Soutenance mémoire
Sources d’exposition aux champs électromagnétiques
Au quotidien, les êtres vivants sont soumis à des champs électromagnétiques, certains étant d’origine naturelle, d’autres non. Les êtres vivants évoluent en permanence sur un aimant géant, puisqu’il existe un champ magnétique terrestre statique et relativement constant, de l’ordre de 40 μT, qui sert notamment aux oiseaux et aux poissons pour s’orienter (Kato, 2006). De manière plus ponctuelle, les éclairs produits lors des orages ainsi que les aurores boréales constituent une source d’exposition naturelle, mais sont relativement peu fréquents. En plus de ces sources dites « terrestres », il existe une source d’exposition environnementale à des champs « extra-terrestres », lesquels proviennent des activités solaire et lunaire (Kato, 2006). Certaines bandes de fréquence, dont la lumière visible et les ondes radio, sont transmises à travers l’atmosphère, tandis que d’autres bandes sont totalement absentes, en raison d’un phénomène d’absorption des molécules de l’atmosphère à certaines fréquences. Les nombreuses découvertes et avancées technologiques du XXème siècle ont provoqué une multiplication des expositions à des sources artificielles. Elles sont retrouvées dans les circuits de distribution du courant (50 ou 60 Hz), les appareils électriques utilisés lors de la vie quotidienne (grille pain, aspirateur, sèche-cheveux, réfrigérateurs, plaques de cuisson électriques, etc…), les ondes radiotélévisées (80- 800 MHz), la téléphonie mobile (900 MHz et 1,8 GHz), les fours à micro-ondes (2,45 GHz), les communications sans fil (DECT : 1,8 GHz,WIFI : 2,45 GHz, sans oublier le Bluetooth, le WiMax), les systèmes radar (fréquences supérieures à 10 GHz : applications militaires, systèmes de transport intelligent), ainsi que dans les dispositifs de localisation et de détection (technologie RadioFrequency Identification). Depuis une dizaine d’années environ, les réseaux locaux sans fil sont en pleine expansion. Ils offrent la possibilité à toute personne de pouvoir bénéficier d’un accès à l’information en étant mobile. De nombreuses entreprises, lieux publics (gares ferroviaires, bibliothèques, aéroports, universités) ont adopté ce type de réseaux. Aujourd’hui, la majorité des réseaux locaux sans fil proposés aux usagers fonctionne dans la bande de fréquence de 2,45 GHz (technologie WIFI). Source de progrès, cette technologie atteint cependant ces limites, notamment en termes de débit proposé aux usagers. L’essor des technologies de l’information et de la communication entraîne des besoins en débit toujours plus importants (télévision par internet en haute définition) et les fréquences employées ne permettent plus de répondre aux besoins des consommateurs. Aussi, pour faire face à ce problème et répondre à une demande toujours plus importante, les industriels sont en train de développer des appareils sans fil fonctionnant dans de nouvelles bandes de fréquences, autour de 60 GHz. Dans notre étude nous nous sommes intéressés uniquement aux ondes WIFI.
Technologies WIFI internet par rapport à la téléphonie mobile
Les ondes émises par les équipements WIFI diffusent dans l’ensemble de l’environnement. La fréquence de ces ondes est relativement élevée (2.4 GHz). De ce fait, elles traversent mal les murs. La puissance émise par les équipements WIFI (~30 mW) est vingt fois moindre que celle émises par les téléphones (~600 mW). Le téléphone est généralement tenu à une proximité immédiate du cerveau, ce qui n’est pas le cas des équipements WIFI, à une dizaine de centimètres, la densité de puissance du signal est déjà fortement atténuée. Cependant, certains scientifiques font remarquer que les ondes WIFI sont des ondes pulsées qui utilisent la même fréquence que celle utilisée dans les fours microondes (qui fait rentrer en résonance les molécules d’eau). De ce fait, les risques encourus ne devraient pas être évalués uniquement selon leurs effets thermiques (proportionnés à la densité de puissance), mais également selon leurs effets non thermiques à moyen et long terme (comme les effets génotoxiques) (Adlcofer, 2004).
Pénétration des ondes électromagnétiques dans un système biologique
Lorsqu’un tissu biologique est soumis à un champ HF, seule une partie du champ est absorbée par le système, l’autre étant réfléchie ou transmise. C’est cette partie absorbée qu’il est important de quantifier et qui a priori peut être à l’origine d’effets biologiques. Le rayonnement qui pénètre dans le tissu est absorbé plus ou moins rapidement en fonction des constantes diélectriques (permittivité) de la matière traversée ainsi que de la longueur d’onde du rayonnement. Plus la longueur d’onde est grande plus l’onde pénètre ; plus le tissu à une conductivité électrique importante plus l’onde est réfléchie et moins elle se propage dans le système. Cependant l’absorption dépend également des dimensions et de l’orientation du grand axe du système par rapport au champ électrique. L’énergie électromagnétique est préférentiellement absorbée pour certaines fréquences, les fréquences de résonances. Pour ces fréquences, la longueur d’onde du champ HF et la longueur du système sont égales ou multiples. Cette particularité est responsable de la sensibilité préférentielle de certains organes pour certaines fréquences, ainsi rétine et cristallin seront plus sensibles à un champ de 9 GHz, les organes creux tel que l’estomac ou l’intestin grêle à un champ de 3 GHz. Quand le champ hyperfréquence a pénétré dans l’organisme, l’hétérogénéité et la structure des tissus rend le comportement de l’onde complexe, il est ainsi possible d’observer des points chauds suite à la focalisation ou à la réflexion du champ.
