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ND 2143-182-01 19 Cahiers de notes documentaires - Hygiène et sécurité du travail - N° 182, 1 er trimestre 2001 C ette publication a pour principal objectif l'établissement d'un guide destiné à limiter l'exposition aux champs électromagnétiques à des niveaux assurant la protection des personnes contre les effets nocifs connus de ces champs. Un effet nocif est une altération décelable de la santé des personnes exposées ou de leur descendance ; un effet biologique peut être, ou ne pas être, nocif. Ce document présente des études sur les effets directs et indirects des champs électroma- gnétiques ; les effets directs résultent d'une interaction directe entre les champs et l'orga- nisme humain, les effets indirects font intervenir des interactions avec un objet se trouvant à un potentiel électrique différent de celui du corps humain. Les auteurs discutent les résul- tats des études épidémiologiques et de laboratoire, les principaux critères d'exposition et les niveaux de référence pour l'évaluation pratique du risque. Le guide présenté ici s'ap- plique à l'exposition des travailleurs et du public. champ magnétique champ électrique fréquence variable limite d’exposi- tion guide Guide pour l’établissement de limites d’exposition aux champs électriques, magnétiques et électromagnétiques Champs alternatifs (de fréquence variable dans le temps, jusqu’à 300 GHz) (*) E n 1974, l'IRPA (Association inter- nationale de radioprotection) a constitué un groupe de travail sur les rayonnements non ionisants (RNI). Ce groupe, chargé de l'étude des problèmes de protection contre les RNI, est devenu l'INIRC (Comité international des rayonnements non ionisants) au congrès de l'IRPA tenu à Paris en 1977. En collaboration avec la Division d'hy- giène de l'environnement de l'Organisation mondiale de la santé (OMS), l'IRPA/INIRC a entrepris d'élaborer des documents sur les critères d'hygiène relatifs aux rayonnements non ionisants. Ces travaux entrent dans le cadre du Programme « critères d'hygiène de l'envi- ronnement » de l'OMS, financé par le [*) Ce document est la traduction d’un article paru dans la revue Health Physics, 1998, 74, 4, pp. 494-522 et reproduit ici avec l’aimable autorisation de la Health Physics Society ; il a été relu, pour la traduction française, par Mme Herrault et MM. Hée (INRS), Louit (ministère du Travail) et Méreau (INRS). ( 2 ) Pendant la préparation de ce guide, la composition de la Commission était la suivante : A. Ahlbom (Suède) ; U. Bergqvist (Suède) ; J. H. Bernhardt, Président depuis mai 1996 (Allemagne) ; J. P. Césarini (France) ; L.A. Court jusqu’en mai 1996 (France) ; M. Grandolfo, Vice-président jusqu’en avril 1996 (Italie) ; M. Hietanen, depuis mai 1996 (Finlande) ; A. F. McKinlay, Vice-président depuis mai 1996 (Royaume-Uni) ; M. H. Repacholi, Président jusqu’en avril 1996, Président d’honneur depuis mai 1996 (Australie) ; D. H. Sliney (Etats-Unis) ; J. A. J. Stolwijk (Etats-Unis) ; M. L. Swicord, jusqu’en mai 1996 (Etats-Unis) ; L. D. Szabo (Hongrie) ; M. Taki (Japon) ; T. S. Tenforde (Etats-Unis) ; H. P. Jammet (membre honoraire, décédé) (France) ; R. Matthes, Secrétaire scientifique (Allemagne). Les experts extérieurs dont les noms suivent ont apporté leur concours à l’ICNIRP au cours de la préparation de ce document : S. Allen (Royaume-Uni) ; J. Brix (Allemagne) ; S. Eggert (Allemagne) ; H. Garn (Autriche) ; K. Jokela (Finlande) ; H. Korniewicz (Pologne) ; G.F. Mariutti (Italie) ; R. Saunders (Royaume-Uni) ; S. Tofani (Italie) ; P. Vecchia (Italie) ; E. Vogel (Allemagne). Nous remercions vivement de nombreux autres experts internationaux pour leurs pré- cieux commentaires. Commission internationale pour la protection contre les rayonnements non ionisants (ICNIRP) ( 1,2 ) ( 1 ) Secrétariat de l’ICNIRP, c/o Dipl.-Ing. Rüdiger Matthes, Bundesamt für Strahlenschutz, Institut für Strahlenhygiene, Ingolstädter Landstrasse 1, D-85764 Oberschleissheim, Allemagne. GUIDELINES FOR LIMITING EXPOSURE TO ELECTRIC, MAGNETIC AND ELECTRO- MAGNETIC FIELDS TIME-VARYING FIELDS (UP TO 300 GHZ) T he main objective of this publication is to establish guidelines for limiting ELF exposure that will provide protection against known adverse health effects. An adverse health effect causes detectable impairment of the health of the exposed individual or of his or her offspring; a biological effect, on the other hand, may or may not be an adverse health effect. Studies on both direct and indirect effects of EMF are described; direct effects result froom direct interaction of fields with the body, indirect effects involove interactions with an object at a different elevtric potential from the body. Results of laboratory and epidemiological studies, basic exposure criteria, andreference levels for practi- cal hazard assessment are discussed, and the guidelines presented apply to occupational and public exposure. electromagnetic field time-varying field exposure limit guide

Guide pour l’établissement de limites d’exposition aux ... · façon analogue, les champs magnétiques peuvent exercer des forces physiques sur les charges électriques, mais

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ND 2143-182-0119

Cahiers de notes documentaires - Hygiène et sécurité du travail - N° 182, 1er trimestre 2001

Cette publication a pour principal objectif l'établissement d'un guide destiné à limiterl'exposition aux champs électromagnétiques à des niveaux assurant la protection des

personnes contre les effets nocifs connus de ces champs. Un effet nocif est une altérationdécelable de la santé des personnes exposées ou de leur descendance ; un effet biologiquepeut être, ou ne pas être, nocif.

Ce document présente des études sur les effets directs et indirects des champs électroma-gnétiques ; les effets directs résultent d'une interaction directe entre les champs et l'orga-nisme humain, les effets indirects font intervenir des interactions avec un objet se trouvantà un potentiel électrique différent de celui du corps humain. Les auteurs discutent les résul-tats des études épidémiologiques et de laboratoire, les principaux critères d'exposition etles niveaux de référence pour l'évaluation pratique du risque. Le guide présenté ici s'ap-plique à l'exposition des travailleurs et du public.

champ magnétique champ électrique fréquence variable limite d’exposi-tion guide

Guide pour l’établissement de limites d’exposition aux champsélectriques, magnétiques et électromagnétiquesChamps alternatifs (de fréquence variabledans le temps, jusqu’à 300 GHz) (*)

En 1974, l'IRPA (Association inter-nationale de radioprotection) aconstitué un groupe de travail surles rayonnements non ionisants

(RNI). Ce groupe, chargé de l'étude desproblèmes de protection contre les RNI,est devenu l'INIRC (Comité internationaldes rayonnements non ionisants) aucongrès de l'IRPA tenu à Paris en 1977.

En collaboration avec la Division d'hy-giène de l'environnement del'Organisation mondiale de la santé(OMS), l'IRPA/INIRC a entrepris d'élaborerdes documents sur les critères d'hygiènerelatifs aux rayonnements non ionisants.Ces travaux entrent dans le cadre duProgramme « critères d'hygiène de l'envi-ronnement » de l'OMS, financé par le

[*) Ce document est la traduction d’un article paru dans la revue Health Physics, 1998, 74, 4, pp. 494-522 et reproduitici avec l’aimable autorisation de la Health Physics Society ; il a été relu, pour la traduction française, par MmeHerrault et MM. Hée (INRS), Louit (ministère du Travail) et Méreau (INRS).

(2) Pendant la préparation de ce guide, la composition de la Commission était la suivante : A. Ahlbom (Suède) ; U. Bergqvist (Suède) ; J. H. Bernhardt, Président depuis mai 1996 (Allemagne) ; J. P. Césarini (France) ; L.A. Court jusqu’en mai 1996 (France) ; M. Grandolfo, Vice-président jusqu’en avril 1996 (Italie) ; M. Hietanen, depuis mai 1996(Finlande) ; A. F. McKinlay, Vice-président depuis mai 1996 (Royaume-Uni) ; M. H. Repacholi, Président jusqu’en avril1996, Président d’honneur depuis mai 1996 (Australie) ; D. H. Sliney (Etats-Unis) ; J. A. J. Stolwijk (Etats-Unis) ; M. L. Swicord, jusqu’en mai 1996 (Etats-Unis) ; L. D. Szabo (Hongrie) ; M. Taki (Japon) ; T. S. Tenforde (Etats-Unis) ;H. P. Jammet (membre honoraire, décédé) (France) ; R. Matthes, Secrétaire scientifique (Allemagne).Les experts extérieurs dont les noms suivent ont apporté leur concours à l’ICNIRP au cours de la préparation de cedocument : S. Allen (Royaume-Uni) ; J. Brix (Allemagne) ; S. Eggert (Allemagne) ; H. Garn (Autriche) ; K. Jokela(Finlande) ; H. Korniewicz (Pologne) ; G.F. Mariutti (Italie) ; R. Saunders (Royaume-Uni) ; S. Tofani (Italie) ; P. Vecchia(Italie) ; E. Vogel (Allemagne). Nous remercions vivement de nombreux autres experts internationaux pour leurs pré-cieux commentaires.

Commission internationalepour la protection contre les rayonnements non ionisants (ICNIRP) (1,2)

(1) Secrétariat de l’ICNIRP,c/o Dipl.-Ing. Rüdiger Matthes, Bundesamt für Strahlenschutz, Institut für Strahlenhygiene, Ingolstädter Landstrasse 1, D-85764 Oberschleissheim, Allemagne.

GUIDELINES FOR LIMITINGEXPOSURE TO ELECTRIC,MAGNETIC AND ELECTRO-MAGNETIC FIELDSTIME-VARYING FIELDS (UP TO 300 GHZ)

The main objective of this publicationis to establish guidelines for

limiting ELF exposure that will provideprotection against known adverse health effects. An adverse health effectcauses detectable impairment of thehealth of the exposed individual or ofhis or her offspring; a biological effect,on the other hand, may or may not bean adverse health effect.

Studies on both direct and indirecteffects of EMF are described; directeffects result froom direct interactionof fields with the body, indirect effectsinvolove interactions with an object at a different elevtric potential from the body. Results of laboratory and epidemiological studies, basic exposurecriteria, andreference levels for practi-cal hazard assessment are discussed,and the guidelines presented apply tooccupational and public exposure.

electromagnetic field time-varyingfield exposure limit guide

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Programme des Nations Unies pour l'envi-ronnement (PNUE). Les documents élabo-rés donnent un aperçu général des carac-téristiques physiques des RNI, des tech-niques et instruments de mesure, dessources et des applications de ces rayon-nements, ainsi qu'une analyse détaillée dela littérature scientifique sur les effets bio-logiques de ces rayonnements et une éva-luation des risques pour la santé liés à l'ex-position aux RNI. Ils constituent ainsi unebase de données scientifiques pour l'éta-blissement de limites d'exposition et decodes de bonne pratique relatifs aux RNI.

Au 8e Congrès international de l'IRPA(Montréal, 18-22 mai 1992), un nouvelorganisme scientifique indépendant a suc-cédé à l'IRPA/INIRC : il s'agit de l'ICNIRP,Commission internationale pour la protec-tion contre les rayonnements non ioni-sants. Cette commission est chargée d'étu-dier les risques potentiels liés aux diffé-rents types de RNI, d'élaborer des guidesinternationaux pour l'établissement delimites d'exposition et de traiter de tous lesaspects de la protection contre ces rayon-nements.

Les effets biologiques signalés à la suited'expositions à des champs électriques etmagnétiques statiques et extrêmementbasses fréquences (ELF) ont fait l'objetd'études bibliographiques desPNUE/OMS/IRPA [UNEP/WHO/IRPA,1984 ; id., 1987]. Ces publications, ainsique plusieurs autres [UNEP/WHO/IRPA,1993, et Allen et coll., 1991, notamment]ont fourni la base scientifique du présentguide.

Un glossaire est donné en annexe.

Objet et domaine d’application

Cette publication a pour principal objec-tif l'établissement d'un guide destiné àlimiter l'exposition aux champs électroma-gnétiques à des niveaux assurant la pro-tection des personnes contre les effetsnocifs connus de ces champs. Un effetnocif est une altération décelable de lasanté des personnes exposées ou de leurdescendance ; un effet biologique peutêtre, ou ne pas être, nocif.

Des études sur les effets directs et indi-rects des champs électromagnétiques sontprésentées ; les effets directs résultentd'une interaction directe entre les champs

et l'organisme humain, les effets indirectsfont intervenir des interactions avec unobjet se trouvant à un potentiel électriquedifférent de celui du corps humain. Lesauteurs discutent les résultats des étudesépidémiologiques et de laboratoire, lesprincipaux critères d'exposition et lesniveaux de référence pour l'évaluationpratique du risque. Le guide présenté icis'applique à l'exposition des travailleurs etdu public.

L'IRPA/INIRC avait publié, en 1988 et1990, des guides relatifs à l'exposition auxchamps électromagnétiques hautes fré-quences et de fréquence 50/60 Hz. Cesguides sont remplacés par la présentepublication, qui couvre toute la gamme defréquences des champs électromagné-tiques de fréquence variable dans letemps (jusqu'à 300 GHz). Les champsmagnétiques statiques sont traités dans leguide ICNIRP publié en 1994 [ICNIRP,1994].

La Commission reconnaît que l'établis-sement de valeurs limites d'expositionimpose de concilier de nombreux avis dif-férents. Il faut apprécier la validité des rap-ports scientifiques et extrapoler à l'hommeles résultats obtenus sur l'animal. Lesvaleurs limites citées dans ce guide ont étéétablies exclusivement à partir de donnéesscientifiques. Toutefois, l'état actuel desconnaissances indique qu'elles garantis-sent un niveau de protection adéquatcontre l'exposition aux champs électroma-gnétiques de fréquence variable dans letemps. Deux catégories de valeurs limitessont présentées :

Restrictions de base : Les valeurslimites d'exposition aux champs élec-triques, magnétiques ou électromagné-tiques de fréquence variable, qui sont éta-blies directement à partir d'effets sur lasanté avérés, sont appelées restrictions debase. Selon la fréquence du champ, lesgrandeurs physiques utilisées pour spéci-fier ces valeurs limites sont :

- la densité de courant (J),- le débit d'absorption spécifique (DAS),- et la densité de puissance (S). Seule la

densité de puissance dans l'air, à l'exté-rieur du corps, peut être facilement mesu-rée chez les personnes exposées.

Niveaux de référence : Ces niveauxsont indiqués à des fins d'évaluation pra-tique de l'exposition, afin de déterminers'il est vraisemblable que les restrictionsde base soient dépassées. Certainsniveaux de référence sont dérivés des res-trictions de base correspondantes aumoyen de techniques de mesure et/ou de

calcul, et d'autres sont liés à la perceptionet aux effets nocifs indirects de l'exposi-tion aux champs électromagnétiques. Lesgrandeurs dérivées sont :

- l'intensité de champ électrique (E), - l'intensité de champ magnétique (H),- la densité de flux magnétique (B),- la densité de puissance (S),- et les courants passant dans les

membres (IL).Les grandeurs liées à la perception et à

d'autres effets indirects sont :- le courant de contact (Ic),- et, pour les champs pulsés, l'absorp-

tion spécifique (AS).Quelles que soient les conditions d'ex-

position, les valeurs mesurées ou calcu-lées de l'une quelconque de ces grandeursphysiques peuvent être comparées auxniveaux de référence correspondants. Lerespect du niveau de référence garantit lerespect de la restriction de base. Si lavaleur mesurée ou calculée dépasse leniveau de référence, il ne s'ensuit pasnécessairement que la restriction de basesoit dépassée. Toutefois, tout dépasse-ment du niveau de référence impose devérifier le respect de la restriction de basecorrespondante et de déterminer si desmesures de protection complémentairessont nécessaires.

Le présent guide n'est pas lié directe-ment aux normes de performance de pro-duits, qui sont destinées à limiter les émis-sions de champ électromagnétique enconditions d'essai spécifiées, et il ne traitepas des techniques de mesure des gran-deurs physiques caractérisant les champsélectriques, magnétiques ou électroma-gnétiques. L'instrumentation et les tech-niques de mesurage de ces grandeursphysiques sont décrites de façon détailléedans différents documents [NCRP, 1981 ;IEEE, 1992 ; NCRP, 1993 ; DIN VDE, 1995].

Le respect du présent guide ne permetpas ipso facto d'éviter toute perturbationdes dispositifs médicaux tels que pro-thèses métalliques, stimulateurs ou défi-brillateurs cardiaques, implantscochléaires. Les stimulateurs cardiaquespeuvent être perturbés par des champsn'atteignant pas les niveaux de référence.La prévention de ces problèmes n'entrepas dans le domaine d'application du pré-sent guide mais est traitée dans d'autresdocuments [UNEP/WHO/IRPA, 1993].

Le présent guide sera révisé et mis à jour périodi-quement, au fur et à mesure de l'identification deseffets nocifs des champs électriques, magnétiquesou électromagnétiques de fréquence variable dansle temps.

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Grandeurs physiques et unités

Alors que les champs électriques nesont associés qu'à la présence d'une char-ge électrique, les champs magnétiquessont créés par le mouvement physiqued'une charge électrique (courant élec-trique). Un champ électrique E exerce desforces sur les charges électriques et s'ex-prime en volts par mètre (V.m–1). Defaçon analogue, les champs magnétiquespeuvent exercer des forces physiques surles charges électriques, mais seulementlorsque ces charges sont en mouvement.Les champs électriques et magnétiquesont une intensité et une direction (ce sontdonc des vecteurs). Un champ magné-tique peut être spécifié de deux façons,soit par la densité de flux magnétique B,exprimée en teslas (T), soit par l'intensitéde champ magnétique H, exprimée enampères par mètre (A.m-1). Ces deuxgrandeurs sont liées par la formule :

B = µ . H (1)

avec µ : constante de proportionnalité(qui exprime la perméabilité magné-tique) ; dans le vide et dans l'air, commedans les matériaux non magnétiques (ycompris les matériaux biologiques) :

µ = 4 π . 10–7 H.m–1 (henrys par mètre)

Il suffit donc, pour décrire un champmagnétique à des fins de prévention, despécifier l'une des grandeurs B ou H.

En champ lointain, le modèle d'ondeplane constitue une bonne approximationde la propagation du champ électroma-gnétique. Les caractéristiques d'une ondeplane sont les suivantes : les fronts d'onde ont une géométrieplane ; les vecteurs E et H sont perpendiculairesà la direction de propagation ; les champs E et H sont en phase, et lequotient des amplitudes E/H est constantdans tout l'espace. En champ libre :E/H = 377 ohms (Ω), ce qui est l'impé-dance caractéristique du champ libre ; la densité de puissance S, c'est-à-dire lapuissance par unité de surface normale àla direction de propagation, est liée auxchamps électrique et magnétique par laformule :

S = E . H = E2 / 377 = 377 . H2 (2)

En champ proche, la situation est pluscomplexe, car les maxima et minima deschamps électrique E et magnétique H nese situent pas aux mêmes points, dans la

CHAMPS ELECTRIQUES, MAGNÉTIQUES ET ÉLECTROMAGNÉTIQUES :GRANDEURS DOSIMÉTRIQUES ET UNITÉS SI CORRESPONDANTES

- ELECTRIC, MAGNETIC, ELECTROMAGNETIC,AND DOSIIMETRIC QUANTITIES

AND CORRESPONDING SI UNITS

TABLEAU I

GRANDEUR SYMBOLE UNITÉ

Conductivité s siemens par mètre (S.m-1)

Courant I ampère (A)

Densité de courant J ampère par mètre carré (A.m-2)

Fréquence f hertz (Hz)

Intensité de champ électrique E volt par mètre (V.m-1)

Intensité de champ magnétique H ampère par mètre (A.m-1)

Densité de flux magnétique B tesla (T)

Perméabilité magnétique m henry par mètre (H.m-1)

Permittivité e farad par mètre (F.m-1)

Densité de puissance S watt par mètre carré (W.m-2)

Absorption spécifique AS joule par kilogramme (J.kg-1)

Débit d’absorption spécifique DAS watt par kilogramme (W.kg-1)

direction de propagation, qu'en champlointain. En champ proche, la structure duchamp électromagnétique peut être forte-ment inhomogène, et l'on peut s'écarternotablement de l'impédance d'onde planede 377 ohms ; cela signifie que l'on peutavoir des champs presque « exclusivementE » dans certaines zones et des champspresque « exclusivement H » dans d'autres.Les expositions en champ proche sontplus difficiles à déterminer : en effet, il fautmesurer à la fois les champs E et leschamps H, et la géométrie des champs estplus complexe ; cette situation ne permetplus d'utiliser la densité de puissancecomme critère pour l'expression de limitesd'exposition (contrairement à ce qui sepasse en champ lointain).

