Effets biologiques des ondes électromagnétiques impulsionnelles de type radar chez le rat

Biological effects of radar type microwave exposure on rat.

• Auteur / Autrice : Céline Cretallaz
• Direction : Anne Perrin, Jean-Claude Debouzy
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences cognitives, psychologie et neurocognition
• Date : Soutenance le 19/12/2012
• Etablissement(s) : Grenoble
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale ingénierie pour la santé, la cognition, l'environnement (Grenoble ; 1995-....)
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Institut de Recherche Biomédicale des Armées
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre de Recherches du Service de Santé des Armées
• Jury : Président / Présidente : Phlippe Leveque
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Anne Perrin, Jean-Claude Debouzy, Christine Amourette
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Rene De seze, Catherine Yardin

Mots clés

Mots clés libres

Radiofréquence

Radar

Rat

Système nerveux central

Comportement

Biologie

Radiofrequency

Radar

Rat

Central nervous system

Behavior

Biology

Résumé

Le but de ce travail est de simuler des situations d'exposition radar en condition infrathermique pouvant être rencontrées sur les bâtiments de la Marine Nationale. Les expositions des personnels servant à bord de ces navires peuvent être ponctuelles ou prolongées selon les situations et les postes tenus. Il était nécessaire de rechercher leurs éventuels effets biologiques afin de contribuer à l'évaluation des risques sanitaires possibles liés à de telles expositions professionnelles et d'anticiper la survenue de contentieux. Nous avons examiné sur les effets d'ondes électromagnétiques impulsionnelles de forte puissance de type radar à la fréquence de 3 GHz sur un modèle rongeur. Les effets de plusieurs types d'exposition in vivo – aiguë (DAS 5 W/kg), semi-chronique (DAS 15 W/kg) et semi-chronique combinée à des expositions aiguës (mixte) - ont été étudiés chez le rat mâle adulte vigile à différents délais post-exposition (court, moyen et long terme). La dosimétrie a été réalisée de manière numérique (méthode FDTD) et expérimentale. Cette étude porte sur le système nerveux central, en particulier sur l'intégrité des fonctions cognitives et du tissu cérébral incluant la barrière hémato-encéphalique (BHE) et l'apoptose. Les capacités cognitives concernant la mémorisation, l'apprentissage, l'anxiété, l'agressivité et la motricité des animaux ont été testées. Des paramètres cliniques ont été observés régulièrement comme la prise de poids, la recherche de symptômes anormaux, notamment l'apparition de tumeurs avec prélèvement systématique et examen anatomopathologique. En complément, des analyses sanguines (NFS), un typage lymphocytaire et, dans certains cas, le dosage d'hormones de stress (ACTH et corticosterone) ont été réalisés. Aucun effet infrathermique de l'exposition aiguë à court terme n'a été observé sur l'intégrité de la BHE et sur l'apoptose cérébrale. Les résultats des tests comportementaux ne montrent aucune modification significative des fonctions cognitives relatives à la mémorisation, l'apprentissage, l'anxiété, l'agressivité, l'état neurologique global et à la motricité. Globalement, ces résultats n'indiquent pas d'effet sur le fonctionnement du système nerveux central dans les conditions expérimentales étudiées. Aucun effet statistiquement significatif n'a été mis en évidence sur le gain de poids relatifs des animaux après exposition infrathermique de type radar. Les résultats des analyses hématologiques, immunologiques, neuroendocriniennes de gestion du stress et du développement tumoral n'ont pas permis de retenir un effet infrathermique de l'exposition dans les conditions expérimentales étudiées.

The aim of this work was to simulate human exposure to high power pulsed microwave (HPM) emitted by radars of the French Navy. Navy staff exposure to radars may be occasional, prolonged or repeated depending on activities aboard. It was necessary to investigate their potential health effects in order to contribute to the risk assessment and anticipate potential litigation. A special emitting experimental device was developed in order to reproduce different exposure conditions at 3 GHz with an experimental model of adult rat. We present here the in vivo results obtained after 3 GHz exposure under non thermal conditions - acute (DAS 5 W/kg), chronic (DAS 15 W/kg) and chronic associated with repeated acute exposure (mixed) –for short, middle and long term effects on adult rat. The dosimetry was obtained by numerical simulation (FDTD) and completed with experimental measurements. Parameters related to the central nervous system, especially on blood brain barrier (BBB) and apoptosis were observed. The effects on cognitive function were assessed by different types of behavioral tests on memory, learning, anxiety, aggressiveness and locomotion of adult rat. Regular body weighing and clinical check-up including tumor incidence with sampling and histological examination were performed on rats. In parallel, hematological parameters were examined with complete blood count and immunological system was studied. The endocrine pathway involved in stress management have been studied through adrenocorticotrope hormone (ACTH) and corticosterone assays. No significant behavioral effect either on memory, learning, anxiety, aggressiveness, overall neurological evaluation either or on locomotion of adult rat. Results did not show any effect on central nervous system in our experimental conditions. No significant effect was observed on weight gain of rats after non thermal microwave exposure. Results on hematological parameters, on immunological parameters, on stress hormones and on tumors development did not detected any non thermal effect in our experimental conditions