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Situation des piqà»res et envenimations scorpioniques au Maroc : étude épidémiologique et analytique des facteurs de risque sur la période

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par Rachid HMIMOU
Université Ibn Tofail - Kénitra - Doctorat 2009
  

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SYNTHES BIBLIOGRAPHIQUE

SUR LE SCORPION

CHAPITR I

GENERALITES SUR LE SCORPIONISME

I. Paléontologie et répartition

Les Scorpions sont considérés, après les Limules, comme étant les plus grands des Arachnides (Brownell et Polis, 2001). Actuellement, les plus grands d'entre eux sont Hadogenes troglodytes (21cm) et Pandinus imperator (18 à 20 cm) (Farley, 2001). Les premiers scorpions fossiles dont l'apparition date du Silurien moyen (425 - 450 millions d'années (MA), étaient aquatiques ou du moins amphibiens (Cloudsley-Thomp son, 1992); ils ont évolués vers le milieu estuaire en fin de Silurien il y a 400 MA puis vers le milieu terrestre à partir de la fin du Dévonien et au début du Carbonifère (350 - 325 MA) (Brigg, 1987). Les scorpions actuels ressemblent très étroitement aux formes du Paléozoïque à l'exception des systèmes locomoteur et respiratoire qui ont dû s'adapter en raison de la migration vers le milieu terrestre (Lourenço, 1994). Les scorpions les plus anciens étaient déjà hautement spécialisés et leur évolution semble s'être arrêtée très tôt (Goyffon, 1984a). Ils ont peu changé depuis près de 400 MA, pour cette raison plusieurs auteurs considèrent ces animaux comme "fossiles vivants" ou "animaux panchroniques" par leur morphologie extrêmement conservatrice (Bradley, 1988).

Considérés comme des représentants typiques de la faune des déserts ou des semi-déserts chauds, les scorpions se montrent capables de coloniser les milieux les plus variés des régions tropicales ou tempérées jusqu'à 5000 m d'altitude (Goyffon, 1991).

Certaines espèces sont de véritables cavernicoles et peuvent vivre à 800 m de profondeur (Polis et Sissom, 1 990a). Cependant, ils ne s'étendent pas au delà des 50° au nord et au sud de l'équateur (Hutt et Hought, 1998).

II. Biologie des scorpions

1. Morphologie

Le corps d'un scorpion est divisé en trois parties : le céphalothorax (ou prosoma), le mésosoma et le métasoma (certains regroupent ces 2 dernières en abdomen ou opisthosoma) (Figure 1).

- Céphalothorax : il est recouvert dorsalement par la carapace (ou bouclier) qui porte 2 yeux médians et de 2 à 5 paires d'yeux latéraux plus petits. Ventralement, il porte quatre paires de pattes locomotrices et une paire de pédipalpes (ou pattes mâchoires). La bouche située en partie tout à fait antérieure est encadrée par une paire de chélicères.

- Mésosoma : partie avant de l'abdomen divisée en sept segments. Le premier contient les
organes sexuels qui débouchent ventralement sous l'opercule génital, le second porte les

peignes (organes sensoriels) et les 3 suivants portent une paire de poumons qui s'ouvrent ventralement par des stigmates.

- Métasoma : ou queue, divisée en cinq segments, le dernier portant l'anus et le telson qui est la vésicule à venin terminée par un aiguillon.

2. Habitat

Les scorpions sont des animaux thermophiles bien adaptés aux milieux désertiques (Warburg et Polis, 1990 ; Cloudsley-Thompson, 1993 ; Cloudsley-Thomp son et Lourenço, 1994). Ils vivent presque toujours en colonies non socialement organisées. Il s'agit d'une occupation de terrain de proche en proche car les jeunes s'éloignent peu du lieu de leur naissance et les adultes ne se déplacent jamais très loin (Millot et Vachon, 1949). Du fait qu'ils se caractérisent par une modeste capacité de déplacement, les scorpions sont de bons indicateurs biogéographiques. Ce mode de déplacement est attribué essentiellement à leur dépendance stricte de micro-habitats particuliers (Brownell, 2001). Actuellement, ils sont en bonne position pour les études de la biodiversité avec des implications directes dans les programmes de conservation (Goyffon, 1991 ; Lourenço, 1991).

3. Comportement

Les scorpions sont d'un naturel craintif et peuvent piquer lorsqu'ils sont dérangés ou malmenés. Ils ne sont actifs que pendant la belle saison. Leur vie est considérablement ralentie pendant l'hiver. Du fait qu'ils sont photophobes, sensibles aux rayonnements visibles, ils restent toute la journée cachés sous les pierres, dans des terriers ou sous 1es écorces d'arbres, et leurs piqûres sont essentiellement nocturnes. Certains s'abritent à l'intérieur des habitations humaines. La photo-réception se produit dans les yeux latéraux de la plupart des espèces de scorpions alors que les yeux médians sont généralement moins sensibles à la lumière (Warburg et Polis, 1990). Plusieurs espèces de scorpions restent relativement inactives dans leurs terriers pendant 92 à 97 % de leur vie (Polis, 1 990a).

4. Régime alimentaire, prédation et parasitisme

Les scorpions, animaux à digestion externe très lente (Quinlan et al., 1995), sont généralement arthropophages (Mc Cormick et Polis, 1990). Ils se nourrissent de proies vivantes ou fraîchement tuées, essentiellement d'insectes (petits coléoptères, papillons, criquets, sauterelles, fourmis...), de crustacés (cloportes), d'arachnides (araignées, opilions...) et d'autres arthropodes (Williams, 1987). Le cannibalisme est un phénomène commun chez les scorpions (Polis et Mc Cormick, 1987).

Cependant, certaines espèces peuvent se nourrir de petits vertébrés (reptiles et rongeurs) (Mc Cormick et Polis, 1990). Dès qu'une proie se trouve à sa portée, le scorpion la happe et l'immobilise avec ses pinces. Tantôt il peut la dévorer sans défense. Econome de venin, il attend prudemment l'effet de la première piqûre avant d'intervenir à nouveau. Les prédateurs

de ces animaux incluent par ordre d'importance, les oiseaux, les lézards, les mammifères (singes), les amphibiens, les serpents, les arachnides et les insectes (Cloudsley-Thompson, 1992). Les scorpions sont généralement parasités par des nématodes (larves de Mermithidae) au niveau des cavités du mésosome et du métasome ; et des acariens (Acaridae, Pterygosomidae,...) au niveau des peignes et la membrane articulaire de la chitine (Mc Cormick et Polis, 1990).

5. Reproduction

Les scorpions sont des animaux ovovivipares ou vivipares (Bradley, 1988 ; Polis et Sissom, 1 990a ; Farley, 2001). La période de gestation s'étend de 3 à 18 mois et la maturité sexuelle est atteinte après 6 à 96 mois soit après 5 à 7 mues (Bradley, 1988). La portée peut contenir de 6 à 105 jeunes (Williams, 1987). Juste après la mise, les petits scorpions s'installent côte à côte sur le dos de la mère et y restent de 1.5 à 10 jour (Polis et Sissom, 1990) jusqu'à subir la première mue après laquelle ils sont capables de subvenir seuls à leurs besoins et mener une vie entièrement indépendante.

6. Particularités

Les scorpions sont caractérisés par une longévité élevée. La plupart d'entre eux peuvent vivre de 2 à 10 ans mais quelques espèces peuvent atteindre 25 ans ou plus d'existence (Polis et Sissom, 1990). Une des propriétés les plus remarquables des scorpions est leur capacité de devenir fluorescents quand ils sont éclairés par de la lumière ultraviolette.

En général, d'après leurs stratégies biodémographiques, ces arachnides peuvent être divisées en deux groupes (Polis, 1990):

- espèces à stratégies opportunistes (R - sélection) pour la plupart des Buthidae, - espèces à l'équilibre ou (K-sélection) pour la plupart des non-B uthidae.

Une des caractéristiques physiologiques des scorpions et leur résistance à toutes les formes d'agressions de l'environnement (thermique, jeune, déshydratation, asphyxie, infections bactériennes, irradiations ionisantes) leur conférant une véritable indépendance à l'égard du milieu extérieur (Goyffon, 1991).

III. Envenimation scorpionique

L'envenimation scorpionique est un problème de santé publique fréquent dans les zones
tropicales sèches et subtropicales d'Afrique du nord, du Moyen Orient, d'Amérique Centrale
et d'Amérique du sud (Figure 2). Quelques cas d'envenimations par des scorpions importés

ont été signalés dans des régions ou le scorpionisme ne constitue pas un problème de santé publique (Goyffon, 1984b).

Tous les Scorpions dangereux font partie de la famille des Buthidae (Francke, 1982); sauf à Madagascar et en Australie où les Buthidae autochtones ne posent pas de problèmes médicaux particuliers (Goyffon et Heurtault, 1995). Les espèces dangereuses appartiennent aux genres Centruroides et Tityus en Amérique latine et centrale et aux genres Androctonus, Buthacus et Leiurus en Afrique du nord et au Moyen Orient (Francke, 1982).

Limit of distribution

< 1 1 à 100 > 100

Figure 2 : Répartition géographique mondiale des scorpions. (Khattabi A. et al. 2009)

1. Appareil venimeux

Les scorpions sont définis, sans ambiguïté, avec la vésicule à venin située à l'extrémité de la queue prolongée par un aiguillon permettant l'inoculation du venin (Figure 3). Cette vésicule renferme deux glandes oblongues symétriques par rapport au plan sagittal logées dans le dernier segment caudal, lequel se termine par un aiguillon arqué robuste et très acéré. Chaque glande est munie de son propre canal dont l'orifice est situé plus ou moins latéralement dans la portion subterminale de l'aiguillon. Chaque glande est constituée d'un épithélium glandulaire à cellules apocrines associé à des cellules myoépithéliales et à du tissu conjonctif (Goyffon et Kovoor, 1978). Cet épithélium est entouré d'une musculature puissante permettant l'éjection du venin ce qui permet au scorpion de doser la quantité de venin à inoculer (Goyffon et Heurtault, 1995).

Tubercule

Vésicule

Aiguillon

Vue dorsale Vue latérale Vue ventrale

Figure 3: Anatomie du Telson

2. Venin et toxicité

Le scorpion se sert souvent de son venin pour paralyser les grandes proies mais aussi pour se défendre. L'inoculation est contrôlée par l'animal de sorte que toute piqûre ne signifie pas obligatoirement injection de venin. Ce dernier peut être composé, en plus de la fraction toxique, de diverses substances telles les phospholipases, acétylcholinestérase, hyaluronidase, sérotonine (Loret et Hammock, 2001). En effet, le venin de scorpion est un mélange complexe de substances, et chaque espèce possède un mélange unique (Gouge, 2001). Dans les situations expérimentales, le venin du scorpion peut être extrait de trois façons (Mabrouki, 1976) :

- attouchement manuel

- décharges électriques par courant de faible intensité

- broyage du telson préalablement amputé et desséché

C'est un liquide visqueux, ombré, qui jauni à la lumière en gardant toutes ses propriétés. Son aspect est granuleux, la substance active est soluble dans l'eau, l'eau salée et la glycérine, et insoluble dans les solvants neutres : alcool méthylique, éther, acétone, chloroforme, huile... (Vachon, 1952). Il est sans saveur, acide aux réactifs, très irritant pour les muqueuses et les tissus, il résiste au chauffage et sa toxicité ne disparaît complètement qu'après un chauffage à 100°C pendant 90 minutes (Sdaiki, 1994).

L'étude comparative de la toxicité du venin des principaux scorpions du Maroc entreprise par Charnot et Faure (1934) a révélé que :

- un scorpion n'inocule pas toujours la même quantité de venin

- il n'épuise jamais sa réserve en une seule fois

- le venin extrait totalement électriquement révèle des modifications de consistance et d'aspect.

- un temps de régénération du venin est nécessaire.

De plus, la toxicité du venin dépend de la variété, de la taille, de l'âge et de la nutrition du scorpion. Elle dépend également des conditions climatiques où il vit (Couraud et al., 1982 ; Ismail 1994).

Feuillet â

Feuillet á

Pont dissulfure

Figure 4: Structure d'une toxine de scorpion déterminée par résonance magnétique

2.1. Classification des toxines de scorpion

Les toxines du scorpion peuvent être classées en 4 classes distinctes selon leur physiologie et leur mode d'action :

· Les toxines agissant sur les canaux sodiques, les premières à être identifiées dans le dépendant du potentiel membranaire des cellules excitables, formées de 60-70 résidus d'acide aminé relié par 4 ponts dis sulfures. Cette longue chaîne active ou inactive les canaux Na+ (Possani, 1999). Il a été établit que les neurotoxines actives sur les canaux sodium sont les responsables quasi exclusives de la symptomatologie de l'envenimation, les toxines actives sur les canaux potassium pourrait potentialiser l'effet des premières. (Devaux et al., 2002 ; Goyffon, 2002).

· Les toxines agissant sur les canaux potassiques subdivisées en 3 sous classes : - La classe á-KTx est formée de 23-40 résidus d'acide aminé relié par 3 à 4 ponts dissulfures. - La classe â-KTx est constituée de 60-64 résidus d'acides aminés reliés par 3 ponts dis sulfures.

- La classe ã-KTx est constituée du peptide nommé Erg- Tx1 (Tytgat, 1999).

Les toxines actives sur les canaux potassium, isolées pour la première fois du venin du scorpion Leiurus quinquestriatus hebraeus, présentent une spécificité vis à vis des insectes et sans effets sur les mammifères.

