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Toxicologie nucléaire environnementale et humaine
la chaîne alimentaire. Cependant, le taux de transfert du sol aux plantes dépend
de nombreux facteurs (type de sols et de plantes, pH, utilisation d engiais, météorologie, etc.) et n’est prédictible qu’après l’acquisition de données expérimentales
(cf. partie 1, chapitre 2).
Les modèles les plus simples utilisés pour décrire l’accumulation des radionucléides chez divers organismes, en grande partie non humains, sont les modèles
à compartiments (Garnier-Laplace et al., 1997). Pour ces modèles, l’organisme et
son environnement sont chacun représentés par un ou plusieurs compartiments
entre lesquels ont lieu des échanges décrits par des cinétiques de premier ordre;
ces compartiments ont en général une faible représentativité physiologique ou
anatomique mais caractérisent simplement les dynamiques des substances. Sur
la base de ces modèles, la variation de la concentration C (t) du radionucléide au
cours du temps peut être décrite comme la résultante de l’assimilation et de l’élimination (pour les m compartiments de l’organisme considéré) :
=
(eq.D
dt zt dt z?
La vitesse d’assimilation est définie pour chaque compartiment z par une
constante cinétique
(mL-g-1j-1, ou Bq-g-1 de tissu-j-1 par Bq-mL-1 d’eau) multipliée par la concentration en radionucléide dans l’eau Cw (Bq-mL-1). La vitesse
d’élimination est définie par une constante cinétique X. (j-1) multipliée par la
concentration en radionucléide (Bq-g-1 poids frais) dans le compartiment i.
Le facteur de bioconcentration (BCF) à l’équilibre peut alors être calculé à
partir de l’équation 1 comme suit :
= 0 et au final BCF = ^ = Y T
(eq,2)
dl
C„.
ZT\
La période biologique est calculée selon :
Th ln<2)
z
Lb - -y(eq.3)
D autres modèles plus mécanistiques sont également largement utilisés, il s’agit ?
des modèles PBPK (Physiologically Based Pharmaco Kinetic model), utilisés 5
aussi bien pour les organismes non humains que pour l’homme (Lien et al., 1994; j
Nichols et al., 1994; Garnier-Laplace et al., 2000). Ils définissent l’organisme |
en termes d anatomie, de physiologie et de biochimie. Chaque compartiment ■
correspond à un tissu ou organe ayant des caractéristiques cinétiques similaires, j
Le transfert de contaminants entre compartiments est réalisé grâce au flux S
sanguin. Ces modèles sont composés d'un ensemble d’équations différentielles |
résolues simultanément par intégration numérique. À l’inverse de la modélisa- -
tion pai compartiments classiques (basée sur la détermination des volumes des |
compartiments et des cinétiques associées de façon totalement empirique, où les ?
imitations de 1 ajustement du modèle ne permettent d’identifier que deux à trois 0
Toxicologie nucléaire environnementale et humaine
la chaîne alimentaire. Cependant, le taux de transfert du sol aux plantes dépend
de nombreux facteurs (type de sols et de plantes, pH, utilisation d engiais, météorologie, etc.) et n’est prédictible qu’après l’acquisition de données expérimentales
(cf. partie 1, chapitre 2).
Les modèles les plus simples utilisés pour décrire l’accumulation des radionucléides chez divers organismes, en grande partie non humains, sont les modèles
à compartiments (Garnier-Laplace et al., 1997). Pour ces modèles, l’organisme et
son environnement sont chacun représentés par un ou plusieurs compartiments
entre lesquels ont lieu des échanges décrits par des cinétiques de premier ordre;
ces compartiments ont en général une faible représentativité physiologique ou
anatomique mais caractérisent simplement les dynamiques des substances. Sur
la base de ces modèles, la variation de la concentration C (t) du radionucléide au
cours du temps peut être décrite comme la résultante de l’assimilation et de l’élimination (pour les m compartiments de l’organisme considéré) :
=
(eq.D
dt zt dt z?
La vitesse d’assimilation est définie pour chaque compartiment z par une
constante cinétique
(mL-g-1j-1, ou Bq-g-1 de tissu-j-1 par Bq-mL-1 d’eau) multipliée par la concentration en radionucléide dans l’eau Cw (Bq-mL-1). La vitesse
d’élimination est définie par une constante cinétique X. (j-1) multipliée par la
concentration en radionucléide (Bq-g-1 poids frais) dans le compartiment i.
Le facteur de bioconcentration (BCF) à l’équilibre peut alors être calculé à
partir de l’équation 1 comme suit :
= 0 et au final BCF = ^ = Y T
(eq,2)
dl
C„.
ZT\
La période biologique est calculée selon :
Th ln<2)
z
Lb - -y(eq.3)
D autres modèles plus mécanistiques sont également largement utilisés, il s’agit ?
des modèles PBPK (Physiologically Based Pharmaco Kinetic model), utilisés 5
aussi bien pour les organismes non humains que pour l’homme (Lien et al., 1994; j
Nichols et al., 1994; Garnier-Laplace et al., 2000). Ils définissent l’organisme |
en termes d anatomie, de physiologie et de biochimie. Chaque compartiment ■
correspond à un tissu ou organe ayant des caractéristiques cinétiques similaires, j
Le transfert de contaminants entre compartiments est réalisé grâce au flux S
sanguin. Ces modèles sont composés d'un ensemble d’équations différentielles |
résolues simultanément par intégration numérique. À l’inverse de la modélisa- -
tion pai compartiments classiques (basée sur la détermination des volumes des |
compartiments et des cinétiques associées de façon totalement empirique, où les ?
imitations de 1 ajustement du modèle ne permettent d’identifier que deux à trois 0