Module:
Toxicologie Environnementale
Master I protection des écosystèmes
Responsible du module : Mme HADJADJ HASSINA
Année universitaire :2025/2026
Chapitre 1:
-Introduction générale
concepts et définition
-Introduction à la Toxicologie
1. Concepts et définitions:
L’environnement
L'environnement est « l'ensemble des éléments: biotiques( liés aux êtres
vivants )et abiotiques (les éléments chimiques et physiques non-
vivants)qui entourent un individu ou une espèce et dont certains
contribuent directement à subvenir à ses besoins »,
ou encore « l'ensemble des conditions naturelles
(physiques, chimiques, biologiques) susceptibles d’agir sur les organismes
vivants et les activités humaines »
L’écologie
L'écologie est la science qui étudie les relations entre les êtres vivants
et leur environnement, ainsi que les interactions entre ces différents
organismes (animaux, plantes, micro-organismes) et leur milieu naturel.
Elle cherche à comprendre comment ces relations influencent la
distribution et l'abondance des espèces, les cycles de la matière
(comme l'eau, le carbone, l'azote) et l'énergie dans les écosystèmes.
L’écosystème:
Système form d’un ensemble d’organismes vivants (plantes, animaux,
micro-organismes) nomm biocénose qui interagissent avec leur
environnement physique nomm biotope (sol, eau, air) qui y vivent, s’y
nourrissent et s’y reproduisent..
La Biosphre:
Est la région de la planète o la vie est possible en permanence et qui
renferme l'ensemble des êtres vivants. Elle est subdivisée grossièrement
en 3 compartiments:
1. la lithosphre (couches les plus superficielles de l'corce terrestre),
2. l'hydrosphre (ensemble des eaux présentes dans les couches
superficielles de la planète et sa surface, eaux liquides et solides),
3. l'atmosphre (enveloppe externe gazeuse de la planète).
Historique:
Toxicologie =le mot toxique provient du grec toxicon,
qui signifie « poison pour pointe de flèche
». l’utilisation de flèches empoisonnées représente une des
premières applications intentionnelles d’une substance
toxique.
•au XIXème siècle que la toxicologie devient réellement
une discipline scientifique.
Introduction à la Toxicologie
1.Toxicologie
Selon Truhaut (1974) la toxicologie est « discipline qui étudie
les substances toxiques ou poisons, c.-à-d. les substances qui
provoquent des altérations ou des perturbations des fonctions
de l’organisme conduisant à des effets nocifs dont le plus
grave, de toute évidence, est la mort de l’organisme en
question »
D’après Ramade 2007, la toxicologie est « l’étude des
mécanismes de contamination, de biotransformation et
l’action des toxiques aux échelles moléculaire, cellulaire à
celle des organes en fin à celle des êtres vivants pris dans leur
intégrité, ainsi que des conséquences physiopathologiques qui
en découlent ».
2.toxiques et toxicologie
2.1. Toxique
Un produit est dit toxique lorsqu'il provoque des atteintes d'une
ou plusieurs fonctions physiologiques. Dans les cas extrêmes, le
processus peut aboutir à la mort: on parle alors de toxicité
létale. La pénétration du toxique peut s'effectuer par diverses
voies: les plus courantes étant les voies orale, respiratoire ou
cutanée.
ou
Un produit toxique est un produit qui pénètre dans
l'organisme avec des effets néfastes. Il se distingue de la toxine
qui est une substance toxique synthétisée par un organisme
vivant (bactérie, champignon vénéneux, insecte ou serpent
venimeux), auquel elle confère un pouvoir pathogène ou
dangereux
Les Toxiques
Poison = substance qui provoque des blessures,
des maladies ou la mort d'organismes par une
réaction chimique
Paracelse => Tout est poison, rien n'est poison.
La dose fait le poison.
toutes les substances sont, à haute dose, des
toxiques y compris les plus nécessaires.