· Les toxines agissant sur les canaux chloriques à 35-37 résidus d'acide aminés reliés par 4 ponts dissulfures.


· Les toxines agissant sur les canaux calciques sont formées de 33 et 27 résidus d'acide aminés. La chlorotoxine isolée de Leiureus quinquestriatus montre une grande homologie avec les toxines courtes des insectes.

Les toxines agissant au niveau des canaux calciques et chloriques ont été isolées du venin du scorpion Pandinus imperator mais ne semblent pas avoir d'effet toxique sur les mammifères (Goyffon et Heurtault, 1995).

2.2. Mécanisme d'action

Les neurotoxines actives sur les mammifères agissent sur les neurones périphériques selon deux mécanismes différents:

- Toxines á : potentiel dépendantes, ne modifient pas le potentiel d'ouverture du canal sodium, mais induise un ralentissement du potentiel de fermeture;

- Toxines â : agissent sur le potentiel d'ouverture du canal sodium. Leur liaison au récepteur est indépendante du potentiel de membrane.

Le site de fixation de ces deux types de toxines est différent, le site 3 pour les toxines á, le site 4 pour les toxines â. (Goyffon, 2002)

2.3. Toxicocinétique

Le venin injecté par voie intramusculaire se résorbe rapidement avec une forte constante d'absorption (Ka), le pic sérique maximal (Tmax) est atteint au bout d'une minute avec une concentration sanguine maximale et optimale.

L'injection intra-cutanée du venin scorpionique chez le lapin a montré que le taux d'absorption est de 70% dans la circulation sanguine au bout de 1 5mn. (Ismail, 1994)

Sa biodisponibilité est faible montrant la forte distribution du venin au niveau tissulaire. La durée d'élimination est de 4 à 13 heures pouvant être détectable par radioactivité jusqu'à la 36ème heure après l'injection. La demi-vie est de l'ordre de 24 heures. La longue durée du venin dans le corps peut expliquer l'augmentation du risque d'intoxication (Ismail, 1994).

Une étude menée par l'équipe de Murugesan (1999) utilisant un élément chimique radioactif le Tc99m a pu mettre en évidence la distribution du venin dans les différents organes en fonction du temps. (Figure 5)

Ainsi 5 minutes après l'injection du venin marqué par l'élément radioactif, 29.5% passe dans le sang et chute à 6.19% après 3 heures, 10.4% dans le foie et chute à 8.3% après 3 heures, 11.5% dans les reins puis atteint son maximum de 31.9% après 30 min. La rétention du venin marqué au Tc99m par le rein a été observée jusqu'à 24 h. La concentration du venin dans l'estomac et la thyroïde a été insignifiante. La concentration maximal dans l'intestin grêle était

à 14.5% 3 heures après l'injection, et dans le gros intestin était à 13.3% 24 heures après l'injection.

Figure 5 : Distribution du venin marqué au Tc99m dans les différents organes (Murugesan, 1999).

IV. Physiopathologie

Malgré d'importantes différences entomologiques entre les nombreuses espèces de scorpion, il existe une grande homologie des effets toxiques de leur venin et de leurs structures antigéniques.

1. Action cellulaire

Les toxines du venin ont une action directe sur les cellules membranaires induisant un changement du potentiel d'action transmembranaire en agissant sur la perméabilité des canaux ioniques (Possani et al. 1999) ce qui engendre une dépolarisation durable du système nerveux. Les expériences de Cheymol (1973) sur trois scorpions de la famille des Buthidaes ont montré que leurs venins avaient une triple action au niveau neuromusculaire:

· Une augmentation de l'amplitude de la contraction des fibres musculaires.

· Une contracture suivie par une ou plusieurs autres, spontanées si la dose de venin est suffisante.

· Une paralysie secondaire après chaque contracture, d'abord réversible puis de moins en moins.

Ces venins n'agissent pas au niveau des terminaisons nerveuses ou des plaques motrices. Ils agissent sur la fibre musculaire et sur les fibres nerveuses au niveau des zones démyélinisées.

L'augmentation d'amplitude initiale est due en partie à la décharge de catécholamines induites par le venin mais également à une accumulation de calcium à la suite des modifications de la perméabilité membranaire. Quant à la paralysie secondaire, elle serait due à une fuite de potassium, conséquence de la dépolarisation prolongée correspondant à la contracture. L'augmentation de la concentration du potassium extracellulaire, par une dépolarisation excessive, engendre une diminution des protéines d'actions et un allongement de la période réfractaire.

2. Action sur le système nerveux central

L'injection expérimentale de venin purifié dans les ventricules cérébraux chez le chat, le lapin et le rat entraîne des manifestations très variés d'excitation du système nerveux: état d'agitation, tremblement, mouvement anormaux, convulsion, hyperthermie et troubles respiratoires (Osman et al., 1973). Le système nerveux autonome semble particulièrement mis en jeu.

La stimulation du système nerveux autonome avec une prédominance de la stimulation du système sympathique engendre la libération massive dans le tissu des catécholamines (Ismail, 1999), corticoïdes et prostaglandines induisant la libération des médiateurs de l'inflammation comme IL6 (Krifi et al., 1998; Hammoudi-Triki et al., 2004) et IL10, TNFá (Ismail et al., 1994).

Le système parasympathique est aussi mis en jeu par le biais de la libération de l'acétylcholine (Amitai, 1998).

Les expériences de Clot-Faybesse (2001) sur les rats par injection du venin d'Androctonus australis hector suggère la non implication du système supra-thoracique dans les manifestations neurotoxiques du venin.

Les toxines se fixent sur les centres supérieurs et principalement sur les centres bulbaires pouvant entraîner une agitation intense, délire, et dérèglement thermique (particulièrement fréquent et grave chez l'enfant), vomissent et diarrhées.

3. Action sur le système cardiovasculaire

Les réactions du système cardiovasculaire au cours de l'envenimation scorpionique ont été à l'origine de beaucoup de publications. Les signes particuliers sont des perturbations de la tension, des anomalies de l'électrocardiogramme et l'oedème pulmonaire.

Les toxines du scorpion agissent sur le système cardiovasculaire par deux actions (Bensalah et al., 1978) :

3.1. Action indirecte au niveau des ganglions sympathiques avec deux phases

- Première phase: le venin agit au niveau des terminaisons nerveuses présynaptiques ganglionnaires. Il s'ensuit une stimulation des deux branches du système nerveux autonome avec une prédominance pour le système sympathique (Gonzalez-Romero, 1991). Cela déclenche donc une libération d'acétylcholine au niveau des terminaisons nerveuses sympathiques et des surrénales entraînant une hypertension artérielle. En plus de cette augmentation de la pression artérielle, la décharge de catécholamines entraîne une vasoconstriction périphérique et un effet inotrope positif avec une prédominance de dysfonctionnement du ventricule gauche apparent en échocardiographie (Kumar, 1992; Hering, 1993).

- Deuxième phase: se traduit par un blocage ganglionnaires qui est partiellement responsable de la phase d'hypotension par inhibition du tonus vasculaire. (Karnad, 1998).

3.2. Action directe sur le coeur

- Effet inotrope négatif avec bradycardie et arythmie. Cet effet "toxicardique" met en jeu les récepteurs intracardiaques muscariniques et surtout â-adrénergiques ce qui engendre une fibrillation ventriculaire (Shapira ,1998).

- Effet hémodynamique: dans les cas graves le venin de scorpion entraîne une forte hypertension artérielle progressive pouvant entraîner la mort. Cette hypertension est suivie d'un collapsus avec défaillance myocardique et une vasoconstriction périphérique.

4. Action sur le système respiratoire

4.1. Oedème pulmonaire

La physiopathologie de l'oedème du poumon secondaire à l'envenimation scorpionique est complexe du fait de l'interaction de nombreux facteurs. Rossi et al (1974) sont les premiers à proposer un mécanisme de l'oedème pulmonaire induit par le venin de Tityus serratus. Ils ont trouvé un sévère endommagement dans la structure des capillaires alvéolaires, suggérant une destruction des cellules de l'endothélium pulmonaire.

Nouira et al. (1996) démontrent l'origine hémodynamique de l'oedème pulmonaire en observant une élévation significative de la pression artérielle d'occlusion et une diminution du volume d'éjection systolique et un échec du ventricule gauche dans huit cas successifs d'oedème pulmonaire.

Suite à des expériences faites sur le poumon du lapin in vivo et sur un coeur isolé, d'Suze et al. (2003) ont pu montrer que l'oedème pulmonaire est induit par un mécanisme indirect comprenant une cascade de coagulation par action du venin de Tityus discrepans.

4.2. Troubles respiratoires

Chez l'animal, l'envenimation entraîne des troubles respiratoires à type de tachypnée, irrégularité respiratoire et insuffisance respiratoire aiguë. Chez l'homme la dyspnée est le caractère commun chez tous les cas d'envenimations scorpioniques.

V. Clinique

Les manifestations cliniques sont très variées. Certaines dominent par leur grande fréquence (douleur et état d'agitation) ou leur gravité (oedème pulmonaire ou collapsus vasculaire). (El Amin, 1995). Les effets neurotoxiques et cardio-respiratoires dominent la symptomatologie et détermine la sévérité du tableau clinique (Rhalem, 1998).

1. Douleur

La douleur au point de la piqûre est la manifestation la plus fréquente. Elle est très intense, sous forme de sensation de brûlure. Sa durée varie selon les auteurs de quelques minutes à quelques heures.

Elle est parfois accompagnée d'une réaction érythémateuse (Ismail, 1994) avec ou sans oedème. Le scorpion peut piquer sans inoculer le venin, la piqûre n'est généralement pas douloureuse dans ce cas.

2. Signes généraux

Ils sont inconstants et d'intensité variable, fonction de l'âge du malade, de l'espèce du scorpion, de la venimosité et de la quantité du venin injectée (Osnaya Romero, 2001). L'apparition de certains signes généraux, cardiovasculaires, pulmonaires, neurologiques ou digestifs est le stigmate de l'injection du venin lors de la piqûre.

Les symptômes apparaissent 5 à 30mn après l'injection du venin. 91% des patients piqués développent des symptômes dans un délai de 2 à 4 heures (Gajanan et al., 1999), se diversifient et s'aggravent plus ou moins rapidement, donnant un tableau polymorphe d'atteintes multiviscérales, pouvant aboutir à des cas de décès.

2.1. Signes digestifs

Des nausées et des vomissements annoncent généralement l'apparition des signes généraux et du syndrome muscarinique avec diarrhées et douleurs abdominales.

2.2. Signes neurovégétatifs

Ils sont les plus spectaculaires à type de sueurs profuses, hypersialorrhée, hyperthermie, hypothermie, myosis, mydriase et priapisme chez le sexe masculin (Amitai, 1998).

Patel (1992), par des expériences sur le lapin et le rat, a démontré que la température augmente suite à une piqûre de Buthus tamulus par différents mécanismes autre que l'activité

pyrogénique des prostaglandines noté par Ismail et al. (1990). Le priapisme apparent chez le sexe masculin est causé par une stimulation du système nerveux autonome principalement le parasympathique (Dittrich, 2002).

2.3. Signes neurologiques et musculaires

Les spasmes musculaires sont fréquents, bien que d'intensité variable, localisés ou généralisés, intéressant le plus souvent les membres, la paroi abdominale et le pharynx. Des convulsions sont possibles surtout chez le nourrisson et le petit enfant. (El Amin, 1995). Les complications cérébro-vasculaires dues aux envenimations scoprioniques sont rares, notamment des cas de thromboses intra-vasculaires.

L'hémorragie intracérébral peut suivre une hypertension. Thacker en 2004 a noté chez un patient de 17 ans de multiples infarctus cérébraux, des ischémies des membres et des neuropathies optiques bilatérales.

2.4. Signes respiratoires

Ils peuvent apparaître à tout moment. Il s'agit le plus souvent d'une polypnée mais le rythme respiratoire peut être irrégulier. A l'extrême, il peut y avoir une insuffisance respiratoire aiguë ou un oedème aigu pulmonaire: cyanose, signes de lutte, mousse aux lèvres, blockpnée, stridor, wheezing, râles crépitants.

2.5. Signes cardiovasculaires

Les signes cardiovasculaires sont fréquemment décrits comme cause essentielle de décès (Bawaskar, 1986; Amaral, 1991; Karnad, 1998). La tachycardie sinusale est très fréquente mais elle peut être remplacée par une bradycardie. On peut également observer aussi un rythme cardiaque irrégulier et différents troubles du rythme. Le plus souvent, une pression artérielle est présente au début et peut atteindre des valeurs encore plus élevées (180-320 mm Hg) de la 28éme à la 40éme minute d'envenimation (Murthy, 2002), puis revient à la normale et peut parfois donner lieu à une hypotension artérielle. (Ismail, 1990).

L'effet de l'hypertension est parfois si durable et prononcé qu'il est considéré comme l'un des facteurs étiologiques de l'insuffisance cardiaque et de l'oedème pulmonaire suite à la piqûre de scorpion (Abroug, 1994). L'hypotension peut être transitoire sans conséquences, ou prolongée et résistante aux agents hypertenseurs. L'hypotension artérielle peut évoluer vers le collapsus et l'arrêt cardiaque.

