Consommation de gaz anesthésiants halogénés en clinique humaine en Limousin : le point en 2023

Le secteur de la santé génère une émission annuelle de gaz à effet de serre (GES) située entre 40 et 61 millions de tonnes équivalent CO2 (MtCO2e), soit entre 6,6 et 10 % de l’empreinte carbone française1.

Deux pourcents de l’origine de ces émissions proviennent de la consommation de gaz médicaux et de la climatisation. Les agents anesthésiants halogénés sont majoritairement à l’origine de cette empreinte carbone. Il y a trois agents halogénés anesthésiant disponibles en France : l’isoflurane, le desflurane et le sévoflurane. Les trois ont un impact climatique important, mais pas dans les même proportions : le potentiel de réchauffement climatique (GWP100) du sévoflurane est de 130 fois celui du dioxyde de carbone (CO2) pendant que celui du desflurane et de l’isoflurane sont respectivement de 2540 et 510 fois celui du CO22. La durée de vie des halogénés est de 1,2 an pour le sévoflurane, 10 ans pour le desflurane et 3,6 ans pour l’isoflurane3. La SFAR (Société Française d’Anesthésie et Réanimation) recommande d’ailleurs depuis 2022 l’abandon du desflurane et de l’isoflurane au profit du sévoflurane pour des raisons écologiques4,5. Le potentiel de réchauffement climatique du protoxyde d’azote (N2O) est d’environ 300 fois celui du CO2 et il persiste 150 ans dans l’atmosphère6 ; c’est en outre un gaz destructeur de la couche d’ozone7. Ainsi l’ajout de 60 % de N2O multiplie par 6 l’impact du sévoflurane.

Le but du présent travail était de connaître les consommations de gaz halogénés en Limousin et d’évaluer la réduction d’impact climatique qu’impliquerait un changement de pratique d’anesthésie en passant du desflurane et de l’isoflurane au sévoflurane.

Matériel et Méthode

Les données de consommation 2022 des halogénés ont été collectées auprès des pharmacies de chaque centre hospitalier pratiquant de l’anesthésie en Limousin. Ces consommations ont été converties en kg8. Le potentiel de réchauffement climatique (GWP100)  a été calculé pour l’utilisation de chaque gaz. À partir du travail de Lockwood9, il a été calculé la quantité de sévoflurane nécessaire si celui-ci avait remplacé le desflurane. Enfin, l’épargne en équivalent carbone libéré dans l’atmosphère, ainsi réalisée, a été évaluée.

Résultats

Pour l’année 2022, onze centres hospitaliers et cliniques libérales pratiquaient l’anesthésie en Limousin. L’isoflurane n’était utilisé dans aucun centre ; cinq d’entre eux utilisaient uniquement du sévoflurane.

Ainsi les consommations d’halogénés sur le territoire Limousin en 2022 se résumaient à :

  • 623 500,0 ml de sévoflurane
  • 298 640,0 ml de desflurane

Rapporté à leurs densités respectives (1,520 g/ml pour le sévoflurane et 1,465 g/ml pour le desflurane)8 cela correspond à :

  • 949,8 kg de sévoflurane
  • 437,5 kg de desflurane

Ce qui, rapporté au potentiel de réchauffement climatique (GWP100) de chaque gaz (130 fois le CO2– pour le sévoflurane et 2540 pour le desflurane2, correspond à :

  • 123,3 tCO2e (tonnes équivalent CO2) pour le sévoflurane
  • 1 111,2 tCO2e pour le desflurane

Ainsi en 2022, en prenant en compte isolément l’utilisation des gaz anesthésiants halogénés, les blocs opératoires du Limousin ont contribué au réchauffement climatique à hauteur de 1 234,5 tCO2e.