L'exposition à des champs électroma-gnétiques de fréquence variable dans letemps génère des courants à l'intérieur ducorps, ainsi qu'une absorption d'énergiedans les tissus ; l'intensité de ces phéno-mènes varie selon les mécanismes de cou-plage et la fréquence en cause. Le champélectrique interne et la densité de courantsont liés par la loi d'Ohm :

J = σ . E (3)

avec σ : conductivité électrique dumilieu. Les grandeurs dosimétriques utili-sées dans ce guide, compte tenu des dif-férentes gammes de fréquences et des dif-férentes formes d'onde, sont lessuivantes : densité de courant J, dans la gamme defréquences allant jusqu'à 10 MHz ; courant I, dans la gamme de fréquencesallant jusqu'à 110 MHz ;

débit d'absorption spécifique DAS, dansla gamme de fréquences comprise entre100 kHz et 10 GHz ; absorption spécifique AS, pour leschamps pulsés dans la gamme de fré-quences comprise entre 300 MHz et 10GHz ; densité de puissance S, dans la gammede fréquences comprise entre 10 et 300GHz.

Le tableau I donne un résumé généraldes grandeurs et unités utilisées dans leguide pour caractériser les champs élec-tromagnétiques.

Fondements de la limitation de l’exposition

Le présent guide pour la limitation del'exposition a été élaboré à la suite d'unerevue exhaustive de la littérature scienti-fique publiée. Cette revue a été conduiteen appliquant des critères d'évaluation dela crédibilité des différentes observationsrapportées [Repacholi et Stolwijk, 1991 ;Repacholi et Cardis, 1997] ; seuls les effetsavérés ont été retenus comme fondementspour les valeurs limites d'exposition pro-posées. Les effets cancérogènes à longterme n'ont pas été considérés commeavérés ; ce guide n'est fondé que sur deseffets immédiats sur la santé, tels que lastimulation des muscles ou des nerfs péri-phériques, les chocs et brûlures provo-qués par le contact avec des objets

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conducteurs, ou encore l'élévation detempérature des tissus sous l'effet de l'ab-sorption d'énergie liée à l'exposition auxchamps électromagnétiques. En ce quiconcerne d'éventuels effets à long terme,tels qu'une élévation du risque de cancer,l'ICNIRP a conclu que les données dispo-nibles étaient insuffisantes pour servir debase à l'établissement de valeurs limitesd'exposition ; des recherches épidémiolo-giques ont cependant apporté des élé-ments en faveur d'une association entreexposition (à des densités de flux magné-tique très inférieures aux valeurs recom-mandées dans le présent guide, pour leschamps de 50/60 Hz) et effets cancéro-gènes potentiels.

Les effets in vitro d'une exposition àcourt terme aux champs électriques ouaux champs électromagnétiques d'extrê-mement basses fréquences modulées enamplitude sont présentés de façon résu-mée. Des réactions cellulaires et tissulairestransitoires ont été observées en cas d'ex-position aux champs électromagnétiques,mais sans relation exposition-réponsenette. Ces études n'ont qu'une valeur limi-tée pour l'évaluation des effets sur lasanté, car nombre d'observations faites invitro n'ont pas pu être mises en évidencein vivo. Les résultats d'études menéesexclusivement in vitro n'ont donc pas étéconsidérés comme une base suffisantepour l'évaluation des effets éventuels deschamps électromagnétiques sur la santé.

Mécanismes de couplageentre les champset le corps humain

Il existe trois mécanismes fondamen-taux de couplage, par lesquels les champsélectriques ou magnétiques de fréquencevariable dans le temps interagissent avecla matière vivante [UNEP/WHO/IRPA,1993] : couplage avec les champs électriquesbasses fréquences ; couplage avec les champs magnétiquesbasses fréquences ; absorption d'énergie provenant deschamps électromagnétiques.

Couplage avec les champs électriques basses fréquences

L'interaction champs électriques de fré-quence variable - corps humain pro-voque :

- un écoulement de charges électriques(courant électrique),

- la polarisation des charges liées (for-mation de dipôles électriques),

- et la réorientation des dipôles élec-triques déjà présents dans les tissus.

L'importance relative de ces différentseffets dépend des propriétés électriquesdu corps, c'est-à-dire de sa conductivitéélectrique (qui détermine l'écoulement ducourant électrique) et de sa permittivité(qui détermine l'ampleur des phéno-mènes de polarisation). La conductivité etla permittivité varient selon le type detissu biologique et dépendent égalementde la fréquence du champ. Les champsélectriques externes induisent, à la surfacedu corps exposé, une charge superficiellequi provoque, à l'intérieur du corps, l'ap-parition de courants dont la distributiondépend des conditions d'exposition, de lataille et de la forme du corps, ainsi que dela position du corps dans le champ.

Couplage avec les champsmagnétiques basses fréquences

L'interaction physique champs magné-tiques de fréquence variable - corpshumain crée des champs électriquesinduits et provoque la circulation de cou-rants électriques. L'intensité du champinduit et la densité de courant sont pro-portionnelles :

- au rayon d'une boucle de courantdans le corps humain,

- à la conductivité électrique du tissu,ainsi qu'à la densité de flux magnétique,

- et à la vitesse de variation de cettegrandeur. Pour un champ magnétiqued'intensité et de fréquence données, leschamps électriques les plus intenses sontinduits lorsque les dimensions de laboucle sont maximales.

Le trajet exact et l'intensité du courantinduit dans une partie du corps donnéedépendent de la conductivité électriquedu tissu considéré.

Le corps humain n'est pas homogèneélectriquement ; on peut cependant calcu-ler les densités de courant induit en utili-sant des modèles anatomiquement etélectriquement réalistes associés à desméthodes de calcul qui ont un haut degréde résolution anatomique.

Absorption de l'énergie des champs électromagnétiques

L'exposition du corps humain auxchamps électriques ou magnétiques bassesfréquences n'entraîne généralement qu'uneabsorption d'énergie négligeable et aucuneélévation de température mesurable.L'exposition à des champs électromagné-tiques de fréquence supérieure à 100 kHzpeut toutefois entraîner une absorptiond'énergie et une élévation de températuresignificatives. De façon générale, l'exposi-tion à un champ électromagnétique unifor-me (onde plane) entraîne un dépôt et unedistribution d'énergie fortement inhomo-gènes à l'intérieur du corps ; ce dépôt etcette distribution doivent être évalués pardosimétrie et par calcul.

En ce qui concerne l'absorption d'éner-gie par le corps humain, les champs élec-tromagnétiques peuvent être classés enquatre gammes de fréquences [Durney etcoll., 1985] : fréquences comprises entre 100 kHzenviron et moins de 20 MHz, auxquellesl'absorption dans le tronc décroît rapide-ment avec la fréquence, tandis qu'uneabsorption significative peut se produireau niveau du cou et des jambes ; fréquences comprises entre 20 MHzenviron et 300 MHz, auxquelles uneabsorption relativement importante peutse produire dans l'ensemble du corps ;cette absorption peut même être plus fortesi l'on prend en compte les résonancesdans certaines parties du corps (tête, parexemple) ; fréquences comprises entre 300 MHz etplusieurs GHz, auxquelles se produit uneabsorption locale inhomogèneimportante ; fréquences supérieures à 10 GHz envi-ron, auxquelles l'absorption d'énergie seproduit principalement à la surface ducorps.

Dans les tissus biologiques, le débitd'absorption spécifique est proportionnelau carré de l'intensité du champ électriqueinterne. Le DAS moyen et la distributiondu DAS peuvent être calculés ou estimésà partir de mesures faites en laboratoire.La valeur du DAS dépend des facteurs sui-vants : paramètres du champ incident, à savoirfréquence, intensité, polarisation, configu-ration source-objet (champ proche oulointain) ; caractéristiques du corps exposé, à savoirtaille, géométrie interne et externe, pro-priétés diélectriques des différents tissus ;

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effets du sol et des autres objets réflé-chissants dans le champ proche du corpsexposé.

Lorsque l'axe longitudinal du corps estparallèle au vecteur champ électrique, eten conditions d'exposition à des ondesplanes (c'est-à-dire en champ lointain), leDAS pour le corps entier est maximal. Laquantité d'énergie absorbée dépend denombreux facteurs, y compris la taille ducorps exposé. L'homme de référence stan-dard (« Standard Reference Man ») [ICRP,1994] n'est pas raccordé à la terre et a unefréquence d'absorption en résonanceproche de 70 MHz. Chez les individus deplus grande taille, cette fréquence est unpeu plus basse, tandis que chez lesadultes moins grands, les enfants, lesbébés et les personnes se tenant assises,elle peut dépasser 100 MHz. Les valeursdes niveaux de référence pour les champsélectriques sont fondées sur la relationentre fréquence et absorption d'énergiedans le corps humain. Chez des sujets rac-cordés à la terre, les fréquences en réso-nance sont environ deux fois moins éle-vées [UNEP/WHO/IRPA, 1993].

Pour certains appareils fonctionnant àdes fréquences supérieures à 10 MHz (parexemple, appareils de chauffage diélec-trique, téléphones mobiles), l'expositiondu corps humain peut avoir lieu en condi-tions de champ proche. Dans ces condi-tions, la relation entre l'absorption d'éner-gie et la fréquence diffère grandement decelle que l'on observe en conditions dechamp lointain. Avec certains appareils,les téléphones mobiles, par exemple, ilpeut y avoir prédominance des champsmagnétiques dans certaines conditionsd'exposition.

Pour l'évaluation de l'exposition enchamp proche, on a démontré l'utilité descalculs de modélisation numérique, ainsique celle du mesurage des courantsinduits dans le corps et de l'intensité dechamp dans les tissus biologiques, dans lecas des téléphones mobiles, des talkies-walkies, des tours de radiodiffusion, desémetteurs-récepteurs à bord des navires etdes appareils de chauffage diélectriques[Kuster et Balzano, 1992 ; Dimbylow etMann, 1994 ; Jokela et coll., 1994 ; Gandhi,1995 ; Tofani et coll., 1995]. L'importancede ces études tient au fait qu'elles ontmontré que l'exposition en champ prochepeut entraîner un DAS local élevé (parexemple, au niveau de la tête, des poi-gnets et des chevilles) et que le DAS pourle corps entier et le DAS local dépendentfortement de la distance séparant la sour-

ce hautes fréquences du corps. Enfin, lesvaleurs du DAS obtenues par mesuragesont cohérentes avec celles obtenues parcalcul de modélisation numérique. Le DASmoyen pour le corps entier et le DAS localsont des quantités commodes pour lacomparaison des effets observés dans dif-férentes conditions d'exposition. On trou-ve dans la littérature une discussiondétaillée des DAS [UNEP/WHO/IRPA,1993].

Aux fréquences supérieures à 10 GHZenviron, la profondeur de pénétration duchamp dans les tissus est faible, et le DASne représente pas une bonne mesurepour l'évaluation de l'énergie absorbée ; ladensité de puissance incidente du champ(W.m-2) constitue une grandeur dosimé-trique plus appropriée.

Mécanismes de couplage indirect

Il existe deux mécanismes de couplageindirect : les courants de contact résultant ducontact du corps humain avec un objet setrouvant à un potentiel électrique différent(c'est-à-dire lorsque soit le corps soit l'ob-jet est chargé électriquement par unchamp électromagnétique) ; le couplage de champs électromagné-tiques à des appareillages médicaux por-tés par, ou implantés sur, une personne(ce cas n'est pas envisagé dans le présentguide).

Lorsqu'un champ électromagnétiquecharge électriquement un objet conduc-teur, cela provoque le passage de courantsélectriques à travers le corps de la person-ne en contact avec cet objet [Tenforde etKaune, 1987 ; UNEP/WHO/IRPA, 1993].L'amplitude et la distribution spatiale deces courants dépendent de la fréquence,de la dimension de l'objet considéré, de lataille de la personne et de la surface decontact ; des décharges transitoires - étin-celles - peuvent se produire lorsqu'unepersonne et un objet conducteur exposé àun champ intense se rapprochent l'un del'autre.

Fondements biologiquesde la limitation de l’exposition (jusqu’à 100 kHz)

Les données qui suivent permettent unaperçu général de la littérature scientifiqueconsacrée aux effets biologiques et auxeffets sur la santé des champs électriqueset magnétiques de fréquence inférieure ouégale à 100 kHz, l'induction de courantsdans les tissus constituant le principalmécanisme d'interaction. Pour les fré-quences comprises entre 0 et 1 Hz, lesfondements biologiques des restrictionsde base et des niveaux de référence sontceux fournis par l'ICNIRP [1994]. Desétudes plus détaillées sont disponibles parailleurs [NRPB, 1991, 1993 ;UNEP/WHO/IRPA, 1993 ; Blank, 1995 ;NAS, 1996 ; Polk et Postow, 1996 ; Ueno,1996].

Effets directs des champs électriques et magnétiques

Etudes épidémiologiques

Il existe de nombreuses revues biblio-graphiques des études épidémiologiquesportant sur les risques de cancer liés à l'ex-position à des champs à la fréquence duréseau [NRPB, 1992, 1993, 1994b ; ORAU,1992 ; Savitz, 1993 ; Heath, 1996 ; Stevenset Davis, 1996 ; Tenforde, 1996 ; NAS,1996]. Des analyses similaires ont étéconsacrées aux risques d'effets défavo-rables sur la fonction de reproductionassociés à l'exposition aux champs élec-tromagnétiques [Chernoff et coll., 1992 ;Brent et coll., 1993 ; Shaw et Croen, 1993 ;NA, 1996 ; Tenforde, 1996].

Effets sur la fonction de reproduction

Les études épidémiologiques relatives àl'issue des grossesses n'ont pas fournid'éléments cohérents permettant de prou-ver l'existence d'effets défavorables sur lafonction de reproduction chez desfemmes travaillant sur écran de visualisa-tion [Bergvist, 1993 ; Shaw et Croen, 1993 ;NRPB, 1994a ; Tenforde, 1996]. Ainsi, laméta-analyse n'a révélé aucun excès derisque d'avortement spontané ou de mal-formation fœtale dans des études combi-nées comparant des femmes travaillant surécran et d'autres n'en utilisant pas [Shaw etCroen, 1993]. Deux autres études traitaient

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spécialement de la mesure précise deschamps électriques et magnétiques émispar ces écrans ; l'une de ces études asignalé la possibilité d'une associationentre les champs magnétiques ELF et lesfausses couches [Lindbohm et coll., 1992],tandis que l'autre n'a pas trouvé d'associa-tion de ce genre [Schnorr et coll., 1991].Une étude prospective portant sur ungrand nombre de cas, avec de forts tauxde participation et une évaluation détailléede l'exposition [Bracken et coll., 1995] aconclu à l'absence de relation entre lepoids de naissance ou la vitesse de crois-sance intra-utérine et une quelconqueexposition à un champ ELF. Les résultatsdéfavorables n'étaient pas associés à deplus hauts niveaux d'exposition.L'exposition était évaluée à partir du cou-rant délivré par les lignes électriques endehors des habitations, du mesurage del'exposition individuelle pendant 7 jours,du mesurage pendant 24 heures dans leshabitations, et de l'utilisation (signalée parles habitants eux-mêmes) de couvertureschauffantes, de matelas à eau chauffants etd'écrans de visualisation. Le plus souvent,les informations disponibles ne viennentpas soutenir la thèse d'une associationentre l'exposition professionnelle auxrayonnements émis par les écrans devisualisation et des effets nocifs sur lafonction de reproduction [NRPB, 1994a ;Tenforde, 1996].

Etudes sur les risques de cancer dans les zones d'habitation

L'hypothèse d'un lien entre l'expositionaux champs magnétiques ELF et une aug-mentation du risque de cancer est forte-ment controversée. Un certain nombre derapports sur ce thème ont été publiésdepuis que Wertheimer et Leeper [1979]ont signalé une association entre la morta-lité par cancer chez l'enfant et la proximi-té du domicile par rapport aux lignes dedistribution d'électricité, avec ce que leschercheurs ont classé configuration àhaute intensité. L'hypothèse de base quise dégageait de l'étude d'origine était quel'apport de sources externes, telles que leslignes électriques aux champs magné-tiques de 50/60 Hz rencontrés dans leszones d'habitation, pourrait être lié à uneaugmentation du risque de cancer chezl'enfant.

A ce jour, treize études ont été consa-crées aux relations entre le cancer chezl'enfant et l'exposition aux champsmagnétiques à la fréquence du réseau enenvironnement domestique qui sont pro-duits par les lignes électriques avoisi-

nantes. Ces études ont estimé l'expositionaux champs magnétiques à partir demesurages à court terme ou sur la base dela distance entre le domicile et la ligneélectrique et, dans la plupart des cas, de laconfiguration de la ligne ; certaines étudesont également pris en compte la chargede la ligne. Les données relatives à la leu-cémie sont les plus cohérentes. Sur ces 13études [Wertheimer et Leeper, 1979 ;Fulton et coll., 1980 ; Myers et coll., 1985 ;Tomenius, 1986 ; Savitz et coll., 1988 ;Coleman et coll., 1989 ; London et coll.,1991 ; Feychting et Ahlbom, 1993 ; Olsenet coll., 1993 ; Verkasalo et coll., 1993 ;Michaelis et coll., 1997 ; Linet et coll.,1997 ; Tynes et Haldorsen, 1997], huitdonnent des estimations de risque relatifcomprises entre 1,5 et 3,0.

Le mesurage direct des champs magné-tiques, comme les estimations basées surles lignes électriques avoisinantes, repré-sentent des mesures grossières, approxi-matives, d'une exposition intervenue à unmoment quelconque avant le diagnosticdes cas de leucémie, sans que l'on puisseclairement déterminer laquelle des deuxméthodes fournit l'estimation la plusvalable. Bien que les résultats semblentindiquer que les champs magnétiquespourraient effectivement jouer un rôledans l'association au risque de leucémie,une incertitude demeure du fait du faiblenombre de cas et du fait de la corrélationentre champ magnétique et proximité delignes électriques [Feychting et coll., 1996].

On connaît mal l'étiologie de la plupartdes types de cancer chez l'enfant, mais ona tenté à différentes reprises de contrôlerles facteurs de confusion potentiels, telsque le statut socio-économique et la pol-lution de l'air par les gaz d'échappementdes véhicules automobiles, sans grandeffet sur les résultats. Les études consa-crées aux liens entre l'utilisation d'appa-reils électrodomestiques (couvertureschauffantes, notamment) et les cancers oud'autres problèmes de santé n'ont engénéral donné que des résultats négatifs[Preston-Martin et coll., 1988 ; Verreault etcoll., 1990 ; Vena et coll., 1991, 1994 ; Li etcoll., 1995]. Seules deux études cas-témoins ont évalué l'utilisation d'appareilsdomestiques en relation avec le risque deleucémie chez l'enfant. L'une de cesétudes, menée à Denver [Savitz et coll.,1990], suggérait l'existence d'un lien avecl'utilisation de couvertures chauffantespendant la grossesse ; l'autre étude, réali-sée à Los Angeles [London et coll., 1991],trouvait une association entre leucémie etenfants utilisant des sèche-cheveux etregardant la télévision en noir et blanc.