L'exploration de la perfusion myocardique par scintigraphie au thallium 201 chez des patients à problème cardiaque a pu montrer une hypoperfusion du myocarde responsable de l'ischémie cardiaque. (Bahloul, 2003) résultant d'un effet inotrope des catécholamines.

Ce sont surtout les manifestations cardiorespiratoires, principalement le choc cardiologique et l'oedème pulmonaire qui mènent vers le décès des cas d'envenimations scorpioniques (Gueron, 1992 ; El Amin, 1995). Plusieurs auteurs ont proposé une classification des manifestations cardiovasculaires. Ainsi, Gueron et Ovsyscher distinguent cinq catégories:

- Hypertension;

- Hypotension;

- Oedème pulmonaire avec hypertension;

- Oedème pulmonaire avec hypotension;

- Troubles du rythme cardiaque.

2.6. Signes biologiques

Il existe une élévation fréquente de la glycémie (2 à 2,5g/l). Selon Murthy (1994), la libération massive des catécholamines, suite à la stimulation du système nerveux autonome, fait augmenter le taux d'angiotensine II et inhibe la sécrétion de l'insuline.

L'hyperamylasemie est notée chez des enfants piqués par Tityus serrulatus (Bucaretchi, 1995). Les troubles électrolytiques sont généralement modérés (hyponatrémie, hyperkaliémie, hypocalcémie) ; des perturbations des transaminases sont également notées.

Bahloul (2002) a observé une augmentation de l'hémoglobine et des protéines plasmatiques chez les patients atteints d'un oedème pulmonaire. Une protidémie supérieure à 72 g/l représente un signe prédictif de survenue d'oedème pulmonaire chez les patients piqués par le scorpion. Les métabolites des catécholamines au niveau des urines sont aussi augmentés (Bouaziz, 1996).

CHAPITR II

FAUNE SCORPIONQUE DU MAROC

Le Maroc possède l'une des plus riches faunes scorpioniques de l'Afrique du nord, caractère sans doute lié à sa très grande variété géophysique et climatique en relation avec sa situation géographique particulière au Nord-Ouest de l'Afrique représentant un véritable carrefour pour les influences méditerranéennes, atlantiques et sahariennes. Il appartient à la zone aride paléarctique, dont la scorpiofaune est caractérisée par un important endémisme aux niveaux spécifique et subspécifique.

I. Liste des espèces scorpioniques du Maroc

La liste de la scorpiofaune marocaine fait état actuellement de 39 espèces, sous espèces et variétés dont 27 sont endémiques du Maroc et appartenant toutes à deux familles, celle des Buthidae et celle des Scorpionidae (Vachon, 1952 ; Touloun, 1997 ; Levy et Amitai, 1980 ; Fet et al, 2000 ; Lourenço, 2002a ; Lourenço, 2002b, Lourenço et al., 2003). Le tableau I présente les différentes espèces qui ont été inventoriées sur le territoire marocain.

Tableau I: Liste des espèces de scorpions existant au Maroc.

Scorpions

F. Scorpionidae Latreille, 1802

Scorpio Linnaeus, 1758

Scorpio maurus mogadorensis Birula, 1910 **

 

Scorpio maurus hesperus Birula, 1910 **

 

Scorpio maurus subtypicus Birula, 1910 **

 

Scorpio maurus fuliginosus Pallary, 1928 **

 

Scorpio maurus weidholzi Werner, 1929 **

 

F. Buthidae C.L. Koch, 1837

Orthochirus Karsch, 1891

Orthochirus innesi Simon, 1910

 

Microbuthus Kraepelin, 1898

Microbuthus fagei maroccanus Lourenço 2002 (ssp.n.)**

Microbuthus fagei Vachon 1949

Hottentota Birula, 1908

Hottentota franzwerneri franzwerneri Birula, 1914

 

Hottentota franzwerneri gentili Pallary, 1924

 

Buthacus Birula, 1908

Buthacus occidentalis Lourenço, 2000

= Buthacus leptochelys occidentalis Vachon, 1952

Buthacus ziegleri Lourenço, 2000 (sp.n)

 

Buthacus mahraoui Lourenço, 2004 (sp.n)

 

Butheoloides (Butheoloides) Hirst, 1925

Butheoloïdes maroccanus Hirst, 1925**

 

Butheoloïdes (Gigantoloides) subgen.n.

Butheoloides aymerichi Lourenço, 2002 (sp.n)**

 

Butheoloides occidentalis

Lourenço, Slimani & Berahou,2003 (sp.n)* *

 

Androctonus Ehrenberg, 1828

Androctonus amoreuxi amoreuxi Audouin, 1826

 

Androctonus australis Linnaeus, 1758

 

Androctonus mauritanicus Pocock, 1902 **

= A. mauritanicus bourdoni Vachon, 1948

Androctonus liouvillei Pallary, 1924

 

Androctonus gonetti Vachon, 1948 stat. nov.

= A. crassicauda gonetti Vachon, 1948

Androctonus sergenti Vachon, 1948 **

 

Buthus Leach, 1815

Buthus atlantis atlantis Pocock, 1889

 

Buthus atlantis parotti Vachon, 1949

 

Buthus bonito

Lourenço & Geniez, 2005 (sp.n.)**

 

Buthus maroccanus Birula, 1903 **

 

Buthus malhommei Vachon, 1949 stat. nov **

= Buthus occitanus malhommei Vachon, 1949

Buthus mardochei Simon, 1878 **

= Buthus occitanus mardochei Vachon, 1952

Buthus marifranceae Lourenço, 2003 (sp. n.) **

 

= Buthus occitanus mardochei var. mimeuri Vachon, 1952

Buthus rochati

Lourenço, 2003 (sp.n.) **

 

= Buthus occitanus mardochei var. panousei Vachon, 1952

Buthus paris Koch, 1839 **

 

= Buthus occitanus paris Vachon, 1952

Buthus lienhardi Lourenço, 2003 (sp. n.)**

 

= Buthus occitanus tunetanus var. lepineyi Vachon, 1952

Buthus albengai Lourenço, 2003 (sp. n.)**

 
 

Buthus draa

Lourenço & Slimani, 2004 * *

 
 

Buthus barbouri Werner, 1932 (sp. ?)

 
 

Buthus insolitus Borelli, 1925 (sp.?)

 
 
 

Compsobuthus Vachon, 1949

Compsobuthus williamsi Lourenço, 1999 (sp. n.)**

 
 

(*) = espèce endémique du Maroc. Especie endemica de Marruecos. Endemic species from Morocco

(**) = sous-espèce endémique du Maroc. Subespecie endémica de Marruecos. Endemic subespecies from Morocco.

(***) = Introduit. Introducido. Introduced (subgen.n.) = Sous-genre nouveau

(sp.n) = espèce nouvelle

(ssp.n) = sous-espèce nouvelle

(sp.?) = Espèce mentionnée dans le Catalogue des scopions du monde (Fet et al., 2000). Toutefois, il s'agirait d'une "espèce douteuse" (Lourenço, 2003)

II. Répartition géographique des espèces scorpioniques du Maroc

Au centre du Maroc, entre la vallée du souss et la plaine de Chaouia-Ourdigha, on observe un regroupement de plusieurs espèces scorpioniques : Androctonus mauritanicus, Hottentota franzwerneri, Buthus occitanus, Butheloides maroccanus et Scorpio maurus. Buthus atlantis longe toute la côte atlantique alors que Scorpio maurus longe la cote méditerranéenne. Au Nord-Nord-Est, Buthus occitanus est l'espèce dominante ; elle occupe aussi bien les plaines que les montagnes. Au Centre-Est, on note la présence d'Hottentota franzwerneri, Buthus tassili, Androctonus amoreuxi et Androctonus bicolor (Figure 6).

Figure 6 : Répartition géographiques des espèces de scorpions au Maroc (Tamim O K. et al 2006)

III. Scorpions de la région d'étude : Marrakech- Tensift-Al Haouz 1. Famille des Buthidae (C.L. Koch, 1837)

La famille des Buthidae, largement distribuée à l'échelle mondiale, compte actuellement 73 genres répartis en 529 espèces et 165 sous espèces (Fet et al., 2000). Elle comprend les genres connus par la grande toxicité de leurs venins : Centruroides et Tityus dans le continent américain, Buthacus, Androctonus et Leiurus en Afrique du nord et au Moyen-orient (Francke, 1982).

Au Maroc, elle est représentée par 8 genres répartis en 28 espèces et sous espèces (Vachon,
1952 ; Touloun, 1997 ; Lourenço, 1999 ; Touloun et al., 1999 ; Fet et al., 2000 ; Lourenço,

2000b ; Lourenço, 2002a ; Lourenço, 2002b ; Touloun et al., 2002 ; Lourenço, 2003 ; Lourenço et al., 2003).

Les genres de Buthidae rencontrés au niveau de Marrakech- Tensift-Al Haouz, région de la présente étude, sont Buhthus, Androctonus, Hottentota et Butheoloides (Touloun, 1997).

1.1. Le Genre Buthus

Le genre Buthus y est représenté par cinq espèces : B. occitanus, B. atlantis, B. tassili, B. maroccanus (espèce très localisée dans la région de Rabat) et B. barbouri (Signalée à une seule occasion dans la région d'Agadir) (Vachon, 1952 ; Lourenço, 2002a). Dans la région de Marrakec-Tensift-Al Haouz, seules B. occitanus et B. atlantis sont rencontrées (Touloun, 1997).

a. Buthus occitanus (Amoreux, 1789)

B. occitanus est présent tout autour du bassin méditerranéen en Europe, En Afrique septentrionale et en Moyen Orient. En Afrique, elle occupe toute la frange périsaharienne avec une limite méridionale s'étendant du Sénégal jusqu'en Somalie et en Ethiopie (Vachon, 1952 ; Levy et Amitai, 1980) et quelques massifs dans la région centrale du Sahara (Hoggar et Tassili en Algérie) (Pallary, 1929). Dans les régions subsahariennes du Sahel, elle présente une distribution en îlots actuellement imprécise et mal connue. Ce modèle de répartition au domaine septentrional africain semble être du à la sécheresse qui a entraîné la formation des déserts pendant l'Holocène en Afrique du Nord et au Moyen Orient (Saâdi, 1983). Il est probable que cette sécheresse a provoqué la disparition de la scorpiofaune peuplant les régions actuellement non occupées par Buthus occitanus ne la laissant subsister que dans les zones de bordures et les sommets des massifs où les conditions de vie sont propices. La présence de cette espèce au Nord de l'Afrique et au Sud de l'Europe témoigne des échanges faunistiques qui ont eu lieu à travers le détroit de Gibraltar avant son effondrement à la fin du Miocène il y a millions d'années permettant ainsi aux eaux de l'Atlantique de se déverser en Méditerranée (Saâdi, 1983).

D'après les modèles de distribution et de différenciation des espèces du genre Buthus, Lourenço (2003) suggère que la colonisation de l'Europe par B. occitanus a du se faire depuis l'Afrique. Cette hypothèse se place en désaccord avec l'opinion de Vachon (1952) selon laquelle ce genre serait d'origine européenne.

Au Maroc, B. occitanus occupe des aires de répartition étendues et disjointes ; avec dix sous
espèces et variétés (Vachon, 1952 ; Touloun et al., 1997 ; Fet et al., 2000 ; Touloun et al.,

2002). Dans la zone de Marrakech-Tensift-Al Haouz, les espèces identifiées sont B. occitanus malhommei, B. occitan us paris, B. occitanus tunetanus et B. occitanus mardochei (Malhomme, 1 954a ; Touloun, 1997).

Figure 7 : Buthus occitan us. Saint-Martin-de-Londres, Hérault, Languedoc-Roussillon, France - 29/04/1 995 -
Diapositive originale réalisée par Eric Walravens

b. Buthus atlantis (Pocock, 1889)

B. atlantis est endémique du sud-ouest marocain où elle est représentée par deux sous espèces B. atlantis atlantis (Pocock, 1889) et B. atlantis parroti (vachon, 1949).

Figure 8 : Buthus atlantis (Famille des Buthidae). Parc Souss Massa, août 2001. Photo Michel Aymerich

1.2. Le Genre Androctonus

Le genre Androctonus occupe l'Afrique du nord, le Moyen Orient et atteint même l'ouest de l'Inde vers l'est. Au sud, il arrive jusqu'au Sénégal et au bassin supérieur du Nil (Levy et Amitai, 1980). Il est le représentant typique de la faune autochtone qui peuplait l'Afrique du nord depuis le secondaire après la transgression crétacée (Vachon, 1952). Ce genre regroupe les espèces les plus redoutables à l'échelle de l'Afrique: A. mauretanicus au Maroc et A. australis en Algérie et en Tunisie, et même à l'échelle mondiale.

Figure 9 : Androctonus mauretanicus (Famille des Buthidae). Photo Michel Aymerich (Août 2002)

Le Maroc contient, en plus de A. mauretanicus (Pocock, 1902), d'autres espèces qui sont A. bicolor (Pallary, 1924) et A. amoreuxi (Audouin, 1826). Toutefois, la région de MarrakechTensift-Al Haouz, sujette de la présente étude, n'en renferme que l'espèce A. mauretanicus avec ses deux seules sous espèces A. mauretanicus mauretanicus et A. mauretanicus bourdoni (Touloun, 1997 ; Touloun et al., 2002).

