La connaissance du système nerveux en général et celle du cerveau et du comportement humain en particulier sont impérieusement nécessaires à tous ceux qui se consacrent à la réalisation d’un milieu de travail exempt de risques d’accident et d’atteinte à la santé. Les conditions de travail et d’ambiance qui ont une incidence directe sur les fonctions cérébrales influent aussi sur le psychisme comme sur le comportement. Pour qu’il soit possible de jauger les informations dont on dispose, de prendre des décisions et de réagir de façon cohérente et raisonnée à ce que l’on perçoit du monde extérieur, il importe que le système nerveux fonctionne harmonieusement et que le comportement ne soit pas perturbé par des circonstances dangereuses — des risques d’accident, par exemple la chute possible d’une échelle mal conçue — ou encore par l’exposition à des produits chimiques neurotoxiques en concentration dangereuse.

L’atteinte du système nerveux peut provoquer des altérations des fonctions sensorielles (perte de la vision, de l’ouïe, de l’odorat), réduire la faculté de contrôler les mouvements et les fonctions corporelles, voire entamer la capacité du cerveau de traiter ou de stocker l’information. L’altération du fonctionnement du système nerveux risque en outre d’entraîner des perturbations du comportement ou du psychisme. Bien souvent, une lésion physique ou organique du cerveau provoque des altérations de l’humeur et de la personnalité. Les progrès de la connaissance permettent de mieux comprendre les mécanismes du dysfonctionnement du système nerveux. Des substances neurotoxiques peuvent traverser la barrière naturelle du cerveau et perturber directement l’exercice de ses fonctions complexes. Bien que certaines d’entre elles aient une affinité tout à fait particulière pour certains secteurs du système nerveux, les effets de la plupart des substances neurotoxiques sont diffus, s’attaquant aux processus cellulaires impliqués dans le transport membranaire, aux réactions chimiques intracellulaires, à la libération de substances sécrétoires, etc.

L’atteinte de l’un ou l’autre des éléments constitutifs du système nerveux peut prendre des formes diverses; il peut s’agir:

•   d’une lésion physique directe imputable à la chute d’objets, à une collision, à des chocs ou à une pression excessive qui s’exerce sur les nerfs;
•   de changements survenus dans les locaux, par exemple de la raréfaction de l’oxygène de l’air imputable à la présence de substances asphyxiantes ou à l’exposition à la chaleur;
•   d’une perturbation des processus cellulaires consécutive à des phénomènes chimiques déclenchés par des substances telles que des métaux, des solvants organiques ou des pesticides.

Le cheminement insidieux et protéiforme de nombre d’atteintes du système nerveux exige des spécialistes de la santé au travail qu’ils adoptent des points de vue différents mais complémentaires, selon qu’il s’agit de l’étude, de la compréhension perceptive ou du traitement de ces atteintes. Grâce à des moyens très sensibles de mesure du dysfonctionnement, il est possible, chez des groupes de travailleurs exposés durant leur activité, de déceler des altérations précoces. Si l’on détecte un dysfonctionnement du système nerveux dès l’apparition de ses premiers symptômes, il est possible d’adopter des mesures préventives. Aux stades ultérieurs, une bonne maîtrise chimique s’impose, de même que le recours au diagnostic différentiel pour un traitement et une prise en charge adaptés des travailleurs atteints.

Bien que les substances chimiques soient en général examinées séparément, il faut se souvenir que dans bien des lieux de travail, on utilise des mélanges de produits chimiques potentiellement neurotoxiques et que l’on expose ainsi le personnel à ce que l’on peut appeler un «cocktail» dangereux. Dans des opérations qui relèvent de l’imprimerie, de la peinture ou du nettoyage et qui sont conduites dans des locaux mal ventilés ou dans des laboratoires, voire lors de l’application de pesticides, de travaux de microélectronique et dans maints autres secteurs, les travailleurs sont exposés à des mélanges de substances chimiques. Certes, on peut disposer d’informations sur chacun des composants de ces mélanges, mais il faut tenir compte de la nocivité composite et du cumul possible ou même de leur action synergique sur le système nerveux. Dans certains cas d’exposition multiple, chacun des composants chimiques peut être présent en quantité infinitésimale, même inférieure au seuil de détection auquel se réfèrent les techniques d’évaluation de l’exposition, mais la concentration du mélange considéré dans sa totalité peut être très élevée.

Le lecteur doit être averti des trois difficultés majeures inhérentes à l’examen des faits qui touchent au système nerveux et qui entrent dans le cadre de la présente Encyclopédie.

En premier lieu, la connaissance des maladies professionnelles qui affectent le système nerveux et le comportement humain a considérablement évolué à mesure que de nouvelles approches de la conception du rapport entre le cerveau et le comportement se sont succédé. A l’intérêt majeur qu’a suscité la caractérisation des altérations morphologiques manifestes que produit un traumatisme mécanique infligé au système nerveux — en particulier, mais non pas exclusivement, au cerveau — a succédé un intérêt pour l’absorption par le système nerveux d’agents neurotoxiques, puis pour l’étude des mécanismes intracellulaires de la pathologie du système nerveux; enfin, la recherche concernant le fondement moléculaire de ces processus pathologiques a commencé à progresser. Aujourd’hui, ces approches coexistent et contribuent ensemble à la collecte d’informations permettant d’évaluer les conditions de travail qui affectent le cerveau, le psychisme et le comportement.

En second lieu, les informations qu’ont recueillies les chercheurs en neurologie sont proprement stupéfiantes. La troisième édition de l’ouvrage intitulé Principles of Neural Sciences qu’ont rédigé Kandel, Schwartz et Kessel, paru en 1991 — l’une des études les plus remarquables en ce domaine — pèse 3,5 kg et compte plus de 1 000 pages.

En troisième lieu, il est extrêmement difficile de faire le point des connaissances quant à l’organisation fonctionnelle du système nerveux à laquelle il est fait référence dans tous les secteurs de la sécurité et de la santé au travail. Il y a encore vingt-cinq ans, il pouvait arriver que les théories sur lesquelles s’appuyaient les spécialistes de la détection, de la surveillance, de la prévention et du traitement clinique d’un travailleur qui avait absorbé un agent neurotoxique ne concordent pas avec les théories applicables, chez les travailleurs, aux traumatismes du cerveau, ainsi qu’aux manifestations comportementales d’une atteinte cérébrale de faible intensité. Les altérations du comportement que l’on imputait à l’obstruction de certaines voies spécifiques du cerveau qu’empruntaient les substances chimiques relevaient de la compétence du seul neurotoxicologue. Qu’il s’agisse de l’atteinte structurelle du tissu dans certaines zones particulières du cerveau ou des structures nerveuses plus éloignées mais reliées à la zone atteinte, c’était là des explications invoquées par les neurologues. Ce n’est que depuis quelques années que ces vues antagonistes ont commencé à converger.

Cela dit, le présent chapitre traite de questions qui sont de nature à faciliter la compréhension du système nerveux et de l’influence que les conditions qui règnent dans le milieu de travail exercent sur le fonctionnement de ce système.

L’influence du système nerveux sur le bien-être de l’organisme étant déterminante, nombre de risques dépourvus de tout caractère chimique peuvent de la même manière retentir sur son fonctionnement normal. Plusieurs chapitres de l’Encyclopédie consacrés aux différents risques traitent de ces questions: les lésions traumatiques de la tête, dans le chapitre no 14 («Les premiers secours et les services médicaux d’urgence»); les effets causés par le travail à la chaleur, dans le chapitre no 42 («La chaleur et le froid»); les accidents de décompression, dans le chapitre no 36 («L’augmentation de la pression barométrique»); les vibrations transmises au système main-bras et les mouvements répétitifs, qui sont des facteurs de risques observés dans les neuropathies périphériques, sont abordés respectivement dans les chapitres nos 50 («Les vibrations») et 6 («Le système musculo-squelettique»).