Le fait que les résultats obtenus pour lesleucémies, sur la base de la proximité dudomicile par rapport aux lignes élec-triques, soient relativement homogènes, aconduit le US National Academy ofSciences (NAS) Committee à conclure queles enfants vivant à proximité de lignesélectriques semblent être soumis à unrisque accru de leucémie [NAS, 1996]. Enraison du faible nombre de sujets, lesintervalles de confiance dans les diffé-rentes études sont larges ; néanmoins,dans l'ensemble, les résultats sont cohé-rents, avec un risque relatif groupé de 1,5[NAS, 1996]. Au contraire, le mesurage duchamp magnétique à court terme danscertaines de ces études n'a pas fourni depreuve d'une association entre l'exposi-tion à des champs de 50/60 Hz et le risquede leucémie ou de toute autre forme decancer chez l'enfant. Le NAS Committeen'était pas convaincu que cette élévationdu risque puisse s'expliquer par l'exposi-tion aux champs magnétiques, étantdonné l'absence d'association apparentelorsque l'exposition était estimée sur labase des valeurs relevées à l'aide de mesu-reurs de champ dans les habitations dessujets atteints de leucémie et des témoins.L'hypothèse a été émise que ce phéno-mène pourrait s'expliquer par une confu-sion résultant d'un facteur encore indéter-miné de risque de leucémie chez l'enfant,associé à la proximité des habitations parrapport aux lignes électriques ; toutefois,aucun facteur de confusion vraisemblablen'a été avancé.

Les résultats d'une étude entreprise enNorvège [Tynes et Haldorsen, 1997] ontété rapportés, alors que l'étude bibliogra-phique du NAS Committee était achevée.L'étude norvégienne portait sur 500 cas decancers de tout type chez l'enfant.L'exposition individuelle de chaque sujet aété estimée par calcul du niveau duchamp magnétique produit au domicilede chaque enfant par les lignes électriquesavoisinantes, avec moyennage sur uneannée entière. Aucune association n'a éténotée entre risque de leucémie et champsmagnétiques pour le domicile occupé aumoment du diagnostic. La distance parrapport à la ligne électrique, l'expositionau cours de la première année de vie del'enfant, l'exposition de la mère à l'époquede la conception et une exposition supé-rieure au niveau d'exposition médian dugroupe témoin n'ont pas permis de rele-ver d'association avec la leucémie, le can-cer du cerveau ou le lymphome.Toutefois, le nombre des cas exposés étaitfaible.

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Une autre étude, menée en Allemagne,a également fait l'objet d'un rapport[Michaelis et coll., 1997] après l'achève-ment de l'étude bibliographique de laNAS. Il s'agit d'une étude cas-témoins surla leucémie chez l'enfant, portant sur 129cas et 328 témoins. L'évaluation de l'expo-sition comportait le mesurage du champmagnétique sur 24 heures dans lachambre de l'enfant, au domicile où l'en-fant avait passé le plus de temps avantl'établissement du diagnostic. Un risquerelatif plus élevé, de 3,2, a été observépour des valeurs supérieures à 0,2 µT.

Aux Etats-Unis, une grande étude cas-témoins (638 cas, 620 témoins), visant àvérifier si la leucémie aiguë lymphoblas-tique chez l'enfant est ou non associée àl'exposition à des champs magnétiques de60 Hz, a été publiée par Linet et coll.[1997]. L'exposition aux champs magné-tiques a été déterminée par des mesuragesdans la chambre de l'enfant, pondérés sur24 heures, et par des mesurages de 30secondes dans différentes autres pièces.Les mesurages étaient faits dans l'habita-tion où l'enfant avait vécu 70 % des cinqannées précédant l'année d'établissementdu diagnostic, et pendant les périodes cor-respondantes pour les témoins. Les codesde câblage des conducteurs électriquesont été évalués par paire cas-témoin derésidence stable (ni le cas ni le témoinn'avait changé de domicile au cours desannées précédant le diagnostic). Cetteévaluation a pu être faite pour 416 pairescas-témoin. Rien n'indiquait une associa-tion entre catégorie de code d'identifica-tion des conducteurs électriques et leucé-mie. Pour ce qui est du mesurage deschamps magnétiques, les résultats sontplus surprenants. Avec un point seuil à0,2 µT, les analyses non appariées etappariées ont donné des risques relatifs de1,2 et 1,5 respectivement. Avec un pointseuil à 0,3 µT, l'estimation du risque relatifnon apparié donne 1,7, sur la base de 45cas exposés. Ainsi, les résultats de mesu-rage semblent indiquer l'existence d'uneassociation positive entre champs magné-tiques et risque de leucémie. Cette étudereprésente une contribution majeure depar sa taille, le nombre de sujets inclusdans les catégories à forte exposition, lemoment des mesurages par rapport à ladate de survenue de la leucémie (en règlegénérale, moins de 24 mois après le dia-gnostic), les autres mesures utilisées pourl'obtention des données relatives à l'expo-sition, et la qualité de l'analyse qui prenden considération de multiples facteurs deconfusion potentiels. Parmi les faiblessespotentielles de cette étude, il faut évoquer

en particulier la procédure de sélectiondes témoins, les taux de participation etles méthodes utilisées pour l'analyse sta-tistique des données. Les instruments utili-sés pour le mesurage ne prenaient encompte ni les champs transitoires, ni lesharmoniques d'ordre supérieur. L'ampleurde cette étude est telle que ses résultats,combinés à ceux d'autres études, affaibli-raient de façon significative (sans néces-sairement les invalider cependant) l'asso-ciation potentielle précédemment obser-vée avec les résultats obtenus sur la basedes codes d'identification des conducteursélectriques.

On s'est également intéressé de près,ces dernières années, à la question de l'as-sociation entre l'exposition aux champsmagnétiques et le cancer du cerveau chezl'enfant, qui vient, pour la fréquence, ausecond rang des cancers observés danscette classe d'âge. Trois études récentes,achevées postérieurement à l'analyse duNAS Committee, n'ont pas permis d'étayerla thèse d'une association entre cancer ducerveau et exposition des enfants auxchamps magnétiques, que ces derniersproviennent des lignes électriques ou descouvertures chauffantes et qu'ils aient étéestimés par calcul ou à partir des codesd'identification des conducteurs élec-triques [Guénel et coll., 1996 ; Preston-Martin et coll., 1996a, 1996b ; Tynes etHaldorsen, 1997].

Il n'existe que peu de données sur lecancer chez l'adulte et l'exposition auxchamps magnétiques dans les zones d'ha-bitation [NAS, 1996]. Les rares étudespubliées à ce jour [Wertheimer et Leeper,1979 ; McDowall, 1985 ; Seversen et coll.1988 ; Coleman et coll., 1989 ; Schreiber etcoll., 1993 ; Feychting et Ahlbom, 1994 ; Liet coll. 1996 ; Verkasalo, 1996] ont toutespâti à divers degrés du faible nombre decas exposés, si bien qu'il est impossibled'en tirer des conclusions valables.

L'ICNIRP estime que les résultats de larecherche épidémiologique sur l'exposi-tion aux champs électromagnétiques et lecancer, et en particulier la leucémie del'enfant, ne sont pas assez assurés, en l'ab-sence du soutien de la recherche expéri-mentale, pour servir de base scientifique àl'établissement de guides pour la limitationde l'exposition. Cette estimation est enaccord avec des analyses récentes sur lesujet [NRPB, 1992, 1994b ; NAS, 1996 ;CRP, 1997].

Etudes en milieu professionnel

Un grand nombre d'études épidémiolo-giques ont été réalisées en vue d'évaluerles liens éventuels entre l'exposition auxchamps ELF et le risque de cancer chez lespersonnes travaillant dans le secteur del'électricité. La première étude de ce genre[Milham, 1982] mettait à profit une base dedonnées constituée de certificats de décèsindiquant l'activité professionnelle et com-portant des informations sur la mortalitépar cancer. Milham, utilisant une méthodegrossière d'évaluation de l'exposition, clas-sait ces activités en fonction de l'exposi-tion présumée aux champs magnétiques,et avait trouvé un risque accru de leucé-mie parmi les travailleurs de l'électricité.Des études ultérieures [Savitz et Ahlbom,1994] ont utilisé des bases de donnéessimilaires ; les types de cancers pour les-quels on notait des taux augmentésvariaient d'une étude à l'autre, notammentlorsque des sous-types de cancer étaientdéfinis. Des risques accrus ont été rappor-tés pour différents types de leucémie et detumeurs des tissus nerveux, ainsi que,dans quelques rares cas, pour le cancer dusein chez l'homme et chez la femme[Demers et coll., 1991 ; Matanoski et coll.,1991 ; Tynes et coll., 1992 ; Loomis et coll.,1994]. Ces études ont non seulementdonné des résultats un peu incohérents,mais elles ont encore subi les consé-quences d'une évaluation très grossière del'exposition et de l'incapacité à contrôlerles facteurs de confusion, tels que l'expo-sition au benzène sur le lieu de travail.

Trois études récentes se sont efforcéesde surmonter certaines des insuffisancesdes travaux antérieurs, en mesurant l'ex-position aux champs ELF sur le lieu detravail et en prenant en compte l'ancien-neté dans l'emploi [Floderus et coll., 1993; Thériault et coll., 1994 ; Savitz et Loomis,1995]. Un risque augmenté de cancer a étéobservé parmi les personnes exposées,mais le type de cancer pour lequel cela sevérifiait variait d'une étude à l'autre.Floderus et coll. [1993] trouvaient uneassociation significative avec la leucémie ;Thériault [1994] notait également uneassociation, mais faible et non significati-ve ; aucun lien n'était observé par Savitz etLoomis [1995]. Le manque de cohérenceétait encore plus grand pour les sous-types de leucémie ; toutefois, l'analyse necouvrait qu'un petit nombre de cas. Pourles tumeurs des tissus nerveux, Floderus etcoll. [1993] trouvaient un excès de glio-blastome (astrocytome III-IV), tandis queThériault et coll. [1994] et Savitz et Loomis[1995] trouvaient seulement des éléments

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semblant indiquer une augmentation descas de gliome (astrocytome I-II). S'il exis-te véritablement un lien entre expositionprofessionnelle aux champs magnétiqueset cancer, on serait en droit d'attendre plusde cohérence et des associations plusfortes de ces études récentes fondées surdes données d'exposition plus élaborées.

Les chercheurs ont aussi étudié la possi-bilité d'un lien entre champs électriquesELF et cancer. Les trois entreprises d'élec-tricité qui participaient à l'étude deThériault et coll. [1994] sur les champsmagnétiques ont aussi analysé les don-nées relatives aux champs électriques.L'étude notait que, dans l'une de cesentreprises, les travailleurs souffrant deleucémie étaient davantage susceptiblesd'avoir été exposés aux champs élec-triques que les travailleurs du groupetémoin. En outre, l'association était plusforte dans le groupe qui était exposé à lafois à des champs électriques et magné-tiques de forte intensité [Miller et coll.,1996]. Dans la deuxième entreprise, leschercheurs n'ont fait état d'aucune asso-ciation entre exposition cumulée accrueaux champs électriques sur le lieu de tra-vail et leucémie, mais certaines des ana-lyses indiquaient une association avec lecancer du cerveau [Guénel et coll., 1996].Une association avec le cancer du côlon aégalement été rapportée, alors que, dansd'autres études portant sur de grandespopulations de travailleurs de l'électricité,ce type de cancer n'a pas été observé.Dans la troisième entreprise, aucune asso-ciation n'a été observée entre champsélectriques intenses et cancer du cerveauou leucémie, mais cette étude plus res-treinte était moins susceptible de per-mettre la détection d'éventuelles altéra-tions mineures [Baris et coll., 1996].

Sobel et Davanipour [1996] ont évoquéla possibilité d'une association entre mala-die d'Alzheimer et exposition profession-nelle aux champs magnétiques. Toutefois,cet effet n'a pas été confirmé.

Etudes en laboratoire

Les paragraphes qui suivent présententune évaluation résumée et critique desétudes en laboratoire consacrées auxeffets biologiques des champs électriqueset magnétiques de fréquences inférieuresà 100 kHz. Les résultats des études sur desvolontaires exposés en conditions contrô-lées et des études en laboratoire portantsur des systèmes cellulaires, tissulaires etanimaux sont discutés séparément.

Etudes sur des volontaires

L'exposition à un champ électrique defréquence variable dans le temps peutamener les sujets exposés à percevoir lechamp du fait de la vibration des poilsprovoquée par la charge électrique alter-native induite à la surface du corps.Plusieurs études ont montré que la plupartdes gens sont capables de percevoir deschamps électriques de 50/60 Hz d'intensi-té supérieure à 20 kV.m-1 et que seule,une infime minorité peut percevoir deschamps d'intensité inférieure à 5 kV.m-1

[UNEP/WHO/IRPA, 1984 ; Tenforde,1991].

Des volontaires exposés à des champsélectriques et magnétiques combinés de60 Hz (9 kV.m–1, 20 µT) ont présenté delégères modifications de la fonction car-diaque [Cook et coll., 1992 ; Graham etcoll., 1994]. Au repos, le rythme cardiaqueétait légèrement mais significativementréduit (de 3 à 5 battements par minute)pendant ou immédiatement après l'expo-sition. Cette réaction n'était pas observéelors de l'exposition à des champs plusforts (12 kV.m-1, 30 µT) ou plus faibles(6 kV.m-1, 10 µT) et elle était diminuée sile niveau de vigilance du sujet était suffi-sant. Aucun des sujets participant à cesétudes n'était en mesure de détecter laprésence de champs et il n'y a pas eud'autres résultats cohérents sur toute unebatterie de tests sensoriels et perceptifs.

Aucun effet physiologique ou psycholo-gique défavorable n'a été observé dans lesétudes de laboratoire portant sur dessujets exposés à des champs de 50 Hz dedensité de flux magnétique compriseentre 2 et 5 mT [Sander et coll., 1982 ;Ruppe et coll., 1995]. Dans les études deSander et coll. [1982] et de Graham et coll.[1994], aucun changement n'a été observéau niveau de la chimie du sang, de lanumération sanguine, des gaz du sang,des taux de lactate, de l'électrocardio-gramme, de l'électroencéphalogramme,de la température cutanée ou des tauxd'hormones circulantes. De même, aucu-ne étude récente sur des volontaires n'aétabli un effet quelconque de l'expositionà des champs magnétiques de 60 Hz surles taux nocturnes de mélatonine dans lesang [Graham et coll., 1996, 1997 ;Selmaoui et coll., 1996].

Des champs magnétiques ELF suffisam-ment intenses peuvent provoquer directe-ment une stimulation des nerfs périphé-riques et des tissus musculaires, et decourtes impulsions de champ magnétiqueont été utilisées à des fins cliniques pour

la stimulation de nerfs des membres, afinde vérifier l'intégrité des voies nerveuses.La stimulation des nerfs périphériques etdes muscles a également été rapportéechez des volontaires exposés à deschamps magnétiques de gradient 1 kHzdans des systèmes d'imagerie par réso-nance magnétique (IRM). Les densitésliminaires de flux magnétique étaient deplusieurs milliteslas, et les densités corres-pondantes de courant induit dans les tis-sus périphériques étaient de l'ordre de1 A.m-2, dans le cas de champs pulsésproduits par des changements rapides degradient. Les champs magnétiques de fré-quence variable dans le temps qui indui-sent dans les tissus des densités de cou-rant supérieures à 1 A.m-2 provoquentune stimulation nerveuse et peuvententraîner des effets biologiques irréver-sibles, tels que la fibrillation cardiaque[Tenforde et Kaune, 1987 ; Reilly, 1989].Dans une étude comportant des électro-myogrammes du bras chez l'homme[Polson et coll., 1982], il a été observé qu'ilfallait un champ pulsé de valeur dB/dtsupérieure à 104 T.s-1 pour stimuler letronc nerveux médian. On a égalementconstaté que la durée du stimulus magné-tique représentait un paramètre importantdans la stimulation des tissus excitables.

On peut trouver des seuils inférieurs à100 mA.m-2 dans les études sur volon-taires portant sur les fonctions visuelles etmentales. On a signalé des changementsdans le temps de réponse aux tests de rai-sonnement complexe chez des volon-taires soumis à des courants électriquesfaibles à la fréquence du réseau traversantdes électrodes fixées sur la tête et lesépaules ; on a estimé que les densités decourant correspondantes se situaient entre10 et 40 mA.m-2 [Stollery, 1986, 1987].Enfin, de nombreuses études ont signaléque les volontaires éprouvaient de légèressensations visuelles de papillotement(magnétophosphènes) lors de l'expositionà des champs magnétiques ELF supérieursà 3-5 mT [Silny, 1986]. Ces effets visuelspeuvent aussi être induits par l'applicationdirecte à la tête de courants électriquesfaibles. A 20 Hz, on a estimé que des den-sités de courant d'environ 10 mA.m–2 auniveau de la rétine constituaient un seuilpour l'induction de phosphènes ; cettevaleur est supérieure aux densités habi-tuelles des courants endogènes dans lestissus excitables par l'électricité. Des seuilsplus élevés ont été notés pour des fré-quences soit inférieures, soit supérieures[Lövsund et coll., 1980 ; Tenforde, 1990].

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Des études réalisées à 50 Hz sur lespotentiels évoqués visuels indiquent desseuils d'effet pour des densités de flux de60 mT [Silny, 1986].

Dans le même sens, aucun effet sur lespotentiels évoqués visuels n'a été obtenupar Sander et coll. [1982] avec un champde 50 Hz, 5 mT, ni par Graham et coll.[1994] avec une combinaison de champsélectriques et magnétiques de 60 Hz nedépassant pas 12 kV.m-1 et 30 µT, respec-tivement.

Etudes cytologiques et sur l'animal

Si un grand nombre d'études ont étéconsacrées à la détection des effets biolo-giques des champs électriques et magné-tiques ELF, il y a eu fort peu d'études sys-tématiques visant à définir les caractéris-tiques liminaires de champ pour l'appari-tion de perturbations significatives desfonctions biologiques. C'est un fait bienétabli qu'un courant électrique induit peutprovoquer la stimulation directe des tissusnerveux et musculaires lorsque la densitéde courant induit dépasse certainesvaleurs seuils [UNEP/WHO/IRPA, 1987 ;Bernhardt, 1992 ; Tenforde, 1996]. Desdensités de courant qui ne provoquentaucune stimulation des tissus excitablespeuvent néanmoins perturber l'activitéélectrique normale et influer sur l'excitabi-lité neuronale. On sait que l'activité du sys-tème nerveux central est sensible auxchamps électriques endogènes produitspar l'action des cellules nerveuses adja-centes, à des niveaux inférieurs à ceux quisont nécessaires à la stimulation directe.

A en croire un grand nombre d'auteurs,la transduction de signaux électriquesfaibles du domaine des ELF entraîneraitdes interactions avec la membrane cellu-laire, d'où des réponses biochimiques ducytoplasme qui, à leur tour, impliqueraientdes modifications des états fonctionnels etprolifératifs cellulaires. A partir de modèlessimples du comportement de cellules iso-lées dans des champs faibles, on a calculéqu'un signal électrique dans un champextracellulaire devait être supérieur à unevaleur de l'ordre de 10-100 mV.m-1 (ce quicorrespond à une densité de courantinduit de l'ordre de 2 à 20 mA.m-2) pourdépasser le niveau de bruit endogènephysique et biologique dans les mem-branes cellulaires [Astumian et coll., 1995].Les données existantes semblent égale-ment indiquer que plusieurs caractéris-tiques structurelles et fonctionnelles desmembranes peuvent se trouver modifiéesen réponse à des champs ELF induits d'in-tensité égale ou inférieure à 100 mV.m-1

[Sienkiewicz et coll., 1991 ; Tenforde,1993]. On a signalé des altérations neu-roendocriniennes (suppression de la syn-thèse nocturne de la mélatonine, parexemple) en réponse à des champs élec-triques induits d'intensité égale ou infé-rieure à 10 mV.m-1, ce qui correspond àdes densités de courant induit égales ouinférieures à 2 mA.m-2 environ [Tenforde,1991 ; 1996]. Rien ne permet d'établir clai-rement que ces effets soient nocifs.