1.3. Le Genre Hottentota

La répartition des espèces du genre Hottentota, compte tenu des modifications paléoclimatiques (glaciation), tire son origine de la faune datant du tertiaire (Vachon et Stockmann, 1968). Ce genre, comprenant 21 espèces réparties en Afrique du nord, en Afrique subsaharienne, n'est encore rencontré qu'à partir du désert de Sinaï pour atteindre à l'est l'Irak, le nord ouest de l'Iran, le Tadjikistan de l'Inde (Levy et Amitai, 1980 ; Fet, 1994). Au nord de l'Afrique, il n'est représenté que par une seule espèce qui est H. franzwerneri avec deux sous espèces endémiques, H. franzwerneri franzwerneri en Algérie et H. franzwerneri gentili au Maroc.

H. franzwerneri gentili est découverte sur des sites différents (montagnes boisées, plaines désertiques, palmeraies sahariennes et littoral) et sous des climats variés (milieux arides, semi-arides et sub-humides). Elle est rencontrée sur le littoral atlantique, en plaines comme le Haut Atlas occidental et central, dans le massif de Siroua, la haute vallée de l'Oued Drâa, dans l'Anti-Atlas et au sud de ce dernier. Au sud du Haut Atlas, l'espèce est abondante (Touloun, 1997 ; Touloun et al., 2002) ce qui confirme son origine sub-saharienne.

Figure 10: Hottentota franzwerneri (by Eric Ythier).

H. gentili est présente au niveau de Marrakech-Tensift-Al Haouz, région de la présente étude (Pallary, 1924 ; Touloun, 1997 )

1.4. Le Genre Butheoloides

Le genre Butheoloides est endémique de l'Afrique et se caractérise par un modèle de répartition péri-saharienne. Il occupe, avec ces 11 espèces et sous espèces décrites, le Maroc, le Mali, le Sénégal, la Côte d'Ivoire, le Burkina Faso, le Soudan et l'Ethiopie (Vachon, 1952 ; Lourenço, 1986 ; Lourenço, 1995 ; Lourenço, 1996 ; Lourenço, 2000a ; Lourenço, 2002a ; Lourenço, 2002b).

Figure 11 : Butheoloïdes (Gigantoloïdes) aymerichi. Environs de Tinerhir, août 2000. Cette espèce a été
également observée par P. Geniez près de Tan Tan. (Photo Michel Aymerich)

B. maroccanus est une espèce endémique du sud ouest marocain. Jusqu'à présent, Boulaouane (400 m d'altitude) au nord de Benguerir constitue la station la plus septentrionale de l'espèce alors que Aït Mehammed (1700 m d'altitude) dans la région d'Azilal constitue la station la plus continentale (Malhomme, 1 954b). Cette espèce a été répertoriée dans notre région d'étude (Marrakech-Tensift-Al Haouz) (Touloun, 1997 ; Touloun et al., 2002).

2. Famille des Scorpionidae (Latreille, 1802)

La plus répandue mondialement après celle des Buthidae (Levy et Amitai, 1980), la famille des Scorpionidae compte 3 sous familles et 9 genres répartis en 133 espèces et sous espèces (Fet et al., 2000). Elle renferme des espèces de diverses origines, éthiopienne, paléarctique, oriental et même australienne et néotropicale (Francke, 1982).

Au Maroc, cette famille est représentée par un seul genre comprenant une seule espèce Scorpio maurus (Linneaus, 1758) qui possède une répartition allant de Goulimine au sud jusqu'à Tanger au nord (Vachon, 1952). Chez cette espèce, polymorphe à large distribution, 10 sous espèces ont été décrites dont certaines sont méditerranéennes, d'autres occupent les régions centrales et d'autres vivent au niveau des massifs (Levy et Amitai, 1980).

Dans la région de Marrakech-Tensift-Al Haouz, cette espèce est présente et représentée par 3 sous espèces S. maurus weidohlzi, S. maurus fuliginosus et S. maurus mogadorensis (Touloun, 1997 ).

Figure 12 : Scorpio maurus (Linnaeus, 1758)

PATIENTS ET METHODES

I. Pays d'étude

Le Maroc est situé à la pointe nord-ouest du continent africain. D'une superficie de 710.850 km2. Il est bordé à l'ouest par l'océan Atlantique (2934 km de côtes), au nord par la Méditerranée (512 km de côtes) et n'est séparé de l'Espagne que par les 14 km du détroit de Gibraltar. Il a des frontières terrestres communes avec l'Algérie (1350 km) à l'est, la Mauritanie (650 km) au sud. Son climat est très diversifié : méditerranéen au Nord et saharien au Sud.

Il est constitué de 16 régions administratives et de 45 provinces. Les régions du Grand Casablanca, de Souss-Massa-Darâa et de Marrakech-Tensift-Al Haouz présentent respectivement les populations les plus denses (figure 13).

Figure 13 : Distribution de la moyenne annuelle de la population selon les différentes régions du Maroc (2002- 2006).

II. Région et province d'étude

1. Région de Marrakech-Tensift-Al Haouz

1.1. Données générales

La région de Marrakech-Tensift-Al Haouz est l'une des 16 régions administratives du
Royaume. Elle fut créée suite à la promulgation de la loi n° 47/96 relative à l'organisation de
la région et au décret n° 2.97.246 du 17 août 1997 fixant le nombre des régions, leur ressort

territorial ainsi que le nombre de conseillers à élire. Elle s'étend sur une superficie de 32114 km2 , soit l'équivalent de 4,5% du territoire national.

Géographiquement, cette région (7) est limitée au Nord par les Régions de Chaouia Ouardigha (6) et Doukkala-Abda (11), à l'Ouest par l'océan atlantique, à l'Est par la Région de Tadla-Azilal (12) et au Sud par la région Souss-Massa-Darâa (4) (Figure 14).

Figure 14 : Répartition géographique des régions administratives du Maroc.

Administrativement, la Région comprend 3 Préfectures (Marrakech Mènera, Marrakech Médina, et Sidi Youssef Ben Ali) et 4 Provinces (Al Haouz, Chichaoua, Kelâa Des Sraghna, Essaouira) réparties en 16 Cercles englobant 216 communes (198 communes rurales et 18 communes urbaines) soit 14% environ de l'ensemble des communes à l'échelle nationale.

1.2. Caractéristiques démographiques

En 2004, on a recensé 3 102 652 habitants dans la région de Marrakech Tensift Al Haouz contre 2 724 204 en 1994, soit un taux d'accroissement annuel moyen de 1,3%. En ce qui concerne la population urbaine de la région, elle est passée de 948 640 habitants en 1994 à 1 216 713 en 2004 enregistrant un taux d'accroissement annuel moyen de 2,5% (Tableau II). La prolifération des villes a continué au cours de la décennie 1994 - 2004 et la région a vu son taux d'urbanisation passer de 34,8% à 39,2%.

Tableau II : Répartition de la population légale de la région Marrakech-Tensift-Al Haouz selon les provinces et préfectures et le milieu de résidence (RGPH 1994 et 2004)*.

Province et préfecture

Milieu

1994

2004

TAMA (%)**

 

Urbain

676800

843575

2,2

Marrakech

Rural

184405

227263

2,1

 

Total

861205

1070838

2,2

 

Urbain

33484

52193

4,5

Al Haouz

Rural

401606

432119

0,7

 

Total

435090

484312

1,1

 

Urbain

31825

43862

3,3

Chichaoua

Rural

279975

295956

0,6

 

Total

311800

339818

0,9

 

Urbain

75437

95566

2,4

Essaouira

Rural

358244

357413

0,0

 

Total

433681

452979

0,4

 

Urbain

131094

181517

3,3

El Kelâa Des Sraghna

Rural

551334

573188

0,4

 

Total

682428

754705

1,0

 

Urbain

948640

1216713

2,5

Région

Rural

1775564

1885939

0,6

 

Total

2724204

3102652

1,3

1.3. Infrastructure sanitaire

 
 
 
 

La région de Marrakech est dotée d'importantes infrastructures sanitaires constituées de 12 hôpitaux, 47 dispensaires et 164 centres de santé dont un hôpital, 120 centre de santé et 47 dispensaires en milieu rural.

Ces formations ont une capacité de 2 536 lits soit 1 lit pour 1 120 habitants et sont encadrées par 275 médecins publics et 340 médecins exercent dans le secteur privé, soit une moyenne d'un médecin pour 4 600 habitants contre un médecin pour 2 750 habitants au niveau national.

Le personnel paramédical régional (infirmiers) est de 947 dans le secteur public et 29 dans le privé, soit un infirmier pour 2 900 habitants contre un infirmier pour 2 500 habitants au niveau de l'ensemble du royaume.

2. Province d'El Kelâa des Sraghna

El Kelâa des Sraghna est une des provinces marocaines de la région de Marrakech-Tensift-Al Haouz (Figure 1), créée le 13 Août 1973 dans le cadre du rapprochement de l'administration des citoyens.

2.1. Données générales

Etendue sur une sur une superficie de 10 050,40 Km2, Kelâa des Sraghna est formée de vastes
plaines à sol fertile. Elle est traversée par plusieurs fleuves et canaux d'irrigation qui ont

* Source : RGPH 1994, 2004

** TAMA : Taux d'Accroissement Moyen Annuel.

contribué au développement de l'agriculture. En outre, elle est riche en eaux souterraines et de minéraux dont le Phosphate.

Avec un climat semi-aride, cette province connaît des températures élevées en été (moyenne maximale de 37,7 °C) et basses en hiver (moyenne minimale de 4,9 °C), ce qui provoque une diminution de la pluviosité.

2.2. Caractéristiques démographiques

En 1994, la population légale de Kelâa des Sraghna comptait 682 428 habitants. En 2004, ce nombre est devenu 754 705 (recensement officiel) pour atteindre 774 288 habitants en 2007 selon les projections de la population, le taux d'accroissement annuel étant de 1%. La densité de la population est de 75 habitants par Km2.

2.3. Infrastructure sanitaire

L'infrastructure médicale dans la Province d' El Kelâa est présentée par le tableau I Au niveau urbain, la couverture sanitaire est assurée principalement par les hôpitaux locaux et provinciaux, les patients du milieu rural étant pris en charge au niveau des centres de santé et des dispensaires.

Tableau III : Répartition des structures sanitaires de santé selon les préfectures de la province Kelâa des Sraghna.

Urbain Rural

Types

Effectif Nombre de lits Effectif Nombre de lits

Dispensaires

 
 

-

19

0

Centres de Santé

9

-

51

0

Centres de Santé + Salle de

2

21

11

54

maternité

Hôpitaux provinciaux

1

417

 
 

Hôpitaux Locaux

2

90

-

-

Laboratoires publiques d'analyses

1

-

3

-

D'autre part, le tableau IV présente l'évolution des indicateurs sanitaires de 2002 à 2006 au niveau de la province sujette de l'étude. A partir de cette évolution, on constate qu'il y a eu une amélioration entre 2002 et 2006 en terme de structures de soin alors qu'il y a eu détérioration en matière du personnel de santé.

Tableau IV : Evolution des indicateurs sanitaires de 2002 à 2006 dans la province Kelâa des Sraghna.

Années NH / médecin

NH / établissement sanitaire

NH / infirmier

NH / lit

2002

5367

8674

1557

1615

2003

5333

8545

1597

1627

2004

6129

8539

1623

1544

2005

6289

8455

1658

1546

2006

5961

8358

1675

1563

III. Centre Anti Poison du Maroc (CAPM)

Le CAPM est l'institution d'utilité publique mandatée par le Ministère de la Santé chargée de la gestion des intoxications à l'échelle individuelle et collective au Maroc. Il assure une fonction de vigilance et d'alerte sanitaire. L'objectif de ses actions est de diminuer la mortalité, la morbidité et les dépenses de santé liées aux intoxications. La réalisation de cet objectif passe par la participation à l'amélioration de la santé de la population marocaine par la garantie d'une prise en charge optimale des patients intoxiqués.

Il collecte les informations relatives aux intoxications et constitue des bases de données nationales. Nous allons utiliser les données des piqûres et envenimations scorpioniques collectées pour réaliser notre travail.

IV. Recueil des données

Au Maroc, la collecte des informations toxicologiques est devenue obligatoire par la circulaire ministérielle (N° 19.829 DR/ BF/ MM) en 1980, chaque province et préfecture doit fournir au CAPM le relevé de tous les cas d'intoxications recueillis dans les formations hospitalières. En 1999, une stratégie nationale de lutte contre les piqûres et les envenimations scorpioniques a été élaboré et mis en place et a fait l'objet d'une circulaire ministérielle (DELM/INH/CAPM du 17 Mars 1999). Cette dernière a été adressée - par Monsieur le Ministre de la Santé - à toutes les délégations du Ministère, aux wilayas, provinces et préfectures, avec des recommandations pour sa mise en place.

La fiche d'hospitalisation et le relevé mensuel constituent un système de collecte d'information parmi d'autres systèmes (fiche de toxicovigilance, registre ...) sur les piqûres et les envenimations scorpioniques mis en place, avec comme objectif l'enregistrement des cas et la standardisation du traitement. Ces dossiers et relevé parviennent, au Centre Anti-Poisons et de Pharmacovigilance, des différentes délégations médicales du royaume.

V. Supports d'informations

1. Relevé mensuel

Les données recueillies pour chaque patient piqué par un scorpion, se présentant à une structure sanitaire, sont inscrites dans un registre spécialement conçu pour cette pathologie. A partir de ce dernier, le relevé mensuel est établit et envoyé chaque mois au CAPM (Annexe I). Le relevé mensuel est un tableau récapitulatif où sera noté:

- Le nombre de cas de sexe féminin (f) ou masculin (m).

