Effets biologiques et risques de lélectricité et des ondes hertziennes.

Effets biologiques et risques de l’électricité et des ondes hertziennes

27/01/04

Effets biologiques et risques de l'électricité et des ondes hertziennes 2

ElectricitéEn 10 ans, consommation électrique x 2, alors que le nombre de décès en France est stable 200/an Electrisation avec arrêt de travail 3000/an

TYPES D’ACCIDENTS– Electricité industrielle :

• Accidents domestiques : « usine sans la sécurité ». Basse tension, basse fréquence

– Enfants – Insouciance : pari stupide – Imprudence : bricolage, nettoyage sous robinet d’un

robot sous tension, appareils électriques « mixtes » dans bain …

– Ignorance

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• Accidents de loisirs

– Basse T et HT : contact avec lignes électriques

– Mâts de bateaux, cannes à pêche en fibre de C, antennes, échelles, élagage, gaulage …

• Accidents de travail

– BTP (percement de câbles, changement de flèche des fils).

– Agriculture

• Accidents médicaux

– Matériels de surveillance mal isolés plaque de bistouri électrique ou autre appareil

– Brûlures lors d’électrothérapie mal appliquée (mauvais contact et/ou surface trop petite)

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– Electricité naturelle

• Electricité statique

– Bâtiments comportant des matériaux isolants de synthèse et conducteurs. Quand l’humidité et déplacement : marcher sur moquette en nylon avec robe idem + chaussures élastomères + … = 5000 V. Si on touche une poignée en aluminium : décharge,

– Réel problème si milieu inflammable ou matériel électronique.

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• Foudre

– 40 kA en 10 à 50 s = 11 morts/an sur environ 30 personnes touchées (travailleurs sur toit ou près d’engins de grande hauteur).

• Poissons « électriques » :

– En France, seulement la raie torpille = 200 V

– Silure sud américain = 550 V. Si 2 parties du corps éloignées syncope

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PATHOLOGIE

– Mode de contact

• Unipolaire : on peut s’électriser avec un matériel éteint !

• Bipolaire : travailleur, enfant +++ : Z I brûlures (si pas dans un milieu trop conducteur)

~Phase

NeutreTerre

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– Gravité

• Surface : si faible brûlures

• Situation corporelle

– Exemple

• 200 mA main D main G 80 mA main G pieds

main G pied(s) 1 2 mains 2 pieds 1 main G poitrine 1,5 main G dos 0,7 main G main D 0,4 main D pied(s) 0,8 main D poitrine 1,3 main D dos 0,3

Facteur de courant de cœur F

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– Effets

• Perception du courant à partir de 0,5 mA pour 50 – 60 Hz

• Tétanisation neuromusculaire à partir de 10 mA (« collage »)

• Paralysie du diaphragme +++ vers 20 mA. Si t 3 minutes mort par asphyxie ventilatoire ; sinon réversible

• Encéphale : crise épileptiforme. Seuil ?

• Cœur : troubles du rythme avec au maximum FV (au dessus de 80 mA ou 50 mA si durée > 1 seconde) spontanément irréversible : mort en 3 minutes après le choc électrique. Intervention : bouche à bouche + massage cardiaque, défibrillation

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• En HT : brûlures toujours graves car externes + internes

Au-delà de 1000 V : rupture diélectrique de la peau Z corps 650 au lieu de 1000 à 2000 pour 220 V

• En haute fréquence (aéronefs 400 Hz).

Z = Résistance + capacité (peau). Donc quand Z . A partir de 500 Hz, il subsiste seulement Z du milieu interne. Pour une tension imposée :

W = U2 t quand Z donc chaleur et brûlures aux Z hautes comme aux hautes tensions.

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CLINIQUE

– Présentation immédiate

• Basse tension (BT)

– Secousse électrique : libération spontanée, émotion ECG si doute

– Accident préoccupant : troubles de conscience avec amnésie, hypertonie, polypnée hôpital

– Grave : plus de ventilation, plus de pouls, mydriase ? La survie dépend des gestes de premiers secours

– Lésions chirurgicales, rares en basse tension : brûlures des doigts, fractures, luxations (chez l’enfant)

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• Haute tension (HT)

– Idem + brûlures :

Par arc

Electrothermiques : étendues et profondes, vasculaires, problèmes rénaux

Inflammation des vêtements … grands brûlés (après problème de circulation)

• Foudre

– Idem HT + souffle + barotraumatisme + douleurs intolérables durant plusieurs jours

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– Conduite à tenir

• Interrompre ou faire interrompre (HT) le courant ! sinon accidents en série

• Si BT et interrupteur introuvable

– S’isoler du sol par objet sec (planche, linge, tapis, manteau, journaux, lino …)

– Ecarter la victime avec un bâton sec. Pas de tige de fer ni parapluie !

