Froid et Santé

Eléments de synthèse bibliographique et perspectives

Institut de veille sanitaire - Département santé environnement


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Une recherche bibliographique a été réalisée pour recenser les effets sanitaires attribuables à des températures basses et ceux attribuables à l’hiver. De nombreuses études mettent en évidence l’existence d’une courbe en V entre la température et la mortalité avec une pente plus accentuée du côté des températures élevées que du côté froid. Cependant, en chiffre absolu le froid est plus meurtrier que la chaleur. La mortalité associée au froid dépasse ainsi le cadre des quelques décès annuels par hypothermie des sans-abri. Des variations saisonnières avec un pic hivernal sont observées dans plusieurs pathologies, entre autres les maladies coronariennes, les accidents vasculaires cérébraux et les maladies respiratoires : la mortalité augmente de façon quasi linéaire à mesure que la température diminue. En janvier 1985, la France a connu une vague de froid sans précédent ayant entraîné une surmortalité importante (+13%), principalement par infarctus du myocarde (+17%), accidents vasculaires cérébraux (+54%) et pneumonies (+208%).

L’être humain se protége contre le froid grâce à des mécanismes physiologiques endogènes thermorégulateurs mettant en jeu les systèmes nerveux, endocrinien, cardiaque et respiratoire. Les pertes de chaleur lorsque la température ambiante est basse augmentent pour un ratio surface corporelle/masse corporelle élevée (cas des enfants). Le vent est aussi un facteur de convection entraînant une augmentation des transferts de chaleur. Ainsi, un vent de 90km.h-1 associé à une température de -10°C entraîne la même sensation qu’une température de -30°C par temps calme. Cet effet du vent est quantifié par la notion météorologique de refroidissement éolien, pour laquelle il existe plusieurs définitions mathématiques.

Des effets néfastes pour la santé apparaissent si le système thermorégulateur est déficient ou si le stress thermique est trop important. La vasoconstriction et les phénomènes associés peuvent aboutir à une rupture des plaques d’athérome et ainsi favoriser la thrombose artérielle. Au niveau des artères coronaires, le spasme lié au froid associé à une éventuelle thrombose et à l’augmentation des besoins en oxygène du myocarde favorise, chez le sujet à risque, la survenue ou l’aggravation d’une angine de poitrine, voire d’un infarctus du myocarde en cas de sténose complète de la lumière artérielle. Approximativement la moitié de la surmortalité hivernale est attribuable à la thrombose coronaire. L’intervalle entre une vague de froid et le retentissement sur la mortalité cardiovasculaire est de à 7 à 14 jours.

Au niveau cérébral, ces mêmes mécanismes (hypertension artérielle, hyperviscosité et thrombose) peuvent être à l’origine d’accidents vasculaires cérébraux, en particuliers de type ischémique.

S’il est admis depuis longtemps que les maladies respiratoires augmentent en hiver, l’étiopathogénie n’est toujours pas complètement élucidée. L’inhalation d’air froid irritant pour la muqueuse et le confinement de la population, propice à la propagation des germes, sont des explications possibles. Les infections respiratoires représentent environ 25% de la surmortalité hivernale. L’intervalle entre une vague de froid et le retentissement sur la mortalité respiratoire est de à 15 à 30 jours.

L’hypothermie touche majoritairement les sans-abri et les personnes sous l’emprise de psychotropes ou en état d’ivresse.

D’autres pathologies peuvent être rattachées au froid, entre autres les acrosyndromes, les maladies endocriniennes ou l’asthme. Bien que l’inhalation d’air froid soit un facteur déclenchant de crises d’asthme, il ne semble toutefois pas que le froid soit un facteur de risque majeur comparé à l’impact des infections bronchiques virales sur les asthmatiques.

Concernant les effets indirects du froid, il n’a pas été observé d’augmentation nette des fractures en période hivernale. De même, les accidents de la route sont moins nombreux en hiver. Au contraire, il y a un risque accru d’intoxications au monoxyde de carbone dues à des systèmes de chauffage déficients ou à des véhicules immobilisés par le froid.

En France, il n’existe pas de définition météorologique précise des notions de froid et de grand froid, bien que des seuils à -5 et -10°C aient été adoptés par le plan « urgence hivernale » du Secrétariat à la lutte contre la précarité et l’exclusion. Ce plan a pour objectif la prévention des hypothermies chez les personnes très désocialisées, grâce à un système de détection de ces personnes (maraude) et à leur prise en charge (centres d’hébergement).
A l’étranger, la prévention de la surmortalité hivernale est aussi axée sur la prévention des hypothermies et sur l’éducation de la population générale, à travers des conseils comportementaux simples.