- L'âge entre deux tranches : = 15 ans et > 15 ans pour séparer les données concernant les enfants et celles de adultes.

- La référence par ou vers une autre structure sanitaire (R1 ou R2) ou pas de référence (R0) pour évaluer les cas ayant nécessité leur transfert vers une autre structure sanitaire d'un autre niveau (Annexe II).

- Le type de classe de gravité à l'admission (I, II, III)

- Le traitement s'il a eu lieu (T1) ou non (T0)

- L'hospitalisation si elle a eu lieu (H1) ou non (H0)

- Le décès si il a eu lieu (E2) ou non (E1) et inconnue (E3)

L'hiérarchisation de l'état du patient à l'admission, qui permet de différencier entre un patient piqué (classe I) et un patient envenimé en état grave (classe III) ou non (classe II), est nécessaire pour une meilleure prise en charge des cas de piqûres et d'envenimations scorpioniques (Annexe III).

2. Fiche d'hospitalisation

La fiche d'hospitalisation (Annexe IV) est le support d'information utilisé par le Centre AntiPoisons pour la collecte des informations sur les patients hospitalisés suite à une piqûre de scorpion. Son intérêt est:

- La standardisation de la surveillance clinique, thérapeutique et évolutive.

- L'évaluation de la prise en charge thérapeutique.

- La fiche d'hospitalisation est mise à la disposition des hôpitaux au niveau du service de réanimation quand il existe ou le cas échéant le service qui prend en charge les envenimés (service de pédiatrie, médecine...)

La collecte de l'information sanitaire se fera sur la fiche d'hospitalisation constituée de deux pages figurant dans le dossier spécifique des envenimations scorpioniques.

Sur la première page figure :

* le numéro d'ordre qui est le numéro du registre

* le numéro d'entrée qui est le numéro d'hospitalisation

* les informations concernant le patient envenimé : nom, prénom, sexe, âge et poids * les informations concernant la piqûre : la date et l'heure de la piqûre

* l'admission : date (jour/mois/an) et heure

* Malade référé ou non : Si oui, il faut joindre la fiche de référence (Annexe II).

* Antécédents du malade : par exemple l'existence d'une pathologie aggravant le pronostic et/ou contre indiquant les traitements préconisés.

* Le score de Glasgow : il varie de 3 à 1 5, chaque réponse à un stimulus correspond à un point, la somme des points est le degré de Glasgow, cela permet de voir l'état de conscience du patient. Les différents degrés de Glasgow sont consignés sur le tableau suivant:

Tableau V: échelle de Glasgow

OUVERTURE DES YEUX

Spontanée 4

Stimulation verbale (à l'appel) 3

Stimulation douloureuse 2

Absente 1

Sur ordre 6

Orienté 5

REPONSE Retrait 4

MOTRICE à douleur Flexion anormale 3

Extension (décérebrétion) 2

Absente 1

REPONSE VERBALE

Appropriée 5

Confuse 4

Inconhérente 3

Incompréhensible 2

Absente 1

La classe à l'admission: les patients sont classés selon leur degrés d'envenimation en :

Classe I : caractérisée par la présence exclusive d'un ou de plusieurs signes locaux (douleur, rougeur, oedème, engourdissement....) sans aucun signe général Elle témoigne de la présence d'une PS sans envenimation.

Classe II : caractérisée par la présence d'un ou de plusieurs signes généraux qui attestent de la présence du venin dans la circulation générale (température, nausées, vomissements, douleurs abdominales, diarrhée, troubles de la tension artérielle, troubles respiratoires...). Les signes prédictibles de gravité sont les signes qui apparaissent chez un patient classe II et qui alertent quand à l'évolution imminente vers la classe III. Ces signes sont le priapisme, les vomissements, l'hypersudation, la fièvre > 39°C. L'âge inférieur ou égal à ans est également un facteur de gravité.

Classe III : caractérisée par la défaillance des fonctions vitales; le Patient est en détresse :

- cardio-circulatoire : cette défaillance d'origine cardiogénique est fréquemment la cause du décès et peut se manifester par une cyanose, des accès hypertensifs, une hypotension artérielle et des troubles du rythme cardiaque, ces derniers signes sont présents dans la phase finale avant le décès.

- respiratoire : c'est une complication de la défaillance cardiaque ; elle se manifeste par une polypnée, un encombrement bronchique, une difficulté respiratoire évoluant vers un tableau d'oedème aigu du poumon (O.A.P) dont l'origine est cardiogénique.

- neurologique: c'est une souffrance cérébrale secondaire à l'hypoxie et pouvant se manifester par l'agitation, l'irritabilité, les fasciculations, les convulsions, l'obnubilation et le coma.

> Examens biologiques: pour évaluer les perturbations biologiques et y remédier.

> Le suivi du malade lors de l'hospitalisation : remplir la fiche de réanimation selon

les paliers préconisés pour pouvoir surveiller de façon régulière l'état clinique du

malade.

> L'évolution qui peut être:

- favorable dans le cas de la guérison du malade en notant la date et l'heure de la sortie du malade pour évaluer la durée d'hospitalisation.

- fatale si le malade est mort en notant la date et l'heure du décès pour évaluer le temps de décès post piqûre et en notant aussi le tableau clinique du décès pour évaluer le degré de venimosité de la piqûre de scorpion.

La fiche est remplie par le médecin ou l'infirmier.

Sur la deuxième page qui est une fiche de surveillance (Annexe V) sous forme de tableau où seront notés :

> Le nom du service (réanimation, pédiatrie, médecine...), la date et l'heure d'admission au service.

> Les signes cliniques de surveillance qui sont pris systématiquement toutes les demi- heures: la tension artérielle avec la maxima et la minima (max/min), la température en °C, la fréquence cardiaque qui correspond au pouls pris pendant une minute, la fréquence respiratoire en cycles par minute, le Glasgow avec une cotation allant de 3 à 15 pour évaluer l'état de conscience.

> La classe de graviter (II/III) pour suivre l'évolution.

> La diurèse en millilitre par minute (ml/min) pour évaluer la fonction rénale.

> Le traitement administré en précisant la dose et la voie d'administration pour chaque médicament. Ces derniers varient selon le tableau clinique, exemple : analeptiques cardiaques (Dobutamine), antihypertenseurs (Nicardipine), remplissage vasculaire (sérum salé SS à 9%...), oxygénothérapie (O2, intubation et ventilation contrôlées), antipyrétiques (paracétamol, moyens physiques...), antiémétiques (Métoclopramide...), anticonvulsivants (Diazépam...), antispasmodiques non atropiniques (Spasfon...), autres traitements (à préciser)...

> L'évolution en fonction du traitement toutes les demi-heures pour évaluer l'attitude thérapeutique.

> La fiche doit être remplie par le médecin traitant et envoyée:

- Par courrier au début de chaque mois au Centre Anti-Poison.

- Par Fax dans un délai de moins de 24 heures en cas de décès.

VI. Collecte des données

1. Relevé mensuel

Nous avons colligé 123 018 cas de piqûres et d'envenimations scorpioniques ayant eu lieu dans les 16 régions du Maroc pendant la période allant de 2002 jusqu'à 2006. La collecte de l'information a été réalisée par le professionnel de santé en charge du patient (médecin ou infirmier) au moment de sa réception et au fur et à mesure de l'examen, du traitement et de l'évolution de l'état clinique. Les données recueillies ont été analysées mensuellement, au niveau de chaque province, par l'animateur de la cellule épidémiologique provinciale, et transmises au CAPM sous forme de relevé mensuel. Elles ont alors été compilées au niveau du CAPM.

2. Fiche d'hospitalisation

L'étude concerne tous les cas hospitalisés suite à une envenimation scorpionique, notifié au sein de l'hôpital provincial d'El Kelâa Des Sraghna et déclaré au Centre Anti-Poisons et de Pharmacovigilance du Maroc par le biais des dossiers d'hospitalisations.

La collecte des données a été réalisée à partir des dossiers médicaux qui existent dans l'hôpital provincial d'El Kelâa Des Sraghna. Nous avons analysé 1387 dossiers médicaux de cas traités dans le centre pendant la période allant de Janvier 2002 jusqu'à Décembre 2006.

3. Traitement des bases de données

Plusieurs actions ont été menées sur les variables étudiées, le tableau VI résume ces actions.

Tableau VI : Les différents codes affectés pour toutes les variables étudiées

Variables étudiées

Nature de variables

Modalités

Codes affectés Codes pour

pour toutes les calculer le

variables risque relatif

Régions du Maroc

Qualitative nominale

Oued Ed-Dahab-Lagouira

1 -

 
 

Laâyoune-Boujdour-Sakia El Hamra

2

 
 

Guelmim-Es-Semara

3

 
 

Sous-Massa-Daraâ

4

 
 

Gharb-Chrarda-Béni Hssen

5

 
 

Chaouia-Ouardigha

6

 
 

Marrakech-Tensift-Al Haouz

7

 
 

Oriental

8

 
 

Grand Casablanca

9

 
 

Rabat-Salé-Zemmour-Zaer

10

 
 

Doukala-Abda

11

 
 

Tadla-Azilal

12

 
 

Meknès-Tafilalet

13

 
 

Fès-Boulemane

14

 
 

Taza-Al Hoceïma-Taounate

15

 
 
 

16

 
 
 

Tanger-Tétouan

 

Tableau VI : Les différents codes affectés pour toutes les variables étudiées (suite)

 
 

Variables étudiées

Nature de variables

Modalités

Codes affectés
pour toutes les
variables

Codes pour
calculer le
risque relatif

Années d'études

Quantitative discontinue

-

-

-

Mois

Qualitative ordinale

Janvier Février Mars Avril Mai Juin Juillet Août

Septembre

Octobre
Novembre

Décembre

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

-

Services

Qualitative nominale

Réanimation
Pédiatrie
Médecine

1

2

3

-

Sexe

Qualitative dichotomique

Masculin
Féminin

0
1

-

Age

Quantitative continue

-

-

-

Classe d'âge = 15 ans
et > 15 ans

Quantitative continue

= 15 ans
> 15 ans

0
1

1

2

Classe d'âge avec un
intervalle de 3 ans

Quantitative continue

] 0 - 3] ] 3 - 6] ] 6 - 9] ] 6 - 12] ] 12 - 15] > 15 ans

1

2

3

4

5

6

1 - ] 0 - 3]

2 - autre

1 - ] 3 - 6]

2 - autre

1 - ] 6 - 9]

2 - autre

1 - ] 9 - 12]

2 - autre

1 - ] 12 - 15]

2 - autre

1 - > 15 ans

2 - autre

Classe d'âge avec un
intervalle de 5 ans

Quantitative continue

] 0 - 5] ] 5 - 10] ] 10 - 15] ] 15 - 20] ] 20 - 25] ] 25 - 30] ] 30 - 35] ] 35 - 40]

] 40 - 45]
] 45 - 50]

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

1 - ] 0 - 5]

2 - autre

1 - ] 5 - 10]

2 - autre

1 - ] 10 - 15]

2 - autre

1 - ] 15 - 20]

2 - autre

1 - ] 20 - 25]

2 - autre

1 - ] 25 - 30]

2 - autre

1 - ] 30 - 35]

2 - autre

1 - ] 35 - 40]

2 - autre

1 - ] 40 - 45]

2 - autre

1 - ] 45 - 50]

51

2 - autre

1 - > 50 ans

2 - autre

> 50 ans 11

Codes affectés
pour toutes les
variables

Codes pour
calculer le
risque relatif

Variables étudiées Nature de variables Modalités

Tableau VI : Les différents codes affectés pour toutes les variables étudiées (suite)

 

] 0 - 10[

1

 
 

[10 - 20[

2

 
 

[20 - 30[

3

 
 

[30 - 40[

4

 

Quantitative continue

[40 - 50[

5

-

 

[50 - 60[

6

 
 

[60 - 70[

7

 
 

[70 - 80[

8

 
 

[80 - 90]

9

 

Quantitative continue

-

-

 
 

] 06 h - 18 h]

0

2

Quantitative continue

] 18 h - 06 h]

1

1

 

] 06 h - 09 h]

1

 
 

] 09 h - 12 h]

2

 
 

] 12 h - 15 h]

3

 
 

] 15 h - 18 h]

4

 
 
 
 

-

 

] 18 h - 21 h]

5

 

Quantitative continue

] 21 h - 00 h]

6

 
 

] 00 h - 03 h]

7

 
 

] 03 h - 06 h]

8

 
 

Référé

1

1

Qualitative dichotomique

 
 
 
 

Non référés

0

2

Quantitative continue

-

-

-

 

]0 - 1[

0

1

 

[1 - 2[

1

1

Quantitative continue

[2 - 3[

2

2

 

[3 - 4[

3

2

 

= 4 heures

4

2

Quantitative continue

-

-

-

 

] 0 - 24]

1

1

 

] 24 - 48]

2

2

Quantitative continue

] 48 - 72]

3

2

 

] 72 - 96]

4

2

 

= 96 heures

5

2

 

Absence

0

2

Qualitative dichotomique

 
 
 
 

Présence

1

1

Qualitative dichotomique

Absence

0

2

 

Présence

1

1

Qualitative dichotomique

Absence

0

2

 

Présence

1

1

Qualitative dichotomique

Absence

0

2

 

Présence

1

1

Qualitative dichotomique

Absence

0

2

 

Présence

1

1

Qualitative dichotomique

Absence

0

2

 

