La radioactivité en 5 questions

Leucémies, cancers du poumon ou mélanome, toutes ces maladies ont un dénominateur commun : les radiations ionisantes. Qu’elle soit naturelle ou artificielle, l’impact sanitaire de la radioactivité est connu depuis de longues années. Les radiations émises lors de ce processus peuvent traverser les tissus et léser les cellules, déclenchant le mécanisme de cancérisation.

Nous aborderons ici dans un premier temps la définition de la radioactivité, pour ensuite se pencher sur l’impact sur la santé.

Naturellement présent dans notre environnement, le radon est la première source d’exposition aux radiations ionisantes, suivi de près par les rayons X utilisés en imagerie médicale. Ces deux sujets seront étudiés à titre d’illustration. Les rayons UV, frénétiquement recherchés par de nombreux vacanciers en été, feront l’objet d’un autre article.

Qu’est-ce que c’est?

La radioactivité est un phénomène physique naturel où des noyaux atomiques instables se désintègrent spontanément pour former d’autres atomes. Il est constitué d’un noyau de neutrons et de protons autour duquel gravitent les électrons. On dit qu’il est instable lorsqu’il contient trop de protons et de neutrons, qu’il va rejeter pour retrouver sa stabilité. En se désintégrant ainsi, il émet de l’énergie sous forme de rayonnement ou de particules.  Le rayonnement peut être ionisant, c’est-à-dire que son énergie est suffisante pour transformer les atomes en ions (des atomes qui ont perdu/ gagné un/plusieurs électron(s)). Ce phénomène rend la matière instable, c’est ce qu’on appelle la radioactivité. (1)

Celle-ci est partout, impossible d’y échapper.

L’irradiation est l’effet sur un organisme vivant d’une exposition aux rayonnements ionisants.

Comment y sommes-nous exposés?

Nous sommes quotidiennement exposés aux rayonnements ionisants. L’exposition se mesure en milliSievert (mSv), et l’exposition annuelle moyenne naturelle mondiale est de 2,4 mSv, variable en fonction des régions (2). Cette exposition provient principalement du radon, dont nous parlerons plus loin. L’homme est aussi soumis aux rayonnements d’origine cosmique, qui ne sera pas développée ici. Outre cette radioactivité naturelle, l’homme est également exposé à une radioactivité artificielle, causée principalement par différents types d’imagerie médicale, comme le scanner ou la radiographie, mais aussi par les centrales nucléaires. A titre de comparaison, les rayonnements liés aux activités humaines délivrent 1,91 mSv par an entre 1997 et 2007 dans les pays riches, et cette dose est en augmentation au cours des dernières décennies, à cause d’une utilisation plus importante des scanners et de la médecine nucléaire. (2) Un scanner de la colonne lombaire délivre 7mSv, ce qui équivaut à presque 3 ans d’irradiation naturelle! (5) C’est sur ces radiations artificielles qu’on aura la plus grande marge de manœuvre pour diminuer son exposition.

https://afcn.fgov.be/fr/dossiers/radon-et-radioactivite-dans-votre-habitation

Quels sont les effets sur la santé?

Les rayonnements ionisants ont un impact importants sur la santé en perturbant le fonctionnement des cellules. Il existe deux types d’effet :  l’effet immédiat ou déterministe et les effets stochastiques, c’est-à-dire aléatoires, où l’exposition est plus faible mais prolongée. 

L’effet immédiat est du à une forte irradiation en un laps de temps très court. Celle-ci peut causer des nausées, des vomissements, des maux de tête, des brulures, … C’est ce qu’on appelle le syndrome d’irradiation aigüe, ou maladie des radiations. Heureusement exceptionnel car le plus souvent accidentel, ce syndrome peut être mortel à des doses très importantes. La catastrophe nucléaire de Tchernobyl en est un exemple tristement célèbre.