Effets sur l’activité cardiaque et la pression artérielle
Braune et al. (1998) ont exposé des volontaires humains aux RF-EMW à 900 MHz pendant 35 minute, ils ont enregistré une augmentation de la pression artérielle (systolique et diastolique). La pression artérielle a augmenté de 5 à 10 mm/Hg, accompagné d’une importante diminution de la perfusion capillaire due à la vasoconstriction. Ils ont toutefois démontré que les mécanismes autorégulateurs de la pression artérielle étaient intacts, comme le montre la diminution de la fréquence cardiaque afin de compenser l’augmentation de la pression artérielle. Dans une étude suivante faite par le même groupe pour corroborer leurs conclusions antérieures, une augmentation statistiquement significative de la pression artérielle a été montré, mais l’analyse de variance a montré que les changements étaient indépendants de l’exposition aux EMW (Braune et al., 2002). Plus tard, Tahvanainen et al. (2004) ont démontré que l’exposition au téléphone cellulaire ne change pas profondément la pression artérielle et la fréquence cardiaque. Ozguner et al. (2005) ont enregistré une augmentation du stress oxydatif dans le myocarde de rat après une exposition à 900 MHz RF-EMW (30 min / jour, pendant 10 jours).D’Andréa et al. (1980) ont étudié les effets physiologiques d’une exposition prolongée à 915 MHz du corps entier (SAR de 2,5 W / kg) chez le rat pendant 16 semaines et ils n’ont trouvé aucun changement du poids du cœur à la fin de l’exposition. L’ECG est un signal contenant des informations sur l’état du muscle cardiaque. La forme et l’amplitude du complexe P-QRS-T, et les intervalles de temps entre ses divers pics, etc., peuvent contenir des informations sur la nature de la pathologique cardiaque (Acharya et al., 2002). Un effet de champ magnétique sur l’ECG a été rapporté par Beischer et Knep tonne (1964), qui ont observé une nette augmentation de l’amplitude du signal de l’onde T au cours d’une exposition à des champs statique (2-7 Tesla). Un semblable effet a été rapporté par Togawa et al. (1967) chez des lapins exposés à un champ de 1 Tesla. Dans une étude de (Bortkiewicz et al, 1997), sur 71 employés d’une station de radiodiffusion, des anomalies de l’électrocardiogramme ont été décelées plus fréquemment chez les personnes exposées que chez des témoins non exposés.
Leucocytes (globules blancs)
Des études in vitro ont été réalisées pour déterminer si l’exposition aux RFEMF peut stimuler les lymphocytes (un type de leucocyte) pour devenir lymphoblastes, qui sont, des cellules actives dans la division cellulaire (mitose). Dans ces études, des échantillons de lymphocytes prélevés chez les humains ont été cultivés, exposés aux RF. Habituellement, ces cellules ont été cultivées avec un mitogène, un agent qui stimule la transformation des cellules en mitose et lymphoblastes. Dans certaines études, des effets plus subtils sur divers types de leucocytes ont été recherchées. Hamrick et Fox (1977) ont trouvé des différences non significatives entre les cultures de lymphocytes de rat exposées, et les cultures de lymphocytes témoins. Roberts et al. (1983) ont exposé des cultures de leucocytes mononucléaires humains à des RF de 2,45 GHz pendant 2 h à 4 W/kg. Mais les différences entre les groupes n’étaient pas significatives.