Poisons = ceux qui agissent à dose très faibles
•Xénobiotique: toute substance exogène
chimique introduite dans un organisme vivant
•Toxicocinétique: étude du devenir d’un
toxique dans un organisme
Ecotoxicologie
•Terme inventé par Truhaut (1969) qui définit cette
science comme étant le prolongement de la toxicologie
orienté vers l’étude des effets écologiques et des risques
associés à la présence dans l’environnement de
contaminants susceptibles d’avoir un effet néfaste sur la
santé humaine.
•valuer les effets des contaminants sur les populations
: tests en laboratoire àdes concentrations irralistes.
Approche rductionniste
Définitions basées sur la toxicologie
médicale
tests en laboratoire à des concentrations irréalistes : se réfère à une
approche de recherche où les scientifiques testent des substances
contaminantes (comme des produits chimiques, des métaux lourds,
des pesticides, etc.) dans des conditions de laboratoire, mais souvent à
des concentrations beaucoup plus élevées que celles qu'on trouve
dans la réalité environnementale.
Ces tests, réalisés en laboratoire, sont souvent effectués pour observer
des effets immédiats ou des effets à court terme de ces contaminants
sur des organismes vivants. Cependant, ces concentrations ne
correspondent pas toujours aux niveaux auxquels les humains ou
l'environnement sont réellement exposés dans la vie réelle.
L'approche réductionniste :évoque ici une méthode de recherche qui
simplifie les problèmes complexes en se concentrant sur un seul
facteur ou une petite partie du problème. pour obtenir des données
initiales sur la toxicité d'un contaminant, mais ils peuvent ne pas
refléter exactement les risques pour la santé humaine dans des
situations environnementales naturelles.
Ecotoxicologie
b. Dfinitions bases sur l’cologie
Science des interactions entre les êtres vivants et les
écosystèmes.
Ramade (1979): “science dont l’objet est l’étude des
modalités de contamination de l’environnement par les
agents polluants naturels ou artificiels produits par l’activite
humaine ainsi que de leurs mécanismes d’action et de leurs
effets sur l’ensemble des êtres vivants qui peuplent la
biosphère”.
valuer le cheminement des contaminants dans les
écosystèmes et leurs effets sur l’ensemble des tres vivants
incluant l’homme Approche holistique
Approche holistique :consiste à considérer les effets des contaminants
dans l'ensemble du système écologique et non seulement au niveau
d'une espèce ou d’un environnement spécifique
Ecotoxicologie
C.Définitions récentes
Dmarche rcente (depuis 1990): intgration des
aspects cologiques et toxicologiques, ainsi que
l’valuation du risque toxicologique.
.
Ecotoxicologie
Chapman (2002): science (devant faire l’intgration
de la toxicologie et de l’cologie) dont les objectifs
sont de comprendre et prdire les effets des
contaminants sur les communauts naturelles, pour
des rgimes d’exposition réalistes d’un point de vue
environnemental.
Toxicologie environnementale
•La toxicologie environnementale est une
branche de la toxicologie qui étudie les effets
des substances chimiques (toxiques)
présentes dans l’environnement sur la santé
humaine, animale et sur les écosystèmes. Elle
s’intéresse à la manière dont ces substances
sont présentes dans l’air, l’eau, le sol, ou
encore dans les aliments, et comment elles
peuvent affecter les organismes vivants.
La toxicologie environnementale et l'écotoxicologie sont deux disciplines proches, mais
qui diffèrent légèrement dans leur approche et leur objectif.
1. Toxicologie environnementale :
La toxicologie environnementale étudie les effets des contaminants chimiques
(produits chimiques, polluants, métaux lourds, etc.) sur l’individu (au niveau
tissulaire ,cellulaire et moléculaire)
Par exemple, l'étude des effets de la pollution de l'air sur les êtres humains
2.Écotoxicologie :
L'écotoxicologie, quant à elle se concentre principalement sur l'impact des
substances chimiques sur les écosystèmes (population,communité puis un
ecosysteme) et sur les interactions entre différentes espèces au sein de ces
écosystèmes.