Le présent chapitre s’achève par un panorama de questions spécifiques auquel succède un exposé des perspectives d’avenir qui s’ouvrent à la recherche.

  Source : Donna Mergler et José A. Valciukas

Les cellules nerveuses sont les unités fonctionnelles du système nerveux, qui compterait quelque dix milliards de ces cellules, appelées neurones ou cellules gliales, ces dernières étant présentes en plus grand nombre que les neurones.

La figure 7.1 est une représentation graphique idéalisée du neurone avec les trois principaux éléments structurels qui le composent, à savoir le corps de la cellule, les dendrites et l’axone d’extrémité.

Les dendrites sont des prolongements finement ramifiés qui apparaissent à proximité du corps cellulaire du neurone. Ils reçoivent des influx excitateurs ou inhibiteurs émis par des médiateurs chimiques dénommés neurotransmetteurs. Le cytoplasme est la matière du corps cellulaire qui renferme les organites — y compris le noyau cellulaire — et d’autres inclusions (voir figure 7.2). Le noyau contient la chromatine de la cellule, qui en est le matériel génétique.

Par comparaison au noyau d’autres cellules vivantes, celui de la cellule nerveuse est atypique en ce que, en dépit du fait qu’il renferme le matériel génétique, à savoir l’acide désoxyribonucléique (ADN), ce dernier n’intervient pas dans le processus de division cellulaire; autrement dit, arrivées à maturité, les cellules nerveuses ne se divisent pas (les neurones de la muqueuse du nez — épithélium nasal — font exception à cette règle). Le noyau est riche en acide ribonucléique (ARN) nécessaire à la synthèse des protéines. Trois variétés de protéines ont été identifiées: les protéines cytosoliques qui constituent les éléments fibrillaires de la cellule nerveuse, les protéines mitochondriales qui sécrètent l’énergie aux fins de l’activité cellulaire et les protéines qui entrent dans la composition des membranes et des produits de sécrétion. On considère aujourd’hui que les neurones sont des cellules sécrétoires modifiées. Le processus s’ouvre sur la formation de granules sécrétoires qui sont stockés dans des vésicules synaptiques pour être par la suite libérés en tant que substances neurotransmettrices porteuses des messages chimiques échangés entre les cellules nerveuses.

Les éléments fibrillaires ou neurofibrilles qui constituent le squelette du neurone participent à sa fonction trophique, agissant comme des vecteurs de transmission. Le transfert peut être antérograde (allant du corps cellulaire à l’extrémité de l’axone) et rétrograde (de l’extrémité de l’axone au corps cellulaire). On distingue trois formes d’éléments fibrillaires, soit de la plus épaisse à la plus mince: les microtubules, les neurofilaments et les microfilaments.

Contrairement aux neurones, les cellules gliales ne sont pas, par elles-mêmes, porteuses de messages électriques. Il existe deux variétés de ces cellules: les macroglies et les microglies. Le terme macroglie s’applique à trois catégories de cellules au moins: les astrocytes, les oligodendrocytes et les cellules épendymales. Les microglies agissent avant tout comme des phagocytes qui éliminent les déchets à la suite d’une atteinte neurale ou d’une infection.

Les cellules gliales possèdent aussi des caractéristiques microscopiques et ultramicroscopiques particulières. Elles constituent le tissu de soutien physique des neurones, mais on commence à comprendre un certain nombre de leurs propriétés physiologiques. Les cellules gliales fournissent aux neurones des apports nutritifs, ce qui constitue l’une des principales interactions entre neurones et cellules gliales. En outre, les glies éliminent les fragments de neurones morts et, ce qui importe plus encore, contribuent au processus de transmission chimique de l’information. Contrairement aux neurones, elles peuvent se diviser et, partant, se reproduire. Les tumeurs du système nerveux, par exemple, résultent d’une reproduction anormale des glies.

Ce que l’observation macroscopique du tissu nerveux fait apparaître comme une «substance grise» et une «substance blanche» relève de l’examen microscopique et biochimique. Au microscope, la substance grise se compose des corps cellulaires qui s’apparentent aux neurones, tandis que la substance blanche est le lieu où se trouvent les fibres neurales ou axones. La «blancheur» est imputable à une gaine — composée d’une substance lipidique dénommée myéline — qui recouvre les fibres. La myéline des nerfs périphériques provient de la membrane de la cellule de Schwann qui s’enroule autour de l’axone. Dans le système nerveux central, la myéline des fibres est fournie par les membranes des oligodendrocytes, qui sont une variété de glies. En général, les oligodendrocytes «myélinisent» plusieurs axones, alors que la cellule de Schwann n’est associée qu’à un seul axone. Une discontinuité de la gaine de myéline — que l’on appelle les nodes de Ranvier — existe entre les cellules de Schwann continues ou les oligodendrocytes. On admet que dans l’itinéraire moteur central le plus long, ce ne sont pas moins de 2 000 cellules de Schwann qui composent la couverture de myéline. De par sa fonction, qui est de favoriser la propagation du potentiel d’action, la myéline est peut-être une cible spécifique des agents neurotoxiques. Une classification morphologique des substances neurotoxiques désigne sous le nom de myélinopathies les altérations neuropathologiques caractéristiques provoquées par la myéline.

Au nombre des fonctions normales du neurone figurent la synthèse des protéines, le transfert des axones, la production et la conduite du potentiel d’action, la transmission synaptique, ainsi que la formation et l’entretien de la myéline. Certaines des fonctions trophiques élémentaires du neurone ont été décrites au XIXe siècle déjà par le fractionnement des axones (axotomie). Au nombre des processus découverts, l’un des plus importants a été la dégénérescence wallérienne — du nom de Waller, le physiologiste anglais qui, le premier, l’a décrite.

La dégénérescence wallérienne fournit une excellente occasion de se représenter les altérations bien connues des organites que provoquent les atteintes traumatiques ou toxiques. Par parenthèse, les termes dont on use pour désigner la dégénérescence wallérienne que produit l’axotomie traumatique sont les mêmes que ceux qui s’appliquent aux altérations imputables à des agents neurotoxiques. Sur le plan cellulaire, les altérations neuropathologiques résultant d’une atteinte toxique du tissu neural sont manifestement plus complexes que les altérations produites par un traumatisme. Ce n’est que récemment que l’on a pu observer les altérations des neurones soumis à l’action d’agents neurotoxiques.

Vingt-quatre heures après que l’on a sectionné l’axone, la conséquence la plus perceptible est un gonflement de l’une et l’autre face du traumatisme mécanique. Ce phénomène s’explique par l’accumulation de fluides et d’éléments membraneux de chaque côté du site de la lésion. Ces altérations ne diffèrent pas de celles que l’on observe sur une route à deux voies inondée par la pluie et où des véhicules se trouvent immobilisés de chaque côté de la zone inondée. Dans cette comparaison, les véhicules immobilisés représentent le gonflement. La régénération des axones myélinisés — c’est-à-dire enduits de myéline — se produit au bout de quelques jours. Des ramifications poussent à partir du tronçon proximal, à raison de 1 à 3 mm par jour. Si les conditions sont favorables, elles atteignent le tronçon distal (le plus éloigné du corps cellulaire). Lorsque la reconstitution nerveuse est achevée — c’est-à-dire lorsque la jonction des deux tronçons s’est accomplie — les caractéristiques fondamentales d’une transmission normale se trouvent rétablies. Le corps cellulaire du neurone lésé subit de profonds changements de structure qui affectent la synthèse protéique et la transmission axonale.