On a montré que les champs et courantsélectriques induits de niveaux dépassantceux des signaux bioélectriques endo-gènes dans les tissus entraînaient un cer-tain nombre d'effets physiologiques degravité croissante au fur et à mesure del'augmentation de la densité de courantinduit [Bernhardt, 1979 ; Tenforde, 1996].Dans le domaine de densité de courantcompris entre 10 et 100 mA.m-2, des effetssur les tissus et des modifications des fonc-tions cognitives cérébrales ont été signalés[NRPB, 1992 ; NAS, 1996]. Lorsque la den-sité du courant induit dépasse 100, voireplusieurs centaines de mA.m-2 à des fré-quences comprises entre 10 Hz et 1 kHzenviron, il y a dépassement des seuils destimulation neuronale et neuromusculaire.Les densités liminaires de courant aug-mentent progressivement aux fréquencesinférieures à quelques hertz et supérieuresà 1 kHz. Enfin, à des densités de courantextrêmement élevées, supérieures à1 A.m-2, des effets graves et potentielle-ment létaux peuvent apparaître (extrasys-toles, fibrillation ventriculaire, tétanie,insuffisance respiratoire). La gravité et laprobabilité d'irréversibilité des effets surles tissus s'amplifient en cas d'expositionchronique à des densités de courant induitqui dépassent un niveau de 10 -100 mA.m-2. Il semble donc judicieux delimiter l'exposition de l'homme à deschamps qui n'induisent pas de densités decourant supérieures à 10 mA.m-2 auniveau de la tête, du cou et du tronc à desfréquences allant de quelques Hz à 1 kHz.

On a émis l'hypothèse que l'action desforces et des couples oscillatoires magné-tomécaniques, sur des particules demagnétite biogène dans le tissu cérébral,pourrait expliquer le mécanisme de trans-duction des signaux à partir de champsmagnétiques ELF. Kirschvink et coll.[1992b] ont proposé un modèle danslequel les forces magnétiques ELF agissantsur les particules de magnétite sont ren-dues visibles, alors qu'elles produisentl'ouverture ou la fermeture de canauxioniques sensibles à la pression dans lesmembranes. Cependant, l'une des difficul-

tés de ce modèle tient au faible nombredes particules de magnétite par rapport aunombre des cellules du tissu cérébral.Ainsi, chez l'homme, le tissu cérébralcontiendrait quelques millions de parti-cules de magnétite par gramme, répartiesen 105 grappes discrètes de 5 à 10 parti-cules chacune [Kirschvink et coll., 1992a].Le nombre des cellules du tissu cérébraldépasse donc le nombre des particules demagnétite d'un facteur 100 environ, et ilest difficile d'envisager comment les inter-actions magnétomécaniques oscillatoiresd'un champ ELF avec les cristaux demagnétite pourraient influer, dans le cer-veau, sur un nombre significatif de canauxioniques sensibles à la pression. De nou-velles études sont manifestement néces-saires, pour faire la lumière sur le rôle bio-logique de la magnétite et les mécanismeséventuels grâce auxquels ce minéral pour-rait jouer un rôle dans la transduction dessignaux magnétiques ELF.

Dans l'évaluation des effets des champsélectromagnétiques, l'un des grands pro-blèmes est de savoir s'il est ou non pos-sible que ces champs aient des effets téra-togènes et des effets sur le développementdu produit de conception. D'après lesdonnées scientifiques publiées, il est peuprobable que les champs magnétiquesbasses fréquences aient des effets défavo-rables sur le développement embryonnai-re et postnatal des mammifères [Chernoffet coll., 1992 ; Brent et coll., 1993 ;Tenforde, 1996]. En outre, les élémentsdisponibles indiquent qu'il est peu pro-bable que l'exposition à des champs élec-triques ou magnétiques de fréquence infé-rieure à 100 kHz puisse entraîner desmutations somatiques ou des effets géné-tiques [Cridland, 1993 ; Sienkiewicz etcoll., 1993].

Il existe dans la littérature scientifiqueun grand nombre de rapports sur les effetsin vitro des champs ELF sur les propriétésde la membrane cellulaire (transfertionique et interaction de mitogènes avecles récepteurs de surface de la cellule) etsur les modifications des fonctions cellu-laires et des propriétés liées à la croissan-ce (par exemple augmentation de la proli-fération, altérations du métabolisme, del'expression des gènes, de la biosynthèsedes protéines et des activités enzyma-tiques) [Cridland, 1993 ; Sienkiewicz etcoll. 1993 ; Tenforde, 1991, 1992, 1993,1996]. On s'est beaucoup intéressé auxeffets des champs basses fréquences sur lepassage de l'ion calcium (Ca++) à travers lamembrane cellulaire et sur la concentra-tion intracellulaire de cet ion [Walleczek et

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Liburdy, 1990 ; Liburdy, 1992 ; Walleczeck,1992], sur les modes de synthèse de l'ARNmessager et des protéines [Goodman etcoll., 1983 ; Goodman et Henderson,1988 ; 1991 ; Greene et coll., 1991 ;Phillips et coll., 1992] et sur l'activité d'en-zymes, telle l'ornithine-décarboxylase(ODC), qui sont liées à la prolifération cel-lulaire et à la promotion tumorale [Byus etcoll., 1987 ; 1988 ; Litovitz et coll., 1991 ;1993]. Néanmoins, avant de pouvoir utili-ser ces observations pour la définition delimites d'exposition, il est indispensabled'établir à la fois leur reproductibilité etleur pertinence par rapport au cancer ouà d'autres effets nocifs. Ce point est mis enévidence par les difficultés rencontréeslorsqu'on veut reproduire certaines desobservations clés relatives aux effets deschamps sur l'expression des gènes et lasynthèse des protéines [Lacy-Hulbert etcoll., 1995 ; Saffer et Thurston, 1995]. Lesauteurs de ces études de répétition ontidentifié un certain nombre de faiblessesdans les études antérieures, et en particu-lier une mauvaise régulation de la tempé-rature, l'absence de témoins internes adé-quats, ainsi que le recours à des tech-niques à faible résolution pour l'analysede la transcription de l'ARNm (messager).L'augmentation transitoire de l'activité del'ODC signalée en cas d'exposition à unchamp est faible et n'est pas associée àune synthèse de novo de l'enzyme(contrairement aux promoteurs tumorauxchimiques comme les esters de phorbol)[Byus et coll., 1988]. Les études sur l'ODCont été effectuées principalement avec despréparations cellulaires ; d'autres étudessont nécessaires pour établir s'il y a ounon des effets sur l'ODC in vivo, bienqu'une étude indique que ces effetsauraient été observés lors d'un test de pro-motion de tumeur de la glande mammai-re chez le rat [Mevissen et coll., 1995].

Il n'existe pas de preuve de modifica-tion structurelle de l'ADN et de la chro-matine par les champs ELF, et l'on ne s'at-tend pas à des effets mutagènes ou onco-gènes. Les résultats d'études en laboratoi-re visant à détecter les lésions de l'ADN,les altérations chromosomiques, les muta-tions et l'augmentation de la fréquencedes transformations en réponse à l'exposi-tion aux champs ELF [NRPB, 1992 ;Murphy et coll., 1993 ; McCann et coll.,1993 ; Tenforde, 1996] vont dans le mêmesens. L'absence d'effets sur la structure deschromosomes semble indiquer que leschamps ELF, à supposer qu'ils influent surle processus de cancérogenèse, agissentplus probablement comme promoteursque comme initiateurs, en favorisant la

prolifération de cellules génétiquementmodifiées, plutôt qu'en provoquant lalésion initiale de l'ADN ou de la chromati-ne. Par leurs effets épigénétiques (altéra-tions des voies de communication cellu-laire ou de l'expression des gènes), ceschamps pourraient influer sur le dévelop-pement tumoral. Aussi certaines étudesrécentes se sont-elles concentrées sur ladétection des effets éventuels des champsELF sur les phases de promotion et deprogression du développement tumoral,après initiation par un cancérogène chi-mique.

Des études sur la croissance de cellulestumorales in vitro et sur le développementde tumeurs transplantées chez des ron-geurs n'ont pas fourni d'éléments suffi-samment probants en faveur d'effets can-cérogènes de l'exposition aux champs ELF[Tenforde, 1996]. Plusieurs études portantplus directement sur le cancer chez l'hom-me ont donné lieu à des essais in vivo surl'effet de promotion tumorale des champsmagnétiques ELF au niveau de la peau, dufoie, du cerveau et de la glande mammai-re chez les rongeurs. Trois études portantsur la promotion des tumeurs cutanées[McLean et coll., 1991 ; Rannug et coll.,1993a, 1994] n'ont pas permis d'observerd'effet de l'exposition, tant continue qu'in-termittente, à des champs magnétiquesaux fréquences du réseau sur la promo-tion de tumeurs chimiquement induites.Avec un champ de 60 Hz et 2 mT, on aobservé un effet de co-promotion avec unester de phorbol sur le développementd'une tumeur cutanée chez la souris auxstades initiaux de l'expérimentation ; maisce résultat avait cessé d'être statistique-ment significatif lorsque l'étude s'est ache-vée, à la 23e semaine [Stuchly et coll.,1992]. Des études antérieures réalisées parles mêmes chercheurs avaient montré quel'exposition à un champ à 60 Hz, 2 mT,n'avait pas d'effet promoteur sur la crois-sance de cellules cutanées initiées par leDMBA (diméthylbenzanthracène)[McLean et coll., 1991].

Des expériences sur le développementde foyers de cellules hépatiques transfor-mées, avec initiation par un cancérogènechimique et promotion par un ester dephorbol, chez des rats partiellement hépa-tectomisés, n'ont révélé aucun effet depromotion ou de co-promotion en casd'exposition à des champs de 50 Hz et dedensité de flux comprise entre 0,5 et 50 µT[Rannug et coll., 1993b ;1993c].

Des études sur le développement decancers de la glande mammaire chez des

rongeurs traités par initiateur chimiquedonnent à penser que l'exposition à deschamps magnétiques à la fréquence duréseau et de densité de flux compriseentre 0,01 et 30 mT entraîne un effet depromotion du cancer [Beniashvili et coll.,1991 ; Löscher et coll., 1993 ; Mevissen etcoll., 1993, 1995 ; Baum et coll., 1995 ;Löscher et Mevissen, 1995]. On a émisl'hypothèse que l'augmentation observéede l'incidence de ces tumeurs chez les ratsexposés à des champs magnétiques pour-rait être liée à une suppression de la méla-tonine épiphysaire consécutive à l'actionde ces champs, avec augmentation résul-tante des taux d'hormones stéroïdienneset du risque de cancer mammaire[Stevens, 1987 ; Stevens et coll., 1992].Toutefois, il faut que des études de répé-tition soient réalisées indépendammentpar différents laboratoires, avant qu'il soitpossible de dégager des conclusionsquant à l'effet promoteur des champsmagnétiques ELF sur les tumeurs de laglande mammaire. Il convient égalementde noter que des études récentes n'ontpas apporté la preuve d'un effet significa-tif de l'exposition aux champs magné-tiques ELF sur les taux de mélatonine chezl'homme [Graham et coll., 1996, 1997 ;Selmaoui et coll., 1996].

Effets indirects des champs électriques et magnétiques

Les effets indirects des champs magné-tiques peuvent résulter d'un contact phy-sique (par exemple, toucher ou frotte-ment) entre une personne et un objet, parexemple une structure métallique placéedans le champ, qui se trouvent à unpotentiel électrique différent. Ce contactprovoque l'écoulement de la charge élec-trique (courant de contact) qui a pu s'ac-cumuler dans l'objet ou sur le corps de lapersonne. Dans le domaine de fréquencesallant jusqu'à 100 kHz environ, l'écoule-ment du courant électrique d'un objetplacé dans le champ vers le corps d'unepersonne peut entraîner une stimulationdes muscles et/ou des nerfs périphé-riques. Lorsque l'intensité du courant aug-mente, cela peut se traduire par une per-ception tactile, une douleur et/ou des brû-lures consécutives au choc électrique, l'in-capacité de lâcher l'objet, des difficultésrespiratoires et, pour des courants trèsforts, une fibrillation ventriculaire[Tenforde et Kaune, 1987]. Les seuils d'ef-fet sont fonction de la fréquence, le seuilinférieur se situant à des fréquencessituées entre 10 et 100 Hz. Les seuils deréponse nerveuse périphérique restent

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bas pour des fréquences allant jusqu'à plu-sieurs kHz. Des mesures de préventiond'ordre technique et/ou administratif,voire le port de vêtements de protection,permettent d'éviter ces problèmes.

Des décharges d'étincelles peuvent seproduire lorsqu'une personne se placetout près d'un objet se trouvant à unpotentiel électrique différent, sans toute-fois le toucher [Tenforde et Kaune, 1987 ;UNEP/WHO/IRPA, 1993)] Lorsque desvolontaires, électriquement isolés par rap-port à la terre, mettaient chacun le boutd'un doigt près d'un objet relié à la terre,le seuil de perception des déchargesd'étincelles était bas, de l'ordre de 0,6 -1,5 kV.m-1, dans 10 % des cas. Le niveauliminaire de champ signalé comme provo-quant une gêne dans ces conditions d'ex-position est de l'ordre de 2,0 - 3,5 kV.m-1.De forts courants de contact peuvent pro-voquer une contraction musculaire. Il a étérapporté que, chez des volontaires de sexemasculin, le seuil au 50e percentile pourl'incapacité de lâcher un conducteur char-gé était 9 mA à 50/60 Hz, 16 mA à 1 kHz,environ 50 mA à 10 kHz et environ130 mA à 100 kHz [UNEP/WHO/IRPA,1993].

Le tableau II récapitule les valeurs limi-naires de courant pour différents effetsindirects de champs de fréquence infé-rieure ou égale à 100 kHz[UNEP/WHO/IRPA, 1993].

Effets biologiques et études épidémiologiques (jusqu'à 100 kHz)

A l'exception possible des tumeurs de laglande mammaire, les études en laboratoi-re n'offrent guère de preuves d'un effet depromotion tumorale dû aux champsmagnétiques à la fréquence du réseau.Des études complémentaires sur l'animalsont nécessaires, afin d'élucider les effetspossibles des champs ELF sur les signauxproduits dans les cellules et sur la régula-tion endocrinienne - qui tous deux pour-raient influer sur le développement tumo-ral par promotion de la prolifération descellules initiées – et la seule conclusionpossible en l'état actuel des choses est :

- qu'il n'y a pas de preuve convaincanted'un effet cancérogène de ces champs,

- et que ces données ne peuvent passervir de base pour l'élaboration d'unguide pour la limitation de l'exposition.

Des études en laboratoire sur des sys-tèmes cellulaires et sur l'animal n'ont pas

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GAMMES DE COURANTS SEUILS AYANT DES EFFETS INDIRECTSSUR L’ÊTRE HUMAIN (HOMMES, FEMMES ET ENFANTS INCLUS) 50 Hz - 100 kHz

- RANGES OF THRESHOLD CURRENTS FOR INDIRECT EFFECTS, INCLUDING CHILDREN, WOMEN, AND MEN, 50 HZ TO 100 kHZ

TABLEAU II

COURANTS SEUILS (mA) À LA FRÉQUENCE :

50 / 60 Hz 1 kHz 100 kHz

0,2 - 0,4 0,4 - 0,8 25 - 40

0,9 - 1,8 1,6 - 3,3 33 - 55

8 - 16 12 - 24 112 - 224

CHOC SÉVÈRE / DIFFICULTÉ 12 - 23 21 - 41 160 - 320À RESPIRER

EFFET INDIRECT

SENSATION TACTILE

SENSATION DOULOUREUSE

AU CONTACT AVEC LE DOIGT

CHOC DOULOUREUX / SEUIL DE

RELAXATION MUSCULAIRE

permis d'établir l'existence d'effets deschamps basses fréquences révélateursd'une action nocive, lorsque la densité decourant induit est inférieure ou égale à10 mA.m-2. A des niveaux supérieurs dedensité de courant induit (entre 10 et100 mA.m-2), on a régulièrement observédes effets plus significatifs sur les tissus,tels que des altérations fonctionnnelles dusystème nerveux ou autres [Tenforde,1996].

Les données sur le risque de cancerassocié à l'exposition aux champs ELFchez des sujets vivant à proximité immé-diate de lignes électriques semblentconcorder pour indiquer un risque légère-ment plus élevé de leucémie chez l'enfant,bien que des études plus récentes mettenten doute l'association faible observéeantérieurement. Cependant, les étudesn'indiquent pas l'existence d'un risqueégalement augmenté pour tout autre typede cancer chez l'enfant, ou toute autreforme de cancer chez l'adulte. On neconnaît pas la base de ce lien hypothé-tique entre leucémie chez l'enfant et rési-dence à proximité de lignes électriques : sice lien n'est pas en relation avec leschamps électriques et magnétiques ELFgénérés par les lignes électriques, il fautrelier des facteurs (inconnus) de risque deleucémie aux lignes électriques d'unemanière qui reste à déterminer. En l'ab-sence de confirmation par des études delaboratoire, les données épidémiologiquessont insuffisantes pour l'établissement deguides pour la limitation de l'exposition.

Certains rapports ont signalé un risqueaccru de certains types de cancer (leucé-mie, tumeurs des tissus nerveux et, dansune certaine mesure, cancer du sein)parmi les travailleurs du secteur de l'élec-tricité. La plupart des études ont utilisé lesintitulés d'emploi pour classer les sujets enfonction des niveaux présumés d'exposi-tion aux champs magnétiques. Cependant,

quelques études plus récentes ont utilisédes méthodes plus raffinées d'évaluationde l'exposition ; dans l'ensemble, cesétudes semblaient indiquer l'existence d'unrisque accru de leucémie ou de tumeurscérébrales, mais ne présentaient pas decohérence quant au type de cancer pourlequel il y avait augmentation du risque.Ces données ne suffisent pas à l'élabora-tion d'une base utilisable pour élaborer unguide pour la limitation de l'exposition auxchamps ELF. Un grand nombre d'étudesépidémiologiques n'ont fourni aucunepreuve cohérente d'effets défavorables surla fonction de reproduction.

La mesure des réactions biologiquesdans les études en laboratoire et sur desvolontaires n'a donné que peu d'indica-tions sur les effets défavorables deschamps basses fréquences aux niveauxhabituels d'exposition. On a estimé à10 mA.m-2, pour des fréquences allant jus-qu'à 1 kHz, la densité liminaire de courantpour laquelle on observe des effetsmineurs sur les fonctions du système ner-veux central. Chez les volontaires, leseffets de l'exposition qui reviennent leplus régulièrement sont l'apparition dephosphènes et une baisse minime durythme cardiaque pendant ou immédiate-ment après l'exposition aux champs ELF,sans qu'il y ait de preuve que ces effetstransitoires soient associés à un risque àlong terme pour la santé. Une diminutionde la synthèse nocturne de mélatoninedans la glande pinéale a été notée chezdiverses espèces de rongeurs après expo-sition à des champs électriques et magné-tiques faibles, mais aucun effet systéma-tique n'a été signalé chez des êtreshumains exposés à des champs ELF enconditions contrôlées. Des études com-portant une exposition à des champsmagnétiques de 60 Hz et de densité deflux allant jusqu'à 20 µT n'ont pas permisd'observer des effets fiables sur les tauxsanguins de mélatonine.

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Fondements biologiquesde la limitation de l’exposition (100 kHz – 300 GHz)

Les paragraphes qui suivent donnent unaperçu général de la littérature scientifiquetraitant des effets biologiques et des effetspotentiels sur la santé de champs électro-magnétiques de fréquence comprise entre100 kHz et 300 GHz. Des études biblio-graphiques plus détaillées sont dispo-nibles par ailleurs [NRPB, 1991 ;UNEP/WHO/IRPA, 1993 ; McKinlay etcoll., 1996 ; Polk et Postow, 1996 ;Repacholi, 1998].

Effets directs des champs électromagnétiques

Etudes épidémiologiques

Il n'existe qu'un nombre restreintd'études consacrées aux effets sur la fonc-tion de reproduction et au risque de can-cer chez des personnes exposées auxrayonnements micro-ondes. Le PNUE,l'OMS et l'IRPA ont passé en revue lespublications consacrées à ce thème[UNEP/WHO/IRPA, 1993].

