Prof.dr.ing. Alimpie IGNEA - Universitatea POLITEHNICA din Timișoara
Electricitatea se folosește de mai bine de un secol, tendințele fiind de creștere a puterii produse și consumate, diversificarea aplicațiilor, creșterea frecvenței/benzii de frecvențe a aplicațiilor.
Se ridică, astfel, întrebarea dacă se poate vorbi despre o programare genetică pentru adaptare la câmpul electromagnetic?
Institutul COMAR (COmmittee for MAn and Radiation) consideră că este puțin probabil să existe asocieri între problemele de sănătate și expunerea zilnică la câmpuri magnetice cu valoarea medie de 1 mT. În plus, experimentele de laborator arată că pentru câmpuri de 102 '“ 104 ori mai mari se pot produce efecte biologice - unele chiar benefice - cum ar fi vindecarea oaselor sau a țesuturilor. Se pare, însă, că mecanismele interacțiunii dintre câmpurile de joasă frecvență și celule, țesuturi sau chiar animale, nu sunt pe deplin înțelese. De aceea, sunt necesare mai multe studii pentru a putea confirma sau infirma constatările rapoartelor de până acum precum și pentru a putea stabili nivelurile și timpul de expunere la aceste câmpuri.
Dacă intensitatea curenților induși de către câmpurile electromagnetice în organism depășește intensitatea semnalelor bioelectrice endogene, pot să apară efecte fiziologice a căror gravitate crește odată cu creșterea densității de curent indus. Efecte asupra țesuturilor și modificări în funcțiile cognitive apar pentru densități ale curentului indus de 10'“100 mA/m2. Pentru densități ale curenților induși mai mari decât 100 mA/m2, la frecvențe de 0,01'“1 kHz, se depășesc pragurile de stimulare neuro-musculară. Nivelurile cresc progresiv pentru frecvențe sub câțiva Hz, respectiv, pentru frecvențe mai mari decât 1 kHz. Pentru densități foarte mari de curent, peste 1 A/m2, apar efecte ce pot pune în pericol viața: extrasistole, fibrilație ventriculară, stop respirator.
Câmpurile electrice și magnetice de joasă frecvență
În majoritatea zonelor ce includ locuințe și spații de lucru, intensitatea câmpului magnetic nu depășește 1 mT, iar câmpurile electrice sunt sub 100 V/m. Câmpurile magnetice cu intensitatea de peste 50 mT pot stimula mușchii și nervii, iar peste 500 mT pot cauza fibrilație ventriculară. Câmpurile electrice au o importanță redusă datorită faptului că sunt deja ecranate de clădiri. Studiile efectuate în acest sens nu au găsit nici o corelație între cancer și câmpurile electrice măsurate.
Constatări:
1. Modificarea producerii de melatonină la animale. Expunerea la câmpuri electrice sau magnetice de putere conduce la scăderea secreției de melatonină de către glanda pineală (melatonina poate încetini/stopa cancerul, acționând ca inhibitor al radicalilor liberi).
2. Bolile cardiovasculare. Studiile efectuate au dovedit schimbări temporare și reversibile ale ritmului cardiac pentru expuneri la câmpuri sub 20 mT.
3. Efecte asupra sistemului imunitar. Rezultatele unor experimente pe șobolani (nu toate) au arătat o slăbire a sistemului imunitar.
4. Efecte celulare (in vitro). Unul dintre efecte este creșterea vitezei de transport a calciului prin membranele celulare atunci când sunt expuse câmpurilor magnetice intense (peste 1 mT).
Efecte biologice
Cele două mecanisme ale interacțiunii între radiația neionizantă și sistemele biologice sunt:
- efectele termice '“ dacă produc încălzirea țesuturilor. Efectele termice pot să apară ca urmare a absorbției energiei câmpului electromagnetic de către mediile biologice disipative. Undele de radiofrecvență produc vibrații ale moleculelor de apă, cauzând astfel absorbția.
- efectele atermice '“ dacă nu produc încălzirea țesuturilor. Efectele atermice se datorează interacțiunii directe între câmpul de RF și molecule, respectiv, componentele țesutului. Particulele tind să se orienteze de-a lungul câmpului electric astfel încât energia potențială să fie minimă. Efectele atermice nu sunt încă bine cunoscute și nici consecințele lor asupra sănătății.
Rata specifică de absorbție se referă la energia de RF absorbită de țesuturi (engl. SAR - Specific Absorption Rate). SAR reprezintă puterea absorbită pe unitatea de masă de țesut.
- SAR = Pa / r [W/kg], unde r este densitatea, în kg/m3. Determinarea SAR, se face folosind fantome de corp uman modelate printr-o soluție de apă și sare.
- Expunerea maximă permisă, MPE, reprezintă limita superioară a densității de putere de RF ce o poate suferi organismul fără riscuri, în mW/cm2.
Valorile SAR depind de următorii factori: parametrii câmpului incident (frecvență, intensitate, polarizare); caracteristicile corpului expus, dimensiuni, geometria internă și externă și proprietățile electrice și dielectrice ale diverselor țesuturi; efectele pământului și proprietățile reflectoare ale altor obiecte situate în preajma organismului expus câmpului.
Observații:
1. În țesuturi, valoarea SAR este proporțională cu pătratul intensității câmpului electric.
2. Valoarea SAR medie și distribuția SAR pot fi calculate, sau estimate prin măsurări de laborator.
Recomandări ANSI/IEEE și ICNIRP/CENELEC
Pentru mediile în care expunerea este necontrolată, standardul ANSI/ IEEE recomandă ca:
a) densitatea de putere de microunde (mW/cm2) să fie sub f/1500, unde f este frecvența de lucru în GHz;
b) valoarea SAR mediată timp de 30 de minute sau mai mult pentru întregul organism să nu depășească 0.08 mW/g.
c) valoarea SAR mediată timp de 30 de minute sau mai mult pe un gram de țesut să nu depășească 1.6 mW/g.
Observație: Aceste niveluri de expunere conduc la ridicarea temperaturii corpului cu cel mult 1 grad Celsius.
Clasificarea câmpurilor electromagnetice
În funcție de absorbția energiei în organism:
- Frecvențe cuprinse în gama 100 kHz '“ 20 MHz, pentru care absorbția în trunchi descrește rapid cu scăderea frecvenței și poate fi mai semnificativă la nivelul gâtului și picioarelor;
- Frecvențe cuprinse în gama 20 MHz '“ 300 MHz, la care absorbția poate fi destul de ridicată în întregul organism.
- Frecvențe în gama 300 MHz până la câțiva GHz pentru care apar absorbții locale, neuniforme.
- Frecvențe peste 10 GHz, pentru care absorbția de energie se face în special la nivelul pielii.
Obiectivele cercetării pentru câmpurile de radiofrecvență:
- Evaluarea efectelor biologice ale expunerii continue sau intermitente la câmpuri de radiofrecvență capabile să inducă valori SAR mai mici decât 0,4 W/kg pe durate mari de timp (luni, ani);
- Compararea efectelor expunerii la undă continuă și modulată pentru aceleași densități de putere și timp de expunere, în câmp apropiat și în câmp depărtat (expunerea întregului corp ca și parțială);
- Înțelegerea mecanismelor de producere a interacțiunii dintre câmpurile de RF și organism;
- Cercetările privind legătura între efectele biologice și cantitatea de energie absorbită de organism și distribuția energiei de RF în organe.