Si l’on tient la neurobiologie moléculaire pour une discipline toute jeune, la neurobiologie des processus neurotoxiques est encore plus jeune; elle est, pour tout dire, dans sa prime enfance. Il est vrai que le fondement moléculaire de l’action de maints neurotoxiques et agents pharmacologiques est aujourd’hui bien compris. Toutefois, à quelques exceptions près et non des moindres (par exemple le plomb, le méthylmercure, l’acrylamide), le fondement moléculaire de la toxicité de la grande majorité des agents environnementaux et neurotoxiques reste inconnu. C’est la raison pour laquelle, plutôt que de décrire la neurobiologie moléculaire d’une catégorie particulière d’agents neurotoxiques présents sur les lieux de travail et dans l’environnement, nous ne pouvons que nous référer aux stratégies et aux exemples comparativement nombreux puisés dans la neuropharmacologie classique et dans la préparation des médicaments modernes.

Un neurotransmetteur est une substance qui, lorsqu’elle est libérée des terminaisons des axones par l’intervention du potentiel d’action, modifie momentanément l’énergie électrique lorsqu’une autre fibre nerveuse se trouve stimulée. Les neurotransmetteurs stimulent ou, au contraire, inhibent les neurones voisins ou des organes effecteurs tels que les muscles ou les glandes. Les neurotransmetteurs connus font actuellement l’objet d’études approfondies et l’on en découvre sans cesse de nouveaux. On comprend aujourd’hui que certains troubles neurologiques ou psychiatriques sont causés par des modifications chimiques dans la neurotransmission — par exemple, la myasthénie grave, la maladie de Parkinson, certaines formes de troubles affectifs, tels que la dépression, la dissociation prononcée des fonctions psychiques, comme la schizophrénie, et la maladie d’Alzheimer. Bien que d’excellents articles aient été publiés isolément sur l’effet que plusieurs agents neurotoxiques, présents dans l’environnement et sur les lieux de travail, produisent sur la neurotransmission, les connaissances acquises sont ténues comparées à ce que l’on sait des maladies neuropsychiatriques. Il est indispensable de comprendre en quoi les médicaments affectent la neurotransmission afin d’en étudier les propriétés pharmacologiques. La préparation des médicaments et la recherche sur la neurotransmission sont donc intimement liées. Feldman et Quenzer (1984) ont fait le point de l’évolution des conceptions quant à l’action des médicaments.

Les effets des agents neurotoxiques sur la neurotransmission se caractérisent par le secteur du système nerveux où ils s’exercent, par leurs récepteurs chimiques, par leur durée et par leurs modalités: ils peuvent favoriser, bloquer ou inhiber la neurotransmission; les agents neurotoxiques peuvent ou non modifier la terminaison nerveuse et les neurotransmetteurs peuvent ou non cesser d’exercer leur action pharmacologique.

L’une des difficultés auxquelles se heurtent les neuroscientifiques tient au fait qu’ils doivent établir un lien entre les mécanismes connus qui agissent sur le neurone à l’échelle moléculaire et des faits qui surviennent au niveau cellulaire et qui, dès lors, peuvent expliquer le mécanisme des modifications neuropsychologiques normales et aussi pathologiques qui se produisent, ainsi que l’exposait la remarque ci-après qu’aujourd’hui encore l’on ne saurait sérieusement contester: «Donner une explication de l’action d’un médicament est possible souvent sur le plan moléculaire, parfois sur le plan cellulaire, mais pour ce qui est du plan du comportement, notre ignorance est abyssale» (Cooper, Bloom et Roth, 1986).

Pour comprendre les manifestations neuropsychologiques marquantes des maladies d’origine neurotoxique, la raison d’être du recours à des techniques appropriées pour évaluer les fonctions du système nerveux et les mécanismes pharmacologiques de l’action neurotoxique, il est indispensable de bien connaître les composantes du système nerveux. D’un point de vue fonctionnel, il est possible de subdiviser le système nerveux en deux grands compartiments: le système nerveux somatique, qui transmet l’information sensorielle (toucher, température, douleur et position des membres — même lorsque le sujet garde les yeux fermés) à partir des segments corporels et comporte les voies neurales qui innervent et commandent les mouvements des muscles du squelette, par exemple ceux des bras et des doigts, des jambes et des orteils; et le système nerveux viscéral, qui commande les organes internes, lesquels normalement ne se trouvent pas sous l’influence des vaisseaux sanguins, et commande aussi la mydriase et la myosis (dilatation et constriction des pupilles de l’œil, etc.).

D’un point de vue anatomique, il faut considérer quatre grandes composantes qui sont le système nerveux central, le système nerveux périphérique, qui comprend les nerfs crâniens, le système nerveux autonome et le système neuroendocrinien.

Ce système comprend le cerveau et la moelle épinière (voir figure 7.3). Le cerveau, logé dans la boîte crânienne, est protégé par les méninges. Il se divise en trois parties principales qui sont, dans l’ordre ascendant, c’est-à-dire à partir de la région caudale jusqu’à la région cervicale du système nerveux, le cerveau postérieur ou rhombencéphale, le cerveau médian ou mésencéphale et le cerveau antérieur ou prosencéphale.

Les trois parties principales du cerveau postérieur sont le bulbe rachidien ou moelle oblongue, le pont de Varole et le cervelet (voir figure 7.4).

Le bulbe rachidien comprend les structures nerveuses qui commandent le rythme cardiaque et la respiration. Il arrive que ces structures soient la cible d’agents neurotoxiques et de préparations pharmaceutiques pouvant entraîner la mort. Situé entre le bulbe rachidien et le mésencéphale, le pont de Varole est constitué de fibres très nombreuses qui en traversent la face antérieure en direction des hémisphères du cervelet et se caractérise par sa surface striée. Il reçoit des informations sensorielles et émet des messages moteurs indispensables à la coordination motrice. Entre autres fonctions, il assure l’exécution de mouvements précis. Cette programmation exige une parfaite synchronisation des informations sensorielles et des réponses motrices. Le cervelet est souvent la cible d’agents neurotoxiques nombreux — par exemple les boissons alcoolisées, divers solvants industriels, le plomb — qui altèrent les réponses motrices.

Le mésencéphale est une partie étroite du cerveau qui relie le cerveau postérieur au cerveau antérieur. Ses structures sont l’aqueduc de Sylvius ou aqueduc du cerveau, le toit, les pédoncules cérébraux, la substance grise et le noyau rouge. L’aqueduc de Sylvius est un chenal qui unit le troisième ventricule au quatrième et qui consiste en cavités cérébrales dont le contenu est liquide; c’est par cet orifice que s’écoule le liquide cérébrospinal.

Cette portion du cerveau se subdivise en diencéphale ou cerveau intermédiaire et cerebrum. Le diencéphale comprend deux parties principales qui sont le thalamus et l’hypothalamus. «Thalamus» signifie «chambre interne». Les thalamus sont constitués de groupes de neurones appelés noyaux qui exercent cinq fonctions principales:

•   ils reçoivent les informations sensorielles qu’ils transmettent aux zones primaires du cortex cérébral;
•   ils transmettent les informations sur le mouvement en cours aux zones motrices du cortex cérébral;
•   ils transmettent les informations sur l’activité du système limbique aux zones du cortex cérébral qui sont en relation avec ce système;
•   ils transmettent les informations sur l’activité intrathalamique aux zones associées du cortex cérébral;
•   ils transmettent les informations sur l’activité de la formation réticulée du tronc cérébral à des zones étendues du cortex cérébral.