Elle s'intéresse à la manière dont les contaminants affectent les espèces au sein de
la chaîne alimentaire, et comment cela peut perturber les équilibres écologiques.
Un exemple serait l'étude de l'impact des pesticides sur une population d'insectes,
ou la manière dont une pollution chimique affecte un réseau trophique complet
dans un écosystème aquatique.
Toxicologie environnementale
écotoxicologie
Toxicologie environnementale
écotoxicologie
Toxicologie environnementale
écotoxicologie
Toxicologie environnementale
Écotoxicologie
Problématiques « de laboratoire »
principalement (ex : récolte, culture,
maintien des organismes, tests)
Problématiques liées à l’écologie
(ex : facteurs structurant les
communautés)
Tests menés sur des organismes
individuels (1 espèce souvent)
Tests menés sur plusieurs espèces à
la fois
Le coût des tests est une des principales
préoccupations
Le coût d’une décision
environnementale incorrecte est le
souci majeur
Tests simples Tests complexes
Les composés chimiques sont la
principale préoccupation
Les composés chimiques sont l’une
des préoccupations, pas forcément
la plus importante
Toxicologues seulement Toxicologues, écologistes et autres
Source: Chapman, 2002
Mode d’exposition et de pénétration des toxiques dans
l’organisme
Il existe une multitude de composs nocifs dans l’air, les sols, les
eaux et les aliments. L’homme peut tre intoxiqu
involontairement comme il peut l’tre dlibrment (usage de
pesticides et d’additifs alimentaires...). Le contact avec ces
substances toxiques peut se faire de diverses faon : par les
aliments, par l’air inhal,
L’organisme doit tre expos un produit toxique pour qu’un
effet nocif se manifeste. Dans ce cas, le produit peut agir au point
de contact (effet local) ou pntrer dans l’organisme (effet
systmique).
Les modes de pntration des toxiques dans l’organisme sont les
voies respiratoires (inhalation), les voies cutanes (absorption
par la peau ou les muqueuses) et les voies digestives (ingestion).
Intoxication
1 /La voie respiratoire
Est la principale voie d’absorption des toxiques qu’il s’agisse de
particules solides ou liquides (arosols et bio-arosols,
poussires), de gaz et de vapeurs en suspension dans l’air
puisqu’ils seront inhalsen mme temps que l’air ambiant qui
les contient.
Mode d’exposition et de pénétration des toxiques dans
l’organisme
2/ Peau (voie cutanée)
La peau est une barrire efficace, relativement impermable
aux contaminants de l'environnement. Elle est forme de deux
lments principaux : l'piderme et le derme. Certaines
substances peuvent traverser l'piderme par diffusion passive.
Le derme, plus facilement franchissable. Les contaminants
liposolubles (insecticides organophosphors, solvants)
traversent bien la peau.
3/Voie digestive
Le systme digestif est une porte d'entre importante pour
certains toxiques. Deux caractristiques anatomiques
contribuent favoriser le passage ce niveau : une surface de
contact trs grande (»200 fois la surface corporelle) et la
minceur de la muqueuse.
Certains toxiques font appel des mcanismes spcialiss pour
traverser la muqueuse gastro-intestinale : transport actif (plomb,
manganse), pinocytose (colorants, endotoxines bactriennes).
Aprs avoir travers la muqueuse gastro- intestinale, les
toxiques passent par le foie avant d'atteindre la grande
circulation sanguine. Ce passage peut donner lieu un
phnomne appele effet de premier passage hpatique au cours
duquel une fraction plus ou moins grande du toxiques est
biotransforme par voie enzymatique en un mtabolite
(mtabolise).
Parfois cette dégradation enzymatique rend le polluant
toxique alors qu’il ne l’était pas au départ, c’est le phénomène de
bioactivation. C’est le cas du DDT qui n’est pas toxique, alors
que
son produit de dégradation, le DDE, est toxique
4/Voie oculaire : canal naso-lacrymal (organosphorique)
5/Les muqueuses : vésicales, vaginale, oculaire
6/Voies parentérales: IM, IV, SC, IP,…
