Effet d’un champ électrique interne sur le corps humain

Si un risque d’augmentation des cancers leucémiques a été observé suite à l’exposition au champ magnétique, aucun mécanisme biologique n’est à l’heure actuelle capable de justifier cette augmentation. Je vais, dans les quelques pages qui vont suivre, présenter différentes interactions physiques qui ont lieu lorsque le corps est parcouru par un champ électrique interne. Il est indispensable de rappeler que même si aucun mécanisme plausible n’existe, cela n'exclut en rien le fait qu'un effet biologique peut exister même à très faible exposition.

Les mécanismes que je vais décrire ici font tous appel à des lois physiques et des interactions physiques. J’exclu dans ce chapitre les effets biologiques qui peuvent survenir avec l'interaction de diverses protéines dans le corps humain.

On sait que celui-ci utilise l’électricité afin de faire transiter l’information à travers le corps et, ainsi, commander certaines actions. L’électricité sert également de déclencheur à certaines réactions chimiques notamment au niveau cellulaire. Tous ces mécanismes contribuent à l'activité électrique du corps humain et représentent son bruit de fond. Celui-ci se situe entre 1 et 5000 mV/m en fonction des zones et des mécanismes d’action. Si le rapport signal sur bruit est inférieur à un, il n'y aura pas de changement détectable dans les paramètres qui peuvent être attribués aux champs et, donc, pas d'effets biologiques qui pourraient lui être imputé. Par contre, si le rapport signal sur bruit est supérieur à un, des changements dans les paramètres peuvent être dus au champ et il est alors possible de lui voir attribuer des effets biologiques.

L'observation de plusieurs réponses cellulaires et membranaires, soumises à un faible champ ELF a permis de connaître l'ampleur de ces signaux électriques et de les comparer avec le bruit électrique intrinsèque des membranes cellulaires.

Les trois principales sources de bruit électrique dans les membranes biologiques sont [33]:

 Le bruit thermique électrique qui produit un changement de 3 microvolts, potentiels transmembranaires à des températures physiologiques

 Les décharges électrostatiques peuvent être une source importante de bruit électrique à travers les membranes.

 Le bruit rose « 1/f » associé aux flux de courant ioniques à travers les canaux membranaires produit généralement un décalage de 10 microvolts au niveau du potentiel transmembranaire.

D'après les simulations, les sources extérieures permettant de déclencher certains de ces mécanismes inopinément, seraient pour le champ électrique comprises entre 1 et 10 000kV/m et entre 600 et 40 000 µT pour le champ magnétique [16].

Pour transiter l'information, le corps utilise des neurones myélines, ceux-ci sont chargés de transmettre l'information ; ce qui nous permet, par exemple, de lever le bras. L'excitabilité électrique des neurones résulte de la présence de canaux ioniques et de « voltage-gate-channels » constitués principalement de sodium, potassium, calcium et de chlore. Nous retrouvons à l'extérieur, dans des concentrations plus élevées, le sodium, les ions de calcium et le chlorure. A l'inverse, le potassium et les anions membranaires imperméables sont concentrés à l'intérieur. Il résulte, de cet effet, que l'intérieur du neurone est à un potentiel négatif par rapport à l'extérieur. Le potentiel de repos se situe généralement entre -60 à -75mV. L'application d'un champ électrique externe va modifier la concentration en ions et stimulera l'axone du nerf périphérique entraînant un ou plusieurs potentiels d'action. Si la dépolarisation de la membrane dépasse un certain seuil, les canaux ioniques peuvent se déployer suffisamment pour l'ouverture de la tension « gated » et permettre aux canaux sodiques de devenir autonomes. Pour de nombreux axones, l'action seuil de potentiel est d'environ 50 mV à -55 mV, quelques 10-15 mV au-dessus du potentiel de repos.

Les informations communiquent via un réseau entier de neurones (Figure 2-7), celui-ci peut aussi être perturbé par le champ électrique. L'activation des récepteurs par le neurotransmetteur peut alors causer une variété de réponses post-synaptiques. Il en résulte une altération de la probabilité qu'un type de canal ionique soit ouvert. Ces réseaux de neurones sont considérés comme ayant une dynamique non-linéaire réputée très sensible aux faibles tensions appliquées. En effet, ces tensions auraient pour conséquence la diffusion de mauvaises informations à travers les éléments du réseau. Ainsi, le cerveau d'une personne soumis à un champ magnétique 50 Hz de plus ou moins 3mT va éprouver des difficultés à réaliser des actions simples comme mettre le doigt sur son nez.

Figure 2-7: Réseau de neurones illustration numérique [34]

Résumons, le champ électrique interne dans certaines parties du corps comme la moelle épinière, peut atteindre des valeurs importantes mais celles-ci sont généralement comprises dans des zones où les cellules sont peu excitables. A l'heure actuelle, aucun de ces mécanismes n'a pu mettre en évidence un lien entre la leucémie et ces phénomènes physiques. La communauté scientifique continue de chercher un possible rapport. (Gardons à l’esprit que dans ce chapitre, seul l’aspect physique est abordé). Le corps est une mécanique complexe, il est donc important pour les chercheurs de travailler en équipe de manière à pouvoir coupler les différents mécanismes.

Ci-dessous, une brève représentation des différents effets détaillés. NERVEUSES DES NEURONES MYÉLINES. D’APRÈS LES ÉTUDES SEULEMENT QUELQUES MILLIVOLTS PAR MÈTRE SUFFISENT À LES STIMULER. SUITE À CELA, UNE BORNE INFÉRIEURE DE 1 MILLIVOLTS PAR MÈTRE SUR LA DISCRIMINATION DU RÉSEAU DE NEURONES A ÉTÉ SUGGÉRÉE. MAIS, FONDÉES SUR DES PREUVES ACTUELLES, DES VALEURS DE SEUIL AUTOUR DE 10-100 MILLIVOLTS PAR MÈTRE SEMBLENT PLUS PROBABLES [16].