Situé sous le thalamus comme son nom l’indique, l’hypothalamus constitue la base du troisième ventricule cérébral, point de référence important pour la représentation du cerveau. Structure neurale complexe et minuscule, l’hypothalamus commande maintes manifestations du comportement telles que les pulsions biologiques fondamentales, la motivation et l’émotion. Il est le lien entre le système nerveux et le système neuroendocrinien sur lequel nous reviendrons plus loin. L’hypophyse (ou glande pituitaire) est reliée par des neurones aux noyaux de l’hypothalamus. Les cellules nerveuses de celui-ci assument, comme on le sait, de nombreuses fonctions neurosécrétoires. L’hypothalamus est en liaison avec nombre d’autres régions majeures du cerveau, notamment le rhinencéphale — cortex primitif du cerveau jadis associé à la fonction olfactive — et le système limbique, qui comprend l’hippocampe.

Le cortex est la partie la plus étendue du cerveau qui comprend deux hémisphères reliés par une masse de substance blanche appelée corps calleux. Le cortex cérébral constitue la couche superficielle de chaque hémisphère. Les profondes scissures du cortex — la scissure centrale (scissure de Rolando) et les scissures latérales servent de référence pour délimiter les zones anatomiques du cerveau. Le lobe frontal est situé en avant de la scissure centrale. Le lobe pariétal commence derrière cette scissure et s’étend jusqu’au lobe occipital qui occupe la partie postérieure du cerveau. Le lobe temporal commence loin à l’intérieur du pli de la scissure latérale jusqu’à atteindre la face ventrale des hémisphères cérébraux. Le cerveau compte encore deux éléments importants qui sont les noyaux striés et le système limbique.

Agglomérations de cellules nerveuses logées dans la région centrale du cerveau, les noyaux striés contiennent les principaux centres du système moteur extrapyramidal (le système pyramidal, quant à lui, intervient dans la motricité volontaire). Maints agents neurotoxiques (le manganèse, par exemple) affectent sélectivement le système extrapyramidal. D’importantes découvertes quant au rôle que jouent ces noyaux dans plusieurs maladies qui se caractérisent par la dégénérescence nerveuse (maladie de Parkinson, chorée de Huntington, par exemple) ont été faites durant les deux décennies écoulées.

Le système limbique se compose de structures nerveuses qui se ramifient dans plusieurs directions, établissant des connexions avec de nombreuses régions archaïques du cerveau, en particulier avec l’hypothalamus. Il participe à la commande de l’expression émotionnelle. Il semble que l’hippocampe soit une structure où la mémoire intervient sous des formes multiples.

La moelle épinière est une structure blanchâtre contenue dans le canal rachidien. Elle se divise en quatre tronçons: cervical, thoracique, lombaire et sacro-coccygien. Les deux éléments les plus aisément reconnaissables en sont la substance grise, qui recèle les corps cellulaires des neurones, et la substance blanche, qui contient les axones myélinisés des neurones. La région ventrale de la substance grise de la moelle épinière est riche en cellules nerveuses qui régulent la fonction motrice; la région médiane de la portion thoracique de la moelle épinière est le siège de fonctions autonomes. La portion dorsale reçoit des informations sensorielles des nerfs rachidiens.

Ce système se compose des neurones qui se situent en dehors du système nerveux central. Le terme périphérique rend compte de la répartition anatomique du système, mais, du point de vue fonctionnel, il est artificiel. Les corps cellulaires des fibres motrices périphériques, par exemple, se trouvent inclus dans le système nerveux central. En neurotoxicologie expérimentale, clinique ou épidémiologique, l’expression système nerveux périphérique (SNP) se rapporte à un système d’une vulnérabilité sélective à l’atteinte des agents toxiques et capable de se régénérer.

Les racines ventrales et dorsales livrent passage aux nerfs périphériques qui pénètrent dans la moelle épinière sur toute sa longueur et en ressortent. Les vertèbres adjacentes sont percées d’orifices qui permettent aux fibres des racines qui constituent les nerfs rachidiens de sortir du canal du rachis. On compte 31 paires de nerfs rachidiens, qui tiennent leur nom de la fraction de la colonne vertébrale à laquelle ils sont associés, soit 8 paires cervicales, 12 thoraciques, 5 lombaires, 5 sacrées et 1 coccygienne. Un métamère est un segment de l’organisme innervé par un nerf rachidien (voir figure 7.5).

De l’examen minutieux des fonctions motrices et sensorielles des métamères, le neurologue peut inférer le lieu où se situent les lésions.

Le terme générique de tronc cérébral recouvre la région du système nerveux qui comprend le bulbe rachidien ou moelle oblongue, le pont de Varole et le mésencéphale. Le tronc cérébral prolonge le cordon médullaire vers le haut et en avant (dans la région ventrale). C’est dans cette zone que les nerfs crâniens pénètrent et ressortent. Il existe 12 paires de nerfs crâniens. Le tableau 7.1 indique la dénomination et la principale fonction de chacune de ces paires et la figure 7.6 précise les points d’arrivée et de sortie dans le cerveau de certains nerfs crâniens.

Sous cette appellation, on désigne la partie du système nerveux qui commande l’activité des composantes viscérales de l’organisme humain. Il est dit «autonome» parce qu’il remplit ses fonctions automatiquement, ce qui sous-entend que l’on ne peut aisément le commander à volonté. Du point de vue anatomique, le système autonome compte deux composantes principales: le système nerveux sympathique et le système nerveux parasympathique. Les nerfs sympathiques qui commandent l’activité viscérale proviennent des parties thoraciques et lombaires du cordon médullaire, tandis que les nerfs parasympathiques émanent du tronc cérébral et du tronçon sacré du cordon médullaire.

Du point de vue physiologique, il n’est pas possible de recourir à une appellation générique simple qui s’applique à la façon dont les systèmes nerveux sympathique et parasympathique commandent différents organes du corps. Le plus souvent, les viscères sont innervés par l’un et l’autre systèmes, l’effet de l’un étant opposé à celui de l’autre dans un régime de contrôles et d’équilibrages. C’est ainsi que le cœur se trouve innervé par des nerfs sympathiques dont l’excitation produit une accélération du rythme, et par des nerfs parasympathiques dont l’excitation ralentit le rythme. Chacun des systèmes peut stimuler ou inhiber les organes qu’il innerve. Dans d’autres cas, les organes sont commandés de façon prédominante ou exclusivement par l’un ou l’autre système. L’une des fonctions vitales du système nerveux autonome est d’assurer le maintien de l’homéostasie (stabilité de l’équilibre) et l’adaptation de l’organisme à l’environnement, l’homéostasie étant l’état d’équilibre des fonctions du corps obtenu par des moyens actifs; la régulation de la température du corps, celle de la teneur en eau et celle de la teneur en électrolytes sont autant de processus homéostatiques.

Du point de vue pharmacologique, il n’existe pas un seul neurotransmetteur qui soit associé aux fonctions sympathiques ou parasympathiques, comme on l’a cru dans le passé. Il a fallu abandonner l’ancienne conception selon laquelle l’acétylcholine était le transmetteur prédominant du système autonome, lorsqu’on a découvert des catégories nouvelles de neurotransmetteurs et de neuromodulateurs (par exemple la dopamine, la sérotonine, les purines et divers neuropeptides).