En utilisant le travail de Lockwood9 et en supposant l’utilisation d’un débit de gaz frais de 1 l/min pour l’obtention d’une anesthésie à 1,3 MAC et des durées moyennes de chirurgie de plus de 60 min, il est possible de calculer la quantité de sévoflurane qui aurait été utilisée si le desflurane avait été remplacé par ce dernier :

  • 114 861,5 ml de sévoflurane en place des 298 640,0 ml de desflurane

Ainsi, 738 361,5 ml de sévoflurane auraient été utilisés s’il avait été le seul anesthésiant halogéné disponible. Cela représente 1 122,3 kg de sévoflurane, soit 145,9 tCO2e.

Autrement dit : si en 2022, seul le sévoflurane avait été utilisé en Limousin, 1 188,6 tCO2e n’auraient pas participé au réchauffement climatique.

Selon l’ADEME (Agence de l’Environnement et de la Maîtrise de l’Énergie) 1 188,6 tCO2e correspondent à un trajet en voiture de 5 462 316 km13.

La consommation d’halogénés et l’impact climatique de chaque centre est donné tableau 1.

Quantités (ml)Poids (kg)GWP100 (tCO2e)Quantités sévoflurane utilisé si seul halogéné (ml)GWP100 (tCO2e) dans ce castCO2e économisées par le changement
Polyclinique de LimogesSévoflurane108750,0165,321,5155642,030,7444,4
Desflurane121920,0178,6453,6
CHU Limoges DupuytrenSévoflurane198500,0301,739,233076,945,8313,5
Desflurane86000,0126,0320,0
CHU Limoges HMESévoflurane86500,0131,517,14984,618,147,2
Desflurane12960,019,048,2
Clinique de la marche GuéretSévoflurane14000,021,32,8
Desflurane0,0
CH GuéretSévoflurane33000,050,26,5
Desflurane0,0
CH TulleSévoflurane20500,026,04,127330,85,464, 7
Desflurane17760,024,466,1
CH UsselSévoflurane14750,0165,32,9
Desflurane0,0
CH Brive-la-GaillardeSévoflurane88500,0134,517,5
Desflurane0,0
Clinique des cèdres Brive-La GaillardeSévoflurane46500,070,79,269201,713,7215,2
Desflurane59040,086,5219,7
CH Saint-Yrieix-la-PercheSévoflurane0,00,60,13,5
Desflurane960,01,43,6
CH Saint-JunienSévoflurane12500,019,02,5
Desflurane0,0
Tableau 1 : Consommations d’halogénés et impact climatique de chaque centre

Discussion

Ce travail n’a pas pour but de comparer les centres entre eux ; il aurait fallu pour cela rapporter leurs consommations d’halogénés à leurs activités et à leur ratio anesthésie générale – anesthésie locorégionale, ce qui n’a pas été fait. 

Le nombre de tCO2e épargnées à l’atmosphère en remplaçant le sévoflurane par le desflurane ne doit pas être considéré exact dans sa valeur absolue (l’ordre de grandeur est exact). D’une part parce que plusieurs suppositions ont été faites pour permettre ce calcul : travail en circuit fermé et chirurgies de plus d’une heure. Rien ne prouve que les anesthésistes du Limousin aient des pratiques aussi vertueuses que nous ne l’ayons supposé (travailler à moins de 1 l/min de débit de gaz frais). En effet le ratio de consommation d’halogénés entre un travail à 1 l/min et 4 l/min de débit de gaz frais n’est pas le même : il est respectivement de 2,6 et de 2,8. C’est-à-dire que, dans ce calcul, si nous avions supposé un travail en circuit ouvert, l’épargne de tCO2e théorique aurait été plus importante. Par exemple, pour la Polyclinique de Limoges, elle aurait été de 445,1 en place des 444,4 tCO2e.

D’autre part, l’intervalle de confiance à 95 % de ce ratio donné dans le travail de Lockwood varie avec le type de travail effectué : en circuit ouvert, le ratio mesuré par Lockwood est plus précis ainsi le ratio de conversion desflurane/sévoflurane est de 2,7 (2,6 / 3,5; il est beaucoup moins précis en circuit fermé : 2,5 (1,2 / 2,8). Aussi les chiffres avancés ici pourraient être surévalués si le débit de gaz utilisé par les anesthésistes en Limousin était faible ou pourraient être gravement sous-évalués dans le cas contraire. Peu importe : les ordres de grandeurs avancés sont eux pertinents, le GWP100 du desflurane étant près de 20 fois celui du sévoflurane !