Présence

1

1

 

Absence

0

2

Qualitative dichotomique

 
 
 
 

Présence

1

1

 

Absence

0

2

Qualitative dichotomique

 
 
 
 

Présence

1

1

 

Absence

0

2

Qualitative dichotomique

 
 
 
 

Présence

1

1

Qualitative ordinale

Classe I

1

-

 

Classe II

2

 

Classe d'âge avec un
intervalle de 10 ans

Heure de la piqûre

Période de la piqûre

Classe de la période de
piqûre avec un intervalle de

3 heures

Référence

Temps post-piqûre

Classe du temps post-piqûre
avec un intervalle d'une
heure

Durée d'hospitalisation

Classe de la durée
d'hospitalisation avec un
intervalle de 24 heures

Vomissement
Digestif

Fièvre

Sueur

Tachycardie Priapisme Cardiovasculaire Respiratoire Neurologique

Classe à l'admission

Classe III 3

Guérison 0 2

Prognostic vital Qualitative dichotomique

Décès 1 1

Tableau VI : Les différents codes affectés pour toutes les variables étudiées (suite)

Variables étudiées

 

Nature de variables

Modalités

Codes affectés

Codes pour

pour toutes les

calculer le

variables

risque relatif

Traitement

Qualitative dichotomique

Absence de traitement
Présence de traitement

0

1 -

Doliprane Aspégic Primperan Dobutrex Adrénaline Lasilix Nepressol Atropine Staphymicine Pénicilline-G Hypnovel Valium Gardénal HSHC Xylocaine

Hydrocortisone
Phenergan

Sérum antitétanique
Flebocar
Hemacel
Cetamyl
Floxapen

Serum salé 9%o

Serum glucosé
Oxygène

Qualitative dichotomique Qualitative dichotomique Qualitative dichotomique Qualitative dichotomique Qualitative dichotomique Qualitative dichotomique Qualitative dichotomique Qualitative dichotomique Qualitative dichotomique Qualitative dichotomique Qualitative dichotomique Qualitative dichotomique Qualitative dichotomique Qualitative dichotomique Qualitative dichotomique Qualitative dichotomique Qualitative dichotomique Qualitative dichotomique Qualitative dichotomique Qualitative dichotomique Qualitative dichotomique Qualitative dichotomique Qualitative dichotomique Qualitative dichotomique Qualitative dichotomique

Absence Présence Absence Présence Absence Présence Absence Présence Absence Présence Absence Présence Absence Présence Absence Présence Absence Présence Absence Présence Absence Présence Absence Présence Absence Présence Absence Présence Absence Présence Absence Présence Absence Présence Absence Présence Absence Présence Absence Présence Absence Présence Absence Présence Absence Présence Absence Présence Absence Présence

0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1

0

-

1

0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1

VII. Exploitation des données et méthodologie statistique

1. Critères d'inclusion

Tous les patients résidents, victimes de la piqûre de scorpion et qui se sont présentés à l'une des structures sanitaires du Ministère de la Santé sont retenus pour l'étude.

2. Critères d'exclusion

Tous les patients résidents ou non, piqués par un scorpion et qui se sont présentés à une structure sanitaire autre que celle du Ministère de la Santé ne sont pas pris en compte dans ce travail. La collecte de l'information a été réalisée durant les années 2002, 2003, 2004, 2005 et 2006, par le professionnel de santé en charge du patient (médecin ou infirmier) au moment de sa réception et au fur et à mesure de l'examen, du traitement et de l'évolution de l'état clinique. Les données recueillies ont été analysées mensuellement, au niveau de chaque province, par l'animateur de la cellule épidémiologique provinciale, et transmises au CAPM sous forme de relevé mensuel. Elles ont alors été compilées au niveau du CAPM.

Les indicateurs de suivi suivants ont été étudiés (Ouakrim 1983, ***,****) :

- nombre de piqûres de scorpion en fonction des mois de l'année ;

- le pourcentage de patients âgés de moins de 15 ans qui est la proportion des patients âgés de moins de 16 ans parmi les sujets piqués ;

Patients à un âge

Nombre de cas de PS ans

= 15

= =

15 0

ans ( )

0× 100

Nombre total PS

- sex- ratio masculin/féminin [rapport nombre de sujets de sexe masculin sur nombre de sujets de sexe féminin];

Masculin

=

Sex ratio

-

Fé in

min

- incidence de la piqûre de scorpion [nombre de nouveaux cas apparus dans la population générale pendant la période de surveillance] ;

*** Santé en chiffre 2001. Direction de la Planification et des Ressources Financières. Division de la Planification et des Études. Service des Études et de l'Information Sanitaire. Ministère de la santé. Royaume du Maroc. LABEL IMPRESSION. 265.

**** Gestion des services de santé : les indicateurs et leur utilisation. Rabat (Maroc): Institut National d'administration sanitaire (INAS), 1992: 50-69.

Incidence PS

Nombre de cas de PS par année

( )

0 00 1000

= ×

Population totale

- taux d'envenimation [proportion des sujets envenimés (classe II, III) parmi les sujets piqués durant la période de surveillance] ;

Taux d envenimati on '

( ) ( )

Nombre de cas cl II cl lII

. .

+

0=

0 ( ) 100

×

Nombre de cas cl I cl II cl III

. . .

+ +

- taux de létalité générale [proportion des sujets décédés parmi les sujets piqués durant la période de surveillance] ;

Taux de létalié générale

Nombre de décès par PS

( )

0 0 100

= ×

Nombre total des PS

- taux de létalité spécifique par envenimation [proportion des sujets décédés parmi les sujets envenimés (classe II et III) durant la période de surveillance] ;

Taux de létalié par envenimati

Nombre de décès par PS

on ( )

0 0 100

= ×

Nombre total des envenimés par PS

- taux de mortalité général [rapport du nombre de décès par piqûre de scorpion survenu pendant la période de l'étude sur l'effectif de la population pendant cette période]. On l'exprime habituellement en nombre annuel de décès pour 1 000 personnes ;

Taux de mortalité général

Nombrede décès par PS

( 00 ) 1000

0 = ×

Population générale

- pourcentage des patients hospitalisés [rapport du nombre de sujets hospitalisés sur le nombre total des sujets piqués] ;

Taux d

'

hospitalisation

Nombre de cas hospitalis és

( )

0 0 100

= ×

Nombre total PS

- pourcentage des patients ayant nécessité un traitement [rapport du nombre de patients traités sur le nombre total des sujets piqués] ;

Taux de traitement

( ) 100

T 1

0 ×

=

0T T

0 1

+

- adéquation de références [rapport du nombre de sujets hospitalisés sur le nombre de patients référés] ;

Adequation des références =

Nombre des

hospitalisés

Nombre des

cas référés

- Taux de létalité hospitalière par envenimation qui est la proportion des sujets décédés parmi les sujets envenimés (classe II et III) durant la période de surveillance à l'hôpital ;

Nombre de décès par PS suite à une envenimation

Taux de létalié hospitalié

( )

0 0 100

Nombre totaldes envenimés par PS

= ×

La méthodologie statistique s'est basée sur deux axes : la statistique descriptive et la statistique analytique.

3. Statistique descriptive

L'objectif de la statistique descriptive est de décrire, c'est-à-dire de résumer ou représenter, par des statistiques, les données disponibles quand elles sont nombreuses.

Elle consiste à dégager les fréquences et les caractéristiques de chaque paramètre étudié ce qui nous a permis de dresser un profil épidémiologique des piqûres et des envenimations scorpionique au niveau de notre échantillon. Les résultats sont exprimés en valeurs brutes pour les variables qualitatives et en moyennes #177; l'écart type pour les variables quantitatives. Le nombre de données valides (n actif) pour chaque variable a été noté dans la partie résultats.

3.1. La moyenne arithmétique

La moyenne est un paramètre de tendance centrale qui sert à résumer une série de données d'une variable quantitative. Dans notre étude, nous l'avons calculé pour les variables âge, temps post-piqûre et durée d'hospitalisation.

1 2 ... 1

+ + +

X X N X

= i

N Ni=1

X = X

N

(Ancelle T. Statistique/épidémiologie. Collection "Sciences fondamentales".
Editions Maloine, Paris 2002 : p 26)

3.2. Ecart type et variance (SCE)

L'écart type appelé encore déviation standard est un indicateur de dispersion extrêmement utilisé. Plus il est élevé, plus la dispersion autour de la moyenne est élevée, par contre à l'opposé plus il est faible, plus cette dispersion est resserrée.

N

1

=

N

=

i

1

( )2

X i X

-

Ecart type ó

- =

(Ancelle T. Statistique/épidémiologie. Collection "Sciences fondamentales".
Editions Maloine, Paris 2002 : p 32).

La variance est le carré de l'écart type :

N

1

2 =

ó

1

N

=

i

2

N 2

( ) 2 1

X X

- = -

i = ( )

X X

i

N i 1

On utilise très souvent une méthode plus pratique pour calculer la variance :

ó 2 = 1 N

N i = 1

N N N N

2

( ) 2 2

1 1

- = - + = - +

2

( 2 )

X X X X

2 { X X X X

X X 2 }

N

i i 1

i i i i i

N i = = = =

1 i 1 1

ó

1

2 =

2 2 1

2 - + = -

X X X X

2

2 )

i i

N N

i = 1 i = 1

N

( X

N

2

N

2 1 2

N

= X

N

i = 1

ó

X i 2

N 1

i=

i

O : Effectifs observés

C : Effectifs théoriques = O 1+ O 2 2 ddl : Degré de liberté

N : Total général

Formulation :

Classe 1 Classe 2 Total

Observé O1 O2

Théorique C C

Total N

4. Statistique analytique

La statistique analytique s'est basée sur des tests d'association tels que le test Khi-deux (÷2),

l'écart réduit (å), le coefficient de corrélation (r), l'analyse en composante principal (ACP), l'analyse de variance à un facteur (ANOVA) et le risque relatif (RR).

4.1. Le test Chi-deux d'indépendance (÷2)

Le test Chi-deux est un test non paramétrique conçu pour déterminer si la différence entre deux distributions de fréquences est attribuable à l'erreur de l'échantillonnage (hasard) ou est suffisamment grande pour être statistiquement significative.

- Variable qualitative à deux classes (k=2)

Lorsqu'on désire comparer la liaison entre deux classes d'une variable qualitative (le sexe, la période de la piqûre ....) sur un échantillon.

Variables Qualitatives

Paramètres étudiés Effectifs des classes de chaque variable

Séries comparées Effectifs théoriques supérieurs ou égaux à 5

Hypothèse nulle Les deux variables sont indépendantes

H1 bilatérale Les deux variables sont liées

Le nombre de degré est calculé par le nombre de classes moins le nombre de relations.

Le nombre de classes est de 2, et on a une seule relation: O1obs + O2 obs = O1th + O1th = N. Conditions d'application :

L'effectif théorique C doit être supérieur ou égal à 5.

2 ( )

O C

i i

-

obsC

i i

= 1

÷

2

2

=

Test du ÷2 :

ddl = 2 - 1 = 1

(Schwartz D. Méthodes statistiques à l'usage des médecins et des biologistes. Collection "Statistique en Biologie
et en Medecine". Editions flammarion medecine-sciences, paris 1993 : p 81).

Si l'effectif théorique est inférieur à 5 on procède à faire la correction de Yates :

Chi deux Yates ÷

- =

( )

2() 2

O C

- - 0 . 5

i i

obs =

YatesC

i i

= 1

Avec : O : l'effectif observé, C : l'effectif théorique

(Schwartz D. Méthodes statistiques à l'usage des médecins et des biologistes. Collection "Statistique en Biologie
et en Medecine". Editions flammarion medecine-sciences, paris 1993 : p 278).

Résultats

H1 ÷2 REJET H0 INTERPRETATION

bilatérale < 2

÷ 0 Non Les deux variables ne sont pas significativement liées

5 0

2 2

÷ 0 Oui Les deux variables sont liées

5 0

La valeur du x2 calculé est comparée à celle du x2 théorique (Annexe VII) qui existe dans le tableau du x2. Cette valeur théorique correspond à l'intersection du nombre de degrés de liberté (ddl) et du niveau de signification choisi (ri).

- si la valeur de x2 calculée est supérieure à la valeur théorique à 5% (ri=0.05), les 2 variables étudiées sont liées et le chie-deux est dit significatif (S ou *).

- si la valeur de x2 calculée est supérieure à la valeur théorique à 1% (ri=0.0 1), les 2 variables étudiées sont très liées et le chie-deux est dit très significatif (T.S ou **).

- si la valeur de x2 calculée est supérieure à la valeur théorique à 1%o (ri=0.001), les 2 variables étudiées sont très liées et le chie-deux est dit hautement significatif (H.S ou ***).

- si la valeur de x2 calculée est inférieure à la valeur théorique à 5% (ri=0.05), les 2 variables ne présentent aucune liaison et son très vraisemblablement indépendantes (N.S).

- Test d'indépendance de deux variables qualitatives à plusieurs classes : ÷2 de contingence

Lorsqu'on désire comparer la liaison entre deux variables qualitatives à plusieurs classes observées (pronostic vital en fonction des différents paramètres ...) sur un échantillon (test d'indépendance).