Les neurologues ont réhabilité récemment le point de vue comportemental du système nerveux autonome. Ce système entre en jeu dans la réaction instinctive du choix entre lutter et fuir, à laquelle, encore aujourd’hui, les humains sont confrontés et qui fonde toujours, pour une très large part, les réactions physiologiques qu’engendre le stress. Des interactions entre système nerveux et fonctions immunologiques sont possibles par l’intermédiaire du système nerveux autonome. Les émotions issues de ce système peuvent s’exprimer par le canal des muscles squelettiques.

A l’exception du cœur, les muscles des viscères sont des muscles lisses. Quant au cœur, ses muscles présentent les caractéristiques tant des muscles squelettiques que des muscles lisses. Comme les muscles squelettiques, les muscles lisses contiennent les deux protéines que sont l’actine et, en moindre proportion, la myosine. Contrairement aux muscles squelettiques, ils ne présentent pas l’organisation régulière des sarcolemmes, unités contractiles de la fibre musculaire. Le cœur est unique en ce que — même après avoir été séparé de ses innervations, il est capable de développer une activité myogène et peut se contracter et se relâcher par lui-même pendant plusieurs heures.

Le couplage neuromusculaire dans les muscles lisses diffère de celui qui s’opère dans les muscles squelettiques. Dans ces derniers, la jonction neuromusculaire est le lien entre le nerf et les fibres musculaires. Dans les muscles lisses, il n’y a pas de jonction neuromusculaire: les terminaisons nerveuses pénètrent dans le muscle et se ramifient dans tous les sens. Les phénomènes électriques à l’intérieur du muscle lisse sont, par conséquent, beaucoup plus lents que dans les muscles squelettiques. Enfin, le muscle lisse présente, caractéristique unique, des contractions spontanées, comparables à celles de l’intestin. Pour une large part, le système nerveux autonome règle l’activité spontanée du muscle lisse.

La régulation de l’activité des muscles lisses, du cœur, des ganglions de l’appareil digestif, des glandes sudoripares, des surrénales et d’autres glandes endocrines constitue le rôle essentiel du système nerveux autonome. Ce système possède un élément central — l’hypothalamus, situé à la base du cerveau — où se trouvent intégrées maintes fonctions neurovégétatives. Détail capital, les composants centraux du système nerveux autonome interviennent directement dans la régulation des activités biologiques (régulation de la température, sensation de faim et de soif, pulsion sexuelle, miction, défécation, etc.), de la motivation, des émotions et, pour une large part, dans les fonctions psychologiques telles que l’humeur, l’affectivité et les sentiments.

Les glandes sont les organes du système endocrinien. On les qualifie d’endocrines parce que leurs messages chimiques sont transmis à l’intérieur de l’organisme, directement dans la circulation sanguine (au contraire des glandes exocrines telles que les glandes sudoripares, dont les sécrétions apparaissent à la surface externe du corps). Le système endocrinien exerce une surveillance lente, mais prolongée, des organes et des tissus par l’intermédiaire de messagers chimiques, les hormones, qui sont les principaux organes régulateurs du métabolisme corporel. Toutefois, en raison des liens intimes qui unissent les systèmes nerveux central, périphérique et autonome, le système neuroendocrinien — expression qui englobe ces liens complexes — est aujourd’hui conçu comme un puissant modificateur de la structure et du fonctionnement de l’organisme humain et de son comportement.

Les hormones ont été définies comme étant des messages chimiques libérés par des cellules dans le courant sanguin pour y exercer leur action sur des cellules cibles situées à une certaine distance. Récemment encore, on faisait une distinction entre hormones et neurotransmetteurs. Ces derniers sont des messagers chimiques libérés des neurones et déposés sur une synapse entre les terminaisons nerveuses et un autre neurone ou un effecteur (muscle ou glande). Toutefois, depuis que l’on a découvert que des neurotransmetteurs classiques comme la dopamine peuvent aussi se comporter comme des hormones, la différence entre neurotransmetteurs et hormones est aujourd’hui de moins en moins claire. Ainsi donc, si l’on s’en tient à des considérations uniquement anatomiques, les hormones dérivées des cellules nerveuses peuvent être dénommées neurohormones. D’un point de vue fonctionnel, on peut concevoir le système nerveux comme un système véritablement neurosécréteur.

L’hypothalamus commande les fonctions endocrines grâce à un lien avec l’hypophyse (ou glande pituitaire), minuscule glande située à la base du cerveau. Jusqu’au milieu des années cinquante, les glandes endocrines passaient pour constituer un système distinct commandé par l’hypophyse, souvent dénommée «glande maîtresse». A cette époque, on avançait une hypothèse neurovasculaire selon laquelle le rôle fonctionnel des facteurs hypothalamo-hypophysaires consistait dans la commande de la fonction endocrinienne. Dans cette optique, l’hypothalamus endocrinien fournit la dernière voie neuroendocrinienne commune dans la commande du système endocrinien. Il est aujourd’hui fermement établi que le système endocrinien est lui-même réglé par le système nerveux central et aussi par les apports endocriniens. C’est dire que le terme neuroendocrinologie convient aujourd’hui pour désigner la discipline qui étudie les rôles intégrés réciproques du système nerveux et du système endocrinien dans la commande des processus physiologiques.

Les connaissances en matière de neuroendocrinologie allant progressant, les divisions des premiers jours s’estompent. L’hypothalamus qui se situe au-dessus de l’hypophyse et qui lui est relié est le trait d’union entre le système nerveux et le système endocrinien et nombre de ses cellules nerveuses s’acquittent de fonctions de sécrétion. Il est également rattaché à d’autres régions majeures du cerveau, notamment au rhinencéphale — cortex primitif, originellement associé à l’olfaction — et au système limbique, lui-même associé aux émotions. C’est dans l’hypothalamus que sont produites les hormones libérées par la posthypophyse. C’est aussi l’hypothalamus qui produit les substances appelées hormones libératrices et hormones inhibitrices. Celles-ci agissent sur l’adénohypophyse, l’incitant à stimuler ou à inhiber la production d’hormones antéhypophysaires qui agissent sur des glandes situées en d’autres points de l’organisme (thyroïde, cortex surrénal, ovaires, testicules, et d’autres encore).

  Source : José A. Valciukas

Par neurotoxicité, on entend la capacité d’induire des effets néfastes dans le système nerveux central, les nerfs périphériques ou les organes sensoriels. Un agent chimique est tenu pour neurotoxique s’il est capable d’induire un état persistant de dysfonction nerveuse ou une altération de la structure chimique ou physique du système nerveux.

La neurotoxicité se manifeste en général par des symptômes et des effets persistants qui dépendent de la nature de l’agent chimique, de la dose absorbée, de la durée d’exposition et des particularités du sujet exposé. Selon la représentation qui en est donnée au tableau 7.2, la gravité des effets constatés, de même que les signes de neurotoxicité augmentent, passant du niveau 1 au niveau 6. L’exposition à un agent chimique neurotoxique de courte durée ou à dose faible peut donner lieu à des symptômes subjectifs tels que céphalées et vertiges, mais l’effet est le plus souvent réversible. Si la dose s’accroît, des altérations neurologiques peuvent apparaître et, finalement, des altérations irréversibles se produisent. Le degré d’anomalie qui doit être atteint pour qu’il soit possible d’invoquer la neurotoxicité d’un agent chimique est sujet à controverse. Si l’on s’en tient à la définition, on admet l’existence d’un état persistant de dysfonction nerveuse ou d’une altération de la chimie ou de la structure du système nerveux si une observation sérieusement documentée permet d’invoquer des effets persistants de niveau 3, 4, 5 ou 6 dans le tableau 7.2, qui se réfèrent au degré de fiabilité des divers signes de neurotoxicité observés. Parmi les substances neurotoxiques, on peut citer des éléments naturels, tels que le plomb, le mercure et le manganèse; des composés biologiques, comme la tétrodotoxine (libérée par le poisson-globe très apprécié des Japonais) et l’acide domoïque (provenant de moules contaminées); des composés de synthèse, notamment de nombreux pesticides, solvants industriels et monomères.

