Les principaux effets de l'oxyde d'éthylène (OE) gazeux sont une irritation du nez, de la gorge et de l'appareil respiratoire; une dépression du système nerveux central, dont les manifestations sont : des maux de tête, des nausées et des vomissements. Une exposition à des concentrations élevées peut entraîner de la somnolence, des maux de tête, de la faiblesse, une démarche saccadée et la perte de connaissance. Une revue de 41 rapports de cas a révélé que les vomissements sont le principal symptôme, qu'ils reviennent périodiquement pendant des heures et qu'ils sont accompagnés de nausées et de maux de tête. Un autre rapport signale des nausées et des vomissements chez 3 travailleurs mouillés pendant 2 heures par une solution d'OE à 1 %. Une garde-malade exposée à une concentration de 500 ppm (une estimation) pendant de 2 à 3 minutes ressentit des nausées, des spasmes stomacaux, des vertiges, une perte de connaissance temporaire et une crise d'épilepsie. Pendant les 24 heures qui suivirent, elle éprouva des secousses musculaires aléatoires, des nausées et de la fatigue. Il lui fallut trois semaines pour récupérer complètement. L'exposition pour une période allant jusqu'à 30 minutes à une concentration supérieure à 700 ppm (estimation - seuil olfactif) a causé chez 2 travailleurs des maux de tête et de la diarrhée; ces symptômes disparurent dans les 70 heures. Chez 3 autres travailleurs, on a observé les symptômes suivants : irritation de la gorge, sécheresse de la bouche, démangeaisons, étourdissements et faiblesse. Ceux-ci disparurent dans les 21 jours.

De l'asthme persistant d'origine non allergique (syndrome respiratoire réactionnel) s'est manifesté chez une personne exposée par son travail à une teneur en OE supérieure à 700 ppm pendant 4 jours à raison de 4 heures par jour. Les symptômes suivants furent observés : toux, sifflement et essoufflement (fibrose pulmonaire), entre autres. Ces effets ne furent pas observés chez 5 autres travailleurs exposés de la même façon.

Quatre hommes furent exposés par intermittence pendant une période de 2 à 8 semaines à une concentration d'OE supérieure à 700 ppm à la suite d'une fuite accidentelle dans un stérilisateur. Trois de ces hommes manifestèrent une neuropathie périphérique (dommages aux nerfs périphériques - les nerfs ne faisant pas partie du système nerveux cérébro-spinal) accompagnée de maux de tête, de faiblesses dans les extrémités, d'incoordination et d'une démarche saccadée.

L'OE gazeux peut probablement irriter la peau, surtout si elle est huileuse ou humide.

Le degré d'irritation dépend de la concentration de la solution et de la durée d'exposition. Les concentrations les plus dangereuses se situent dans la plage entourant 50 %. Les solutions plus concentrées s'évaporent rapidement et les solutions moins concentrées sont moins irritantes. Les effets typiques sont, entre autres : une sensation de picotement et de refroidissement lorsque l'OE s'évapore, puis des enflures, des rougeurs et, parfois, de l'urticaire 1-5 heures après l'exposition. Lorsque des ampoules se manifestent elles apparaissent de 6 à 12 heures après l'exposition. La guérison complète prend 3 semaines ou moins habituellement. Dans un rapport on a signalé le cas de 3 travailleurs mouillés pendant 2 heures par une solution d'OE à 2 %. Des ampoules grosses et douloureuses apparurent plusieurs heures après l'exposition. On a aussi signalé une irritation grave causée par les résidus trouvés sur des masques faciaux, des gants et des blouses de chirurgiens stérilisés à l'OE. Quand de grandes quantités d'OE liquide s'évaporent sur la peau, cela cause des engelures et, possiblement, des ampoules par la suite. L'évaporation de petites quantités d'OE n'a aucun effet.

La revue de cas d'exposition à l'OE gazeux a montré qu'une légère irritation se manifestait occasionnellement. À la suite de l'exposition à 500 ppm (une estimation) pendant 2-3 minutes, aucun effet ne fut signalé sur les yeux. Un souffle d'OE dans un oeil n'entraîna aucun inconfort immédiat. Cependant, des malaises oculaires furent ressentis dans les 2-3 heures suivantes. En moins de 24 heures, l'oeil était redevenu complètement normal. L'information limitée qui a été recueillie chez l'humain et les animaux semble indiquer que l'OE liquide est un irritant oculaire modéré ou grave. Une éclaboussure d'OE directement dans l'oeil entraîna une irritation qui dura un jour, même si le produit fut lavé immédiatement à grande eau. Un rapport de cas signale une brûlure de la cornée chez une personne exposée à l'OE. Cette brûlure guérit dans les 48 heures.

