Avec l'âge, les graisses qui circulent dans le sang se déposent sur la paroi des artères, où elles forment des plaques d'athérome. Au fil des années, ces plaques s'épaississent, ce qui diminue le diamètre de passage du sang. Quand les plaques deviennent très dures, elles peuvent donner lieu à la formation d'un caillot (thrombus), qui bouche l'artère. Les tissus ou organes situés en aval ne reçoivent plus alors ni oxygène, ni nutriments : ils se nécrosent. Si l'organe-cible est le cœur, le risque est celui d'un infarctus du myocarde (IDM), responsable de 10 à 12% des décès chez l'adulte. Si l'organe-cible est le cerveau, il s'agit d'accidents vasculaires cérébraux (AVC), qui constituent la première cause de handicap moteur, la deuxième cause de démence et la troisième cause de mortalité.

Après ajustement sur les facteurs potentiellement confondants (âge, sexe, tabagisme, présence d'un traitement…), une association a été montrée entre l'infarctus du myocarde et :
- le froid (2,2 IDM/jour en Côte d'Or au-dessous de -4,0°C de température moyenne journalière versus une moyenne de 1,025 - soit une recrudescence de 115% ; p < 0,004)

- les forts écarts de température (1,44 IDM/jour lorsque la température moyenne varie de plus de 5°C par rapport à la veille, versus une moyenne de 1,025 - soit +40,5% ; p < 0,02), mais il n'y a pas de différence significative entre refroidissements et réchauffements ;
- le passage des fronts froids (1,36 IDM/jour), mais pas celui des fronts chauds ;
- peut-être les orages frontaux (1,43 IDM/jour), mais pas les orages convectifs ;
- enfin, les pics de pollution atmosphérique (1,00 IDM/jour dans l'agglomération dijonnaise quand l'indice ATMO atteint ou dépasse 7 versus une moyenne de 0,44 - soit +161% ; p < 0,04) ; il n'y a pas de différence significative pour le SO2, le NO2 et l'ozone O3 ; en revanche, lorsque la teneur en particules de taille inférieure à 10 µm (PM10) excède 25 µg/m³, on enregistre 0,84 IDM/jour versus une moyenne de 0,44 - soit +91% (p < 0,04).

Mais tous les sous-groupes de la population ne sont pas également sensibles. Ainsi, le pic significatif d'IDM décrit en présence des plus basses températures est fourni à peu près exclusivement par les hypertendus (1,2 versus 0,51 IDM/jour - soit +96% ; p < 0,023). De même, si le risque d'IDM dans la population générale est majoré lorsque l'indice ATMO atteint 7, c'est essentiellement dû aux fumeurs (p < 0,04).

La survenue des AVC à Dijon intra-muros montre également un lien à court terme avec les niveaux ambiants de certains polluants atmosphériques. Une régression logistique conditionnelle avec ajustement sur les paramètres météorologiques, sur certains jours particuliers (congés, jours fériés…) et sur l'incidence de la grippe a mis en évidence - chez les hommes mais pas chez les femmes - une association (p = 0,002) entre le risque d'AVC ischémique d'un jour donné et le niveaux d'ozone de la veille. Une relation dose-réponse a été constatée. Elle persiste dans certains sous-groupes (fumeurs, hypertendus, dyslipidémiques…) et augmente quand les sujets cumulent plusieurs facteurs de risque.

Des mesures de prévention pourraient donc être envisagées, et ciblées en direction des groupes à risque, en transformant les prévisions météorologiques et les prévisions de qualité de l'air en prévisions des jours à risque d'accident athérothrombotique.