Effect of aging on the concentrations of nitrous oxide in exhaled air
The Science of the Total Environment 208 (1997) 133–137 · 1997
Étude menée chez 222 sujets sains montrant la présence de N₂O à l’état basal dans l’air expiré et sa variation avec l’âge. Les concentrations, mesurées par spectroscopie infrarouge photoacoustique, atteignaient jusqu’à 1 670 ppbv. L’étude documente ainsi la mesure du N₂O dans des échantillons réels de souffle humain à des concentrations sub-ppm à ppm.
Ce que cette publication apporte
Étude menée chez 222 volontaires sains âgés de 5 à 85 ans montrant que du protoxyde d’azote peut être mesuré à l’état basal dans l’air expiré humain. Les auteurs utilisent un prélèvement télé-expiratoire et une analyse par spectroscopie infrarouge photoacoustique (IR-PAS). Les concentrations attribuées à l’air expiré s’étendent de 0 à 1 670 ppbv et présentent une association significative avec l’âge. L’étude apporte ainsi des données sur les concentrations basales de N₂O dans le souffle et sur leur variabilité interindividuelle.
Question étudiée
Le protoxyde d’azote est-il naturellement présent dans l’air expiré humain et sa concentration varie-t-elle avec l’âge ?
Méthode
Étude transversale portant sur 222 volontaires sains, hommes et femmes, âgés de 5 à 85 ans. L’air télé-expiratoire était recueilli à l’aide d’un échantillonneur alvéolaire séparant environ 400 mL d’espace mort avant collecte dans un sac étanche. Deux prélèvements étaient réalisés par sujet et analysés dans les 90 minutes. Le N₂O était mesuré par spectroscopie infrarouge photoacoustique (IR-PAS, Multi-Gas Monitor Type 1302, Brüel & Kjær) avec un filtre centré à 2215 cm⁻¹. La limite inférieure de détection était d’environ 100 ppbv. La concentration expirée était calculée relativement à celle de l’air ambiant.
Principaux résultats
Du N₂O a été détecté à au moins 100 ppbv au-dessus de l’air ambiant chez 131 des 222 participants (59 %). Les concentrations attribuées à l’air expiré s’étendaient de 0 à 1 670 ppbv, avec une moyenne de 330 ± 24,3 ppbv.
Une association statistiquement significative était observée entre l’âge et la concentration de N₂O dans l’air expiré (r = 0,40 ; p < 0,01). La proportion de sujets classés comme producteurs variait également significativement selon les groupes d’âge.
La proportion de producteurs était particulièrement élevée chez les sujets âgés : 88,6 % des participants de 60 ans ou plus dépassaient le seuil de 100 ppbv au-dessus de l’air ambiant, contre 43,8 % chez les 20–39 ans. Aucune différence significative liée au sexe n’était observée.
Portée du résultat
Ce que cette publication permet de conclure
Cette étude démontre que du N₂O peut être présent à l’état basal dans l’air expiré de sujets n’ayant pas reçu de N₂O dans le cadre de l’étude, à des concentrations allant jusqu’au domaine du ppm. Elle montre également qu’une technique infrarouge photoacoustique peut mesurer quantitativement ces faibles concentrations dans des échantillons réels de souffle humain lorsque les interférences liées notamment au CO₂ et à l’humidité sont maîtrisées. Elle documente enfin une variabilité interindividuelle importante et une association avec l’âge.
Ce qu’elle ne permet pas de conclure
L’étude ne porte pas sur une exposition ou une consommation récente de protoxyde d’azote et ne permet donc pas de déterminer une fenêtre de détection après usage. Elle n’évalue ni un dispositif de dépistage routier, ni la capacité à distinguer directement une exposition exogène d’une concentration basale, ni une relation entre concentration expirée et altération des capacités. Elle ne permet pas non plus d’établir avec certitude l’origine biologique du N₂O basal observé.
Limites
Étude ancienne, réalisée dans une population saine et sans exposition contrôlée au N₂O. Le seuil de détection d’environ 100 ppbv conditionne la définition des sujets « producteurs » et ne permet pas d’exclure la présence de N₂O à plus faible concentration chez les autres participants. La méthode nécessitait en outre un prétraitement des échantillons pour réduire les interférences de l’humidité et du CO₂. L’origine supposée microbienne du N₂O expiré n’est pas directement démontrée. Enfin, le protocole n’était pas conçu pour étudier la discrimination entre concentrations basales et concentrations consécutives à une consommation.
Mitsui T, Kato N, Shimaoka K, Miyamura M. Effect of aging on the concentrations of nitrous oxide in exhaled air. The Science of the Total Environment 208 (1997) 133–137. 1997.