À la température et à la pression ambiantes normales, l'OE est un gaz. L'ingestion de solutions d'OE par un humain n'a jamais été signalée. L'information recueillie chez les animaux semble indiquer que ces solutions sont toxiques par ingestion. Les symptômes de dépression du système nerveux central décrits pour l'inhalation sont attendus. L'ingestion n'est pas une voie habituelle d'exposition professionnelle.

Il se peut, en particulier dans le cas d'employés d'hôpital travaillant à la stérilisation des instruments, que certaines des tâches qui entraîne l'exposition de courte durée à des concentrations assez élevées ne soient exécutées qu'à l'occasion. Par conséquent, une exposition moyenne pondérée en fonction du temps qui est faible peut masquer des expositions occasionnelles plus élevées. Trois études réalisées chez des travailleurs dont l'exposition variait de 0,25 ppm à 10 ppm (moyenne pondérée en fonction du temps) pour des périodes allant de 6 mois à 14 ans n'ont montré aucun altération importante du sang, du foie, des reins et du système immunitaire. Une étude a montré une augmentation des altérations de la fonction rénale manifestée par la présence de protéines dans l'urine (protéinurie). D'autres études ont montré des résultats semblables.

EFFETS SUR LE SYSTÈME NERVEUX : Plusieurs études ont signalé des effets sur le système nerveux chez des travailleurs exposés pendant 0,5 à 20 ans à une concentration allant de moins de 1 à 4,7 ppm (moyenne pondérée sur 8 heures) avec des pointes quotidiennes de courte durée fluctuant entre 250 et 700 ppm. Le plus souvent, les dommages observés surviennent aux nerfs qui permettent la sensation et le mouvement dans les extrémités (neuropathies périphériques). Les symptômes incluent un engourdissement des pieds et des doigts, une faiblesse dans les muscles des membres inférieurs, une diminution de la coordination oculo-manuelle, un ralentissement de l'influx nerveux dans le muscle de la cuisse et une altération de la fibre nerveuse. La portée de beaucoup des études est limitée par des facteurs comme le petit nombre de travailleurs étudiés et des lacunes dans l'information sur l'exposition. Aucune conclusion n'a pu être tirée d'un rapport de cas sur une exposition prolongée à de faibles teneurs (pendant 10 ans à une teneur moyenne pondérée sur 8 heures de 4,2 ppm) lors de la stérilisation d'articles avec de l'OE. Ce rapport faisait un relation entre l'exposition à l'OE et une dégradation de la capacité de penser (déficience cognitive) et une perte de mémoire.

EFFETS SUR LA PEAU : Les résidus laissés dans les gants, les vêtements ou les chaussures stérilisés à l'OE peuvent causer un dessèchement, un rougissement et des démangeaisons cutanés (dermatite).

SENSIBILISATION CUTANÉE : L'OE peut causer des allergies cutanées, mais l'information actuelle ne permet de tirer aucune conclusion définitive. Un rapport décrit le cas d'une garde-malade chez qui s'est manifestée une allergie à des gants en caoutchouc stérilisés à l'OE. Les auteurs indiquent que la réaction allergique pouvait être à l'OE ou à un produit de réaction entre les gants et l'OE. Aucun autre détail n'est fourni. Un ancien rapport décrit une « sensibilisation » chez 3 volontaires sur 8 exposés de façon répétée à l'OE. Quelques autres cas signalent une sensibilisation après un contact non professionnel avec l'OE. Certains rapports ne décrivent aucune allergie typique. L'apparition d'allergies graves signalée chez des patients en dialyse exposés à du matériel médical stérilisé à l'OE ne s'applique pas aux expositions professionnelles.

SENSIBILISATION DES VOIES RESPIRATOIRES : L'OE peut être un sensibilisateur des voies respiratoires, mais l'information actuelle ne permet de tirer aucune conclusion. De l'asthme professionnel a été signalé chez 7 membres d'un personnel médical exposé à l'OE. Dans la plupart des cas, les personnes avaient aussi été exposées à d'autres produits chimiques associés eux-mêmes à l'asthme professionnel (p. ex., des gants au latex et le formaldéhyde). En général, il n'est pas possible de conclure que l'OE puisse à lui seul avoir causé les symptômes de l'asthme et/ou qu'une affection préexistante ne puisse pas avoir contribué à l'effet.

EFFETS SUR LES YEUX : Des données d'une portée limitée semblent indiquer que le risque d'être atteint de cataractes peut augmenter chez les travailleurs exposés à des teneurs relativement élevées en OE.