Les effets à long terme sur l’homme sont cependant tout aussi préoccupants : les radiations ionisantes sont reconnues comme cancérogènes pour l’homme depuis de nombreuses années. Ce qui est moins connu du public mais bien démontré, c’est leur implication dans l’augmentation du risque de pathologies cardio-vasculaires, de cataracte et de maladies immunitaires. L’étude des populations d’Hiroshima et Nagasaki fait ressortir une relation linéaire et sans seuil entre l’exposition aux rayonnements ionisants et l’augmentation du risque d’apparition de cancer (leucémie et cancers solides : vessie, poumon, thyroïde, système nerveux central…). Linéaire signifie que le risque de cancer augmente avec la dose reçue : plus la dose reçue est élevée, plus le risque de cancer augmente. Sans seuil veut dire qu’il n’y a pas d’argument pour dire qu’il existe une dose de rayonnements ionisants n’augmentant pas le risque de cancer. (3)

Les mécanismes d’irradiations sont nombreux et complexes. Les rayonnements ionisants peuvent par exemple directement léser l’ADN, l’ARN et les protéines. Le corps humain se défend grâce à différents mécanismes de réparation, mais lorsque les réparations sont  imparfaites, celles-ci mènent parfois au déclenchement d’un cancer.

Le délai d’apparition d’un cancer est parfois de plusieurs années.  

C’est le même phénomène qui est exploité par les radiothérapeutes pour les traitements contre le cancer. En ciblant le rayonnement ionisant sur les cellules cancéreuses, on modifie l’ADN de la cellule ce qui entraine son apoptose (mort cellulaire). 

Comment survient un cancer ?

Le cancer est une maladie provoquée par la transformation de cellules saines en cellules anormales. Ces cellules anormales et déréglées se multiplient et prolifèrent de manière incontrôlée, formant parfois une masse (tumeur) et envahissant progressivement les tissus voisins. De nombreux mécanismes peuvent favoriser la cancérogenèse : l’ADN de la cellule initiale peut être lésé (par des agents initiateurs, qui peuvent être des carcinogènes chimiques, des radiations, un virus comme l’hépatite B,…), et des agents promoteurs vont prendre le relais et continuer à exprimer le gène lésé (comme l’alcool pour les tumeurs du pharynx ou les œstrogènes pour le cancer du sein). (4)

Pourquoi mon médecin ne veut-il pas me prescrire de scanner?

Selon l’OMS, l’usage médical des rayonnements représente 98% de la dose liée aux expositions d’origine humaine, toutes sources artificielles confondues (expositions médicales, professionnelles, rejets d’installations nucléaires), et 20% de l’exposition totale de la population. (8) Si l’exposition moyenne naturelle individuelle est de 2,4mSv par an, les rayonnements liés aux activités humaines délivrent en Belgique environ 1,5mSv de radiations ionisantes par an, soit presque 40% de la dose totale.

Indispensables en médecine, les rayonnements ionisants des radiographies et scanners peuvent cependant provoquer l’apparition de cancers et abimer les tissus. Le médecin doit toujours peser le pour (aide au diagnostic) et le contre (irradiation) d’une imagerie, et c’est seulement lorsque l’indication est justifiée qu’il y aura recours. Le bénéfice doit être plus important que le risque encouru.

La tomodensitométrie ou CT-scan a l’avantage d’obtenir une image beaucoup plus nette que la radiographie, en reconstruisant l’image à partir de tranches successives du corps : c’est une sorte de tube à rayons X, qui bombarde de rayons X le patient, tandis que des détecteurs situé du côté opposé vont mesurer l’absorption des rayons X à travers le corps. Le tube de rayons X est très irradiant.  L’utilisation d’un scanner représente 10% des actes médicaux irradiants, mais aussi 58% de la dose d’irradiation liée à l’imagerie médicale ! (2)

Ainsi, un scanner de la colonne lombaire ou de l’abdomen exposent à une dose d’irradiation de 7mSV, ce qui équivaut à presque 3 ans d’irradiation naturelle. (5)