Effets sur la fonction de reproduction

Deux études complètes portant sur desfemmes traitées par diathermie à micro-ondes, afin de soulager les douleurs duesaux contractions utérines au cours de l'ac-couchement, n'ont pas permis d'apporterla preuve d'effets défavorables sur le fœtus[Daels, 1973 ; 1976]. Néanmoins, septétudes portant sur l'évolution des gros-sesses, chez des femmes professionnelle-ment exposées aux rayonnements micro-ondes et sur les anomalies congénitalesdans leur descendance, ont donné aussibien des résultats positifs et des résultatsnégatifs. Dans certaines études épidémio-logiques portant sur un assez grandnombre de femmes, ouvrières travaillantau soudage de matières plastiques et kiné-sithérapeutes utilisant des appareils de dia-thermie à ondes courtes, on n'a pas notéd'effet statistiquement significatif sur lestaux d'avortement spontané et les malfor-mations fœtales [Källen et coll., 1982]. Aucontraire, dans d'autres études portant surdes populations similaires de travailleuses,on a noté un risque accru de faussecouche et de malformations congénitales

[Larsen et coll., 1991 ; Ouellet-Hellstrom etStewart, 1993]. Une étude portant sur deshommes travaillant dans des installationsradar n'a pas permis de constater d'asso-ciation entre l'exposition de ces hommesaux micro-ondes et le risque de syndromede Down dans leur descendance [Cohenet coll., 1977].

Dans l'ensemble, les études portant surles effets de l'exposition aux micro-ondessur la fonction de reproduction sont obé-rées par une évaluation très imparfaite del'exposition et, dans de nombreux cas, parle nombre limité des personnes prises encompte. Malgré les résultats, en généralnégatifs, de ces études, il sera difficile detirer des conclusions claires quant aurisque pour la fonction de reproductiontant que l'on ne disposera pas de donnéesépidémiologiques complémentaires surles sujets fortement exposés et d'une éva-luation plus précise de l'exposition.

Etudes sur le risque de cancer

Les études sur le risque de cancer lié àl'exposition aux micro-ondes sont rares etsouffrent en général de l'absence d'éva-luation quantitative de l'exposition. Deuxétudes épidémiologiques consacrées à despersonnes travaillant sur des radars dansl'industrie aéronautique et dans l'arméedes Etats-Unis n'ont pas apporté la preuved'une augmentation de la morbidité ou dela mortalité, pour quelque cause que cesoit [Barron et Baraff, 1958 ; Robinette etcoll., 1980 ; UNEP/WHO/IRPA, 1993]. Desrésultats analogues ont été obtenus parLillienfeld et coll. [1978] dans une étudeportant sur des membres du personnel del'ambassade des Etats-Unis à Moscou chro-niquement exposés à des rayonnementsmicro-ondes de faible niveau. Selvin etcoll. [1992] n'ont pas signalé d'élévation durisque de cancer parmi des enfants chro-niquement exposés au rayonnement enprovenance d'un grand émetteur demicro-ondes situé à proximité de leurdomicile. Des études plus récentes n'ontpas mis en évidence d'augmentation signi-ficative des tumeurs des tissus nerveuxparmi les travailleurs et le personnel mili-taire exposés à des champs de micro-ondes [Beall et coll., 1996 ; Grayson, 1996].En outre, il n'a pas été observé de sur-mortalité globale parmi les utilisateurs detéléphones mobiles [Rothman et coll.,1996a ; 1996b], mais il est encore trop tôtpour qu'il soit possible d'observer un effetsur l'incidence du cancer ou sur la morta-lité par cancer.

Une publication a signalé un risque accrude cancer chez le personnel militaire[Szmigielski et coll., 1988] ; cependant, étantdonné l'absence d'indications claires sur lataille de la population concernée et lesniveaux d'exposition, les résultats de cetteétude sont difficiles à interpréter. Dans uneétude plus récente [1996], Szmigielski atrouvé une élévation des taux de leucémieet de lymphomes chez des militaires expo-sés à des champs électromagnétiques, maisl'évaluation de l'exposition à ces champsreste mal définie. Quelques études récentesconsacrées à des populations vivant àproximité d'installations génératrices dechamps électromagnétiques semblent indi-quer une augmentation locale de l'inciden-ce de la leucémie [Hocking et coll., 1996 ;Dolk et coll., 1997a, 1997b], mais les résul-tats sont peu concluants. Dans l'ensemble,les résultats des quelques rares études épi-démiologiques publiées ne fournissent quedes informations limitées sur le risque decancer.

Etudes en laboratoire

Les paragraphes qui suivent donnentune synthèse et une évaluation critiquedes études de laboratoire consacrées auxeffets biologiques des champs électroma-gnétiques aux fréquences comprises entre100 kHz et 300 GHz. Les résultats desétudes sur des volontaires exposés enconditions contrôlées et des études delaboratoire sur des systèmes cellulaires outissulaires et sur des animaux sont discutésséparément.

Etudes sur des volontaires

Des études réalisées par Chatterjee etcoll. [1986] ont démontré que, lorsque lafréquence passe d'une valeur de l'ordre de100 kHz à une valeur de 10 MHz, l'effetprédominant de l'exposition à un champélectromagnétique de forte intensité n'estplus une stimulation nerveuse et muscu-laire, mais un échauffement. A 100 kHz, laprincipale sensation est un fourmillement,tandis qu'à 10 MHz il s'agit de chaleurcutanée. Dans ce domaine de fréquences,il convient donc que les critères de basepour la protection de la santé permettentd'éviter la stimulation des tissus excitableset les effets d'échauffement. Aux fré-quences comprises entre 10 MHz et300 GHz, l'échauffement constitue l'effetprincipal de l'absorption d'énergie électro-magnétique, et toute élévation de tempé-rature supérieure à 1 ou 2 °C peut avoirdes effets nocifs tels que le coup de cha-leur ou l'insolation [ACGIH, 1996]. Desétudes consacrées à des personnes tra-

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vaillant en conditions d'astreinte ther-mique ont montré que la performancedans des tâches simples se dégradelorsque la température corporelle atteintun niveau proche des conditions physio-logiques d'astreinte thermique [Ramsey etKwon, 1988].

Des volontaires exposés à un couranthaute fréquence d'environ 100 à 200 mAau niveau d'un membre ont signalé unesensation de chaleur. Il est peu probableque le DAS correspondant produise, dansle membre concerné, une élévation localede température supérieure à 1 °C[Chatterjee et coll., 1986 ; Chen et Gandhi,1988 ; Hoque et Gandhi, 1988], valeurconsidérée par certains auteurs comme lalimite supérieure d'augmentation de latempérature sans effet nocif[UNEP/WHO/IRPA, 1993]. Les données surles volontaires rapportées par Gandhi etcoll. [1986] pour des fréquences allant jus-qu'à 50 MHz, et par Tofani et coll. [1995)]pour des fréquences allant jusqu'à 110MHz (limite supérieure de la bande FM)sont en faveur d'un niveau de référencede 100 mA pour les courants traversant lesmembres, afin d'éviter les effets d'unéchauffement excessif [Dimbylow, 1997].

Plusieurs études ont été consacrées auxréponses thermorégulatrices chez desvolontaires au repos exposés à des rayon-nements électromagnétiques dans des sys-tèmes d'imagerie par résonance magné-tique [Shellock et Crues, 1987 ; Magin etcoll., 1992]. Elles ont en général démontréqu'une exposition de durée inférieure ouégale à 30 minutes, dans des conditionsoù le DAS pour le corps entier était infé-rieur à 4 W.kg-1, provoquait une augmen-tation de moins de 1 °C de la températurecentrale.

Etudes cytologiques et études sur l'animal

De nombreux rapports traitent desréponses comportementales et physiolo-giques des animaux de laboratoire, en par-ticulier des rongeurs, des chiens et des pri-mates non humains, aux effets thermiquesdes champs électromagnétiques, à des fré-quences supérieures à 10 MHz. La ther-mosensibilité et les réponses thermorégu-latrices sont liées à la fois à l'hypothalamuset aux récepteurs thermiques de la peau etdes organes internes. Les signaux afférentsreflétant une variation de températureconvergent au niveau du système nerveuxcentral et modifient l'activité des princi-paux systèmes de contrôle neuro-endocri-nien, déclenchant les réponses physiolo-

giques et comportementales nécessairesau maintien de l'homéostasie.

Lors de l'exposition d'animaux de labo-ratoire à des champs électromagnétiquesprovoquant une absorption d'énergiesupérieure à 4 W.kg-1 environ, on a obser-vé un mode caractéristique de réponsethermorégulatrice dans lequel la tempéra-ture corporelle commence par monter,puis se stabilise à la suite de l'activationdes mécanismes de thermorégulation[Michaelson, 1983]. La phase initiale decette réaction s'accompagne d'une aug-mentation du volume sanguin due à lamise en circulation de fluide provenant del'espace extracellulaire, et d'une augmen-tation de la fréquence cardiaque et de lapression sanguine intraventriculaire. Cesmodifications cardiodynamiques sont lereflet de réponses thermorégulatrices quifavorisent la conduction de chaleur vers lasurface du corps. L'exposition prolongéedes animaux à des niveaux de rayonne-ment micro-ondes entraînant une aug-mentation de la température corporellefinit par provoquer une défaillance de cesmécanismes thermorégulateurs.

Plusieurs études sur des rongeurs et dessinges ont également démontré la présen-ce d'une composante comportementaledans les réponses thermorégulatrices. Unediminution des performances des rats etdes singes a été observée pour des DASde 1 - 3 W.kg-1 environ [Stern et coll.,1979 ; Adair et Adams, 1980 ; de Lorge etEzell, 1980 ; D'Andrea et coll., 1986]. Chezles singes, la dégradation du comporte-ment de thermorégulation commence dèsque la température de la région hypotha-lamique augmente de 0,2 - 0,3 °C [Adair etcoll., 1984]. On estime que l'hypothalamusest le centre de commande des processusde thermorégulation normaux, et que sonactivité peut être modifiée par une légèreaugmentation de la température locale,dans des conditions où la température rec-tale reste constante.

Des études portant sur des systèmes cel-lulaires et animaux à des niveaux d'éner-gie électromagnétique absorbée quientraînent une augmentation de la tempé-rature corporelle supérieure à 1 - 2 °C[Michaelson et Elson, 1996] ont permis demettre en évidence un grand nombre d'ef-fets physiologiques. Il s'agit en particulierdes effets suivants : modifications desfonctions nerveuses et neuromusculaires,augmentation de la perméabilité de la bar-rière hémato-encéphalique, troubles ocu-laires (opacités du cristallin et anomaliesde la cornée), modifications du système

immunitaire associées au stress, altérationshématologiques, perturbations de la fonc-tion de reproduction (oligospermie, parexemple), effets tératogènes, modifica-tions de la morphologie, de la teneur eneau et en électrolytes et des fonctionsmembranaires de la cellule.

En conditions d'exposition d'une partiedu corps à des champs électromagné-tiques intenses, des lésions thermiquessignificatives peuvent se produire dansdes tissus sensibles tels que les yeux et lestesticules. L'exposition aux micro-ondespendant 2 à 3 heures a provoqué unecataracte chez des lapins pour des valeursde DAS comprises entre 100 et 140W.kg-1, qui portaient le cristallin à destempératures comprises entre 41 et 43 °C[Guy et coll., 1975]. Aucune cataracte n'aété observée chez des singes exposés àdes champs de micro-ondes d'intensitésemblable ou supérieure, probablementdu fait d'une différence entre les modesd'absorption d'énergie de l'oeil du singe etdu lapin. A des fréquences très élevées (de10 à 300 GHz), l'énergie électromagné-tique est absorbée principalement dans lescouches épidermiques de la peau, les tis-sus sous-cutanés et la partie externe del'œil. A l'extrémité supérieure du domainede fréquences, l'absorption se fait de plusen plus à la surface du corps. On peut évi-ter les lésions oculaires à ces fréquences sila densité de puissance des micro-ondesest inférieure à 50 W.m-2 [Sliney etWolbarsht, 1980 ; UNEP/WHO/IRPA,1993].

On s'est beaucoup intéressé ces der-nières années aux effets cancérogèneséventuels de l'exposition aux champs demicro-ondes dans le domaine de fré-quences des systèmes de communicationcouramment utilisés, notamment des télé-phones mobiles et des stations de base. Lesrésultats des recherches sur ce thème ontété synthétisés par l'ICNIRP [1996]. En résu-mé, de nombreux rapports donnent à pen-ser que les champs de micro-ondes n'ontpas d'effets mutagènes et qu'il est parconséquent improbable que l'exposition àces champs entraîne une cancérogenèse[NRPB, 1992 ; Cridland, 1993 ;UNERP/WHO/IRPA, 1993]. Par contre, cer-tains rapports récents indiquent que l'ex-position de rongeurs à des champs demicro-ondes avec des niveaux de DAS del'ordre de 1 W.kg-1 pourrait entraîner desruptures de brins sur l'ADN des tissus tes-ticulaires et cérébraux [Sarkar et coll.,1994 ; Lai et Singh, 1995, 1996] ; cependant,aussi bien l'ICNIRP [1996] que Williams[1996] ont relevé des carences méthodolo-

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giques qui pourraient avoir influé de façonsignificative sur ces résultats.

Dans une grande étude sur des ratsexposés à des micro-ondes pendant unedurée allant jusqu'à 25 mois, un excès detumeurs malignes primitives a été observédans le groupe exposé par rapport augroupe témoin [Chou et coll., 1992].Néanmoins, il n'a pas été noté de diffé-rence entre les groupes pour ce qui est del'incidence des tumeurs bénignes, et laprévalence de tumeurs spécifiques n'étaitpas supérieure dans le groupe exposé parrapport aux rats de même lot et de mêmesouche maintenus dans des conditionsanalogues (absence d'éléments patho-gènes spécifiques - SPF). Dans l'ensemble,les résultats de cette étude ne peuvent pasêtre interprétés comme indicatifs d'un effetd'initiation tumorale des champs de micro-ondes.

Plusieurs études ont analysé les effets del'exposition aux micro-ondes sur le déve-loppement de cellules tumorales pré-ini-tiées. Szmigielski et coll. [1982] ont notéune élévation de la vitesse de croissancede cellules de sarcome pulmonaire trans-plantées chez des rats exposés à desmicro-ondes de forte densité de puissan-ce. Il est possible que cet effet résulte d'unaffaiblissement de la défense immunitairede l'hôte en réponse à l'astreinte ther-mique provoquée par l'exposition auxmicro-ondes. Des études récentes faisantappel à des niveaux non thermiques d'ir-radiation par les micro-ondes n'ont pasmis en évidence d'effets sur le développe-ment du mélanome chez la souris ou dugliome cérébral chez le rat [Satini et coll.,1988 ; Salford et coll., 1993].

Repacholi et coll. [1997] ont rapportéque l'exposition de 100 souris femellestransgéniques Eµ-pim1 à des champs de900 MHz pulsés à 217 Hz (largeur d'impul-sion : 0,6 ms) pendant des périodes allantjusqu'à 18 mois avait entraîné un double-ment de l'incidence du lymphome par rap-port aux 101 souris du groupe témoin. Lessouris pouvant se déplacer librement dansleur cage, les variations du DAS étaientimportantes (de 0,01 à 4,2 W.kg-1). La vites-se du métabolisme au repos chez ces sou-ris étant de 7 à 15 W.kg-1, seules les valeurshautes du domaine d'exposition auraientpu produire un léger échauffement. Cetteétude paraît donc suggérer qu'un mécanis-me non thermique serait en cause, ce quidemande des recherches supplémentaires.Néanmoins, avant d'émettre la moindrehypothèse sur le risque pour la santé, ilfaut répondre à un certain nombre de

questions. Il est nécessaire de reproduirel'étude, de réduire la liberté de mouvementdes animaux de façon à diminuer la varia-tion du DAS dû à l'exposition et de déter-miner s'il existe ou non une relation dose-réponse. Des études complémentaires sontnécessaires pour savoir si ces résultats seretrouvent ou non dans d'autres modèlesanimaux, afin d'être à même de les extra-poler à l'être humain. Il est égalementindispensable d'établir si les résultats obte-nus avec des animaux transgéniques sontou non applicables aux êtres humains.

Cas particulier des formes d'onde des champs pulsés et modulés en amplitude

Comparés aux rayonnements à ondescontinues (CW : continuous wave), leschamps de micro-ondes pulsés ayant lamême vitesse moyenne de dépôt d'éner-gie dans les tissus sont généralement plusaptes à induire une réponse biologique,notamment s'il existe un seuil bien définiqui doit être dépassé pour que l'effet soitobtenu [ICNIRP, 1996]. L'effet d'« auditiondes micro-ondes » en est un exemple bienconnu [Frey, 1961 ; Frey et Messenger,1973 ; Lin, 1978] : les personnes dont l'au-dition est normale peuvent percevoir deschamps pulsés - modulés de fréquencecomprise entre 200 MHz et 6,5 GHz. Cettesensation auditive a été décrite de diversesfaçons, comme un bourdonnement, unclaquement, un éclatement, selon lescaractéristiques de modulation du champ.Les effets d'audition des micro-ondes ontété attribués à une interaction thermoélas-tique au niveau de la zone auditive du cor-tex cérébral, avec un seuil de perceptionde l'ordre de 100 - 400 mJ.m-2 pour desimpulsions de durée inférieure à 30 ms à2,45 GHz (ce qui correspond à uneabsorption spécifique de 4 à 16 mJ.kg-1).Une exposition répétée ou prolongée auxeffets auditifs des micro-ondes pourraitêtre à l'origine d'un stress et comporte unrisque de lésion.

Certains auteurs sont d'avis que la réti-ne, l'iris et l'endothélium cornéen du pri-mate sont sensibles à de bas niveaux derayonnement micro-ondes pulsé [Kues etcoll., 1985 ; UNEP/WHO/IRPA, 1993]. Destransformations dégénératives des cellulesphotosensibles de la rétine ont été signa-lées pour des niveaux d'énergie absorbéede 26 mJ.kg–1, ce qui est faible. Aprèsadministration de maléate de timolol, quiest utilisé dans le traitement du glaucome,le seuil de lésion rétinienne par leschamps pulsés est tombé à 2,6 mJ.kg-1. Un

laboratoire indépendant [Kamimura etcoll., 1994] a cherché à répéter partielle-ment ces résultats pour des champs àondes continues (c'est-à-dire non pulsés) ;cette entreprise n'ayant pas été couronnéede succès, il est impossible d'évaluer lesimplications potentielles des résultats ini-tiaux de Kues et coll. [1985] pour la santé.

On a signalé que l'exposition à deschamps de micro-ondes pulsés intensesamoindrissait la réaction de sursaut chez lasouris éveillée et suscitait des mouvementscorporels [NRPB, 1991 ; Sienkiewicz etcoll., 1993 ; UNEP/WHO/IRPA, 1993]. Leniveau seuil d'absorption spécifiqued'énergie au niveau du mésencéphale quisuscitait ces mouvements corporels étaitde 200 J.kg-1 pour des impulsions de 10ms. Il reste à déterminer le mécanisme deces effets des micro-ondes pulsées, donton pense qu'il est lié au phénomène d'au-dition des micro-ondes. Pour les rongeurs,les seuils auditifs sont inférieurs d'un ordrede grandeur environ à ceux de l'êtrehumain, soit 1-2 mJ.kg-1 pour les impul-sions de durée inférieure à 30 ms. Il a éga-lement été noté que des impulsions de cetordre de grandeur affectaient le métabolis-me des neurotransmetteurs et la concen-tration des neurorécepteurs impliquésdans les réponses au stress et à l'anxiétédans différentes régions du cerveau chezle rat.

Sur la question des effets non ther-miques des champs électromagnétiqueshautes fréquences, la littérature est princi-palement centrée sur des rapports consa-crés aux effets biologiques in vitro deschamps modulés en amplitude, à desvaleurs de DAS bien inférieures à cellesqui provoquent un échauffement mesu-rable des tissus. Les premières étudesmenées par deux laboratoires indépen-dants avaient permis de noter que leschamps très hautes fréquences (VHF)modulés en amplitude à des fréquencesextrêmement basses (6-20 Hz) provo-quaient une libération, faible mais statisti-quement significative, de l'ion calcium(Ca++) à partir de la surface des cellules ducerveau chez le poussin [Bawin et coll.,1975 ; Blackman et coll., 1979]. Une tenta-tive de répétition de ces résultats en utili-sant le même type de champ modulé enamplitude a échoué [Albert et coll., 1987].Un certain nombre d'autres études rela-tives aux effets des champs modulés enamplitude sur l'homéostasie de Ca++ ontdonné des résultats positifs et des résultatsnégatifs. Par exemple, des effets de ceschamps sur la liaison de Ca++ à la surfacedes cellules ont été observés pour les cel-

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lules de neuroblastome, les cellules pan-créatiques, le tissu cardiaque et les cellulesdu cerveau chez le chat, mais pas dans lecas de cultures de cellules nerveuses derat, de cellules des muscles squelettiquesde poussin et de cellules du cerveau de rat[Postow et Swicord, 1996].

