EFFETS BIOLOGIQUES LES RADIATIONS NON IONISANTES

EFFETS BIOLOGIQUES LES RADIATIONS NON IONISANTES

LA TÉLÉPHONIE PORTABLE

PLAN

• POSITION DU PROBLEME

• L’AGENT PHYSIQUE

• LES EMETTEURS-RECEPTEURS

• LA DOSIMÉTRIE

• LES EFFETS BIOLOGIQUES DES RADIATIONS NON IONISANTES

• PRINCIPES DE PRÉCAUTION

• CONCLUSIONS

RADIATIONS NON IONISANTES

• Radio et télévision

• Radars

• Téléphonie mobile et WiFi

• Lignes électriques haute tension

• Tous les appareils électriques médicaux, ménagers, de surveillance…

• Nombre de téléphones pour 1000 habitants dans le monde:

– 2000 : 120 – 2004 : 276 – 2006 : 330 – 2007 : 500 – 2008 : 600

(En France en 2008 : 867)

• Fin 2008, 4 milliards de téléphones pour ~ 6,75 milliards d’habitants

• Début des années 80: première génération appareils analogiques

• 1991 deuxième génération appareils numériques

• 2006 troisième génération numérique

• WiFi

• Controverse récente entre

– un groupe d’experts internationaux – et l’Académie nationale de médecine

• Cas de l’amiante

15 juin 2008 : appel de 20 experts internationaux

« Compte tenu de l’absence de preuve absolue chez l’être humain d’un effet cancérogène des ondes électromagnétiques émises par les

téléphones portables nous ne pouvons pas parler de la nécessité de mesures de prévention (comme pour le tabac ou l’amiante). Dans

l’attente de données définitives portant sur des périodes d’observation prolongées, les résultats existants imposent que l’on fasse part aux utilisateurs des mesures les plus importantes de précaution comme l’ont aussi suggéré plusieurs rapports nationaux et internationaux.

Ces mesures sont aussi importantes pour les personnes qui sont déjà atteintes d’un cancer afin d’éviter toute influence extérieure qui

pourrait contribuer à la progression de leur maladie( !!). »

17 juin 2008: Mise au point de l’Académie de médecine

L’Académie de médecine rappelle

- que la médecine n’est ni de la publicité ni du marketing, et qu’il ne peut y avoir de médecine moderne que fondée sur les faits. Inquiéter l’opinion dans un tel contexte relève de la démagogie mais en aucun cas d’une démarche scientifique. On ne peut pas raisonnablement affirmer « qu’un  risque existe, qu’il favorise l’apparition de cancers en cas d’exposition  à long terme » et en même temps qu’ «il n’y a pas de preuve formelle de  la nocivité du portable »

- que le principe de précaution ne saurait se transformer en machine alarmiste, surtout quand plusieurs milliards de portables sont utilisés dans le monde sans conséquences sanitaires apparentes depuis 15 ans

Les quatre grandes périodes de l’amiante

(rapport du sénat 1997)

• I- Début des années 1900, montée en puissance en raison de ses qualités exceptionnelles (chantiers navals, industrie textile)

– 1906-1907 sont décrits des cas de fibroses pulmonaires liés à l’amiante

• II-Apogée de l’amiante liée au développement industriel 1950-1980 (les « Trente Glorieuses ») sans préoccupation des conséquences sur la santé de l’homme

• III- Début des années 1980: utilisation plus réfléchie, contrôlée, réduite.

• IV-1er janvier 1997: interdiction de l’amiante

• Les faibles doses – sont cumulatives

– ne provoquent d’éventuels effets nocifs qu’après un temps de latence

– leurs effets

• sont aléatoires

• ne sont pas toujours spécifiques

• nécessitent des études épidémiologiques pour être reconnus

• Épidémiologie  statistiques  grands nombres

• Une certitude: les hyperfréquences à fortes puissances sont dangereuses.

• L’exposition due à la téléphonie mobile, antennes ou téléphones est dans le domaine des faibles doses d’exposition.

• Le recul est de 10-15 ans.

• Le temps de latence pour qu’apparaissent des effets biologiques est d’au moins 10 ans.

• Actuellement pas assez de recul, pas assez de cas, pas d’étude  épidémiologique concluante pour la téléphonie mobile

L’agent physique: les ondes électromagnétiques

• Domaine de fréquences

• Radiations ionisantes et non ionisantes

• Dualité onde-corpuscule

• Effet de E, unités

• Effet de B, unités

Téléphonie mobile IRM

TBF

Fréquences de la téléphonie mobile

– Système GSM centré sur 900 MHz – Système DCS centré sur 1800 MHz – Système UMTS de 1950 à 2150 MHz – WiFi 2450 MHz

– Longueurs d’onde comprises entre 10 et 33 cm

– Systèmes de télécommunications classiques de 10kHz (émetteurs radio BF ou GO) à 300GHz (radars)

Radiations ionisantes, radiations non ionisantes

• Radiations ionisantes,

– énergie > 12,4 eV – fréquence > 3 10¹⁵ Hz

– longueur d’onde < 0,1 micron

• Radiations non ionisantes

– énergie < 12,4 eV – hyperfréquences:

• 300MHz à 300GHz (3 10⁸ Hz à 3 10¹¹ Hz)

• longueur d’onde 1m pour 300MHz à 1mm pour 300GHz

Dualité onde-corpuscule

Dualité onde-corpuscule

• Radiations ionisantes: aspect corpusculaire dominant.