Moins précise mais tout aussi utile si la bonne indication est posée, la radiographie est aussi nettement moins irradiante. A titre d’exemple, la mammographie délivre une dose de 0,3mSv, soit l’équivalent de 1,5 mois d’irradiation naturelle. Notons que le caractère répétitif de celle-ci (en Belgique, il est conseillé d’en faire une tous les 2 ans pour les femmes de 50 à 69 ans sans facteurs de risque) expose à un taux d’irradiation plus important : tout l’enjeu est de mettre dans la balance le bénéfice lié au dépistage du cancer versus le risque lié à l’irradiation. Dans ce cas-ci, vu la fréquence de cancer du sein dans la population, la balance penche nettement en faveur du bénéfice de la prévention. Voilà pourquoi on ne fait pas de radiographie ou de scanner à tout va pour exclure un cancer !

Je suis enceinte, puis-je avoir une radiographie?

Au début des années 50, l’épidémiologiste Alice Stewart s’étonne de constater une augmentation importante du nombre de cas de leucémies chez les très jeunes enfants. Le suivi de grossesse pour déterminer la position du fœtus se faisait alors par radiographie, l’échographie n’existant pas encore. Heureusement, ses travaux ont été rapidement diffusé dans la communauté médicale pour diminuer le nombre d’examens radiographiques chez la femme enceinte.  (3)

Les femmes enceintes et les jeunes enfants sont très sensibles aux rayons X et doivent à tout prix les éviter. Une femme enceinte ou susceptible de l’être doit le signaler au médecin prescripteur de l’imagerie :  le rayonnement expose en début de la grossesse à des fausses couches, puis à un risque augmenté de  malformations congénitales, d’apparition de cancers ou d’atteinte des fonctions cérébrales chez l’enfant. Ceci a été clairement démontré lors des accidents nucléaires ou sur des modèles animaux. A titre d’exemple, il a été démontré que les enfants qui étaient en gestation pendant l’exposition d’Hiroshima et Nagasaki perdaient 25 points de QI pour une exposition de 1 Gy ! (3)

Il est cependant généralement admis qu’une dose dirigée sur l’utérus inférieure à 100mGy (ce qui équivaut à 100mSv) ne justifie pas d’inquiétude. (7) Et la majorité des examens diagnostiques n’excèdent pas une dose de 25mGy. La Commission internationale de protection radiologique est rassurante : des doses prénatales de radiations provenant d’une procédure diagnostique correctement effectuée ne présentent pas d’augmentation mesurable du risque d’un mort in utéro, d’une malformation ou d’un trouble du développement pour le fœtus.  (10) Certaines techniques permettent par ailleurs de protéger le fœtus ou l’embryon, si la radiographie ou le scanner est vraiment nécessaire, comme le port d’un tableau de plomb sur le ventre ou l’utilisation de techniques moins irradiantes.

Ces informations doivent certainement rassurer la femme enceinte et son médecin traitant, mais comme toujours le principe de précaution prime !  Une gestion clinique prudente est le meilleur moyen pour diminuer le risque de radiation in utero : les examens radiologiques pendant la grossesse doivent être réalisés que s’ils sont vraiment nécessaires, et la dose utilisée lors de l’examen doit être la plus faible possible. (10)

C’est quoi, le radon?

Le radon est un gaz naturel radioactif qui provient de la désintégration de l’uranium présent dans la croûte terrestre.  Incolore et inodore, il est cependant loin d’être inoffensif : l’exposition au rayonnements alpha du radon par inhalation est la deuxième cause de cancer du poumon en France, juste après le tabagisme actif (et au même niveau que le tabagisme passif), devant l’amiante. Ce cancérogène pulmonaire est responsable de 5 à 12% des cancers du poumon en France, et  environ 3000 décès par an lui était attribué au début des années 2010. (3,6)

Évidemment, les risques de cancer du poumon en cas de tabagisme et d’exposition au radon s’additionnent… A l’air libre, la concentration varie de 5 à 15 Bq/m3, ce qui ne représente aucun danger. A l’intérieur des habitations mal ventilées par contre la concentration augmente. C’est de ce radon domestique dont il faut s’inquiéter, même pour une exposition à faible dose. (9)

