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.
Lécosystème:
Système form dun ensemble dorganismes vivants (plantes, animaux,
micro-organismes) nomm biocénose qui interagissent avec leur
environnement physique nomm biotope (sol, eau, air) qui y vivent, sy
nourrissent et sy reproduisent..
La Biosphre:
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 lithosphre (couches les plus superficielles de l'corce terrestre),
2. l'hydrosphre (ensemble des eaux présentes dans les couches
superficielles de la planète et sa surface, eaux liquides et solides),
3. l'atmosphre (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 inven par Truhaut (1969) qui finit cette
science comme étant le prolongement de la toxicologie
orien vers létude des effets écologiques et des risques
associés à la présence dans lenvironnement de
contaminants susceptibles davoir un effet néfaste sur la
santé humaine.
valuer les effets des contaminants sur les populations
: tests en laboratoire àdes concentrations irralistes.
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 sanhumaine dans des
situations environnementales naturelles.
Ecotoxicologie
b. Dfinitions bases sur l’cologie
Science des interactions entre les êtres vivants et les
écosystèmes.
Ramade (1979): science dont lobjet est l’étude des
modalités de contamination de lenvironnement par les
agents polluants naturels ou artificiels produits par lactivite
humaine ainsi que de leurs mécanismes daction et de leurs
effets sur lensemble des êtres vivants qui peuplent la
biosphère.
valuer le cheminement des contaminants dans les
écosysmes et leurs effets sur lensemble des tres vivants
incluant lhomme 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.finitions centes
Dmarche rcente (depuis 1990): intgration des
aspects cologiques et toxicologiques, ainsi que
l’valuation du risque toxicologique.
.
Ecotoxicologie
Chapman (2002): science (devant faire l’intgration
de la toxicologie et de l’cologie) dont les objectifs
sont de comprendre et prdire les effets des
contaminants sur les communauts naturelles, pour
des rgimes dexposition réalistes dun 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 lenvironnement sur la santé
humaine, animale et sur les écosystèmes. Elle
sintéresse à la manière dont ces substances
sont présentes dans lair, leau, 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 lindividu (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 compos chimiques sont la
principale préoccupation
Les compos chimiques sont lune
des préoccupations, pas forcément
la plus importante
Toxicologues seulement Toxicologues, écologistes et autres
Source: Chapman, 2002
Mode dexposition et de pénétration des toxiques dans
lorganisme
Il existe une multitude de composs nocifs dans lair, les sols, les
eaux et les aliments. Lhomme peut tre intoxiqu
involontairement comme il peut l’tre dlibrment (usage de
pesticides et dadditifs alimentaires...). Le contact avec ces
substances toxiques peut se faire de diverses faon : par les
aliments, par lair inhal,
Lorganisme doit tre expos un produit toxique pour quun
effet nocif se manifeste. Dans ce cas, le produit peut agir au point
de contact (effet local) ou pntrer dans lorganisme (effet
systmique).
Les modes de pntration des toxiques dans lorganisme 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 dabsorption des toxiques quil sagisse de
particules solides ou liquides (arosols et bio-arosols,
poussires), de gaz et de vapeurs en suspension dans lair
puisquils seront inhalsen mme temps que lair ambiant qui
les contient.
Mode dexposition et de pénétration des toxiques dans
lorganisme
2/ Peau (voie cutanée)
La peau est une barrire efficace, relativement impermable
aux contaminants de l'environnement. Elle est forme de deux
lments principaux : l'piderme et le derme. Certaines
substances peuvent traverser l'piderme par diffusion passive.
Le derme, plus facilement franchissable. Les contaminants
liposolubles (insecticides organophosphors, solvants)
traversent bien la peau.
3/Voie digestive
Le systme digestif est une porte d'entre importante pour
certains toxiques. Deux caractristiques 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 mcanismes spcialiss pour
traverser la muqueuse gastro-intestinale : transport actif (plomb,
manganse), pinocytose (colorants, endotoxines bactriennes).
Aprs 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
phnomne appeleeffet de premier passage hpatique au cours
duquel une fraction plus ou moins grande du toxiques est
biotransforme par voie enzymatique en un mtabolite
(mtabolise).
Parfois cette dégradation enzymatique rend le polluant
toxique alors quil ne létait pas au départ, cest le phénomène de
bioactivation. Cest le cas du DDT qui nest 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,