Variables Qualitatives

Paramètres étudiés Effectifs des classes de chaque variable

Séries comparées Effectifs théoriques supérieurs ou égaux à 5

Hypothèse nulle Les deux variables sont indépendantes

H1 bilatérale Les deux variables sont liées

Oij : Effectifs observés ti : Totaux des lignes

nj : Totaux des colonnes

Cij : Effectifs théoriques = tin j N

r : Nombre de lignes

k : Nombre de colonnes ddl : Degré de liberté

N : Total général

Formulation :

 

A1

A2
...

A i

...

Ar

 
 

Total

 
 

Variable B

 

Total

B1

B2

... Bj ...

B~

O1,1

C1,1

O2,1

C2,1

...

Oi,1

Ci,1

...

Or,1

Cr,1

O1,2 C1,2

O2,2

C2,2

...

Oi,2

Ci,2

...

Or,2

Cr,2

... O1,j

C1,j ...

... O2,j C2,j ...

... ... ...

... Oi,j Ci,j

... ... ...

... Or,j Cr,j ...

O1,k

C1,k

O2,k

C2,k

...

Oi,k

Ci,k

...

Or,k

Cr,k

t1

t2
...

ti

...

tr

n1

n2

... nj ...

nk

N

Conditions d'application :

Tous les effectifs théoriques Cij doivent être supérieurs ou égaux à 5.

Test du ÷2 :

r ( ) 2

k O C

-

ij ij

obsC i=1 j=1 ij

÷

2

ddl = (r-1) (k-1)

(Schwartz D. Méthodes statistiques à l'usage des médecins et des biologistes. Collection "Statistique en Biologie
et en Medecine". Editions flammarion medecine-sciences, paris 1993 : p 81).

Si l'effectif théorique est inférieur à 5 mais supérieur à 3 on procède à faire la correction de Yates :

( ) 2

r k O C

- - 0 . 5

ij ij

C

=1 j ij

=1

Chi deux Yates

- =

( ) ÷

obs

Yates =

i

Avec : O : l'effectif observé, C : l'effectif théorique

(Schwartz D. Méthodes statistiques à l'usage des médecins et des biologistes. Collection "Statistique en Biologie
et en Medecine". Editions flammarion medecine-sciences, paris 1993 : p 278).

Résultats

bilatérale < 2

÷ 0 Non Les deux variables ne sont pas significativement liées

5 0

2 2

÷ 0 Oui Les deux variables sont liées

5 0

La valeur du x2 calculé est comparée à celle du x2 théorique (Annexe VII) qui existe dans le tableau du x2. Cette valeur théorique correspond à l'intersection du nombre de degrés de liberté (ddl) et du niveau de signification choisi (ri).

- si la valeur de x2 calculée est supérieure à la valeur théorique à 5% (ri=0.05), les 2 variables étudiées sont liées et le chie-deux est dit significatif (S ou *).

- si la valeur de x2 calculée est supérieure à la valeur théorique à 1% (ri=0.0 1), les 2 variables étudiées sont très liées et le chie-deux est dit très significatif (T.S ou **).

- si la valeur de x2 calculée est supérieure à la valeur théorique à 1%o (ri=0.001), les 2 variables étudiées sont très liées et le chie-deux est dit hautement significatif (H.S ou ***).

- si la valeur de x2 calculée est inférieure à la valeur théorique à 5% (ri=0.05), les 2 variables ne présentent aucune liaison et son très vraisemblablement indépendantes (N.S).

Si l'effectif théorique est inférieur à 3 on procède à faire le test exact de Fischer : Le test s'applique exclusivement à un tableau d'effectifs à 4 cases.

Echantillon 1

Classe de la variable

2

Totaux

Caractère présent

a

b

t1

Caractère absent

c

d

t2

Totaux : effectifs des échantillons

n1

n2

N

En faisant varier les effectifs des cases sans changer les totaux marginaux pour chaque t n n n t t

1 ! 2 ! 1 ! 2 !

combinaison i, telle que 1 1

a i a

= - , on calcule p i =

N a b c d N

! ! ! ! !

N

p p i

=

i

=

1

Le calcul du test donne directement la valeur de p:

Schwartz D. Méthodes statistiques à l'usage des médecins et des biologistes. Collection "Statistique en Biologie
et en Medecine". Editions flammarion medecine-sciences, paris 1993 : p 278).

4.2. L'écart réduit (å)

L'écart réduit sert à comparer entre fréquences ou deux pourcentages observés P1 et P2 sur des effectifs de N1 et N2 respectivement au niveau de deux échantillons quelconques A et B. Dans la présente étude nous l'avons utilisé pour comparer les létalités spécifiques.

P P

1 2

-

Ecart réduit

-

=

åobs

P th

1 1

( )

1 - P +

th N N

1 2

N P N P

+

1 1 2 2

N N

1 2

+

p théorique =

et p q avec NP et NQ

+ = 1 > 5 > 5

(Schwartz D. Méthodes statistiques à l'usage des médecins et des biologistes. Collection "Statistique en Biologie
et en Medecine". Editions flammarion medecine-sciences, paris 1993 : p 58).

Où p et q désignent les proportions évaluées sur l'ensemble des deux échantillons.

L'écart réduit calculé est confronté à celui de la table de l'écart réduit (Annexe VIII) et en fonction du niveau de signification on a :

- si la valeur de åobs calculée est supérieure à la valeur théorique à 5% (á=0.05), les 2 variables étudiées sont liées et l'écart réduit est dit significatif (S ou *).

- si la valeur de åobs calculée est supérieure à la valeur théorique à 1% (á=0.0 1), les 2 variables étudiées sont très liées et l'écart réduit est dit très significatif (T.S ou **).

- si la valeur de åobs calculée est supérieure à la valeur théorique à 1 %o (á=0.00 1), les 2 variables étudiées sont très liées et l'écart réduit est dit hautement significatif (H.S ou ***).

- si la valeur de åobs calculée est inférieure à la valeur théorique à 5% (á=0.05), les 2 variables ne présentent aucune liaison et son très vraisemblablement indépendantes (N.S).

4.3. Le test de corrélation

Le test de corrélation sert à étudier la liaison entre 2 variables quantitatives. Ce test est utilisé lorsque les deux variables X et Y sont aléatoires et jouent un rôle symétrique (les deux variables peuvent être placées indifféremment en abscisses ou en ordonnées). On cherche simplement à sa voir s'il existe une liaison entre ces deux variables et à quantifier l'intensité de la liaison.

La covariance [Cov (X,Y)] est le produit de deux termes exprimés en unités qui peuvent être
différentes. Elle ne se prête donc pas à l'analyse statistique. On réduit alors la covariance en la

divisant par le produit des écarts types óx et óy de chaque distribution. On obtient ainsi un

coefficient sans unité appelé coefficient de corrélation r.

Ce coefficient de corrélation varie entre -1 (corrélation positive) et + 1 (corrélation négative) en passant par 0 (absence de corrélation). Plus ce coefficient de corrélation proche de 1, plus la liaison et forte.

Le coefficient de corrélation est un indicateur de la force de la liaison.

Lorsqu'on désire tester l'existence d'une liaison entre 2 variables quantitatives on doit vérifier :

Variables Quantitatives

Paramètres étudiés Coefficient de corrélation

Séries comparées Appariées

Hypothèse nulles Absence de liaison entre X et Y : r = 0

H1 bilatérale Liaison entre X et Y : r? 0

H1 unilatérale Liaison positive : r>0 ou liaison négative : r<0

Formulation :

r : coefficient de corrélation.

Xi et Yi : les valeurs X et Y d'un couple de données.

N : nombre de couples de l'échantillon étudié.

ddl : degrés de liberté.

Principe du test :

Sous H0, le coefficient de corrélation doit être nul. On teste donc la différence r-0, le rapport de cette différence sur son écart type suit une loi T de Student.

Calcul intermédiaire :

N N N N N

1 1

( )

( )

( )

Cov X Y

, = - - + = - - +

X Y X Y XY XY X Y Y X X Y XY

i i i i i i i i

N i = = = = =

N i i i i

1 1 1 1 1

( )

Cov X Y

,

XY i i XY XY XY

- - +

1

N

=

= 1

N i

d

'

1 N

=

N i = 1

où Cov :

( )

X Y
,

X i Y i XY

-

Y i

X i

N

N

i = 1 et ( )

Variance Y

Variance

21 i =

( )

X

=

ó

=

i

i

ó 2 2

= X

X i N

1

=

2

= Y

Y i N

= 1

r XY

corrélation =

( )

X Y
,

Cov

N

i =1

1 N X Y XY

i i -

2

2

N

N

N

N

Y i

Xi

=

i

Y 2 1

=

-

i

NN

i = 1

i

=1

Xi

21 i =

Coefficient de

N 2 N 2

(Schwartz D. Méthodes statistiques à l'usage des médecins et des biologistes. Collection "Statistique en Biologie
et en Medecine". Editions flammarion medecine-sciences, paris 1993 : p 274).

1 2

- r

Ecart type de r : 2

ó r

= n -

Test du coefficient de corrélation :

r - 0

t = avec ddl = n-2

ór

Résultats

H1 t REJET H0 INTERPRETATION

bilatérale < t5% Non Absence de liaison significative entre X et Y

2 t5% Oui Liaison entre X et Y

unilatérale < t10% Non Absence de liaison positive ou négative entre X et Y

2 t10% Oui Liaison positive (ou négative) entre X et Y

- si la valeur de rxy calculée est supérieure à la valeur théorique à 5% (OE=0.05) (Annexe IX), les 2 variables étudiées sont liées et la corrélation est dite significative (S ou *).

- si la valeur de rxy calculée est supérieure à la valeur théorique à 1% (OE=0.01), les 2 variables étudiées sont très liées et la corrélation est dite très significative (T.S ou **).

- si la valeur de rxy calculée est supérieure à la valeur théorique à 1 %o (OE=0.00 1), les 2 variables étudiées sont très liées et la corrélation est dite hautement significative (H.S ou ***). - si la valeur de rxy calculée est inférieure à la valeur théorique à 5% (OE=0.05), les 2 variables ne présentent aucune liaison et son très vraisemblablement indépendantes (N.S).

NB : La valeur de r calculée peut être positive ou négative selon le type de liaison qui existe entre les 2 variables étudiées. Pour les comparaisons avec la valeur théorique, on utilise la valeur absolue de r.

4.4. Les régressions

Si la liaison entre deux variables aléatoires X et Y existe, c'est à dire si le coefficient de corrélation rxy est significatif, on peut établir les droites de régressions en supposant que la nature de cette liaison est linéaire.

Cependant, le choix de cette droite dépend d'un critère qu'il faudra fixer. Le critère mathématique habituel est celui des moindres carrés Selon ce critère, on cherche à minimiser la somme des carrés des écarts (= variance) entre les valeurs estimées et les valeurs observées de la variable dépendante.

- Droite de régression de Y en fonction de X :(Do)

En formule, la droite de régression (comme toute droite) sera donnée par Y c = a + bX

Où X = la valeur de la variable indépendante

Yc = la valeur estimée (calculée) de la variable dépendante

a = l'ordonnée à l'origine de la valeur de Yc lorsque X = 0

b = la pente de la variation de Yc pour une variation d'une unité de X

n = le nombre de paires de valeurs observées

Propriétés de la droite de régression

Par définition, la somme est minimale et que les écarts «positifs» sont compensés par des écarts «négatifs» équivalents.

N 2 N 2

( )

Y Yc de plus ( ) 0

- Y Yc

- =

i =1 i =1

Pour calculer la pente (b), nous avons à déterminer une droite représentant, dans le nuage de points d'un échantillon, la variation de Y en fonction de X. La droite de régression de Y en fonction de X est déterminée de la manière suivante:

On pose Y-Y=b(X-X)

Y = bX + Y - bX

b est la pente de cette droite.

N

( ) ( ) ( )

X X Y Y

- -

i i

b

cov X Y

, i = 1

=

2

ó

X

i

N

=

( ) 2

X X

-

i

1

Ou plus simplement si on procède au développement :

N

N

N

Xi

Yi

Yi

i = =

1 1

i

Xi

N

i

=

1

2

b

N

X

N

21 i =

i

X

i

N

=

1

Droite de régression de X en fonction de Y :( '

D0 )

Comme précédemment, on posant) Y - Y = b'(X - X) ; on arrive à des équations semblable ; et la pente de cette droite serait :

N

N

N

Xi

Y i

1

Xi

Y i

'

=

N

1

i

2

b

N

Y

N

Y i

21 i =

N

i

=

1

= =

1 i

i

En tenant compte de la formule du coefficient de corrélation rxy, on peut voir facilement que :

rXY 2 =b·b '

4.5. L'analyse de variance à un facteur (ANOVA)

Normalité des échantillons

Seuls des échantillons suivant une loi normale peuvent faire l'objet d'une analyse de variance paramétrique. Pour vérifier que la distribution d'un échantillon suit une loi normale, il est possible d'utiliser le test de Kolmogorov Smirnov ou Lillifors. Il s'agit d'un test non- paramétrique qui de façon générale permet des tester si une variable X suit une distribution définie par sa fonction de répartition. Il s'applique donc en particulier à la fonction de répartition en S de la loi normale et permet de tester la normalité d'une distribution. Une valeur p<0.05 signifie que la distribution observée s'écarte d'une distribution normale.

Hom oscédascticité des variances

Pour vérifier que la distribution d'un échantillon à des variances égales, il est possible d'utiliser le test de Bartlett ou le test de Levene ce dernier a le même objet que le test de Bartlett. Il a l'avantage d'être plus robuste et de ne pas exiger une normalité stricte des distributions.