A l’issue de cette bibliographie, les pathologies les plus préoccupantes en termes de santé publique semblent être les maladies cardiovasculaires, les infections respiratoires et l’asthme, les hypothermies et les intoxications au monoxyde de carbone. Pour chacune de ces pathologies, des populations particulièrement sensibles ont été identifiées et devront faire l’objet de recommandations particulières. Il s’agit des personnes âgées et des personnes souffrant de cardiopathies ischémiques pour les maladies cardiovasculaires, des insuffisants respiratoires et des asthmatiques pour les infections respiratoires, avec un intérêt spécial porté aux enfants asthmatiques. Les intoxications au monoxyde de carbone concernent la population générale et la population défavorisée. Les hypothermies concernent exclusivement les personnes défavorisées. La DGS a réuni un groupe de travail pour émettre des recommandations, au cours de l’hiver 2003-2004, pour chacune de ces pathologies.

Cependant, des interrogations persistent sur les liens entre le froid et la santé humaine ; elles portent sur le choix du meilleur indicateur biométéorologique (température absolue ou ressentie, autre variable), sur la relation entre cet indicateur et l’incidence de pathologies spécifiques, sur les groupes de population pour lesquels cette relation doit être étudiée, sur la spécificité géographique de ces relations, enfin sur le rôle des tiers facteurs : épidémies hivernales, pollution atmosphérique, aspects psycho-sociaux, diminution hivernale de la luminosité et de la durée du jour. Elles justifient des études complémentaires dont l’un des objectifs consistera à déterminer si les pathologies liées au froid sont évitables et, si oui, par quels moyens de surveillance, d’alerte et de prévention.


A literature review has been realised to investigate the sanitary effects that may result from cold exposure. Several studies reveal a V-shape relationship between the ambient temperature and the mortality, the slope being steeper for warm temperatures. Yet, the cold is more lethal than the warm. Seasonal variations with a winter peak have been observed for several diseases, such as coronary diseases, cerebro-vascular accidents and respiratory diseases. The mortality increases linearly as the temperature decreases. In January 1985, France experienced an unusual cold spell, responsible for an important excess mortality (+13%), mainly through myocardial infarctions (+17%), cerebro-vascular accidents (+54%° and pneumonias (+208%).

The human body protects itself against the cold thanks to a set of thermo regulator physiological mechanisms. They involve the nervous system, the endocrinal system and the respiratory system. Children are more at risk since they have a higher body surface/ weight ratio, which increases the heat loss. Wind is also a convection factor that increases the heat loss. For instance, a 90km.h-1 wind associated to an ambient temperature of -10°C gives the same sensation of cold as an ambient temperature of -30°C without wind. This cooling effect of the wind is quantified by the meteorological wind-chill, for which different formulations are available.

Adverse health effects occur when the thermo regulator system is deficient or when the thermal stress is too high. Vasoconstriction and the associated phenomena can lead to atheromatous heart diseases and to thrombosis. Cold creates a spasm in the coronary arteries and increases the oxygen demand of the myocardium. This can favour the occurrence or the aggravation of an angina pectoris or a myocardial infarction. About half of the winter excess mortality can be attributed to coronary thrombosis. The lag between a cold spell and its impacts on the cardiovascular excess mortality varies from 7 to 14 days. The same mechanisms (arterial hypertension, hyper viscosity and thrombosis) can lead to strokes. It is well known that respiratory diseases increase through winter, but the underlying causes are still under study. A possible cause is the inhalation of cold air that irritates the mucosa. Respiratory infections represent about 25% of the winter excess mortality. The lag between a cold spell and its impacts on the respiratory mortality varies from 15 to 30 days. Hypothermia is of special concern for the homeless and for alcohol or drug-addicted peoples. Other pathologies are linked to cold exposure, among which the peripheral vascular diseases, the endocrinal diseases and the asthma. Carbon monoxide poisoning happens to be the main indirect adverse effect of cold.

In France, no meteorological definition of cold and extreme cold is available. An emergency plan toward homeless people has set threshold temperatures to -5 and -10°C. Abroad, the prevention of winter excess mortality is based on the prevention of hypothermia and on education, providing basic advices to the population.

Finally, the major pathologies in term of public health are the cardiovascular diseases, the respiratory diseases, the hypothermia and the carbon monoxide poisoning. Population at risk have been identified and will receive special attentions; the actions will be centred on the elderly, the patients with ischemic diseases; chronic respiratory diseases or asthma. Yet, the links between cold and human health are still under question. It is important to work on the definition of the best wind-chill indicator, the relationships between the wind-chill and the morbidity, the geographical specificity of these relationships, and the importance of confusing factors. Confusing factors include outbreaks, air pollution, physiological, psychological and sociological impact of winter. Further studies will have to determine if the excess mortality associated with cold is preventable.

Keywords : cold spell, winter mortality, cardiovascular diseases, strokes, respiratory diseases, asthma, wind chill.

 

 

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Institut de veille sanitaire
Mise en ligne le 9 avril 2004

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