Aux Etats-Unis, on compte chaque année de 50 000 à 100 000 produits chimiques vendus dans le commerce et de 1 000 à 1 600 produits chimiques nouveaux soumis à l’approbation des autorités. On estime que plus de 750 produits chimiques et plusieurs catégories ou familles de composés chimiques sont soupçonnés d’être neurotoxiques (O’Donoghue, 1985), mais les caractéristiques neurotoxiques de la majorité des agents chimiques n’ont jamais été soumises à enquête. La plupart des agents chimiques neurotoxiques connus à ce jour ont été identifiés par des comptes rendus d’étude de cas ou à l’occasion d’accidents.

Bien que les agents chimiques neurotoxiques soient souvent produits à des fins particulières d’utilisation, les utilisateurs exposés sont fort divers: utilisation à domicile, dans l’agriculture, dans l’industrie, consommation d’eau potable polluée, etc. Il convient, par conséquent, d’examiner avec circonspection les théories préconçues et figées relatives à ceux des composés neurotoxiques que l’on peut s’attendre à trouver associés à telle ou telle profession et de ne voir dans les indications ci-après que des exemples possibles qui attirent l’attention sur quelques-uns des agents chimiques neurotoxiques les plus courants (Arlien-Søborg, 1992; O’Donoghue, 1985; Spencer et Schaumburg, 1980; OMS, 1979).

En règle générale, le système nerveux réagit de façon plutôt stéréotypée à l’exposition aux substances neurotoxiques (voir figure 7.7).

La polyneuropathie est causée par une altération de la fonction des nerfs moteurs et sensoriels qui se traduit par une faiblesse des muscles, parésie en général beaucoup plus marquée aux extrémités supérieures et inférieures (mains et pieds). Une paresthésie (fourmillement et engourdissement des doigts et des orteils) peut se déclarer avant ou en même temps, pouvant provoquer une gêne dans la marche ou une déficience de la coordination fine des mains et des doigts. Les métaux lourds, les solvants et les pesticides, entre autres produits chimiques, peuvent provoquer une telle incapacité quand bien même le mécanisme toxique de ces composés peut être tout à fait différent.

L’encéphalopathie est causée par une déficience diffuse du cerveau et peut provoquer divers symptômes: fatigue; déficit de la faculté d’apprendre, de la mémoire et de la concentration; anxiété, dépression, irritabilité accrue et instabilité émotionnelle. Ce peuvent être les signes précoces d’une dégénérescence diffuse du cerveau, voire d’une forme chronique d’encéphalopathie toxique de caractère professionnel. Bien souvent, les premiers stades de la maladie se caractérisent par des migraines plus fréquentes, des étourdissements, un sommeil perturbé, une réduction de l’activité sexuelle, tous symptômes qui s’aggravent lorsque se prolonge l’exposition à des doses faibles d’agents chimiques divers tels que des solvants, des métaux lourds ou du sulfure d’hydrogène, mais que l’on a aussi observés dans plusieurs cas de déficience mentale sans lien avec le travail. Il arrive que l’on observe des symptômes neurologiques plus spécifiques (par exemple, parkinsonisme accompagné de tremblements, rigidité musculaire avec ralentissement des mouvements, ou symptômes cérébelleux tels que des tremblements et un déficit de la coordination des mouvements des mains et de la démarche). On observe de tels tableaux cliniques à la suite d’une exposition à certains agents chimiques particuliers comme le manganèse ou la MPTP (1-méthyl-4-phényl-1,2,3,6- tétrahydropyridine), dans le premier cas, et le toluène ou le mercure, dans le second.

De très nombreux produits chimiques de structure tout à fait différente et qui, à la température ambiante, se présentent sous forme gazeuse, se sont révélés neurotoxiques (voir tableau 7.3). Certains d’entre eux sont extrêmement toxiques, même en très faibles doses et ont d’ailleurs été utilisés comme gaz de combat (le phosgène et le cyanure); d’autres requièrent une exposition prolongée à dose forte pour produire des symptômes (dioxyde de carbone, par exemple). Il est des gaz que l’on utilise pour l’anesthésie générale, comme l’oxyde nitreux, d’autres qui sont largement répandus dans l’industrie ou qui entrent dans la composition de produits de désinfection comme le formaldéhyde. Les premiers peuvent induire des altérations irréversibles dans le système nerveux à la suite d’une exposition répétée à dose faible, les seconds ne provoquant, semble-t-il, que des symptômes aigus. L’exposition dans des locaux exigus, mal ventilés, est particulièrement dangereuse. Certains de ces gaz sont inodores et, partant, très dangereux, comme le monoxyde de carbone. Ainsi qu’indiqué au tableau 7.3, certains gaz entrent dans la composition de produits industriels, cependant que d’autres proviennent d’une combustion incomplète ou complète; c’est le cas du CO et du CO2, respectivement. Telle est la situation dans les mines, les aciéries, les centrales électriques et dans d’autres industries, mais aussi parfois dans des habitations mal ventilées. Pour y parer, il est indispensable de faire cesser l’exposition grâce à un apport d’air pur ou d’oxygène et, dans les cas graves, en recourant à la ventilation artificielle.

En règle générale, la toxicité des métaux va croissant à mesure que la masse atomique augmente, le plomb et le mercure étant particulièrement toxiques. Dans la nature, les métaux se trouvent le plus souvent en faible concentration, mais dans certaines industries, on les utilise en grandes quantités (voir tableau 7.4), ce qui peut comporter pour le personnel un risque professionnel grave. En outre, les eaux usées en contiennent des quantités considérables, ce qui peut entraîner un risque de pollution de l’environnement pour les personnes qui résident à proximité des usines, mais aussi à plus grande distance. Il arrive souvent que des métaux (ou encore, par exemple, des composés organiques du mercure) soient intégrés dans la chaîne alimentaire et s’accumulent dans l’organisme des poissons, des oiseaux et d’autres animaux, exposant ainsi les consommateurs à un risque d’intoxication. La toxicité et la manière dont l’organisme réagit à la présence de métaux peuvent dépendre de leur structure chimique. On peut absorber des métaux purs par inhalation ou à travers la peau en contact avec des vapeurs (de mercure, par exemple) ou des particules fines (de plomb), ou encore par voie orale (plomb). Les composés inorganiques du mercure (par exemple, HgCl2) sont surtout absorbés par la bouche, tandis que les composés organiques des métaux (le tétraéthylplomb, par exemple) le sont principalement par inhalation ou par contact cutané. Le degré d’intoxication de l’organisme peut, jusqu’à un certain point, être révélé par le taux de métal dans le sang ou dans l’urine. C’est là le fondement des dosages biologiques de surveillance. Quant au traitement, il convient de se souvenir que le plomb en particulier est évacué très lentement par l’organisme où il s’est déposé. Normalement, le taux de plomb dans le squelette se trouve réduit de 50% au bout de dix ans. L’élimination peut être accélérée par le recours aux chélateurs: le BAL (dimercaptopropanol), l’EDTA calcique ou la pénicilline.