On ne nous a pas enseigné que notre travail, celui de sauver des vies, entraînait une conséquence négative pour l’ensemble des autres habitants de la planète et pour l’ensemble de leurs descendants. C’était précisément l’objectif de ce travail : faire prendre conscience d’une réalité dramatique aux anesthésistes exerçant en Limousin. Même si l’empreinte carbone de l’utilisation des halogénés est faible au regard de celle d’un hôpital, elle n’est pas pour autant négligeable.

Avant même la publication de ce rapport, deux centres ont changé leurs pratiques : la Polyclinique de Limoges et le CH de Saint-Yrieix-la-Perche, épargnant annuellement à l’atmosphère respectivement 444,4 et 3,5 tCO2e.

Le desflurane a déjà été interdit d’utilisation en Ecosse22 en avril 2023 et le sera en Angleterre à partir de janvier 2024. Il devrait être soumis par l’Union Européenne à une justification de prescription à partir de 2026, c’est-à-dire qu’il faudra justifier par écrit son utilisation pour chaque patient.

En Limousin, le moyen d’action est simple et l’épargne carbone à l’échelle mondiale est énorme. À l’heure où chaque tonne de CO2 compte23, n’attendons plus.

Ce rapport a été rédigé par le Dr Sébastien Ponsonnard, relu par Éric, amendé par Nicolas, corrigé par Clotilde et Chloë. Avec la participation de l’ensemble des centres chirurgicaux de la région pour la remontée des données.