Interaction directe entre un photon et un électron libre ou lié du milieu

• l’effet photoélectrique

• l’effet Compton

• Radiations non ionisantes: aspect ondulatoire dominant

– Effet du champ électrique E – Effet du champ magnétique B

Radiations non ionisantes

• Effet du champ électrique E

– F = qE  déplacement des charges  énergie cinétique  collisions  échauffement

– à l’origine des effets thermiques – unité Volt par m

• Effet du champ magnétique B:

– F = q v Λ B  courants induits (v vitesse de la charge. B n’agit que sur les

charges en mouvement)

– à l’origine des effets non thermiques

LES EMETTEURS-RECEPTEURS

• Les antennes

- puissances d’émission: 10 à 30W par bande de fréquence (four à micro-ondes 600 à 900 W)

- La puissance varie en fonction inverse de la distance au carré - La pénétration est d’autant plus faible que la fréquence est élevée - périmètre de sécurité ~2,50m (fonction de la fréquence)

- situation de champ lointain: distance >> longueur d’onde

• Les téléphones

- puissances maximales: 1W à 2W

- puissances moyennes: 0.125W à 0.250W

- situation de champ proche: distance ~ longueur d’onde

- Émission de très basses fréquences (217 Hz) due au découpage

Dosimétrie et débit d’absorption spécifique

• Objet de la dosimétrie: mesure de l’énergie absorbée, et sa distribution

• Grandeur dosimétrique: débit d’absorption spécifique DAS (specific energy absorption rate SAR )

• Unité: Watt/kg

• Le DAS mesure l’échauffement

– Restriction de base DAS < 4W/kg

• 4W/kg élève la température d’un corps de 1°C en 6 mn – Limite légale de l’exposition professionnelle: 0,4 W/kg – Valeurs maximales admises pour la population générale:

• DAS corps entier : 0,08 W/kg

• DAS locaux : 2W/kg pour 10g de matière

Limites de la dosimétrie par le DAS

• Le DAS

– ne mesure que l’échauffement

– sa mesure est fiable en situation de champ lointain (propagation en onde plane) exposition aux antennes

– très difficile à évaluer en situation de champ proche (structure inhomogène du champ avec dissociation de E et B)  incertitude des mesures de l’exposition aux téléphones au niveau du crâne – est mesuré sur des fantômes homogènes alors que les structures

anatomiques sont inhomogènes

Les effets biologiques

• Effets thermiques

• Effets non thermiques

• Effets des très basses fréquences (TBF)

Quelques exemples d’effets thermiques

(études in vitro ou sur l’animal)

• Augmentation de la perméabilité de la barrière hémato-encéphalique

 processus inflammatoire migraines?

• Inhibition des protéines de choc thermique

• Cataractes

• Expansion thermo-élastique du tissu cérébral

Quelques exemples d’effets non thermiques

(études in vitro ou sur l’animal)

Étude européenne REFLEX

• Effet sur la vitesse de prolifération cellulaire

• Perturbation de l’activité enzymatique

• Pas de carcinogénicité directe (induction) mais effet de co-promotion par altération des mécanismes de réparation de l’ADN, suppression

des réponses protectrices, inhibition de l’apoptose

Effets des TBF

• Modifications du métabolisme du calcium ionisé qui intervient dans

– La coagulation

– La division mitotique

– L’intégrité et la stabilité des membranes cellulaires – Les sécrétions hormonales endocrines et exocrines

• L’exposition aux TBF due aux téléphones mobiles est très faible et peu étudiée

• Étudiés surtout dans l’exposition aux lignes haute tension transportant le courant 50-60 Hz. Association possible entre

– proximité d’une ligne HT

Étude épidémiologique internationale INTERPHONE

• Conduite dans 13 pays sous l’égide de l’OMS à partir de 1999, sur 6 600 cas de tumeurs (2 700 gliomes, 2 400 méningiomes, 1 100

neurinomes de l’acoustique et 400 tumeurs de la parotide). Résultats prévus fin 2008.

