Page 9 : Recommandations pour la qualité de l'eau potable au Canada : document technique – l'ammoniac

Partie II. Science et considérations techniques - suite

8.0 Cinétique et métabolisme

Il existe des indications selon lesquelles l'ammoniac est absorbé lors de l'exposition par inhalation et par voie orale à ce produit. L'ammoniac, qu'il soit ingéré à partir de sources exogènes ou qu'il soit produit de manière endogène dans le tube digestif, est en grande partie absorbé. On dispose de très peu de données sur la distribution de l'ammoniac après exposition par inhalation et par voie cutanée à ce produit. Une portion substantielle de l'ammoniac est métabolisée dans le foie, où il est transformé en urée et en glutamine. L'ammoniac ou l'ammonium qui atteint les tissus est consommé par l'acide glutamique, qui est un intermédiaire dans d'autres réactions. L'ammoniac qui passe dans la circulation sanguine chez les mammifères est excrété principalement par voie urinaire; des quantités minimes de ce composé sont excrétées par les matières fécales et l'air exhalé. Il existe des données sur la distribution de l'ammoniac après exposition par voie orale à cette substance, mais aucune donnée quantitative n'a été publiée sur la distribution de l'ammoniac après exposition par inhalation ou par voie cutanée à ce produit (U.S. EPA, 1989; ATSDR, 2004).

8.1 Absorption

Chez les humains, l'ammonium est principalement produit de manière endogène dans le tube digestif (4 200 mg/jour en moyenne), une grande partie provenant de la dégradation, par les bactéries, des composés azotés présents dans la nourriture ingérée. Cette substance est synthétisée ou libérée à plus de 70 % dans le côlon et son contenu fécal (Summerskill et Wolpert, 1970). Environ 99 % de l'ammonium d'origine endogène est absorbé. Bien que de faibles concentrations d'ammonium soient normalement présentes dans le plasma, les données sur les humains et les animaux montrent qu'une petite portion seulement de l'ammonium absorbé à partir du tube digestif atteint la circulation systémique sous forme de composés d'ammoniac ou d'ammonium. Il est plutôt absorbé par la veine porte hépatique directement dans le foie, où il est en majorité converti en urée et en glutamine chez les individus en santé (Brown et coll., 1957; Salvatore et coll., 1963; Summerskill et Wolpert, 1970; Pitts, 1971). L'analyse du plasma prélevé chez 10 jeunes sujets mâles en santé a révélé une concentration moyenne en ammonium d'origine endogène de 39 µg/100 mL (Brown et coll., 1957). L'analyse de l'urée urinaire prélevée chez des sujets après administration par voie orale d'une solution de chlorure d'ammonium marquée au 15N a indiqué que 30 à 65 % de l'azote radioactif administré avait été absorbé et métabolisé (Richards et coll., 1975; Metges et coll., 1999).

L'information dont on dispose sur l'exposition à l'ammoniac exogène par voie orale provient principalement de rapports sur des cas où des individus avaient avalé de l'ammoniac à usage domestique. Des études révèlent une absorption de l'ammoniac par voie orale, mais peu fournissent des données quantitatives. À titre d'exemple, on a détecté des concentrations d'ammonium respectivement de 153 et de 33 ppm dans l'estomac et le sang d'un homme mort après avoir ingéré une quantité inconnue de solution d'hydroxyde d'ammonium (Klendshoj et Rejent, 1966). Dans une étude menée sur des volontaires ayant ingéré approximativement 15 mg NH4+/kg p.c./jour en dose unique, on a observé une hausse de 33 % des concentrations d'ammonium dans le sang artériel par rapport aux concentrations à jeun chez 11 des 20 sujets, tandis que les concentrations d'ammonium avaient augmenté d'environ 150 % dans le sang artériel chez les patients cirrhotiques, avant un retour lent aux valeurs normales (Conn, 1972).

Des études sur l'exposition par inhalation menées sur des humains (Silverman et coll., 1949; Landahl et Hermann, 1950) et des animaux (Boyd et coll., 1944; Dalhamn, 1963; Egle, 1973) semblent indiquer que l'ammoniac demeure principalement dans les voies respiratoires supérieures, et que seule une faible fraction est absorbée dans le sang. Des études sur des animaux laissent également supposer qu'un mécanisme de réponse adaptative pourrait être activé par une exposition à long terme (Schaerdel et coll., 1983).