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• Si inconscient mais respire

– Basculer tête en arrière

– Retirer corps étrangers

– Mettre en Position Latérale de Sécurité (PLS)

– Rouler sur le côté, coussin

– Bras de la victime au corps

– Saisir hanche et épaule opposés

– Pivoter lentement et régulièrement

– Fléchir le genou supérieur qui bloque le corps

– Ramener tête + coussinet vers l’arrière

– Couvrir +++, surveiller

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• Si mort apparente : 2 ou 3 insufflations, contrôler le pouls carotidien

– Si présent : insufflation 12/min

– Si absent : massage, insufflations + cardiaque externe, la victime étant horizontale sur le dos, sur plan dur

– Appui médian sur moitié inférieur du sternum (relever les doigts pour ne pas appuyer sur les côtes).

– Mouvement vertical antéro-postérieur

– Adulte : 100 [80] mouvements/min

– Si 1 seul secouriste, 15 pressions, 2 insufflations

– Si 2 secouristes, l’un insuffle, l’autre masse

– Efficacité : mydriase, réflexe pupillaire présent, pouls perceptible, recoloration

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– Evolution

• Basse tension : palpitations, hypothermie, angor voire infarctus

• ECG : TS, ES, F, FA. FV retardée exceptionnelle

• Atteintes vasculaires périphériques

• Troubles de la conscience, parfois hémiparésie

• Œil : photophobie, larmoiement, kératite, cataracte en 4 à 6 mois

• Atteinte cochléo vestibulaire

• Rein : oligoanurie si HT, moins fréquente depuis réa

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– Séquelles

• Brûlures (HT +++ ou BT chez l’enfant) amputation

• Syndrome analogue à celui des traumatisés crâniens, dépression, libido, asthénie

• Syndrome choréoatétosique ou Parkinson

• Cardiovasculaire : séquelles rares (angor …)

• Rein : séquelles très rares (récupère si pas =)

• Cataractes électriques

• Cas particulier : femme enceinte avec avortement possible par décollement placentaire

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Champs électriques et magnétiques alternatifs de 50 Hz

Le courant électrique industriel triphasé est transporté soit en HT soit en THT

HT : 45 90 kV 40 000 km de lignes en France

THT : 225 400 kV 40 000 km de lignes en France

Pour transporter une même puissance électrique, si on augmente la tension, on peut diminuer l’intensité, donc moins d’effet Joule qui varie avec le carré de l’intensité

A 400 kV I max = 3 k A (plus grand l’hiver) ;

à 60 kV I max = 1 kA

33 m

40 m

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– Champ électrique

• E0 = 4 à 6 kV/m à l’intérieur du corps E 0,5 mV/m (tête) ;

20 mV/m (pieds)

• Diminue de 10 à 100 fois à l’intérieur du bâtiment

– Champ magnétique

• B varie (courant alternatif) courants induits dans toute structure conductrice comme le corps humain

• Très difficile à atténuer. Sous un conducteur, B 15 – 30 T, à 20 m B 5 – 10 T

• A comparer à B0 (composante horizontale du champ

magnétique terrestre) B0 = 50 T

• Ouvre boîte électrique = 5 T à 0,5 ; perceuse = 80 T à 3 cm ; sèche cheveux = 5 à 1000 T

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EFFETS BIOLOGIQUES ( ?)

mA/m2 < 10 : rien ou mineurs 10 – 100 : magnétophosphènes 100 – 1000 : SNC 1000 : ES, FV – Expérimentation

• Altération ADN ARNm, selon certains : 0,5 à 3,5 T • Modification du passage transmembranaire de Ca++ avec

« effet fenêtre »• Diminution de production de mélatonine (hormone

épiphysaire peut-être oncostatique)– Epidémiologie : Rien de probant

• Cancer ? (OMS87) [électricité HT va souvent avec pollution] • A part : problème avec stimulateurs cardiaques.

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Ondes hertziennes :téléphones portables

Ordre de grandeur des énergies de liaison ou de cohésion et de l’énergie des ondes

– Liaison nucléons = MeV – Liaison électrons = keV – Liaison covalentes = eV – Van der Wals = 0,1 eV – Energie de rotation = meV – Ondes TV, FM = eV – Lignes 50 Hz = 10-12 eV – Four ondes = 10 eV – Téléphone portable = 4 eV

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Cas du téléphone portable

Puissance transférée à la tête 100 mW. En négligeant la circulation du sang, l’augmentation de température cérébrale serait de 1 K en 33 minutes d’utilisation. A comparer avec le métabolisme de base : 100 W.

Etudes animales : une étude positive montrant une augmentation des lymphomes chez la souris prédisposée.

Dangers réels

Stimulateurs cardiaques et dispositifs médicaux.

Conduite automobile.

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