Il s’agit d’une catégorie nombreuse, hétérogène, de substances réactives utilisées pour la synthèse chimique et pour la production de polymères, de résines et de matières plastiques. Parmi les monomères, on compte des composés aromatiques polyhalogénés tels que le p-chlorobenzène et le 1,2,4-trichlorobenzène, des solvants organiques insaturés comme le styrène et le vinyltoluène, l’acrylamide et les composés qui lui sont associés, les phénols, le epsilon-caprolactame et le gamma-aminobutyrolactame. Certains des monomères neurotoxiques abondamment utilisés et leur action sur le système nerveux sont énumérés au tableau 7.5. L’exposition professionnelle à des monomères neurotoxiques peut survenir dans des établissements industriels où l’on fabrique, transporte et utilise des produits chimiques et des produits plastiques. A la faveur de la manutention de polymères qui renferment des monomères résiduels, au cours du moulage des coques de bateau, de même que dans les cliniques dentaires, l’exposition à des monomères neurotoxiques est importante. Lors d’une telle exposition, l’absorption peut se faire par inhalation (s’il s’agit de sulfure de carbone ou de styrène) ou par contact cutané (s’il s’agit d’acrylamide, par exemple). Les monomères constituant un groupement hétérogène de substances chimiques, plusieurs mécanismes d’action toxique sont possibles. Cette particularité se traduit par des différences entre les symptômes (voir tableau 7.5).

L’expression solvants organiques s’applique communément à un vaste groupe de plus de 200 composés chimiques lipophiles capables de dissoudre les graisses, les huiles, les résines, le caoutchouc, l’asphalte, les filaments cellulosiques et les matières plastiques. Le plus souvent liquides à la température ambiante, ils s’évaporent facilement, leur point d’ébullition se situant au-dessous de 200 à 250 °C. Ils sont absorbés principalement par les poumons, mais certains d’entre eux peuvent aussi pénétrer à travers la peau. Leur caractère lipophile explique qu’ils se répartissent dans les organes riches en graisse. On comprend dès lors les concentrations élevées que l’on observe dans les graisses de l’organisme, dans la moelle épinière, dans le foie et le cerveau, qui peuvent aussi se comporter comme des réservoirs de solvants. Le coefficient de partage entre l’octanol et l’eau peut indiquer s’il faut s’attendre à de fortes concentrations dans le cerveau. On ne sait encore rien du mécanisme de la toxicité, mais l’on envisage plusieurs possibilités: blocage d’enzymes importantes dans la dégradation métabolique du glucose et, partant, réduction de l’énergie disponible pour l’activité des neurones; diminution de la production d’énergie dans les mitochondries; altération des membranes neuronales aboutissant à une déficience de la fonction des canaux ioniques; ralentissement du flux axonal. Le chlorure de méthylène se métabolise en CO2, ce qui bloque le transfert d’oxygène dans le sang. Un grand nombre de travailleurs appartenant à des professions très variées sont exposés chaque jour, ou du moins fréquemment (voir tableau 7.6). Dans certains pays, la consommation de solvants organiques a diminué dans plusieurs métiers à la suite de mesures d’hygiène renforcées ou après substitution (peinture d’habitations, industrie graphique, métallurgie), tandis que dans d’autres professions, le régime de l’exposition a changé, mais la quantité totale de solvants organiques utilisés est restée la même. Par exemple, le trichloroéthylène a été remplacé par le 1,1,1-trichloroéthane et le Fréon. Sur maints lieux de travail, les solvants posent toujours un problème d’hygiène de première importance. Le personnel court un risque particulièrement grave lorsqu’il y est exposé dans des locaux exigus, mal ventilés et soumis à des températures élevées qui accélèrent l’évaporation. Le travail physique accroît l’absorption des solvants par les poumons. Dans plusieurs pays, notamment dans les pays nordiques, des prestations de réparation sont versées aux travailleurs atteints d’encéphalopathie chronique contractée à la suite d’une exposition prolongée à de faibles doses de solvants toxiques.

Le terme pesticides est un terme générique qui s’applique à tous les produits chimiques utilisés pour exterminer des catégories de plantes ou d’animaux qui représentent un risque pour la santé humaine ou qui sont susceptibles de causer des pertes économiques. Il englobe les insecticides, les fongicides, les rodenticides, les produits de fumigation et les herbicides. Chaque année, on utilise dans le monde pour les besoins de l’agriculture quelque 2 265 000 tonnes de pesticides dans la composition desquels entrent plus de 600 ingrédients actifs. Les pesticides à base de composés organophosphorés, de carbamates et de composés organochlorés, ainsi que les herbicides pyréthroïdes et chlorophénoxy et les composés organométalliques utilisés comme herbicides, ont tous des propriétés neurotoxiques (voir tableau 7.7). Parmi les nombreux produits chimiques dont on se sert comme rodenticides, certains (la strychnine, le phosphure de zinc et le thallium, par exemple) sont également neurotoxiques. L’exposition professionnelle aux pesticides neurotoxiques sévit surtout dans l’agriculture où l’on utilise des pesticides et où l’on manutentionne des récoltes traitées, mais le personnel qui applique les pesticides, celui qui est chargé de leur préparation et de leur fabrication, les routiers et les cheminots, tout comme le personnel des serres et des pépinières, ainsi que les travailleurs forestiers, courent eux aussi un risque d’exposition aux pesticides neurotoxiques. Les enfants, qui constituent une fraction non négligeable de la main-d’œuvre agricole, sont d’autant plus vulnérables que leur système nerveux n’a pas achevé son développement. Les effets aigus des pesticides ont été en général convenablement décrits et l’on observe souvent des effets de longue durée à la suite d’une exposition répétée ou d’une exposition unique à dose élevée (voir tableau 7.7), mais l’on n’est guère renseigné sur les conséquences d’une exposition subclinique répétée.

Plusieurs autres produits chimiques, qui n’entrent pas dans les catégories que nous venons d’examiner, sont également neurotoxiques. Les uns sont utilisés comme pesticides, mais nombreux sont également ceux qui servent dans diverses opérations industrielles. Il arrive que l’on soit très bien documenté quant aux effets neurotoxiques aigus et chroniques de quelques-uns de ces produits; d’autres ont des effets aigus bien connus, mais l’on sait peu de chose sur leurs effets chroniques. Le tableau 7.8 présente plusieurs exemples de tels produits, de leurs applications et de leurs effets.

  Source : Peter Arlien-Søborg et Leif Simonsen

Ce que l’on sait aujourd’hui des conséquences à court et à long terme de l’exposition aux substances neurotoxiques provient d’études expérimentales sur l’animal et d’examens cliniques pratiqués sur des êtres humains, d’études épidémiologiques reposant sur l’observation de travailleurs en activité et à la retraite ou de travailleurs malades, d’études et de rapports concernant des examens cliniques, et aussi d’observations faites à la suite de catastrophes de grande ampleur, telles que celle de Bhopal causée par une fuite de méthylisocyanate et celle de Minamata, qui a provoqué des intoxications par le méthylmercure.

L’exposition aux substances neurotoxiques peut produire des effets immédiats, c’est-à-dire aigus, ou des effets à long terme, autrement dit chroniques, voire les deux sortes d’effets. Dans l’un et l’autre cas, les effets peuvent être réversibles et disparaître à la longue, après que l’exposition aura été réduite ou qu’il y aura été mis fin. Il arrive aussi que l’atteinte soit permanente et irréversible. La gravité de l’altération aiguë ou chronique du système nerveux dépend de l’exposition, c’est-à-dire de la valeur quantitative de la dose absorbée et de la durée de l’exposition. A l’instar de l’alcool et des drogues dites douces, nombre de substances neurotoxiques peuvent dans un premier temps provoquer une sensation de bien-être ou une euphorie ou une accélération des fonctions motrices; parallèlement à l’augmentation de la dose, en quantité ou en durée d’exposition, les mêmes neurotoxines auront pour effet de déprimer le système nerveux. De fait, la narcose, c’est-à-dire un état de stupeur ou d’insensibilité, est provoquée par un grand nombre de substances neurotoxiques qui altèrent le psychisme et dépriment le système nerveux central.