Aucune donnée quantitative pertinente sur l'absorption de l'ammoniac par voie cutanée n'a été trouvée dans la littérature.

8.2 Distribution et métabolisme

Aucune donnée quantitative sur la distribution et le métabolisme de l'ammoniac d'origine chez les humains n'a été recensée dans la littérature. L'ammoniac joue un rôle dans le maintien de l'équilibre acido-basique dans les tissus chez les mammifères. L'équilibre dynamique entre l'ion ammonium et l'ammoniac en solution aqueuse dépend du pH. Par exemple, à pH physiologique (~ 7,4), l'hydroxyde d'ammonium se trouve à 99 % sous forme d'ammonium, mais seulement 50 % serait sous forme ionisée à pH 9,25 (ATSDR, 2004). On sait que l'ammoniac non ionisé (NH3) se diffuse librement, tandis que l'ammonium le fait moins facilement, et est donc en majeure partie confiné au compartiment extracellulaire (Stabenau et coll., 1958).

Les données sur l'exposition par voie orale chez les humains montrent clairement que l'ammoniac pénètre dans la circulation portale et est acheminé vers le foie. Les produits du métabolisme de premier passage de l'ammoniac les plus abondants sont l'urée et la glutamine (Fürst et coll., 1969; Pitts, 1971; Conn, 1972), comme il a été démontré dans le cas de l'ammoniac d'origine endogène (Summerskill et Wolpert, 1970; Pitts, 1971). L'ammoniac et l'ammonium peuvent être rapidement convertis en glutamine dans le cerveau et d'autres organes et tissus (Takagaki et coll., 1961; Warren et Schenker, 1964). L'azote est libéré par la glutamine dans les tissus et est utilisé pour la synthèse des protéines au besoin (Duda et Handler, 1958; Vitti et coll., 1964; Fürst et coll., 1969; Richards et coll., 1975). Chez des rats hypophysectomisés ayant reçu du citrate de [15N]-ammonium par voie orale (gavage), on a trouvé des protéines radiomarquées dans le foie, les reins, la rate, le cœur et les muscles squelettiques 6 à 72 heures après l'administration (Vitti et coll., 1964). L'administration d'un sel d'ammonium à des humains par gavage a entraîné une augmentation correspondante de la concentration d'urée dans le sang sortant du foie (Fürst et coll., 1969). Les données dont on dispose sur la distribution de l'ammoniac d'origine endogène semblent indique que la portion de l'ammoniac absorbée par inhalation serait distribuée dans tous les compartiments du corps par le sang, pour y être ensuite utilisé dans la synthèse des protéines ou comme tampon, et que l'excès serait éliminé par excrétion urinaire ou par conversion en glutamine et en urée dans le foie. Si des quantités constituant une surcharge pour les organes sont présentes, l'ammoniac est redistribué dans d'autres tissus, et on sait que sa détoxification peut avoir lieu dans le cerveau (Takagaki et coll., 1961; Warren et Schenker, 1964).

Aucune donnée quantitative sur la distribution de l'ammoniac après exposition par voie cutanée n'a été relevée dans la littérature.

Il n'existe pas de données publiées sur le transfert de l'ammoniac au fœtus par le placenta chez les femmes enceintes ni sur le transfert de cette substance par le lait maternel chez les femmes qui allaitent. Cependant, on a observé l'absorption d'ammoniac par le cordon ombilical chez les agneaux (Marconi et coll., 1989).

8.3 Excrétion

Chez les sujets humains en santé, l'ammoniac est métabolisé de manière efficace par le cycle de l'urée, principalement dans le foie, et est éliminé par l'urine et les matières fécales (Fürst et coll., 1969; Richards et coll., 1975). Une étude de portée limitée sur l'exposition humaine à de l'ammoniac radiomarqué au 15N dans l'eau potable a montré que 25 % de la dose initiale était excrétée par voie urinaire dans les 6 heures suivant l'exposition, et environ 72 %, dans les 3 jours suivant l'exposition (Fürst et coll., 1969). De faibles quantités d'azote radiomarqué ont aussi été excrétées sous forme d'urée dans les matières fécales (Richards et coll., 1975). Ces données concordent avec les données sur l'excrétion de l'ammoniac d'origine endogène (Summerskill et Wolpert, 1970).

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