Le Centre international de recherche sur le cancer (CIRC) a conclu qu'il existe des données d'une portée limitée indiquant la cancérogénicité de l'OE chez l'humain et suffisamment de signes de cancérogénicité chez les animaux d'expérience. L'évaluation globale faite par le CIRC est celle d'un produit du groupe 1 (cancérogène chez l'humain). Le National Toxicology Program des É.-U. liste l'OE parmi les produits dont la cancérogénicité peut être raisonnablement prévisible. L'American Conference of Governmental Industrial Hygienist (ACGIH) a signalé que le benzène est un cancérogène soupçonné chez l'humain (A2).

Chez les humains exposés à l'OE, les manifestations signalées le plus souvent sont le cancer du système lymphatique et du système hématopoïétique (c.-à-d. des tissus qui, comme la moelle osseuse, forment le sang). Lors de ces études, les sujets furent répartis en deux groupes : les employés d'hôpital qui utilisaient l'OE comme stérilisant et les employés de compagnies chimiques qui fabriquaient ou utilisaient l'OE. L'exposition des employés d'hôpital à l'OE était évidente. Une étude de la mortalité au sein de ce grand groupe a montré une augmentation importante des décès dus chez les hommes au cancer du système hématopoïétique et à la leucémie. Un suivi a montré une corrélation positive entre l'exposition cumulative à l'OE et la mortalité due à toutes les formes de cancer du système lymphatique et du système hématopoïétique. Lors d'une autre étude, la seule augmentation de la mortalité observée était due à des lymphomes non hodgkiniens chez les hommes. Les études réalisées avec des travailleurs de l'industrie chimique sont plus difficiles à interpréter, car ils sont souvent exposés à d'autres produits chimiques. Quoi qu'il en soit, les observations faites sont conciliables avec les augmentations faibles, mais constantes, des cas de cancer du système lymphatique et du système hématopoïétique observées chez les employés d'hôpital. Une étude a révélé, chez les travailleurs de l'industrie chimique autorisés à manipuler l'OE, une augmentation de la mortalité due aux lymphosarcomes, aux réticulosarcomes (tumeur maligne du système lymphatique) et aux cancers des tissus hématopoïétiques.

Une étude sur un petit groupe de travailleurs (37 hommes) exposés à une teneur en OE de 5-10 ppm pendant 10,7 ans en moyenne n'a laissé voir aucune augmentation des troubles de reproduction par rapport à des travailleurs non exposés. Cependant, la capacité de reproduction n'a pas été évaluée. Aucune conclusion ne peut être tirée de quelques études qui ont montré des perturbations du cycle menstruel, car leur conception comporte des faiblesses. Chez les animaux mâles et femelles, l'OE a des effets nocifs sur la capacité de reproduction, car il affecte les cellules reproductrices (spermatozoïdes et oeufs fertilisés).

Aucune conclusion définitive ne peut être tirée d'une étude d'une portée limitée qui semble indiquer que l'exposition à l'OE peut être reliée à une augmentation des fausses couches chez les employées d'hôpital. Selon des estimations, l'exposition allait de 0,1 à 0,5 ppm (moyenne pondérée en fonction du temps) avec des pointes atteignant 250 ppm. Les employées étaient exposées à l'OE, au glutaraldéhyde et au formaldéhyde. L'information a été recueillie au moyen d'un questionnaire, ce qui a pu contribuer à biaiser les résultats; l'information sur l'exposition était limitée et seul un petit nombre d'employées fut étudié. Aucune conclusion ne peut être tirée d'une autre étude mal réalisée durant laquelle des femmes exposées à l'OE pendant leur grossesse connurent une augmentation des complications et du taux de fausses couches. L'information recueillie chez l'animal semble indiquer que l'OE fait diminuer le poids des petits à la naissance, mais la toxicité chez la mère ne fut pas évaluée complètement. De plus, l'OE est toxique pour les cellules reproductrices (spermatozoïdes et oeufs fertilisés).

Aucune information n'est disponible.

L'OE est facilement absorbé par inhalation (rétention de 75-80 %). Une fois absorbé, il se répartit rapidement dans l'ensemble de l'organisme. Il existe 2 voies de métabolisation de l'OE. Les métabolites sont généralement excrétés dans l'urine dans les 24 heures qui suivent l'exposition. Une petite quantité d'OE est excrétée sous forme de dioxyde de carbone et d'éthylèneglycol non métabolisé dans l'air expiré ou, comme métabolites, dans les selles.