Il a aussi été signalé que les champsmodulés en amplitude modifiaient l'activi-té électrique du cerveau [Bawin et coll.,1974], inhibaient l'activité cytotoxique deslymphocytes T [Lyle et coll., 1983], dimi-nuaient l'activité de la kinase dépendantede l'AMP non cyclique dans les lympho-cytes [Byus et coll., 1984] et déclenchaientune augmentation transitoire de l'activitécytoplasmique de l'ornithine-décarboxyla-se, enzyme essentielle à la proliférationcellulaire [Byus et coll., 1988 ; Litovitz etcoll., 1992]. Par contre, aucun effet n'a éténoté sur toute une série d'autres systèmescellulaires et sites d'action fonctionnelle,en particulier la calotte lymphocytaire, surla transformation cellulaire néoplasique, nisur diverses propriétés électriques et enzy-matiques de la membrane [Postow etSwicord, 1996]. Les observations deBalcer-Kubiczek et Harrison [1991], surl'accélération de la transformation néopla-sique dans des cellules C3H/10T1/2 expo-sées à des micro-ondes de 2 450 MHzmodulées en impulsion à 120 Hz, sonttout à fait pertinentes quant aux effets can-cérogènes potentiels des champs pulsés.L'effet dépend de l'intensité du champmais ne se produit que lorsqu'un promo-teur tumoral chimique, le TPA, est présentdans le milieu de culture de la cellule. Cerésultat donne à penser que les micro-ondes pulsées pourraient avoir des effetsco-cancérogènes en combinaison avec unagent chimique qui accroît le taux de pro-lifération des cellules transformées. A cejour, personne n'a essayé de répéter cesrésultats, dont les implications en matièred'effets sur la santé ne sont pas claires.

L'interprétation de certains des effetsbiologiques, observés lors de l'expositionaux champs électromagnétiques à modu-lation d'amplitude, est rendue plus com-plexe encore par l'existence apparente de« fenêtres » de réponse, à la fois dans ledomaine de la densité de puissance etdans celui des fréquences. Ce phénomè-ne, qui remet en question le concept tra-ditionnel de relation monotone entreintensité de champ et gravité des effetsbiologiques, n'est correctement expliquépar aucun des modèles admis.

Dans l'ensemble, la littérature scienti-fique consacrée aux effets non thermiquesdes champs électromagnétiques à modu-

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lation d'amplitude est si complexe, la vali-dité des effets rapportés est si mal établie,et la pertinence des effets quant à la santéde l'homme si peu assurée, qu'il estimpossible de prendre cet ensemble d'in-formations pour base en vue de définirdes limites d'exposition de l'être humain àces champs.

Effets indirects des champs électromagnétiques

Dans le domaine de fréquences100 kHz - 110 MHz, les chocs électriqueset les brûlures peuvent être causés soit parcontact (toucher) entre une personne etun objet métallique non relié à la terre quis'est chargé dans un champ, soit parcontact entre une personne chargée et unobjet métallique relié à la terre. Il convientde noter que la valeur supérieure dudomaine de fréquences pour le courantde contact (110 MHz) est imposée par lemanque de données sur les fréquencessupérieures plutôt que par l'absence d'ef-fets. Néanmoins, 110 MHz est la limitesupérieure de fréquence de la bande FM.Les courants seuils qui provoquent deseffets biologiques allant, par ordre de gra-vité croissante, de la perception à la dou-leur (tableau III) ont été mesurés lors d'ex-périences sur des volontaires en condi-tions contrôlées [Chatterjee et coll., 1986 ;Tenforde et Kaune, 1987 ; Bernhardt,1988]. Il a été démontré qu'en général, lescourants seuils qui produisent une per-ception et une douleur varient très peudans le domaine de fréquences 100 kHz -1 MHz et sont peu susceptibles d'unevariation significative dans le domaine defréquences allant jusqu'à environ110 MHz. Comme il a été noté antérieure-ment pour les fréquences plus basses, il

existe des variations significatives entre lasensibilité des femmes, celle des hommeset celle des enfants pour les champs defréquences plus élevées. Les données dutableau III représentent la fourchette desvaleurs au 50e percentile pour des indivi-dus de différentes tailles et de sensibilitésdifférentes aux courants de contact.

Résumé des effets biologiques et des études épidémiologiques(100 kHz – 300 GHz)

D'après les données expérimentales dis-ponibles, lorsque des personnes au repossont exposées pendant 30 minutes envi-ron à des champs électromagnétiquesproduisant un DAS pour le corps entiercompris entre 1 et 4 W.kg-1, l'augmenta-tion de la température corporelle resteinférieure à 1 °C. Les données sur l'animalindiquent un seuil de réponse comporte-mentale situé dans le même domaine deDAS. L'exposition à des champs plusintenses, qui donnent des valeurs de DASsupérieures à 4 W.kg-1, peut dépasser lacapacité de thermorégulation de l'organis-me humain et provoquer des niveauxd'échauffement tissulaire nocifs. De nom-breuses études en laboratoire sur desmodèles de rongeurs et de primates nonhumains ont montré l'étendue des lésionstissulaires qui se produisent lorsquel'échauffement d'une partie du corps oudu corps entier entraîne une augmenta-tion de température de plus de 1 - 2 °C.La sensibilité des différents types de tissuaux lésions thermiques varie fortement,mais le seuil d'irréversibilité des effets,même pour les tissus les plus sensibles,est supérieur à 4 W.kg-1 en conditionsnormales d'environnement.

DOMAINES DE COURANTS SEUILS POUR LES EFFETS INDIRECTSCHEZ LES ENFANTS, LES FEMMES ET LES HOMMES (100 kHz À 300 GHz)

- RANGES OF THRESHOLD CURRENTS FOR INDIRECT EFFECTS, INCLUDING CHILDREN, WOMEN, AND MEN (100 kHz TO 300 GHz)

TABLEAU III

COURANTS SEUILS (mA) À LA FRÉQUENCE :

100 kHz 1 MHz

25 - 40 25 - 40

33 - 55 28 - 50

112 - 224 Non déterminé

CHOC SÉVÈRE/DIFFICULTÉ 160 - 320 Non déterminéÀ RESPIRER

EFFET INDIRECT

SENSATION TACTILE

SENSATION DOULOUREUSE

AU CONTACT AVEC LE DOIGT

CHOC DOULOUREUX/SEUIL

DE RELAXATION MUSCULAIRE

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Ces données constituent la base de larestriction à l'exposition professionnelle,fixée à 0,4 W.kg-1, ce qui laisse une margede sécurité confortable pour d'autresconditions limitantes telles que des valeursélevées de température ambiante ou d'hu-midité relative, ou un niveau élevé d'acti-vité physique.

Les données de laboratoire et les résul-tats d'études limitées chez l'homme[Michaelson et Elson, 1996] font clairementapparaître que la capacité de thermorégu-lation de l'organisme peut être compromi-se par un environnement d'astreinte ther-mique et par la consommation de drogueset/ou d'alcool. Dans ces conditions, ilconvient d'introduire des facteurs de sécu-rité afin d'assurer une protection adéquatedes personnes exposées.

L'exposition de volontaires en condi-tions contrôlées et les études épidémiolo-giques portant sur des travailleurs exposésà des sources telles que les radars ou lesappareils de diathermie médicale et dethermosoudage ont fourni des donnéessur les réactions humaines aux champsélectromagnétiques hautes fréquences quiproduisent un échauffement détectable.Ces données vont tout à fait dans le sensdes conclusions tirées des études de labo-ratoire : une augmentation de températurede plus de 1 °C dans les tissus peut entraî-ner des effets biologiques nocifs. Desétudes biologiques portant sur des tra-vailleurs exposés et sur la populationgénérale n'ont pas fait apparaître d'effetnotable sur la santé en conditions d'expo-sition types. Bien que les travaux épidé-miologiques comportent des faiblesses,telles qu'une évaluation insuffisante del'exposition, ces études n'ont pas réussi àdémontrer de façon convaincante que lesniveaux d'exposition types entraînent deseffets défavorables sur la fonction dereproduction, ou un risque accru de can-cer chez les personnes exposées. Celaconcorde avec les résultats de rechercheen laboratoire sur modèles cellulaires ouanimaux, qui n'ont permis d'établir l'exis-tence d'effets tératogènes ou cancéro-gènes de l'exposition à des niveaux sanseffet thermique de champs électromagné-tiques hautes fréquences.

L'exposition à des champs électroma-gnétiques pulsés d'intensité suffisanteentraîne certains effets prévisibles, tels lephénomène d'audition des micro-ondes etdifférentes réponses comportementales.Les études épidémiologiques portant surdes travailleurs exposés et sur la popula-tion générale n'ont fourni que des infor-mations limitées et n'ont pas démontrél'existence d'effets sur la santé. En raisonde l'échec des tentatives de répétition desrésultats, les graves atteintes rétiniennessignalées ont dû être remises en question.

Un grand nombre d'études portant surles effets biologiques des champs électro-magnétiques à modulation d'amplitude,dans la plupart des cas à de faiblesniveaux d'exposition, ont donné des résul-tats positifs et des résultats négatifs. Uneanalyse approfondie de ces études révèleque les effets des champs à modulationd'amplitude varient fortement en fonctiondes paramètres d'exposition, des types decellules et de tissus en cause et des sitesd'action biologique examinés. En général,les effets de l'exposition de systèmes bio-logiques, à des niveaux non thermiquesde champ électromagnétique à modula-tion d'amplitude, sont faibles et très diffi-ciles à relier à des effets potentiels sur lasanté. Il n'existe aucune preuve convain-cante de l'existence de fenêtres de fré-quence et de densité de puissance, pour laréponse à ces champs.

Les chocs électriques et les brûlurespeuvent constituer des effets nocifs indi-rects des champs électromagnétiqueshautes fréquences impliquant un contactentre une personne et des objets métal-liques se trouvant dans le champ. A desfréquences de 100 kHz - 110 MHz (limitesupérieure de la bande FM), les niveauxseuils de courant de contact qui produi-sent des effets allant de la perception tac-tile à une douleur forte ne varient pas defaçon significative en fonction de la fré-quence du champ. Le seuil de perceptionest compris entre 25 et 40 mA chez despersonnes de tailles différentes, et le seuilde la douleur entre 30 et 55 mA ; au-delàde 50 mA, il peut y avoir des brûluresgraves, au point de contact des tissus avecun conducteur métallique placé dans lechamp.

Guide pour l’établissementde limites d’expositionaux champsélectromagnétiques

Limitation de l'exposition professionnelle et de l'expositionde la population générale

La population exposée en environne-ment professionnel est composéed'adultes qui, en règle générale, sontexposés dans des conditions connues etformés à identifier le « risque potentiel » età prendre les précautions qui s'imposent.La population générale, au contraire, estcomposée de personnes de tous âges etde tous états de santé et peut comprendredes groupes ou des individus particulière-ment fragiles. Dans de nombreux cas, lesindividus constituant la population géné-rale ne se rendent pas compte qu'ils sontexposés à des champs électromagné-tiques. En outre, on ne peut raisonnable-ment s'attendre à ce que chacun d'euxprenne les précautions requises pour limi-ter l'exposition à un minimum ou l'évitertotalement. C'est pourquoi les restrictionsà l'exposition sont plus sévères pour lapopulation générale que pour les tra-vailleurs exposés.

Restrictions de base et niveauxde référence

Les restrictions d'exposition sont fon-dées sur les effets avérés sur la santé etsont dénommées restrictions de base.Selon la fréquence du champ, les gran-deurs physiques utilisées pour spécifier lesrestrictions de base à l'exposition auxchamps électromagnétiques sont la densi-té de courant, le débit d'absorption spéci-fique et la densité de puissance. Pour quela protection contre les effets défavorablessur la santé soit assurée, il faut que ces res-trictions de base ne soient pas dépassées.

Les niveaux d'exposition de référencesont fournis à des fins de comparaisonavec les valeurs mesurées des grandeursphysiques ; le respect de tous les niveauxde référence donnés dans le présent guideassure normalement la conformité aux res-trictions de base. Si les valeurs mesuréessont supérieures aux niveaux de référen-ce, il ne s'ensuit pas nécessairement qu'il yait dépassement des restrictions de base ;une analyse détaillée est nécessaire pour

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savoir si les restrictions de base sont res-pectées ou non.

Considérations générales sur les facteurs de sécurité

Les informations disponibles sur leseffets biologiques et les effets sur la santéde l'exposition de populations humaineset d'animaux de laboratoire aux champsélectromagnétiques sont insuffisantes ; dece fait, elles ne sauraient constituer unebase rigoureuse pour l'établissement defacteurs de sécurité, pour l'ensemble dudomaine de fréquences et pour toutes lesmodulations de fréquence. En outre, l'in-certitude quant au choix du facteur desécurité adéquat tient pour une part à uneconnaissance insuffisante du type de dosi-métrie à appliquer [Repacholi, 1998]. Lesparamètres généraux qui suivent ont étépris en compte lors de la définition de fac-teurs de sécurité pour les champs hautesfréquences : effets de l'exposition aux champs élec-tromagnétiques en conditions d'environ-nement sévères (température élevée, etc.)et/ou pour des niveaux d'activité élevés ; sensibilité thermique potentiellementplus élevée dans certains groupes depopulation (personnes fragiles et/ou per-sonnes âgées, nourrissons et jeunesenfants, personnes atteintes de maladiesou prenant des médicaments qui compro-mettent la tolérance à la chaleur).

Les facteurs supplémentaires ci-aprèsont été pris en compte dans la déductionde niveaux de référence pour les champshautes fréquences : différences dans l'absorption de l'énergieélectromagnétique, selon la taille des per-sonnes et leur orientation par rapport auchamp ; réflexion, focalisation et diffusion duchamp incident, qui peuvent entraîner unrenforcement de l'absorption localed'énergie haute fréquence.

Restrictions de base

Différentes données scientifiques ontété utilisées pour l'élaboration des restric-tions de base à l'exposition pour différentsdomaines de fréquences : entre 1 Hz et 10 MHz, les restrictions debase s'appliquent à la densité de courant,de façon à prévenir les effets sur les fonc-tions du système nerveux ; entre 100 kHz et 10 GHz, les restrictionsde base s'appliquent au DAS, de façon àprévenir l'astreinte thermique au niveau

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du corps entier et un échauffement localexcessif des tissus ; dans le domaine com-pris entre 100 kHz et 10 MHz, ces restric-tions s'appliquent à la fois à la densité decourant et au DAS ; entre 10 et 300 GHz, les restrictions debase s'appliquent à la densité de puissan-ce, de façon à prévenir un échauffementexcessif des tissus à la surface du corps ouà proximité de cette surface.

Dans le domaine de fréquences allantde quelques hertz à 1 kHz, pour desniveaux de densité de courant induitsupérieurs à 100 mA.m-2, il y a dépasse-ment des seuils d'altération aiguë de l'ex-citabilité du système nerveux central etd'autres effets aigus tels que l'inversion dupotentiel évoqué visuel. Compte tenu desprincipes de sécurité rappelés ci-dessus, ila été décidé que, pour les fréquences dudomaine compris entre 4 Hz et 1 kHz, ilconvient de limiter l'exposition profes-sionnelle à des champs induisant des den-sités de courant inférieures à 10 mA.m-2,

autrement dit de prendre un facteur desécurité de 10. Pour la population généra-le, on applique un facteur supplémentairede 5, ce qui donne une restriction de baseà l'exposition de 2 mA.m-2. Au-dessous de4 Hz et au-dessus de 1 kHz, la restrictionde base à la densité de courant induit aug-mente progressivement, ce qui corres-pond à l'élévation du seuil de stimulationnerveuse dans ces domaines de fré-quences.

Les effets biologiques et les effets sur lasanté établis pour le domaine de fré-quences compris entre 10 MHz et quelquesgigahertz sont cohérents avec les réactionsà une élévation de la température corpo-relle supérieure à 1 °C. Ce niveau d'échauf-fement est celui qui résulte de l'exposition,pendant environ 30 minutes et en condi-tions d'environnement modéré, à un DASpour le corps entier de 4 W.kg-1. Un DASmoyen pour le corps entier de 0,4 W.kg-1 adonc été retenu comme restriction assurantune protection adéquate en cas d'exposi-

RESTRICTIONS DE BASE POUR LES CHAMPS ÉLECTRIQUES ET MAGNÉTIQUESALTERNATIFS À DES FRÉQUENCES ALLANT JUSQU’À 10 GHz (*)

- BASIC RESTRICTIONS FOR TIME-VARYING ELECTRIC AND MAGNETIC FIELDS

FOR FREQUENCIES UP TO 10 GHz

TABLEAU IV

CARACTÉRISTIQUES DOMAINE DE DENSITÉ DE DAS MOYEN DAS LOCAL DAS LOCALDE L’EXPOSITION FRÉQUENCES COURANT CORPS ENTIER (TÊTE ET TRONC) (MEMBRES)

(TÊTE ET TRONC) (W.kg-1) (W.kg-1) (W.kg-1)(mA.m-2) (rms)

TRAVAILLEURS jusqu’à 1 Hz 40 - - -1-4 Hz 40/f - - -

4 Hz-1kHz 10 - - -1-100 kHz f/100 - - -

100 kHz-10MHz f/100 0,4 10 2010 MHz-10 GHz - 0,4 10 20

POPULATION jusqu’à 1 Hz 8 - - -GÉNÉRALE 1-4 Hz 8/f - - -

4 Hz-1kHz 2 - - -1-100 kHz f/500 - - -

100 kHz-10MHz f/500 0,08 2 410 MHz-10 GHz- - 0,08 2 4

(*) 1° f est la fréquence, en hertz. 2° Etant donné l’inhomogénéïté électrique du corps, il convient de moyenner les densités de courant sur une sec-tion de 1 cm2 perpendiculairement à la direction du courant. 3° Pour les fréquences allant jusqu’à 100 kHz, on obtient la densité de courant crête en multipliant la valeur rms par√2 (≈ 1,414). Pour des impulsions de durée tp , il est recommandé de calculer la fréquence équivalente applicable pourle calcul des restrictions de base selon la formule f = 1/2 tp. 4° Pour les fréquences allant jusqu’à 100 kHz et pour les champs magnétiques pulsés, la densité de courant maxi-male associée aux impulsions peut se calculer à partir des temps de montée / descente et de la vitesse maximale devariation de la densité de flux magnétique. La densité de courant induit peut alors être comparée à la restriction debase applicable. 5° Il faut moyenner tous les DAS sur une période quelconque de 6 minutes. 6° Pour le moyennage du DAS local, la masse de référence est une masse quelconque de 10 g de tissu d’un seultenant ; pour l’estimation de l’exposition, il convient d’utiliser le DAS maximal ainsi obtenu. 7° Pour des impulsions de durée tp, il est recommandé de calculer la fréquence équivalente applicable pour les res-trictions de base selon la formule f = 1/2 tp. En outre, pour les expositions aux champs pulsés dans le domaine defréquences 0,3 - 10 GHz et pour les expositions localisées à la tête, afin de limiter ou de prévenir les effets auditifsdus à l’expansion thermoélastique, on recommande une restriction de base supplémentaire : il convient que l’ab-sorption spécifique ne dépasse pas 10 mJ.kg–1 pour les travailleurs et 2 mJ.kg–1 pour la population générale, moyen-nés sur 10 g de tissu.

Page 18: Guide pour l’établissement de limites d’exposition aux ... · façon analogue, les champs magnétiques peuvent exercer des forces physiques sur les charges électriques, mais

tion professionnelle. Pour la populationgénérale, un facteur de sécurité supplé-mentaire de 5 a été introduit, ce qui donneune limite de DAS moyen pour le corpsentier de 0,08 W.kg-1.