Il pénètre dans les caves et sous-sols par les fissures dans le sol ou les joints par exemple, selon les caractéristiques de construction du bâtiment. Sa concentration est plus importante dans les pièces fermées et mal ventilées en contact avec le sol mais dépend aussi de la géologie et de la teneur en uranium du sol. Les Ardennes belges par exemple ont un sol très riche en uranium.

https://afcn.fgov.be/fr/system/files/brochure_radon_prevention.pdf

La Belgique s’aligne sur les recommandations de l’Union Européenne, et fixe la limite en radon à ne pas à 400 Bq/m3. Les recommandations de l’Organisation Mondiale de la Santé sont plus strictes : la limite idéale est fixée à 100 Bq/m3, avec un maximum à 300 Bq/m3. En effet, le risque de cancer du poumon augmente d’environ 16% pour chaque hausse de 100 Bq/m3 de la concentration moyenne en radon ! (8)

L’activité de la matière radioactive – ou le nombre d’atomes radioactifs qui se désintègrent par seconde –  s’exprime en becquerel par mètre cube (Bq/m3), d’après Henri Becquerel qui découvrit la radioactivité en 1896.

Au-delà de ces valeurs, des mesures doivent être prises pour améliorer l’étanchéité de la dalle du bâtiment. Il n’y a actuellement pas d’obligation de contrôler l’exposition au radon dans l’habitat en Belgique, mais il est important que le citoyen soit sensibilisé à cette problématique. La mesure du radon dans l’habitation est très aisée et peu coûteuse grâce à un petit détecteur (plus d’informations au bas de la page).

Les rayons UV

Les rayons UV, recherchés par la plupart des vacanciers en été depuis l’arrivée des congés payés, sont malheureusement responsables de cancers de la peau et de cataracte. Cette exposition fera cependant l’objet d’un autre article.

Liens utiles

  • Vous vous inquiétez par rapport au taux de radon dans votre habitation ? Consultez le site de l’agence fédérale de contrôle nucléaire belge https://afcn.fgov.be/fr/radon

Sources

(1) Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire, Les bases de la Radioactivité, consulté le 7/7/21 sur https://www.irsn.fr/FR/connaissances/Nucleaire_et_societe/education-radioprotection/bases_radioactivite/Documents/irsn_comprendre-les-bases-de-la-radioactivite.pdf

(2) Rédaction Prescrire, Maîtriser et surveiller l’irradiation liée à l’imagerie médicale. La Revue Prescrire, Mars 2014. 35 (365) 220-223

(3) Remy Slama, Le mal du dehors, L’influence de l’environnement sur la santé, 2017, Editions Quae p. 227-236

(4)  Université numérique francophone des sciences de la santé et du sport, Campus d’anatomo-pathologie, Collège français des Pathologistes, Cellule cancéreuse et tissu cancéreux, consulté le 7/7/21 sur http://campus.cerimes.fr/anatomie-pathologique/enseignement/anapath_8/site/html/1.html

(5) Agence fédérale du contrôle nuclaire belge, site consulté le 8/7/21 sur https://afcn.fgov.be/fr/dossiers/applications-medicales/comparaison-des-doses-de-rayonnements

(6) Rédaction Prescrire, Exposition au radon : réglementation renforcée en France. La Revue Prescrire, Août 2020, 40 (442) 617-620

(7) Site du Centre de Référence sur les Agents Tératogènes, consulté le 8/7/21 sur https://lecrat.fr/spip.php?page=article&id_article=269

(8) Organisation Mondiale de la Santé, site consulté le 7/7/2021 sur  https://www.who.int/fr/news-room/fact-sheets/detail/radon-and-health

(9) Á. Rodríguez-Martínez, M. Torres-Durán, J.M. Barros-Dios, A. Ruano-Ravina, Residential radon and small cell lung cancer. A systematic review, Cancer Letters (2018)

(10) C. H. Mccollough, B.A. Schueler, T.D. Atwell et al. Radiation exposure and pregnancy: when should we be concerned?. Radiographics, 2007, vol. 27, no 4, p. 909-917

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