Les effets des rayonnements non ionisants sur l`homme

Septembre 2005
CHAMPS ÉLECTROMAGNÉTIQUES
ED 4203
Les effets des rayonnements
non ionisants sur l’homme
De nombreuses sources naturelles ou artificielles émettent de l’énergie sous la forme
d’ondes électromagnétiques. Ces ondes proviennent de champs électriques et magnétiques oscillants qui interagissent de façons
diverses avec les systèmes biologiques.
Dans la gamme de fréquences (0-300 GHz),
toute onde électromagnétique est associée
à un photon dont l’énergie est trop faible
pour provoquer des modifications moléculaires. On parle de rayonnements non ionisants car, même de forte intensité, ils ne
peuvent pas provoquer d’ionisation dans les
systèmes biologiques.
Définitions
On appelle « effets biologiques » des changements d'ordre physiologique, biochimique
ou comportemental qui sont induits dans un organisme,un tissu ou une cellule en réponse
à une stimulation extérieure. Un effet biologique ne conduit pas toujours à des effets
nocifs pour la santé ; il peut manifester simplement la réponse adaptative normale de la
cellule, du tissu ou de l'organisme à cette stimulation (par exemple, la sudation quand il
fait chaud).
Un « effet sanitaire » est un effet biologique qui peut mettre en danger le fonctionnement
normal d'un organisme,en dépassant les capacités de réponse « physiologique » à l'action
de l'agent extérieur.
Des effets biologiques qui sont, ou qui peuvent être considérés, en l'état actuel des
connaissances,comme prédictifs de conséquences sanitaires sont qualifiés par les groupes
d'experts d'« effets biologiques menaçants ».
Les effets des rayonnements optiques (infrarouge, lumière visible et ultraviolet) ne sont
pas abordés dans cette fiche.
Les diverses études publiées montrent que
pour une très large gamme d’intensités, les
champs électromagnétiques peuvent avoir
un effet sur la plupart des systèmes physiologiques.
Les effets biologiques ou sanitaires à court
terme connus sont :
les effets des courants électriques induits
dans le corps humain par les basses fréquences ;
■
■ les effets liés aux courants de contact ;
■ les effets thermiques dans les tissus provo-
qués par les hautes fréquences.
CHAMPS STATIQUES
Réaction cutanée (champ
électrique statique)
Les champs électriques statiques induisent
au niveau de la peau des personnes exposées
l’apparition de charges électriques perceptibles surtout au niveau des poils et des cheveux
(seuil de perception 앒 20 kV/m – seuil de sensations désagréables 앒 25 kV/m).
Effets divers
Pour un niveau d'induction magnétique de l'ordre de 4 teslas (T), des troubles peuvent être
observés (nausées,vertiges,troubles visuels…).
Blessures par projection d'objet
À partir d'une induction magnétique de 3 mT,
des objets ferro-magnétiques peuvent se déplacer voire être projetés.
CHAMPS
ÉLECTROMAGNÉTIQUES
« BASSE FRÉQUENCE »
(< 100 KHZ)
Effets dus aux courants induits
Le tableau ci-dessous résume les effets dus
aux courants induits en fonction de leur densité. La valeur limite de densité de courant
fixée par la directive(1) (10 mA/m2 à 50 Hz) est
basée sur ces effets.
Dans le milieu médical,les courants induits par
une variation très rapide d’un champ magnétique intense sont utilisés en diagnostic
pour mesurer la conduction nerveuse ou en
thérapie pour stimuler la contraction musculaire. Cette technique est appelée magnétoneuro-stimulation.
Effets dus aux courants de contact
Les chocs électriques et les brûlures sont des
effets indirects des champs électromagnétiques impliquant un contact entre une personne et des objets métalliques se trouvant
dans le champ.
Dans cette gamme de fréquences inférieures
à 100 kHz, les niveaux seuils de courants de
contact qui produisent des effets allant de la
perception tactile à un choc « électrique » dépendent de la fréquence. Par exemple à 50 Hz,
le seuil de perception tactile du courant est
compris entre 0,2 et 0,4 mA tandis qu’à 1 kHz,
ce même seuil est compris entre 0,4 et 0,8 mA.
