et une excitabilité cardiaque.

  • L’intoxication chronique par les homologues supérieurs peut provoquer fatigue, nervosité, céphalées, irritations nasales et bronchiques et dermatoses.

  • Le toluène peut entraîner une atteinte hépatique et rénale ainsi qu’une fœtotoxicité avec avortement spontané évoqué comme hypothèse.

  • Des troubles hématologiques liés au benzène peuvent survenir avec les homologues supérieurs lorsque les produits commerciaux contiennent des mélanges impurs.

  • Le styrène est mutagène in vitro et in vivo et est classé dans le groupe 2A par le CIRC, c’est-à-dire probablement cancérogène chez l’homme, sur la base d’indications limitées chez l’homme et suffisantes chez l’animal.

Astuce mémo

Benzène : époxyde sur le noyau ; homologues : oxydation latérale, sauf le styrène

Teste tes connaissances

Teste tes connaissances sur Intoxication et solvants aromatiques avec 30 questions à choix multiples et corrections détaillées.

1. Quelle classification le CIRC attribue-t-il au benzène pour son pouvoir cancérogène chez l’être humain ?

2. Quelle période correspond aux cas de leucémies aiguës liés à l’exposition au benzène et à sa reconnaissance comme responsable d’une maladie professionnelle ?

Faire le QCM →

Révisez avec les flashcards

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Quelle catégorie le CIRC attribue-t-il au benzène ?

La catégorie 1.

Quel organisme classe le benzène comme cancérogène avéré pour l’homme ?

Le CIRC.

Quelle est la formule moléculaire du benzène ?

C₆H₆.

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