Le choix de restrictions de base plusbasses pour l'exposition de la populationgénérale tient compte du fait que les indi-vidus composant celle-ci peuvent différerdes travailleurs, pour ce qui est de l'âge etde l'état de santé.

Dans le domaine des basses fréquences,les données associant les courants transi-toires à des effets sur la santé sont actuel-lement peu nombreuses. L'ICNIRP recom-mande donc que les restrictions relativesaux densités de courant induit par deschamps de crête transitoires ou de trèscourte durée soient considérées commedes valeurs instantanées qu'il ne convientpas de moyenner par rapport au temps.

Les restrictions de base pour les densitésde courant, le DAS moyen pour le corpsentier et le DAS local dans le domaine defréquences compris entre 1 Hz et 10 GHzsont présentées dans le tableau IV. Lesvaleurs correspondant aux fréquencessituées entre 10 et 300 GHz figurent autableau V.

Niveaux de référence

Lorsque cela est nécessaire, les niveauxde référence sont obtenus à partir des res-trictions de base par modélisation mathé-matique et extrapolation des résultats derecherches en laboratoire pour des fré-quences spécifiques. Ces niveaux sontdonnés pour les conditions de couplagemaximal du champ à la personne exposée,assurant ainsi une protection maximale.Les tableaux VI et VII présentent respecti-vement les niveaux de référence pour l'ex-position professionnelle et pour l'exposi-tion de la population générale ; cesniveaux sont illustrés par les figures 1(champs électriques) et 2 (champs magné-tiques). Il est prévu que les niveaux deréférence soient des valeurs moyennéesdans l'espace pour l'ensemble du corps dela personne exposée, sous la réserveexpresse que les restrictions de base pourl'exposition locale ne soient pas dépassées.

Pour les champs basses fréquences,diverses méthodes de calcul et de mesura-ge ont été mises au point pour déduire les

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Cahiers de notes documentaires - Hygiène et sécurité du travail - N° 182, 1er trimestre 2001

RESTRICTIONS DE BASE POUR LA DENSITÉ DE PUISSANCEAUX FRÉQUENCES COMPRISES ENTRE 10 ET 300 GHZ (*)

- BASIC RESTRICTIONS FOR POWERDENSITY FOR FREQUENCIES BETWEEN 10 AND 300 GHZ

TABLEAU V

CARACTÉRISTIQUES DE L’EXPOSITION DENSITÉ DE PUISSANCE (W.m-2)

Travailleurs 50

Population générale 10

(*) 1° Il faut moyenner les densités de puissance sur 20 cm2 quelconques de zone exposée et sur un intervalle detemps quelconque de 68 / f1,05 min (f étant exprimée en GHz) pour compenser la diminution progressive de la pro-fondeur de pénétration avec l’augmentation de la fréquence. 2° Il convient que les densités de puissance maximales dans l’espace, moyennées sur 1 cm2, ne dépassent pas 20fois les valeurs ci-dessus.

NIVEAUX DE RÉFÉRENCE POUR L’EXPOSITION PROFESSIONNELLEÀ DES CHAMPS ÉLECTRIQUES ET MAGNÉTIQUES ALTERNATIFS

(VALEURS RMS EN CONDITIONS NON PERTURBÉES) (*)- REFERENCE LEVELS FOR OCCUPATIONAL EXPOSURE TO TIME-VARYING ELECTRIC

AND MAGNETIC FIELDS (UNPERTURBED RMS VALUES)

TABLEAU VI

DOMAINE DE INTENSITÉ INTENSITÉ CHAMP B DENSITÉ DEFRÉQUENCES DE CHAMP DE CHAMP (µT) PUISSANCE DE L’ONDE

E H PLANE ÉQUIVALENTE(V.m-1) (A.m-1) Seq (W.m-2)

jusqu’à 1 Hz - 1,63 x 105 2 x 105 -

1 - 8 Hz 20 000 1,63 x 105 / f2 2 x 105 / f2 -

8 - 25 Hz 20 000 2 x 104 / f 2,5 x 104 / f -

0,025 - 0,82 kHz 500 / f 20 / f 25 / f -

0,82 - 65 kHz 610 24,4 30,7 -

0,065 - 1 MHz 610 1,6 / f 2,0 / f -

1 - 10 MHz 610 / f 1,6 / f 2,0 / f -

10 - 400 MHz 61 0,16 0,2 10

400 - 2 000 MHz 3 f1/2 0,008 f1/2 0,01 f1/2 f / 40

2 - 300 GHz 137 0,36 0,45 50

(*) 1° f comme indiqué dans la colonne Domaine de fréquences. 2° A condition que les restrictions de base soient respectées et que l’on puisse exclure les effets nocifs indirects, lesvaleurs d’intensité de champ peuvent être dépassées. 3° Aux fréquences comprises entre 100 kHz et 10 GHz, Seq, E2, H2 et B2 doivent être moyennés sur une période quel-conque de 6 minutes. 4° Pour les valeurs de crête aux fréquences allant jusqu’à 100 kHz, voir tableau IV, note 3°. 5° Pour les valeurs de crête aux fréquences supérieures à 100 kHz, voir figures 1 et 2. Entre 100 kHz et 10 MHz, lesvaleurs de crête des intensités de champ sont obtenues par interpolation de 1,5 fois la valeur de crête à 100 kHz à 32 foisla valeur de crête à 10 MHz. Pour les fréquences supérieures à 10 MHz, il est suggéré que la densité de puissance decrête de l’onde plane équivalente, moyennée sur la largeur d’impulsion, ne dépasse pas 1 000 fois les restrictions Seqou que l’intensité de champ ne dépasse pas 32 fois les niveaux d’intensité de champ donnés dans le présent tableau. 6° Aux fréquences supérieures à 10 GHz, il faut moyenner Seq, E2, H2 et B2 sur une période quelconque de 68 / f1,05

min (f étant exprimée en GHz). 7° Aucune valeur de champ E n’est donnée pour les fréquences inférieures à 1 Hz, qui correspondent en fait à deschamps électriques statiques. Les chocs électriques dus aux sources de faible impédance sont prévenus par l’applica-tion des procédures de sécurité électrique classiques pour ces équipements.

Page 19: Guide pour l’établissement de limites d’exposition aux ... · façon analogue, les champs magnétiques peuvent exercer des forces physiques sur les charges électriques, mais

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Cahiers de notes documentaires - Hygiène et sécurité du travail - N° 182, 1er trimestre 2001

104

103

102

1 10 102 103 104 105 106 107 108 109 1010 1011

E (

V/m

)

TravailleursCrête travailleurs

Population généraleCrête population générale

niveaux de référence d'intensité dechamp à partir des restrictions de base.Les simplifications utilisées jusqu'à pré-sent ne prenaient pas en compte des phé-nomènes tels que l'inhomogénéité de ladistribution et l'anisotropie de la conduc-tivité électrique, ni d'autres facteurs tissu-laires qui interviennent dans ces calculs.

La dépendance selon la fréquence desniveaux de référence concorde avec lesdonnées sur les effets biologiques et lecouplage du champ.

La modélisation du champ magnétiqueest fondée sur l'hypothèse d'une conducti-vité homogène et isotrope du corps et nefait appel qu'à des modèles à boucleconductrice circulaire simple pour évaluerles courants induits dans différentsorganes et régions du corps, la tête parexemple, en utilisant l'équation ci-après,qui s'applique à un champ sinusoïdal purde fréquence f dérivée de la loi de Faradaysur l'induction électromagnétique :

J = π . R . f . σ . B (4)

B étant la densité de flux magnétiqueet R le rayon de la boucle d'induction

de courant.Des systèmes plus complexes utilisent

un modèle ellipsoïdal pour représenter letronc ou le corps entier lors de l'estima-tion des densités de courant induit à lasurface du corps [Reilly, 1989 ; 1992].

Si, pour simplifier, on suppose uneconductivité homogène de 0,2 S.m-1, unedensité de flux magnétique de 100 µT à50 Hz génère à la périphérie du corps desdensités de courant comprises entre 0,2 et2 mA.m-2 [CRP, 1997]. D'après une autreanalyse [NAS, 1996], des niveaux d'expo-sition de 100 µT à 60 Hz correspondent àdes densités de courant moyennes de0,28 mA.m-2 et à des densités de courantmaximales de l'ordre de 2 mA.m-2. Descalculs plus réalistes, fondés sur desmodèles plus élaborés du point de vueanatomique et électrique [Xi et Stuchly,1994], ont donné des densités de courantmaximales supérieures à 2 mA.m-2 pourun champ de 100 µT à 60 Hz. Toutefois,la présence de cellules biologiques influesur la géométrie des courants et deschamps induits, ce qui entraîne des diffé-rences significatives à la fois quant àl'ordre de grandeur (augmentation d'unfacteur 2) et au mode d'écoulement ducourant induit en comparaison de ce queprédisent les analyses simplifiées [Stuchlyet Xi, 1994].

NIVEAUX DE RÉFÉRENCE POUR L’EXPOSITION DE LA POPULATION GÉNÉRALE ÀDES CHAMPS ÉLECTRIQUES ET MAGNÉTIQUES ALTERNATIFS

(VALEURS RMS EN CONDITIONS NON PERTURBÉES ) (*)- REFERENCE LEVELS FOR GENERAL PUBLIC EXPOSURE TO TIME-VARYING ELECTRIC AND

MAGNETIC FIELDS (UNPERTURBED RMS VALUES)

TABLEAU VII

DOMAINE DE INTENSITÉ INTENSITÉ CHAMP B DENSITÉ DEFRÉQUENCES DE CHAMP DE CHAMP (µT) PUISSANCE DE L’ONDE

E H PLANE ÉQUIVALENTE(V.m-1) (A.m-1) Seq (W.m-2)

jusqu’à 1 Hz - 3,2 x 104 4 x 104 -

1 - 8 Hz 10 000 3,2 x 104 / f2 4 x 104 / f2 -

8 - 25 Hz 10 000 4 000 / f 5 000 / f -

0,025 - 0,8 kHz 250 / f 4 / f 5 / f -

0,8 - 3 kHz 250 / f 5 6,25 -

3 - 150 kHz 87 5 6,25 -

0,15 - 1 MHz 87 0,73 / f 0,92 / f -

1 - 10 MHz 87 / f1/2 0,73 / f 0,92 / f -

10 - 400 MHz 28 0,073 0,092 2

400 - 2 000 MHz 1,375 f1/2 0,0037 f1/2 0,0046 f1/2 f / 200

2 - 300 GHz 61 0,16 0,20 10

(*) 1° f comme dans la colonne « Domaine de fréquences ». 2° A condition que les restrictions de base soient respectées et que l’on puisse exclure les effets nocifs indirects, lesvaleurs d’intensité de champ peuvent être dépassées. 3° Aux fréquences comprises entre 100 kHz et 10 GHz, Seq, E2, H2 et B2 doivent être moyennés sur une période quel-conque de 6 minutes. 4° Pour les valeurs de crête aux fréquences allant jusqu’à 100 kHz, voir tableau IV, note 3°. 5° Pour les valeurs de crête aux fréquences supérieures à 100 kHz, voir figures 1 et 2. Entre 100 kHz et 10 MHz, lesvaleurs de crête des intensités de champ sont obtenues par interpolation de 1,5 fois la valeur de crête à 100 kHz à 32fois la valeur de crête à 10 MHz. Pour les fréquences supérieures à 10 MHz, il est suggéré que la densité de puissancede crête de l’onde plane équivalente, moyennée sur la largeur d’impulsion, ne dépasse pas 1 000 fois les restrictionsSeq ou que l’intensité de champ ne dépasse pas 32 fois les niveaux d’intensité de champ donnés dans le présenttableau. 6° Aux fréquences supérieures à 10 GHz, il faut moyenner Seq, E2, H2 et B2 sur une période quelconque de 68/f1,05

min (f étant exprimée en GHz). 7° Aucune valeur de champ E n’est donnée pour les fréquences inférieures à 1 Hz, qui correspondent en fait à deschamps électriques statiques. Les charges électriques de surface ne sont pas perçues à des intensités de champ infé-rieures à 25 kV.m–1. Il convient d’éviter les décharges d’étincelles, source de stress ou de gêne.

Fig. 1. Niveaux de référence pour l'exposition à des champs électriques variables dansle temps (cf. tableaux VI et VII) - Reference levels for exposure to time-varying electric fields

Page 20: Guide pour l’établissement de limites d’exposition aux ... · façon analogue, les champs magnétiques peuvent exercer des forces physiques sur les charges électriques, mais

proche, étant donné que le couplage del'énergie provenant du champ électriqueou magnétique ne peut pas être supérieuraux restrictions de base exprimées enDAS. Pour une évaluation moins pruden-te, il est conseillé d'utiliser les restrictionsde base exprimées en DAS moyen corpsentier et en DAS local.

Pour l'exposition de la population géné-rale, les niveaux de référence ont été obte-nus à partir des niveaux applicables à l'ex-position professionnelle, en utilisant diffé-rents facteurs sur l'ensemble du domainede fréquences. Ces facteurs ont été choisisen fonction d'effets reconnus comme spé-cifiques et pertinents pour les différentsdomaines de fréquences. De façon géné-rale, ils assurent le respect des restrictionsde base sur l'ensemble du domaine de fré-quences, et leur valeur correspond à larelation mathématique entre les restric-tions de base et les niveaux dérivés,comme indiqué ci-après : dans le domaine de fréquences allantjusqu'à 1 kHz, les niveaux de référencepour l'exposition de la population généra-le aux champs électriques sont deux foismoins élevés que les valeurs fixées pourl'exposition professionnelle. Les valeurs de10 kV.m–1 à 50 Hz et 8,3 kV.m–1 à 60 Hzretenues pour l'exposition professionnellecomportent une marge de sécurité suffi-sante pour assurer la prévention des effetsde stimulation dus aux courants de contactdans toutes les conditions possibles. Lesniveaux de référence pour l'exposition dela population générale ont été fixés à lamoitié de ces valeurs, soit 5 kV.m–1 à 50Hz et 4,2 kV.m–1 à 60 Hz, afin de prévenirles effets nocifs indirects chez plus de90 % des personnes exposées ; dans le domaine des basses fréquencesjusqu'à 100 kHz, les niveaux de référencepour l'exposition de la population généra-le aux champs magnétiques sont inférieursd'un facteur 5 à ceux fixés pour l'exposi-tion professionnelle ; dans le domaine de fréquences comprisentre 100 kHz et 10 MHz, les niveaux deréférence pour l'exposition de la popula-tion générale aux champs magnétiquesont été augmentés par rapport aux valeurslimites présentées dans le guide IRPA de1988. Dans ce guide, les niveaux de réfé-rence pour l'intensité de champ magné-tique étaient calculés à partir des niveauxde référence pour l'intensité de champélectrique, par application de la relationentre E et H en champ lointain. Cesniveaux de référence péchaient par excèsde prudence ; en effet, aux fréquencesinférieures à 10 MHz, le champ magné-tique ne contribue pas de façon significa-

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Cahiers de notes documentaires - Hygiène et sécurité du travail - N° 182, 1er trimestre 2001

Dans la modélisation du champ élec-trique, il faut tenir compte du fait que,selon les conditions d'exposition, la taille,la forme et l'orientation du corps exposédans le champ, la densité de charge à lasurface du corps peut subir de fortesvariations, d'où une distribution variableet non uniforme des courants à l'intérieurdu corps. Pour les champs électriquessinusoïdaux de fréquence inférieure à10 MHz, la densité du courant induit à l'in-térieur du corps augmente avec la fré-quence. La distribution des densités decourant induit varie inversement à la sec-tion transversale du corps et peut êtrerelativement élevée au niveau du cou etdes chevilles. Un niveau d'exposition de5 kV.m-1 pour la population générale cor-respond, dans les conditions les plus défa-vorables, à une densité de courant induitde l'ordre de 2 mA.m-2 au niveau du couet du tronc, si le vecteur du champ E estparallèle à l'axe du corps [ILO, 1994 ; CRP,1997]. Néanmoins, la densité du courantinduit par un champ de 5 kV.m-1 restegénéralement conforme aux restrictionsde base dans les conditions d'expositionréalistes les plus défavorables.

Pour démontrer la conformité aux res-trictions de base, il convient d'envisagerséparément et non de façon cumulativeles niveaux de référence pour les champsélectriques et les champs magnétiques. Eneffet, du point de vue de la prévention, lescourants induits par les champs élec-

triques et les champs magnétiques ne secumulent pas.

Dans le cas particulier de l'expositionprofessionnelle à des fréquences infé-rieures ou égales à 100 kHz, les intensitésde champ électrique dérivées peuventêtre augmentées d'un facteur 2 lorsque leseffets nocifs indirects du contact avec desconducteurs chargés électriquement peu-vent être exclus.

Aux fréquences supérieures à 10 MHz,les intensités de champ électrique etmagnétique dérivées ont été obtenues àpartir de la restriction de base expriméeen DAS pour le corps entier, sur la base dedonnées expérimentales et par calcul.Dans le cas le plus défavorable, le cou-plage d'énergie atteint un maximum entre20 MHz et plusieurs centaines de méga-hertz. Dans ce domaine de fréquences, lesniveaux de référence dérivés ont desvaleurs minimales. Les intensités dechamp magnétique dérivées ont été cal-culées à partir des intensités de champélectrique en utilisant la relation entre E etH en champ lointain (E/H = 377 ohms).En champ proche, les courbes de varia-tion du DAS en fonction de la fréquencene sont plus valables ; en outre, le rôle descomposantes électrique et magnétique duchamp doit être envisagée séparément.Pour une approximation prudente, il estpossible d'utiliser les niveaux d'expositionau champ pour une évaluation en champ

105

104

103

102

101

1

10-1

1 10 102 103 104 105 106 107 108 109 1010 1011

Fréquence (Hz)

B (

µT

)

TravailleursCrête travailleurs

Population généraleCrête population générale

Fig. 2. Niveaux de référence pour l'exposition à des champs magnétiques variables dans le temps (cf. tableaux VI et VII)

- Reference levels for exposure to time-varying magnetic fields (compare tables VI and VII)

Page 21: Guide pour l’établissement de limites d’exposition aux ... · façon analogue, les champs magnétiques peuvent exercer des forces physiques sur les charges électriques, mais

tive au risque de choc électrique, de brû-lure ou d'effet de charge superficielle, quiconstituent la raison principale de la limi-tation de l'exposition professionnelle auxchamps électriques dans ce domaine defréquences ; dans le domaine des hautes fréquencescomprises entre 10 MHz et 10 GHz, lesniveaux de référence pour l'exposition dela population générale aux champs élec-triques et magnétiques sont inférieurs d'unfacteur 2,2 à ceux fixés pour l'expositionprofessionnelle. Ce facteur 2,2 correspondà la racine carrée de 5, facteur de sécuritéentre les restrictions de base pour l'expo-sition professionnelle et les restrictions debase pour l'exposition de la populationgénérale. On utilise la racine carrée pourrelier les grandeurs « intensité de champ »et « densité de puissance » ; dans le domaine des hautes fréquencescomprises entre 10 et 300 GHz, lesniveaux de référence pour la populationgénérale sont définis par la densité depuissance, comme c'est le cas pour les res-trictions de base, et sont inférieurs d'unfacteur 5 aux restrictions pour l'expositionprofessionnelle ; bien que l'on dispose de peu d'informa-tions sur la relation entre valeurs de crêtedes champs pulsés et effets biologiques, ilsemblerait que, pour des fréquences supé-rieures à 10 MHz, la valeur de Seq moyen-née sur la largeur d'impulsion ne devraitpas dépasser 1000 fois les niveaux de réfé-rence, ou que les intensités de champ nedevraient pas dépasser 32 fois les niveauxde référence d'intensité de champ donnésdans les tableaux VI et VII et illustrés parles figures 1 et 2. Pour les fréquences com-prises entre 0,3 GHz et plusieurs GHz, etpour une exposition localisée à la tête, ilfaut, afin de limiter ou d'éviter les effetsauditifs dus à l'expansion thermoélastique,limiter l'absorption spécifique due auximpulsions. Dans ce domaine de fré-quences, le seuil d'absorption spécifiquede 4 à 16 mJ.kg-1 pour la production deces effets correspond, pour des impulsionsde 30 ms, à un DAS de crête de 130 à 520W.kg-1 au niveau du cerveau. Entre 100kHz et 10 MHz, les valeurs de crête desintensités de champ des figures 1 et 2 sontobtenues par interpolation de 1,5 fois lavaleur de crête à 100 kHz à 32 fois lavaleur de crête à 10 MHz ; les tableaux VI et VII, ainsi que lesfigures 1 et 2, montrent différents pointsde rupture de fréquence dans les niveauxde référence dérivés pour l'exposition dela population générale et pour l'expositionprofessionnelle. Ce fait provient des diffé-rences entre les facteurs utilisés pour l'ob-tention des niveaux de référence pour la

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Cahiers de notes documentaires - Hygiène et sécurité du travail - N° 182, 1er trimestre 2001

NIVEAUX DE RÉFÉRENCE POUR LES COURANTS ALTERNATIFSDUS AU CONTACT AVEC DES OBJETS CONDUCTEURS (*)

- REFERENCE LEVELS FOR TIME-VARYING

CONTACT CURRENTS FROM CONDUCTIVE OBJECTS

TABLEAU VIII

CARACTÉRISTIQUES DOMAINE DE FRÉQUENCES COURANT DE CONTACTDE L’EXPOSITION MAXIMAL (mA)

Exposition jusqu’à 2,5 kHz 1,0

professionnelle 2,5 - 100 kHz 0,4 f (1)

100 kHz - 110 MHz 40

Exposition de la jusqu’à 2,5 kHz 0,5

population générale 2,5 - 100 kHz 0,2 f

100 kHz - 110 MHz 20

NIVEAUX DE RÉFÉRENCE POUR UN COURANT INDUITS DANS UN MEMBREÀ DES FRÉQUENCES COMPRISES ENTRE 10 ET 110 MHZ (*)

- REFERENCE LEVELS FOR CURRENT INDUCED

IN ANY LIMB AT FREQUENCIES BETWEEN 10 AND 110 MHZ

TABLEAU IX

CARACTÉRISTIQUES DE L’EXPOSITION COURANT (mA)

Exposition professionnelle 100

Population de la population générale 45

(*) 1° Pour la population générale, le niveau de référence est égal au niveau de référence pour l’exposition profes-sionnelle divisé par √5. 2° Pour que les restrictions de base pour le DAS local soient respectées, on calcule les niveaux de référence à par-tir de la racine carrée de la moyenne du carré du courant induit sur une période quelconque de 6 minutes.

population générale, la relation avec lafréquence restant toutefois généralementla même pour les niveaux d'exposition dela population générale et les niveaux d'ex-position professionnelle.