Le seuil physiologique correspondant à un
choc sévère ou une difficulté à respirer est
compris entre 12 et 23 mA à 50 Hz et entre 21
et 41 mA à 1 kHz.
Pathologie tumorale
Plusieurs études épidémiologiques portant
sur des groupes d'enfants exposés à proximité de lignes à haute tension ont mis
en évidence un risque accru de leucémie.
C'est pourquoi le Centre international de
recherche sur le cancer (CIRC) a classé les
champs électromagnétiques « basse fréquence » comme possiblement cancérogènes pour l'homme (catégorie 2B).
Toutefois, ces études sont insuffisantes pour
conclure définitivement sur le caractère cancérogène ou non des champs électromagnétiques de basses fréquences.
Magnétophosphène
Il a été constaté chez des sujets soumis à un
champ magnétique variable (autour d’une
fréquence optimale de 20 Hz et au-dessus
d’un seuil d’intensité de 10 mT),un effet physiologique réversible caractérisé par la perception
visuelle de taches lumineuses appelée magnétophosphène.
(1) Directive 2004/40/CE du 29 avril 2004.
Densité de courant
Effets
> 1 000 mA/m2
Fibrillation
100 - 1 000 mA/m2
Stimulation des tissus excitables
10 - 100 mA/m2
Effets visuels et nerveux, soudure des os
1 - 10 mA/m
Effets biologiques mineurs
2
2 Cham ps électromagnétiques ED 4203
CHAMPS
ÉLECTROMAGNÉTIQUES
« HAUTE FRÉQUENCE »
(> 100 KHZ)
Hyperthermie
Lors de l’exposition à un champ « haute fréquence », la puissance absorbée par les tissus biologiques par unité de temps peut entraîner une accumulation d’énergie se
traduisant par une augmentation de la température (hyperthermie) du corps entier ou
localisée.
Le débit d’absorption spécifique, dénommé
DAS (ou SAR, Specific Absorption Rate) est la
grandeur fondamentale associée à l'échauffement des tissus pour les fréquences supérieures à 100 kHz. Une exposition à un DAS
de 4 W/kg pendant 30 minutes entraîne une
élévation de température corporelle d'un degré Celsius. Ce phénomène a servi de base à
la définition de la valeur limite(1) de 0,4 W/kg
pour l'ensemble du corps.
L’exposition accidentelle à de fortes puissances peut entraîner des brûlures superficielles
ou profondes.
Effets dus aux courants de contact
Les chocs électriques et les brûlures sont des
effets indirects des champs électromagnétiques impliquant un contact entre une personne et des objets métalliques se trouvant
dans le champ.
Dans cette gamme de fréquence, les niveaux
seuils de courants de contact qui produisent
des effets allant de la perception tactile à un
choc « électrique » ne varient pas de façon significative en fonction de la fréquence du
champ. Le seuil de perception du courant est
compris entre 25 et 40 mA et le seuil physiologique correspondant à un choc sévère ou
une difficulté à respirer est compris entre 160
et 320 mA.
Symptômes non spécifiques
et « hypersensibilité »
électromagnétique
Quel que soit le type de champ
électromagnétique, certaines personnes se plaignent de symptômes dits
« non spécifiques » tels que fatigue,
troubles du sommeil, maux de têtes,
pertes de mémoire, angoisse, palpitations…
Toutefois,la perception d’un risque peut
elle-même induire des effets non directement liés à la cause. Cela peut notamment être le cas pour les femmes
enceintes, c’est pourquoi il est parfois
préconisé de soustraire ces personnes
à ce type d’exposition si elles sont inquiètes.
Effets athermiques
diovasculaire, troubles de la reproduction
ou modifications du système immunitaire.
Des effets non thermiques liés aux champs
électromagnétiques « haute fréquence »
font l’objet de nombreux travaux et il n’est
pas possible à l’heure actuelle de conclure sur
la réalité de risques sanitaires tels que modifications de la barrière hémato-encéphalique, cancers, modification du système car-
La perception auditive des micro-ondes pulsées dans la gamme de fréquences de 425 à
6 500 MHz (sensation auditive décrite comme
un « clic » ou un « buzz ») est un effet validé
spécifique aux hyperfréquences dû à l'absorption de l'onde par le liquide céphalorachidien.