La distribution de notre échantillon suit une loi normale et des variances égale, par se que on a un effectif grand.

Test pour comparer plusieurs moyennes

Test de Fisher-Snedecor, analyse de la variance (ANOVA).

Lorsqu'on désire comparer les moyennes observées sur plusieurs échantillons.

Variables Quantitatives

Paramètres étudiés Variances Séries comparées Indépendantes

Hypothèse nulle SCEfactorielle = SCErésiduelle : les moyennes sont identiques

H1 unilatérale SCEfactorielle > SCE résiduelle : les moyennes sont différentes

Formulations :

- SCEfactorielle : La variance entre séries étudiées.

- SCErésiduelle : La variance résiduelle ou variance entre individus de chaque série.

- K1 et k2 : degrés de liberté.

Les distributions des populations d'où proviennent les échantillons doivent être normales suit alors une loi normale (0, 2 )

N ó et même variance.

Principe du test

On teste le rapport de la variance factorielle (ou variance entre séries) et de la variance résiduelle (ou variance entre individus indépendamment de la série). Sous l'hypothèse nulle, les individus proviennent de la même population. La variabilité est identique entre séries et entre individus de chaque de série.

H0 : ì1 =ì2 =··· =ìy =ì les y groupes ont la même moyenne

H1 : ? (i,j) :ì j ? ì j Il y a au moins deux moyennes qui différent

Calculs intermédiaires

ni : les effectifs de chaque série. Ti : totaux des observations de chaque série.

N : nombre total des observations. Tg : total général des observations.

c : nombre de séries comparer. 2

x: total des carrés des observations.

VARIANCE NUMÉRATEUR (NUM) DÉNOMINATEUR (ddl) VARIANCE = NUM/DDL

SCEfactorielle

SCE résiduelle

T2

i -

n i

i n

= i n

= T 2

x 2 i

-

i n

= 1 i i

= 1

c-1 óg

N-c 2

ó

N

2

r

T2

g

i n

=

i

1

Test F:

F

=

2

Ti

2 -

x

1

i

=

SCE SCE

factoriell e

e =

i n =i n

=

i i

n

= 1

N c

-

factoriell

2

i n

=

T g

1

c

i

N

=

1

T2

i

ni

SCE

ddl

résiduelle

résiduelle

avec : k1 = c-1 et k2 = N-c

(Schwartz D. Méthodes statistiques à l'usage des médecins et des biologistes. Collection "Statistique en Biologie
et en Medecine". Editions flammarion medecine-sciences, paris 1993 : p 274).

Résultats

H1 F REJET H0 INTERPRETATION

IC RR

ln(

)

95%

= ln( ) #177; 1 . 96

RR

 
 
 
 
 

unilatérale < F5% Non Les moyennes ne différent pas significativement (Annexe XI)

= F5% Oui Les moyennes différentes significativement ((Annexe XI)

Procédure de Duncan

C'est une procédure de comparaisons multiples qui permet de comparer toutes les paires de moyennes, en contrôlant le risque alpha général à un niveau défini. C'est une procédure par étape, reposant sur une Studentized range distribution. Bien qu'elle ne fournisse pas d'estimation d'intervalles pour la différence entre chaque palier de moyennes, cette procédure indique quelles moyennes sont significativement différentes les unes des autres.

Nous avons également utilisé le test de comparaison multiple par paire de différence la moins significative (LSD) qui permet aussi d'effectuer la comparaison par paire de moyennes.

4.6. Les risques relatifs (RR)

Le risque relatif (RR), ou ratio de risque, correspond au rapport de l'incidence chez les exposés (Ie) sur l'incidence chez les non-exposés (Ine). Il est utilisé très fréquemment en recherche étiologique.

Tableau VII : Evaluation de la valeur diagnostique d'une méthode de dépistage

Maladie présente Maladie absente

Signe présent

A
VP (Vrais Positifs) :
ce sont les individus atteints chez
lesquels le signe est présent.

B
FP (Faux Positifs) :
le signe est présent et les individus
ne sont pas atteints.

 
 
 

Signe absent

C
FN (Faux Négatifs) :
ce sont les individus atteints chez
lesquels le signe est absent

D
VN (Vrais Négatifs) :
le signe est absent et les individus ne
sont pas atteints.

 
 
 

A

Avec I e ne

: = et I

C

=

C D

+

RR = Ie

Ine

AB

+

IC

 

RR RR e

= #177;

95 %

#177; 1 . 96

 

B D

+

( ) ( C D ) C

A B A

+ +

 
 

B D

+

( ) ( C D ) C

A B A

+ +

ICRR= e IC(LnRR)

(Schwartz D. Méthodes statistiques à l'usage des médecins et des biologistes. Collection "Statistique en Biologie
et en Medecine". Editions flammarion medecine-sciences, paris 1993 : p 194).

Les risques Ie et Ine étant des valeurs comprises entre 0 et 1, le RR est un nombre sans unité compris entre 0 et l'infini.

Interprétation d'un risque relatif (RR) :

· Si RR = 1 (la valeur 1 est comprise entre les bornes de l'IC 95%), cela signifie que l'on n'a pas détecté d'excès de risque dans le groupe exposé. Il n'y a pas de relation démontrée entre la maladie et l'exposition au facteur étudié.

· Si RR est significativement supérieur à 1 (borne inférieure de l'IC 95% >1). Cela signifie qu'il existe un excès de risque dans le groupe exposé. Il ya donc une relation entre l'exposition au facteur étudié et la survenue de la maladie. Le facteur peut être considéré comme un facteur de risque. On conclut en affirmant que si un sujet est exposé, le risque de contracter la maladie est RR fois supérieur que s'il n'était pas exposé.

· Si RR est significativement inférieur à 1 (borne supérieure de l'IC95% <1), cela signifie qu'il existe un risque moindre de contracter la maladie s'il y a exposition au facteur. Ce facteur peut être considéré comme facteur protecteur. Un RR égal à 0.1 pour un facteur protecteur est l'équivalent d'un RR égal à 10 pour un facteur de risque.

4.7. L'analyse en Composante Principale (ACP)

4.7.1. Introduction

L'analyse en composantes principales est une méthode descriptive dont le but est de représenter, sous formes graphique, un tableau de données quantitatives X (n, p) représentant n individus décrits par p variables dans un espace de dimension inférieur k<p.

4.7.2. But et cadre de l'ACP

L'ACP permet de présenter, sous forme graphique le maximum d'information contenue dans un tableau de données X (n, p) (n lignes, p colonnes), représentant n individus décrits par p variables quantitatifs. Ceci s'effectue par projection orthogonale du nuage initial dans ce nouveau sous espace.

On montre que le sous espace Fk de dimension K est engendré par K vecteurs propres de la matrice d'inertie VM associée aux K plus grandes valeurs propres.

V étant la matrice de variance covariance et M la métrique utilisé.

Ces vecteurs propres sont appelés axes principaux d'inertie.

Son domaine d'application est très vaste. Ainsi, si l'ensemble des individus doit être homogène, l'ensemble de variables peut être hétérogène.

4.7.3. Principe générale de l'ACP

L'algorithme de l'ACP effectue sur la matrice individus/variables, différentes opération (centrage et réduction des données, diagonalisation de la matrice d'inertie, extraction de valeurs propres et de vecteurs propres...), dont le but est de diminuer le nombre de variables initial à un petit nombre de variables obtenues par combinaison des premières.

En résumé, l'algorithme de l'ACP procède en deux étapes :

La 1ere étape :

Consiste à élaborer à partir de la matrice individus/variables, la matrice de variance covariance ou la matrice de corrélation, appelée matrice d'inertie.

Variables initiales Composantes principales

x1, x2, , xn x1, x2, , xp

Matrice de Corrélation ou Matrice de Variance covariance

1 1

2

.
.

 
 

Matrice Individus/Variables

 
 
 
 
 
 

2

ACP

.

.

n

n

Ces nouvelles composantes forment les axes des graphiques de représentation. - Centrage et Réduction

Quand les variables sont mesurées avec des échelles différentes où elles ont des dispersions hétérogènes, il peut s'avérer utile de centrer et de réduire ces variables.


· Centrer une variable consiste à en soustraire sa moyenne :

Soit le tableau de données X (n,p) rassemblant les observations de p variables sur n individus :

X =

X11 X12 X1p

Xij .

X1n Xnp


· Réduire une variable consiste à la diviser sur son écart-type

Le tableau Z tel que : J j

Z ij = ( X ij - X ) / S est le tableau de données centrées et réduites associé

à X.

ój : écart-type de la variable Xj.

Matriciellement : Z=Y.D1/s

Avec D1/s est la matrice diagonale des inverses des écarts-types et Y est le tableau des données centrées.

1/S1 0 0

0 1/Sj 0

0 0 1/Sp

D1/s =

Remarque

Une variable centrée réduite satisfait aux deux propriétés suivantes : v Sa moyenne est nulle.

v Son écart type est égal a un.

Cela permet d'obtenir des données indépendantes de l'échelle choisie.

-Matrice de variance covariance et Matrice de corrélations

Les variances et les covariances sont représentées sous la forme d'une matrice carrée symétrique, appelée matrice de variance covariance des p variables :

S11 S12 S1p

V = Si1

Si2 Sip

Sip Sp2 Spp

Cette matrice s'écrit comme suit : V=Y'DY

D= (1/n).I est une matrice diagonale de taille n, Y est le tableau de données centrées et Y' la matrice transposée.

La réduction des données peut conduire au calcul des coefficients de corrélation des différentes variables considérées deux à deux :

r ij = cov( xi,x j )/(s i ,s j )

Ces coefficients peuvent être réunis en une matrice carrée symétrique à éléments

Diagonaux unitaires, appelée matrice de corrélation :

R =

1 r12 r1p

r21 1 r2p

r1p r2p 1

Obtenue matériellement par : R= D1/s V D1/s =Z' D Z

Avec D1/s est la matrice diagonale des inverses des écarts-types et Z est la matrice de données centrées réduites et Z' la matrice transposée.

La 2eme étape :

Consiste en cherchant les valeurs propres et les vecteurs propres pour diagonaliser la matrice de corrélation:

Z1 Z2 Zp

Matrice des
Vecteurs propres

 

X1

X2

Xp

 

X1 X2 Xp

Matrice de Corrélation ou
Matrice de Variance-Covariance

Diagonalisation

X1

X2

xp

12 p

1

2

.

.

.

.

.

p

ë1

ë2

Matrice diagonale

-Choix de la métrique M

En pratique, les métriques usuelles utilisées en ACP sont :

· M=Ip : matrice d'identité

Cette métrique s'emploie lorsque les variables sont mesurées dans des unités identiques et des variances de même ordre.

La matrice à diagonaliser VM = VI p = V est donc la matrice de variance covariance des variables.

· M=D1/s 2 : matrice diagonale des inverses des variances

Cette matrice s'emploie lorsque les variables sont mesurés dans des unités différentes ou lorsqu'elles ont des variances différentes.

L'emploie de cette métrique revient à analyser le nuage centré réduit avec la métrique Ip, ce qui rend les résultats indépendants des unités de mesure choisies pour les variables.

- Axe principaux- facteurs principaux

Les vecteurs propre de la matrice d'inertie VM sont appelés axes principaux d'inertie. A l'axe principale a est associé le facteur principal : U=M.a

Remarque

Si M=Ip, les facteurs principaux et les axes principaux seront confondus.

-Composantes principales

Ce sont les nouvelles variables Ci définies par les facteurs principaux Ui :

Ci=X x Ui

Ci est le vecteur reformant les coordonnées des projections des individus sur l'axe défini par l'axe principal ai.

Ces composantes sont obtenues par des combinaisons linéaires des variables.

On montre que ces nouvelles composantes sont :

· Centrées

· De variance égale à la valeur propre correspondante.

· Orthogonales, et donc non corrélées entre elles.

4.8.4. Qualité de la projection

Une valeur propre représente la variance des individus sur l'axe correspondant. Par conséquent, le rapport de chaque valeur propre ë à la somme de toutes les valeurs propres ? ë fournit un renseignement intéressant sur la part de toute l'information initiale visible sur chaque axe.

%variance ë i ë i

=

i

La première composante (axe horizontal) est celle qui résume le mieux les informations contenues dans le tableau .la deuxième (axe vertical) apporte un pourcentage inférieur mais complémentaire d'information, et ainsi de suite.

Remarque :

La somme des pourcentages d'explication des deux composantes renseigne sur le taux de déperdition d'information à partir des données de bases. Ce qui permet de déterminer le nombre d'axes à prendre en compte.

5 - Système d'information géographique (S.IG)

ArcView® 8.1 est un système d'information géographique qui vient avec un ensemble complet des données tous usages, prêts à être employé. Pour beaucoup d'applications nous pouvons employer ces données pour créer des cartes dans ArcView® 8.1. Nous pouvons également employer ces données comme base à laquelle on peut ajouter nos propres données. A titre d'exemple, nous pouvons faire une carte du Maroc et puis ajouter nos propres données tabulaires (taux de létalité, incidence, taux de mortalité, sexe ratio.....) au sujet des régions et des provinces du Maroc à la carte.

L'exactitude d'une carte ne dépend pas de l'échelle de la carte. Au lieu de cela, elle dépend de l'exactitude des données originales employées pour compiler la carte, comment exactement ces données de base ont été transférées sur la carte, et la résolution à laquelle la carte est imprimée ou montrée.

CARTOGRAPHIE ET EVALUATION DE LA

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