• Objectifs:

 Évaluation de l’exposition aux RF (énergie absorbée et gradient d’exposition)

 Déterminer si le rayonnement RF émis par les téléphones portables est cancérogène

 Déterminer si l’utilisation des téléphones portables augmente le risque de tumeurs intracrâniennes, bénignes ou malignes: gliomes, méningiomes,

Résultats partiels de l’étude Interphone 1

• Étude allemande

Am J Epidemiol. 2006 Mar 15;163(6):512-20. Epub 2006 Jan 27 portant sur le risque de gliome et méningiome:

– augmentation d’un risque de gliome pour les utilisateurs de plus de 10  ans, à confirmer

• Étude norvégienne

Eur J Cancer Prev. 2007 Apr;16(2):158-64.

Portant sur le risque de méningiome, gliome, neurinome de l’acoustique

– pas d’augmentation du risque, doute sur les méningiomes

• Etude française

Rev Epidemiol Sante Publique. 2007 Oct;55(5):321-32. Epub 2007 Sep 11 portant sur les risques de tumeurs du cerveau et du nerf acoustique:

– Pas d’augmentation du risque de neurinome de l’acoustique, méningiome  gliome

Résultats partiels de l’étude Interphone 2

• Étude suédoise

Am J Epidemiol. 2006 Oct 1;164(7):637-43. Epub 2006 Jul 3 portant sur le risque de tumeur de la glande parotide:

– pas d’augmentation du risque

• Étude israélienne

Am J Epidemiol. 2008 Feb 15;167(4):457-67. Epub 2007 Dec 6 portant sur le risque de tumeur de la glande parotide:

– pas de risque pour les utilisateurs réguliers 

– mais augmentation du risque pour les utilisateurs cumulant les  caractéristiques suivantes:

• Zone rurale (mauvaise couverture du réseau)

• Utilisation intensive 

• Sans kit mains libres

Résultats partiels de l’étude Interphone 3

• Distribution of RF energy emitted by mobile phones in anatomical structures of the brain

E Cardis et al 2008 Phys. Med. Biol. 53 2771-2783

– 97-99% (fonction de la fréquence) de l’énergie sont absorbés par l’hémisphère du côté ipsilatéral

– Les DAS les plus élevés sont

• dans le lobe temporal

• du côté ipsilatéral

• représentent 50% de l’énergie absorbée par le cerveau.

– La deuxième structure la plus exposée est le cervelet

– La distribution des DAS ne semble pas dépendre du modèle de téléphone, de son âge ni de la position de l’antenne, mais de la fréquence

Conseils et principes de précaution

• 1) Interdire aux enfants de moins de 12 ans

• L’énergie absorbée est proportionnelle à la durée  2) limiter la durée des communications

3) Changer de côté régulièrement

• La puissance varie en fonction inverse du carré de la distance 

4) maintenir le téléphone à distance du corps par kit mains libres ou haut parleur 5) Éviter de porter le téléphone sur soi. Sinon, face clavier dirigée vers soi

6) Rester à distance d’une personne en communication

7) Éviter le contact du téléphone avec le ventre d’une femme enceinte

• La puissance est maximale lors de la mise en relation  8) Attendre un instant avant de porter le téléphone à l’oreille

• Les zones de mauvaise réception obligent les téléphones à fonctionner à pleine puissance 

9) éviter l’utilisation lorsque la réception est mauvaise 10) ou lors des déplacements rapides (train, auto)

• 11) Communiquez par sms

BIBLIOGRAPHIE

Cours de physique de Berkeley, Électricité et Magnétisme Sites Internet:

INRS (institut national de recherche et de sécurité)

ICNIRP (Commission internationale de radioprotection des rayonnements non ionisants)

OMS (organisation mondiale pour la santé)

AFSSE (agence française de sécurité sanitaire de l’environnement) Etude européenne REFLEX

http://www.itis.ethz.ch/downloads/REFLEX_Final%20Report_171104.pdf Journal officiel de l’union européenne, directive 2004-40-CE

DEUX EXEMPLES DE RAISONNEMENTS

1) Stimulation auditive des micro-ondes et expansion thermo-élastique Le mécanisme de cette perception est liée à une expansion thermo-élastique du tissu cérébral sous l’effet des micro-ondes.

Quand les micro-ondes arrivent au niveau du crâne, l’énergie absorbée est convertie en chaleur et produit une élévation de température, faible mais très rapide. Le gradient thermique génère une onde de pression thermo-élastique dans le tissu qui se propage jusqu’à la cochlée où elle est détectée par les cellules de l’oreille interne.

On ne sait pas quelles peuvent être les répercussions des ondes de pression thermo-élastiques générées à des niveaux relativement élevés

2) Tumeurs mammaires et inhibition de la sécrétion de mélatonine par les champs TBF (« Hypothèse mélatonine Stevens 1987 »)

1) La mélatonine inhibe la stimulation oestrogénique des récepteurs mammaires, protégeant des tumeurs récepteurs-positives

2) La mélatonine est un puissant anti-oxydant, donc neutralise les radicaux libres

produits spontanément par l’organisme, possible action de freinage du processus de cancérisation

3) L’inhibition de sa sécrétion pourrait expliquer l’augmentation des cancers du sein