Effets indirects
Les champs électromagnétiques peuvent être à l'origine d'effets indirects susceptibles de
provoquer des dommages sur l'homme ou d'aggraver une situation de travail dangereuse.
Exemples :
■ projection d'objets ferromagnétiques ;
■ déclenchement d'une explosion ou d'un incendie ;
■ dysfonctionnement de systèmes électroniques et électromécaniques ;
■ mouvements incontrôlés…
POUR EN SAVOIR PLUS
Sèze (R. de), Élaboration d’une stratégie
d’évaluation des risques pour la santé liés
aux champs électromagnétiques, coll.
« Les notes scientifiques et techniques »,
INRS, NST 186, 2000.
■
■
Stimulateurs cardiaques. Perturbations
électromagnétiques en milieu professionnel, coll. « Cahiers de notes documentaires », INRS, ND 2014, 1996.
■
Guide pour l’établissement de limites
d’exposition aux champs électriques,
magnétiques et électromagnétiques, coll.
« Cahiers de notes documentaires », INRS,
ND 2143, 2001.
■
Guide pour l’établissement de limites
d’exposition aux champs magnétiques
statiques, coll. « Cahiers de notes documentaires », INRS, HST PR43-218, 2010.
■
Champs électriques. Champs magnétiques. Ondes électromagnétiques. Guide à
l’usage du médecin du travail et du préventeur, INRS, ED 785, 2003.
■
COMPATIBILITÉ
ÉLECTROMAGNÉTIQUE
AVEC LES IMPLANTS
Il existe un risque de perturbation des implants actifs en particulier les stimulateurs
cardiaques (cf. ED 4206). En pratique, très peu
de dysfonctionnements ont été mis en évidence.
D’autres implants actifs, tels que les défibrillateurs,les prothèses auditives,les pompes
à insuline, les valves cérébrales, peuvent également être perturbés.
D'autres implants dits passifs (broches,plaques
par exemple) réalisés dans des matériaux
ferromagnétiques sont sensibles au champ
magnétique. Les conséquences de l'exposition peuvent être l'aimantation de l'implant,
son déplacement par attraction, son échauffement par induction.
Auteurs :
Groupe RNI
Ch. Bisseriex, CARSAT Auvergne
P. Laurent, CARSAT Centre-Ouest
Ph. Cabaret, CARSAT Languedoc-Roussillon
Champs et ondes électromagnétiques
(0 Hz-300 GHz), coll. « Le point des connaissances sur… », INRS, ED 5004, 2002.
Ch. Bonnet, CARSAT Centre
Autres fiches thématiques de la coll.
« Champs électromagnétiques », INRS,
ED 4200 et suivantes disponibles sur le
site Internet www.inrs.fr.
S. Tirlemont (CARSAT Nord-Picardie)
■
Directive 2004/40/CE du Parlement
européen et du Conseil du 29 avril 2004
concernant les prescriptions minimales
de sécurité et de santé relatives à l'exposition des travailleurs aux risques dus
aux agents physiques (champs électromagnétiques) (dix-huitième directive
particulière au sens de l'article 16, paragraphe 1, de la directive 89/391/CEE).
■
E. Marteau, CRAM Ile-de-France
G. Le Berre, CARSAT Bretagne
A. Becker, Ph. Demaret, P. Donati
et R. Klein, INRS Lorraine
J.-P. Servent et Y. Ganem, INRS Paris
Contacts :
P. Deurivet : INRS 03 83 50 85 32
J.-P. Servent : INRS 01 40 44 31 09
Service prévention CARSAT
ED 4203 Cham ps électromagnétiques 3
Institut national de recherche et de sécurité pour la prévention des accidents du travail et des maladies professionnelles
30, rue Olivier-Noyer 75680 Paris cedex 14 Tél. 01 40 44 30 00 Fax 01 40 44 30 99 Internet : www.inrs.fr e-mail : [email protected]
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Cham ps électromagnétiques ED 4203
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1re édition (2005) • réimpression décembre 2010 • 1 000 ex. • Réalisation : Atelier F. Causse • Imprimerie groupe Corlet S.A.