Matières particulaires et aérosols

Les matières particulaires sont un mélange de particules solides et de gouttelettes liquides en suspension dans l'air, classées selon leur diamètre aérodynamique en fractions grossières (PM10) et fines (PM2.5), avec des particules ultrafines encore plus petites. Il s'agit du polluant atmosphérique le plus constamment et fortement associé aux problèmes de santé, supportant la part documentée la plus importante du fardeau mondial de morbidité lié à la pollution atmosphérique.

Definition

Les matières particulaires (MP) sont un mélange complexe en suspension de particules solides et liquides de taille, de composition et d'origine variables ; elles sont conventionnellement caractérisées par leur diamètre aérodynamique, les fractions de taille PM10 (<=10 micromètres) et PM2.5 (<=2.5 micromètres) étant celles utilisées dans l'évaluation de la santé et la réglementation.

Scope

Ce sujet couvre la classification des particules atmosphériques basée sur leur taille, leurs sources et leur composition, leur dépôt dans les voies respiratoires, ainsi que les preuves issues d'études de cohortes et de séries chronologiques liant l'exposition aux particules à la mortalité et aux maladies cardiovasculaires et respiratoires. Il aborde les particules en tant que classe de polluants, complétant le sujet des polluants gazeux.

Key concepts

• Diamètre aérodynamique et fractions de taille (PM10, PM2.5, ultrafines)
• Particules primaires versus secondaires
• Composition et sources des particules
• Dépôt et clairance respiratoire
• Inflammation systémique et stress oxydatif
• Effets de l'exposition à long terme versus à court terme
• Relation dose-réponse et limites des lignes directrices

Mechanisms

La taille des particules détermine leur dépôt dans les voies respiratoires après inhalation : les particules grossières se logent principalement dans les voies respiratoires supérieures, tandis que les particules fines et ultrafines pénètrent jusqu'aux petites voies aériennes et aux alvéoles. Là, elles provoquent une inflammation locale et systémique ainsi qu'un stress oxydatif, et les fractions les plus petites ainsi que les constituants solubles peuvent atteindre la circulation sanguine, contribuant à la dysfonction endothéliale et aux effets cardiovasculaires. Les pics d'exposition à court terme et l'exposition prolongée à long terme sont tous deux associés à des effets indésirables.

Clinical relevance

Les matières particulaires sont le polluant atmosphérique le plus fortement lié au niveau de la population à la morbidité et à la mortalité cardiovasculaires et respiratoires, et leur concentration est une métrique essentielle dans la surveillance de la qualité de l'air et l'établissement des normes. Cette entrée résume les preuves d'exposition-résultat au niveau de la population et ne constitue pas une base pour un diagnostic ou un traitement individuel.

Epidemiology

Des études de cohortes à long terme, à commencer par les cohortes Harvard Six Cities et American Cancer Society et étendues dans des analyses ultérieures, associent l'exposition aux particules fines à une augmentation de la mortalité cardiopulmonaire et par cancer du poumon, tandis que des méta-analyses de séries chronologiques associent les augmentations à court terme des PM2.5 à la mortalité quotidienne et aux admissions hospitalières ; les PM2.5 représentent la plus grande fraction du fardeau mondial de morbidité lié à la pollution atmosphérique.

Evidence & guidelines

Les preuves issues des cohortes de Pope et coll. et la méta-analyse de séries chronologiques d'Atkinson et coll., ainsi que la déclaration scientifique de l'American Heart Association sur les matières particulaires et les maladies cardiovasculaires, fournissent un ensemble de preuves cohérent. Les lignes directrices mondiales de l'OMS sur la qualité de l'air (2021) fixent des niveaux annuels et à court terme recommandés pour les PM2.5 et les PM10.

Debates

La composition des particules a-t-elle une importance au-delà de leur masse ?

L'évaluation de la santé et les normes sont largement basées sur la masse des particules par fraction de taille, mais les preuves suggèrent que la composition chimique, la source et la fraction ultrafine peuvent présenter une toxicité distincte, ce qui soulève la question de savoir si la masse seule capture pleinement le danger.

Key figures

• C. Arden Pope III
• Robert D. Brook

Seminal works

• pope-2002
• brook-2010
• atkinson-2014

Frequently asked questions

Quelle est la différence entre les PM10 et les PM2.5 ?

Les PM10 désignent les particules d'un diamètre aérodynamique allant jusqu'à 10 micromètres, tandis que les PM2.5 désignent la fraction plus fine allant jusqu'à 2.5 micromètres ; les particules PM2.5, plus petites, pénètrent plus profondément dans les poumons et sont plus fortement liées aux effets sur la santé.

Pourquoi les matières particulaires sont-elles considérées comme le polluant atmosphérique le plus important pour la santé ?

Les matières particulaires fines sont le polluant le plus constamment associé dans les études de cohortes et de séries chronologiques à la mortalité cardiovasculaire et respiratoire, et elles représentent la plus grande part du fardeau mondial de morbidité attribué à la pollution atmosphérique.