Niveaux de référencepour les courants de contact et les courants induits

Jusqu'à 110 MHz, ce qui inclut la bandeFM, il a été défini des niveaux de référen-ce pour le courant de contact, au delà des-quels il faut veiller à éviter les risques dechoc électrique et de brûlure. Les niveauxde référence en cas de contact ponctuelsont présentés dans le tableau VIII. Etantdonné que les valeurs seuils des courantsde contact qui provoquent des réactionsbiologiques chez l'enfant et chez la femmeadulte représentent respectivement à peuprès la moitié et les deux tiers des niveauxcorrespondants chez l'homme adulte, les

niveaux de référence pour le courant decontact fixés pour la population généralesont inférieurs d'un facteur 2 aux valeursfixées pour l'exposition professionnelle.

Pour le domaine de fréquences comprisentre 10 et 110 MHz, les niveaux de réfé-rence pour les courants parcourant lesmembres sont inférieurs aux restrictionsde base pour le DAS local (tableau IX).

Exposition simultanée à des champs de fréquences différentes

Il est important de déterminer si, en casd'exposition simultanée à des champs defréquences différentes, les effets de l'ex-position sont ou non cumulatifs. Ilconvient d'étudier cette question séparé-ment pour les effets de la stimulation ther-mique et électrique et d'appliquer les res-trictions de base indiquées ci-après. Lesformules ci-dessous s'appliquent aux fré-

(1) f est la fréquence en kHz.

Page 22: Guide pour l’établissement de limites d’exposition aux ... · façon analogue, les champs magnétiques peuvent exercer des forces physiques sur les charges électriques, mais

quences rencontrées en conditions d'ex-position réelles.

Pour la stimulation électrique, c'est-à-dire aux fréquences allant jusqu'à 10 MHz,il est recommandé de sommer les densitésde courant induit suivant la formule :

(5)

Pour les effets thermiques, c'est-à-direaux fréquences supérieures à 100 kHz, ilest recommandé de sommer les valeurs deDAS et de densité de puissance suivant laformule :

(6)

avec :Ji : densité de courant induit à la fré-

quence i,JL,i : restriction de base pour la densité

de courant induit à la fréquence i, tellequ'elle figure dans le tableau IV,

DASi : DAS provoqué par l'exposition àla fréquence i,

DASL : limite de DAS indiquée dans letableau IV,

SL : limite de densité de puissance indi-quée dans le tableau V,

Si : densité de puissance à la fréquence i.

Pour l'application pratique des restric-tions de base, il convient d'utiliser les cri-tères qui suivent en matière de niveaux deréférence des intensités de champ.

Pour la densité de courant induit et leseffets de la stimulation électrique, c'est-à-dire aux fréquences allant jusqu'à 10 MHz,il convient d'appliquer aux niveaux dechamp les deux exigences suivantes :

(7)et

(8)avec :Ei : intensité de champ électrique à la

fréquence i,EL,i : niveau de référence de champ élec-

trique indiqué dans les tableaux VI et VII,

Hj : intensité de champ magnétique à lafréquence j,

HL,j : niveau de référence de champmagnétique indiqué dans les tableaux VIet VII,

a = 610 V.m–1 pour l'exposition profes-sionnelle et 87 V.m–1 pour l'exposition dela population générale,

b = 24,4 A.m–1 (30,7 µT) pour l'expositionprofessionnelle et 5 A.m–1 (6,25 µT) pourl'exposition de la population générale.

On utilise les constantes a et b au-dessusde 1 MHz, pour le champ électrique et au-dessus de 65 kHz, pour le champ magné-tique, étant donné que la sommation estfondée sur les densités de courant induitqu'il convient de bien distinguer des consi-dérations sur les effets thermiques. Cesderniers sont pris en compte dans EL,i et deHL,j, au-dessus de 1 MHz et de 65 kHz, res-pectivement (tableaux VI et VII).

Pour les effets thermiques, c'est-à-direaux fréquences supérieures à 100 kHz, ilconvient d'appliquer aux niveaux dechamp les deux exigences suivantes :

(9)et

(10)avec :Ei : intensité de champ électrique à la

fréquence i,EL,i : niveau de référence de champ élec-

trique indiqué dans les tableaux VI et VII,Hj : intensité de champ magnétique à la

fréquence j,HL,i : niveau de référence de champ

magnétique indiqué dans les tableaux VIet VII,

c = 610/f V.m–1 (f en MHz) pour l'expo-sition professionnelle et 87/f1/2 V.m–1 pourl'exposition de la population générale,

d = 1,6/f A.m–1 (f en MHz) pour l'expo-sition professionnelle et 0,73/f pour l'ex-position de la population générale.

Pour le courant parcourant un membreou le courant de contact, il convient d'ap-pliquer respectivement les exigences sui-vantes :

(11)avec :Ik : composante de courant parcourant

le membre à la fréquence k,IL,k : niveau de référence du courant

parcourant le membre (cf. tableau IX),In : composante de courant de contact à

la fréquence n,IC,n : niveau de référence du courant de

contact à la fréquence n (cf. tableau VIII).

Les formules de sommation ci-dessussont fondées sur le cas le plus défavorabled'exposition à des champs émis par dessources multiples. Par conséquent, enconditions d'exposition types, on peutadmettre des niveaux d'exposition moinsrestrictifs que ceux indiqués dans les for-mules ci-dessus pour les niveaux de réfé-rence.

Mesures de prévention

L'ICNIRP note qu'il incombe aux entre-prises qui sont à l'origine de l'expositionaux champs électriques et magnétiques defaire en sorte que toutes les mesures énu-mérées dans le présent guide soient res-pectées.

La protection des travailleurs comportedes mesures de prévention d'ordre tech-nique et organisationnel, des programmesde protection individuelle et une sur-veillance médicale [ILO, 1994]. Il fautmettre en œuvre des mesures de protec-tion adéquates lorsque l'exposition sur lelieu de travail a pour effet un dépassementdes restrictions de base. En premier lieu, ilconvient, autant que faire se peut, deprendre des mesures de prévention tech-nique, afin de réduire à des niveauxacceptables les champs émis par les équi-pements. Ces mesures comprennentnotamment une conception satisfaisantedu point de vue de la sécurité et, si néces-saire, l'utilisation de dispositifs d'interver-rouillage ou de mécanismes similaires des-tinés à la protection de la santé.

I

In

C nn Hz

MHz

,=∑ ≤

1

110

1

I

Ik

L kk MHz

MHz

,

=∑10

110 2

1

H

d

H

Hj

j kHz

MHzj

L jj MHz

GHz

+

= >∑ ∑100

1 2

1

300 2

1,

E

c

E

Ei

i kHz

MHz

i

l ii MHz

GHz

+

= >∑ ∑

2

100

1 2

1

300

1,

H

H

H

bj

L jj Hz

kHzj

j Hz

MHz

,= >∑ ∑+ ≤1

65

65

10

1

E

E

E

ai

L ii Hz

MHz

i

i MHz

MHz

,= >∑ ∑+ ≤

1

1

1

10

1

SAR

SAR

S

Si

Li kHz

GHz

i

Li GHz

GHz

= >∑ ∑+ ≤100

10

10

300

1

J

Ji

L ii Hz

MHz

,=∑ ≤

1

10

1

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Cahiers de notes documentaires - Hygiène et sécurité du travail - N° 182, 1er trimestre 2001

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BIBLI OGRAPHI EIl est recommandé que des mesuresd'ordre organisationnel (restrictions d'ac-cès, signalisation acoustique et optique,etc.) soient mises en œuvre en liaison avecles mesures d'ordre technique. Si lesmesures de protection individuelle (vête-ments, etc.) peuvent être utiles dans cer-taines conditions, elles ne sauraient consti-tuer qu'un dernier recours pour assurer laprotection des travailleurs ; il convient,autant que faire se peut, de donner la prio-rité aux mesures de prévention d'ordretechnique et organisationnel ; en outre,lorsque des équipements de protectionindividuelle tels que des gants isolantssont utilisés pour se protéger des chocsélectriques et des brûlures aux hautes fré-quences, les restrictions de base ne doi-vent pas être dépassées, l'isolation assuréepar ces équipements ne protégeant quecontre les effets indirects des champs.

Exception faite des vêtements et autreséquipements de protection individuelle,on peut appliquer les mêmes mesures à lapopulation générale, lorsqu'il existe unrisque que les niveaux de référence déter-minés pour cette population soient dépas-sés. Il est donc indispensable d'établir etde mettre en application des règles per-mettant de prévenir : les interférences avec des dispositifs ouéquipements électroniques médicaux (enparticulier, les stimulateurs cardiaques) ; la détonation de dispositifs électriquesde mise à feu (détonateurs) ; les incendies et explosions résultant del'inflammation de produits inflammablespar des étincelles produites par un champinduit, un courant de contact ou unedécharge disruptive.

Remerciements

Les auteurs remercient la Commissioninternationale pour la protection contre les rayonnements non ionisants (ICNIRP) de l'Association internationale de radioprotection, l'Organisation mondialede la santé, le Programme des Nations Uniespour l'environnement, le Bureau international du travail, la Commission européenne, ainsi que le Gouvernement allemand, pour le soutien apporté à la réalisation du présent guide.

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Cahiers de notes documentaires - Hygiène et sécurité du travail - N° 182, 1er trimestre 2001

Absorption. En matière de propagation des ondes radioélec-triques, atténuation d'une onde radio par dissipation de son énergie,c'est-à-dire par transformation en une autre forme d'énergie, parexemple en chaleur.

Absorption spécifique (AS). Energie absorbée par unité de massede tissu biologique ; elle s'exprime en joules par kilogramme (J.kg–1) ;l'absorption spécifique est l'intégrale sur le temps du débit d'ab-sorption spécifique.

Barrière hémato-encéphalique. Concept fonctionnel élaboré pourexpliquer la raison pour laquelle de nombreuses substances trans-portées par le sang pénètrent facilement dans d'autres tissus sanspénétrer dans le cerveau ; cette « barrière » fonctionne comme s'ils'agissait d'une membrane continue doublant le système cérébro-vasculaire. Ces cellules de l'endothélium capillaire cérébral formentune barrière pratiquement continue qui fait obstacle à la pénétra-tion de substances dans le cerveau à partir du système vasculaire.

Champ lointain. Région dans laquelle la distance à une antenneémettant un rayonnement est supérieure à la longueur d'onde duchamp électromagnétique rayonné ; en champ lointain, les compo-santes du champ (E et H) sont perpendiculaires à la direction de pro-pagation, et la géométrie du champ est indépendante de la distanceà la source.

Champ proche. Région dans laquelle la distance à une antenneémettant un rayonnement est inférieure à la longueur d'onde duchamp électromagnétique rayonné. Note : L'intensité de champmagnétique multipliée par l'impédance de l'espace traversé n'estpas égale à l'intensité de champ électrique et, à des distances à l'an-tenne inférieures au dixième de la longueur d'onde, ces grandeursvarient en raison inverse du carré ou du cube de la distance si l'an-tenne est petite comparée à cette distance.

Conductance. Inverse de la résistance ; elle s'exprime en siemens(S).

Conductivité électrique. Grandeur scalaire ou vectorielle qui, lors-qu'elle est multipliée par l'intensité de champ électrique, donne ladensité du courant de conduction ; c'est l'inverse de la résistivité.Elle s'exprime en siemens par mètre (S.m-1).

Constante diélectrique. Voir Permittivité.

Débit d'absorption spécifique (DAS). Débit d'absorption d'énergiedans les tissus biologiques ; il s'exprime en watts par kilogramme(W.kg-1) ; le DAS est la grandeur dosimétrique couramment adoptéepour les fréquences supérieures à 100 kHz.

Densité de courant. Vecteur dont l'intégrale sur une surface don-née est égale au courant passant à travers cette surface ; dans unconducteur linéaire, la densité de courant moyenne est égale au cou-rant divisé par la section transversale de ce conducteur. La densitéde courant s'exprime en ampères par mètre carré (A.m-2).

Densité de flux magnétique (B). Grandeur vectorielle de champ Bqui produit une force agissant sur une ou plusieurs charges en mou-vement ; elle s'exprime en teslas (T).

Densité de puissance. En matière de propagation des ondes radio-électriques, puissance traversant une unité de surface perpendicu-lairement à la direction de propagation de l'onde ; elle s'exprime enwatts par mètre carré (W.m-2).

Dosimétrie. Mesurage ou calcul de l'intensité du champ électriqueinterne, de la densité de courant induit, de l'absorption spécifique oude la distribution des débits d'absorption spécifique chez l'êtrehumain ou l'animal exposé à des champs électromagnétiques.

ELF (Extremely Low Frequency). Extrêmement basse fréquence ;fréquence inférieure à 300 Hz.

Effet non thermique. Tout effet autre que thermique de l'énergieélectromagnétique sur le corps.

Energie électromagnétique. Energie accumulée dans un champélectromagnétique ; elle s'exprime en joules (J).

Exposition professionnelle. Toute exposition à des champs électro-magnétiques au cours du travail.

Exposition de la population générale. Toute exposition à deschamps électromagnétiques d'individus appartenant au grandpublic, à l'exclusion de l'exposition professionnelle et de l'expositionau cours d'un acte médical.

Fréquence. Nombre de cycles sinusoïdaux accomplis par une ondeélectromagnétique en une seconde ; elle s'exprime habituellementen hertz (Hz).

Impédance d'onde. En notation complexe, rapport de la compo-sante transversale du vecteur champ électrique à celle du vecteurchamp magnétique en un même point ; il s'exprime en ohms (Ω).

Intensité de champ électrique. Force E s'exerçant sur une unité decharge positive stationnaire en un point d'un champ électrique ; elles'exprime en volts par mètre (V.m-1).

Intensité de champ magnétique. Grandeur vectorielle axiale H qui,avec la densité de flux magnétique, définit un champ magnétique enun point quelconque de l'espace ; elle s'exprime en ampères parmètre (A.m-1).

Longueur d'onde. Distance, dans la direction de propagation d'uneonde périodique, entre deux points successifs où la phase est lamême.

Micro-ondes. Rayonnement électromagnétique de longueur d'on-de assez courte, pour la transmission et la réception duquel on peututiliser les guides d'onde et les cavités associées. Note: Ce terme estpris dans l'acception suivante : rayonnements ou champs dont ledomaine de fréquences est compris entre 300 MHz et 300 GHz.

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GLOSSAIRE - GLOSSARY

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Cahiers de notes documentaires - Hygiène et sécurité du travail - N° 182, 1er trimestre 2001

Onde continue. Onde dont les oscillations successives sont iden-tiques en régime stable.

Onde plane. Onde électromagnétique telle que les vecteurs champélectrique et champ magnétique se trouvent dans un plan perpendi-culaire à la direction de propagation de l'onde, et que l'intensité dechamp magnétique multipliée par l'impédance de l'espace traverséest égale à l'intensité de champ électrique.

Perméabilité magnétique. Grandeur scalaire ou vectorielle qui,multipliée par l'intensité de champ magnétique, donne la densité deflux magnétique ; elle s'exprime en henrys par mètre (H.m-1). Note :En milieu isotrope, la perméabilité magnétique est un scalaire ; enmilieu anisotrope, c'est un tenseur.

Permittivité. Constante qui définit l'influence d'un milieu isotropesur les forces d'attraction ou de répulsion entre corps électrisés ;elle s'exprime en farads par mètre (F.m-1) ; la permittivité relative estla permittivité d'un matériau ou d'un milieu divisée par la permitti-vité du vide.

Profondeur de pénétration. Pour un champ électromagnétique enondes planes, incident à la limite d'un bon conducteur, la profondeurde pénétration de l'onde est la profondeur à laquelle l'intensité dechamp de l'onde se trouve réduite à 1/e, soit approximativement à37 % de sa valeur d'origine.

Radiofréquence (RF). Toute fréquence à laquelle le rayonnementélectromagnétique peut être utilisé en télécommunication. Note :Pour les besoins du présent guide, il s'agit du domaine de fréquencescompris entre 300 Hz et 300 GHz.

Rayonnement non ionisant (RNI). Tous les rayonnements etchamps du spectre électromagnétique qui n'ont normalement pasassez d'énergie pour provoquer l'ionisation de la matière ; ce rayon-nement se caractérise par une énergie par photon inférieure à 12 eVenviron, des longueurs d'onde supérieures à 100 nm et des fré-quences inférieures à 3 x 1015 Hz.

Résonance. Variation d'amplitude se produisant lorsque la fré-quence de l'onde tend vers ou coïncide avec une fréquence naturel-le du milieu ; l'absorption des ondes électromagnétiques par le corpsentier atteint sa plus forte valeur, c'est-à-dire la résonance, pour desfréquences (en MHz) correspondant approximativement à 114/L, Létant la taille de la personne en mètres.

Valeur efficace (valeur rms). Certains effets électriques sont pro-portionnels à la racine carrée de la moyenne des carrés d'une fonc-tion périodique (sur une période). Cette valeur est appelée valeurefficace, ou moyenne quadratique (rms), puisqu'elle est obtenued'abord par mise au carré de la fonction, puis détermination de lamoyenne des carrés obtenus, et enfin extraction de la racine carréede cette moyenne.

A N N E X E I ( s u i t e )GLOSSAIRE - GLOSSARY

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INSTITUT NATIONAL DE RECHERCHE ET DE SÉCURITÉ - 30, rue Olivier-Noyer, 75680 Paris cedex 14Tiré à part des Cahiers de notes documentaires - Hygiène et sécurité du travail, 1er trimestre 2001, n° 182 - ND 2143 - 2 400 ex.N° CPPAP 804/AD/PC/DC du 14-03-85. Directeur de la publication : J.L. MARIÉ. ISSN 0007-9952 - ISBN 2-7389-0879-9 JO

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