  1. Marrauld, Laurie, Rambaud, Thomas, Sarfati, Marine, Egnell, Mathis, Proto, Erwan, Lesimple, Héloïse, et al. Décarboner la santé pour soigner durablement – Plan de Transformation de l’Economie Française [Internet]. Shift Project; 2023. Available from: chrome-extension://efaidnbmnnnibpcajpcglclefindmkaj/https://theshiftproject.org/wp-content/uploads/2023/04/180423-TSP-PTEF-Rapport-final-Sante_v2.pdf ↩︎
  2. Sulbaek Andersen MP, Nielsen OJ, Karpichev B, Wallington TJ, Sander SP. Atmospheric chemistry of isoflurane, desflurane, and sevoflurane: kinetics and mechanisms of reactions with chlorine atoms and OH radicals and global warming potentials. J Phys Chem A. 2012 Jun 21;116(24):5806–20. ↩︎
  3. Sherman JD, Ryan S. Ecological responsibility in anesthesia practice. Int Anesthesiol Clin. 2010;48(3):139–51. ↩︎
  4. SFAR. Guide du développement durable au bloc opératoire [Internet]. Available from: https://sfar.org/download/guide-pratique-sfar-du-developpement-durable-au-bloc-operatoire/ ↩︎
  5. Hafiani, El-Mahdi, Pauchard, Jean-Claude, Pons, Stéphanie, Bonnet, Laure, Garnier, Jérémie, Lallement, Florence, et al. Réduction de l’impact environnemental de l’anesthésie générale [Internet]. SFAR; 2022. Available from: https://sfar.org/download/reduction-de-limpact-environnemental-de-lanesthesie-generale/ ↩︎
  6.  Gadani H, Vyas A. Anesthetic gases and global warming: Potentials, prevention and future of anesthesia. Anesth Essays Res. 2011;5(1):5–10.  ↩︎
  7. Wuebbles DJ. Atmosphere. Nitrous oxide: no laughing matter. Science. 2009 Oct 2;326(5949):56–7. ↩︎
  8. Laster MJ, Fang Z, Eger EI. Specific gravities of desflurane, enflurane, halothane, isoflurane, and sevoflurane. Anesth Analg. 1994 Jun;78(6):1152–3. ↩︎
  9. Lockwood GG, White DC. Measuring the costs of inhaled anaesthetics. Br J Anaesth. 2001 Oct;87(4):559–63. ↩︎
  10. Laster MJ, Fang Z, Eger EI. Specific gravities of desflurane, enflurane, halothane, isoflurane, and sevoflurane. Anesth Analg. 1994 Jun;78(6):1152–3. ↩︎
  11. Sulbaek Andersen MP, Nielsen OJ, Karpichev B, Wallington TJ, Sander SP. Atmospheric chemistry of isoflurane, desflurane, and sevoflurane: kinetics and mechanisms of reactions with chlorine atoms and OH radicals and global warming potentials. J Phys Chem A. 2012 Jun 21;116(24):5806–20. ↩︎
  12. Lockwood GG, White DC. Measuring the costs of inhaled anaesthetics. Br J Anaesth. 2001 Oct;87(4):559–63. ↩︎
  13. Convertisseur ADEME. Available from: https://impactco2.fr/ ↩︎
  14. Sulbaek Andersen MP, Nielsen OJ, Karpichev B, Wallington TJ, Sander SP. Atmospheric chemistry of isoflurane, desflurane, and sevoflurane: kinetics and mechanisms of reactions with chlorine atoms and OH radicals and global warming potentials. J Phys Chem A. 2012 Jun 21;116(24):5806–20. ↩︎
  15.  Gadani H, Vyas A. Anesthetic gases and global warming: Potentials, prevention and future of anesthesia. Anesth Essays Res. 2011;5(1):5–10.  ↩︎
  16. Sherman JD, Ryan S. Ecological responsibility in anesthesia practice. Int Anesthesiol Clin. 2010;48(3):139–51. ↩︎
  17. Hafiani, El-Mahdi, Pauchard, Jean-Claude, Pons, Stéphanie, Bonnet, Laure, Garnier, Jérémie, Lallement, Florence, et al. Réduction de l’impact environnemental de l’anesthésie générale [Internet]. SFAR; 2022. Available from: https://sfar.org/download/reduction-de-limpact-environnemental-de-lanesthesie-generale/ ↩︎
  18. Marrauld, Laurie, Rambaud, Thomas, Sarfati, Marine, Egnell, Mathis, Proto, Erwan, Lesimple, Héloïse, et al. Décarboner la santé pour soigner durablement – Plan de Transformation de l’Economie Française [Internet]. Shift Project; 2023. Available from: chrome-extension://efaidnbmnnnibpcajpcglclefindmkaj/https://theshiftproject.org/wp-content/uploads/2023/04/180423-TSP-PTEF-Rapport-final-Sante_v2.pdf ↩︎
  19. Sulbaek Andersen MP, Nielsen OJ, Karpichev B, Wallington TJ, Sander SP. Atmospheric chemistry of isoflurane, desflurane, and sevoflurane: kinetics and mechanisms of reactions with chlorine atoms and OH radicals and global warming potentials. J Phys Chem A. 2012 Jun 21;116(24):5806–20. ↩︎
  20. Sulbaek Andersen MP, Nielsen OJ, Karpichev B, Wallington TJ, Sander SP. Atmospheric chemistry of isoflurane, desflurane, and sevoflurane: kinetics and mechanisms of reactions with chlorine atoms and OH radicals and global warming potentials. J Phys Chem A. 2012 Jun 21;116(24):5806–20. ↩︎
  21. Laster MJ, Fang Z, Eger EI. Specific gravities of desflurane, enflurane, halothane, isoflurane, and sevoflurane. Anesth Analg. 1994 Jun;78(6):1152–3. ↩︎
  22. Mundasad, Smitha. Scotland first to ban environmentally harmful anaesthetic [Internet]. BBC; Available from: https://www.bbc.com/news/health-64347191 ↩︎
  23. https://www.francetvinfo.fr/monde/environnement/crise-climatique/en-france-le-rechauffement-climatique-s-annonce-pire-que-prevu-previennent-des-chercheurs-de-meteo-france-et-du-cnrs_5425420.html ↩︎

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