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Table des matières
Introduction générale
Chapitre I : Synthèse bibliographique
Partie 1 : Caractéristiques des ondes électromagnétiques
1. Le champ électromagnétique
1.1. Généralités
1.2. Le spectre électromagnétique
1.3. Sources d’exposition aux champs électromagnétiques
2. Définition et caractéristiques du WIFI
2.1. Définition
2.2. Caractéristiques techniques
2.3. Applications et usages du WIFI
2.4. Technologies WIFI internet par rapport à la téléphonie mobile
3. Paramètres importants
3.1. Le débit d’absorption spécifique (DAS)
3.1.1. Evaluation du débit d’absorption spécifique
a. Technique numérique
b. Technique expérimentale
3.2. Puissance et mode d’exposition
4. Normes d’exposition aux champs hyperfréquences
Partie 2 : Interaction des ondes électromagnétiques avec le vivant
1. interactions entre onde et matière
1.1. Les effets thermiques
1.2. Les effets non thermiques
2. Pénétration des ondes électromagnétiques dans un système biologique
3. Les effets biologiques des ondes électromagnétiques
3.1. Effets sur le comportement et la mémoire
3.2. Effets sur la fonction endocrinienne
3.3. Effets sur le métabolisme
3.4. Effets sur l’activité cardiaque et la pression artérielle
3.5. Effets sur la reproduction et la fertilité
3.6. Effets sur la fonction immunitaire
3.7. Effets sur la neurochimie
3.8. Effet sur le someil et la secretion de mélatonine
3.9. Effets sur les cellules du sang
3.10. Effets sur le système cellulaire et moléculaire
3.11. Radiofréquence et protéine de stress
3.12. Effets sur le stress oxydant et l’ADN
4. Hypersensibilité électromagnétique
5. Etudes réalisées sur des plantes
Chapitre II : Matériel et méthodes
I.Materiel et Méthodes
I.1. Model biologique
I.2. Système d’exposition au WIFI
I.3. Mode opératoire
I.4. Etude des effets des ondes WIFI sur l’activité cardiaque, la pression artérielle et l’efficacité des catécholamines (Dopamine et Adrénaline)
I.4.1. Exposition et traitement des animaux
I.4.2. Etude de l’effet de l’administration des catécholamines sur la pression artérielle sous un environnement WIFI chez le lapin
a. Dispositif expérimental et principe de la méthode
I.4.3. Enregistrements de la fréquence chez le lapin
a. Dispositif expérimental
I.5.Etude des effets des ondes WIFI sur la glycémie et l’efficacité de l’insuline
I. 5.1. Traitement des animaux
I.5.2. Etude de la variation de la glycémie chez le lapin
a. Dispositif expérimental et principe de la méthode
II. Etude statistique
Chapitre III : Etude des effets d’une exposition aiguë aux ondes WIFI sur la variabilité du rythme cardiaque et de la pression artérielle
1. Introduction
2. Objectifs
3. Résultats
3.1. Effets d’une exposition aiguë au WIFI (2,45 GHz, 1 heure) sur l’ECG chez le lapin Albinos
3.1.1. Effet de l’exposition aux ondes WIFI sur l’intervalle R-R
3.1.2. Effet de l’exposition aux ondes WIFI sur les intervalles P-R et Q- T
3.1.3. Effet de l’exposition aux ondes WIFI sur l’onde P
3.2. Effets d’une exposition aiguë aux ondes WIFI (2,45 GHz, 1 heure) sur les battements du cœur et le maximum d’amplitude
3.3. Effets d’une exposition aiguë aux ondes WIFI sur la pression arterielle
4. Discussion
5. conclusion
Chapitre IV : Effets de l’exposition aiguë aux ondes WIFI sur l’efficacité des catécholamines (Dopamine, Adrénaline)
1. Introduction
2. Objectifs
3. Résultats
3.1. Effets de l’administration de la dopamine sur l’activité cardiaque et la pression artérielle sous un environnement magnétique (WIFI)
3.1.1. Effets d’une injection de dopamine sur les composantes de l’ECG sous un environnement magnètique (WIFI, 2,45 GHz/1h)
3.1.1.1. Effets d’une injection de dopamine sur les battements du cœur par minute et le maximum amplitude sous un environnement magnétique (WIFI)
3.1.2. Effets d’une injection de dopamine sur la pression artérielle sous l’exposition aux ondes WIFI (2,45 GHz/heur)
3.2. Effet de l’administration de l’adrénaline sur l’activité cardiaque et la pression artérielle
3.2.1. Effets d’une injection de l’adrénaline sur les composantes de l’ECG sous l’exposition aux ondes WIFI (2,45 GHz/heur)
3.2.1.1. Effets d’une injection de l’adrénaline sur les battements cardiaque par minute et le maximum amplitude sous un environnement WIFI chez le lapin
3.2.2. Effets d’une injection de l’adrénaline sur la pression artérielle sous l’exposition aux ondes WIFI (2,45 GHz/heur)
4. Discussion
5. Conclusion
Chapitre V : Effets des ondes électromagnétiques (WIFI) sur la glycémie et l’efficacité de l’insuline
1. introduction
2. Objectifs
3. Résultat
3.1. Effets de l’exposition aigue aux ondes WIFI (2,45 GHz, pendent une heure) sur la glycémie chez le lapin
3.2. Effets d’une exposition aigue aux ondes WIFI (2,45 GHz, pendent une heure) sur l’efficacité de l’insuline chez le lapin
4. Discussion
5. Conclusion
Discussion générale
Conclusion et perspectives
Référence
Annexes
Article
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