Les effets aigus reflètent la réaction immédiate à une substance chimique. La gravité des symptômes et des troubles qui s’ensuivent dépend de la quantité de substance qui a atteint le système nerveux. Si l’exposition est minime, les effets aigus sont modérés et peu durables, disparaissant lorsque cesse l’exposition. Les céphalées, la fatigue, les étourdissements, la difficulté de se concentrer, la sensation d’ébriété, l’euphorie, l’irritabilité, les vertiges et le ralentissement des réflexes sont autant de symptômes qui accompagnent l’exposition aux substances chimiques neurotoxiques. Bien que ces symptômes soient réversibles, si l’exposition se répète jour après jour, ils ne tardent pas à réapparaître. En outre, comme la substance neurotoxique n’est pas immédiatement éliminée par l’organisme, les symptômes peuvent persister après le travail. Ceux dont les travailleurs se plaignent à un poste donné sont une bonne indication de l’interférence d’une substance chimique avec le système nerveux et devraient être interprétés comme un signal d’alarme qui dénonce une surexposition possible appelant des mesures préventives en vue de réduire l’exposition.

S’il s’agit de circonstances où l’exposition a été très forte, par exemple s’il s’est produit des écoulements accidentels, des fuites, des explosions ou d’autres accidents, les symptômes et autres signes deviennent alarmants (céphalées graves, confusion mentale, nausées, vertiges, incoordination, vision troublée, perte de conscience); si l’intensité de l’exposition est assez forte, les effets peuvent être durables et même conduire au coma et à la mort.

Les troubles aigus causés par les pesticides sont fréquents chez les travailleurs agricoles dans les pays producteurs de denrées alimentaires, où l’on utilise de grandes quantités de substances toxiques, par exemple des insecticides, des fongicides, des nématicides ou des herbicides. Les composés organophosphorés, les carbamates, les organochlorés, le pyrèthre, la pyréthrine, le paraquat et le diquat comptent parmi les catégories de pesticides les plus répandues, mais il existe des milliers de formules de pesticides contenant quelques centaines d’ingrédients actifs distincts. Certains pesticides, le manèbe par exemple, contiennent du manganèse, tandis que d’autres se trouvent dissous dans des solvants organiques. Outre les symptômes cités plus haut, l’intoxication aiguë par les organophosphorés et les carbamates peut s’accompagner d’hypersécrétion salivaire, d’incontinence, de convulsions, de myoclonie, de diarrhée, de troubles visuels, ainsi que de difficultés respiratoires et d’une accélération du rythme cardiaque. Ces manifestations sont causées par un excès du neurotransmetteur acétylcholine qui se produit lorsque ces substances attaquent le ferment hydrolysant qu’est la cholinestérase. Le taux sanguin de cette dernière diminue proportionnellement au degré de l’intoxication aiguë par les organophosphorés ou les carbamates.

Avec certaines substances telles que les pesticides organophosphorés et le monoxyde de carbone, l’exposition aiguë à une forte dose peut produire une altération tardive de certaines parties du système nerveux. Dans le premier cas, des engourdissements et des bourdonnements d’oreilles, une faiblesse et un déséquilibre peuvent survenir quelques semaines après l’exposition; dans le second, une atteinte neurologique tardive peut se déclarer avec des symptômes de confusion mentale, d’ataxie, d’incoordination motrice et de parésie. Des épisodes récurrents d’intoxication aiguë par de fortes concentrations de monoxyde de carbone se sont trouvés associés avec la maladie de Parkinson apparue à un âge avancé. Il se peut que l’exposition à de fortes doses de substances chimiques neurotoxiques aille de pair avec un risque accru de dégénérescence du système nerveux à la vieillesse.

Dans nombre de pays où les risques liés aux substances chimiques neurotoxiques ont été reconnus, les autorités en sont venues à abaisser le niveau autorisé d’exposition; toutefois, en ce qui concerne la plupart des produits chimiques, le niveau d’exposition auquel aucun symptôme de nocivité ne peut se manifester durant une exposition prolongée n’est toujours pas connu. L’exposition répétée à des niveaux qui s’inscrivent dans une gamme allant de faible à modéré durant plusieurs mois, voire plusieurs années, risque d’altérer les fonctions du système nerveux de façon insidieuse et progressive. L’interférence persistante avec les processus moléculaires et cellulaires soumet les fonctions neurophysiologiques et psychologiques à des altérations lentes qui, durant leurs premières manifestations, peuvent passer inaperçues, car il existe dans les circuits du système nerveux des réserves considérables et les atteintes peuvent fort bien se trouver compensées au début par un nouvel apprentissage.

Ainsi donc, l’atteinte initiale du système nerveux ne s’accompagne pas nécessairement de troubles fonctionnels et peut se trouver réversible. Toutefois, à mesure que l’exposition se prolonge, des signes et des symptômes, souvent en eux-mêmes dépourvus de spécificité, font leur apparition, incitant le sujet à solliciter l’assistance d’un médecin. Enfin, l’atteinte peut s’aggraver à tel point qu’un syndrome clinique patent, en général irréversible, s’établit.

La figure 7.8 présente schématiquement le processus continu de détérioration de la santé qu’induit l’exposition aux neurotoxiques. La progression du dysfonctionnement neurotoxique dépend autant de la durée que de l’ordre de grandeur de l’exposition, c’est-à-dire de la dose absorbée, et peut subir l’influence d’autres facteurs relevant du lieu de travail, de l’état de santé et de la sensibilité de chacun, de même que du mode de vie, en particulier de la consommation d’alcool et de l’exposition aux substances neurotoxiques utilisées durant les loisirs, telles que les colles dont on se sert pour le montage de pièces de mobilier ou encore pour l’assemblage de maquettes en matière plastique, les peintures et leurs décapants.

Pour déterminer les maladies causées par les neurotoxiques chez les travailleurs et pour surveiller l’atteinte précoce du système nerveux chez les actifs, on use de stratégies différentes. Le diagnostic clinique s’appuie sur tout un ensemble de signes et de symptômes, et aussi sur l’anamnèse et sur les antécédents d’exposition de chaque individu; toute étiologie étrangère à l’exposition aux neurotoxines doit être systématiquement écartée. Pour suivre l’évolution des cas de dysfonctionnement précoce chez les travailleurs en activité, il importe de pouvoir se référer à un tableau de la situation dans un groupe donné. Le plus souvent, les observations recueillies sur la dysfonction dans le groupe s’apparenteront au tableau clinique établi pour la maladie. C’est un peu comme si, pour dresser le tableau de ce qui se passe dans le système nerveux, on rassemblait d’abord les observations sur les altérations discrètes constatées précocement. Le profil de la réaction précoce observée sur une collectivité fournit une indication quant à la spécificité et au type d’action de la substance ou du mélange neurotoxique en cause. Sur les lieux de travail où l’on peut craindre une exposition à des substances neurotoxiques, la surveillance de la santé exercée parmi des groupes de travailleurs peut se révéler particulièrement utile aux fins de la prévention et des mesures à prendre sur les lieux de travail pour parer à la propagation d’une maladie grave (voir figure 7.9). Des observations faites sur les lieux de travail dans le monde entier ont permis de rassembler des informations précieuses sur les manifestations précoces de dysfonctionnement du système nerveux dans des collectivités de travailleurs exposés.