Home | Izobraževanje, Znanost
1 Elektromagnetna sevanja Pod pojmom elektromagnetno valovanje si predstavljamo potovanje elektromagnetne motnje skozi prostor. Širjenje valovanja skozi prostor omogoča medsebojna povezanost električnega in magnetnega polja, saj spreminjajoče se magnetno polje povzroča električno polje, spreminjajoče električno polje pa magnetno. Slika 1. Elektromagnetno valovanje je transverzalno (električno in magnetno polje sta pravokotni na smer širjenja) Valovanje je transverzalno, kar pomeni, da sta električno in magnetno valovanje pravokotni med seboj in hkrati pravokotni na smer valovanja, kot je prikazano na sliki 1. Valovanje se širi s hitrostjo svetlobe, c=3*108m/s. Pomembna parametra vsakega valovanja sta frekvenca f in valovna dolžina ?, ki sta medsebojno povezani v enačbi: (1) Celotni spekter elektromagnetnih valovanj (slika 2) je glede na frekvence oziroma na valovne dolžine, razdeljen na statična električna in magnetna polja (0 Hz), zelo nizke frekvence (do 300Hz), nizke in visoke frekvence (do 300GHz), infrardečo, vidno in ultravijolično svetlobo. Slika 2. Razdelitev elektromagnetnega spektra glede na frekvenco in energijo. Točne meje med različnimi frekvenčnimi območji niso točno določene, saj se v različni literaturi najde različne vrednosti. Ta del spektra predstavlja neionizirna sevanja. Imamo pa še sevanja višjih frekvenc, ki se imenujejo ionizirna sevanja (gama žarki, rentgenski žarki, UV svetloba), vendar ta niso predmet našega zanimanja. Lahko pa omenimo da so precej bolj nevarna, saj je njihova energija tako velika, da so sposobni razcepiti vezi med molekulami. To lahko povzroči celo spremembe v genetskem zapisu (DNA). Energija elektromagnetnega sevanja se prenaša v delcih, kvantih. Energija enega kvanta je odvisna od frekvence in sicer velja enačba: (1) kjer je h=6,626*10-34Js Planckova konstanta, f pa frekvenca sevanja. Energija torej narašča s frekvenco. Pri nizkih frekvencah (10-3Hz) je energija reda 10-17 eV in seže pri gama žarkih (1023Hz) vse do 109eV. 1.1 Viri elektromagnetnih sevanj Elektromagnetno polje je na zemlji prisotno že od nekdaj. Električno polje je posledica stalne naelektrenosti ozračja; v bistvu si razmere lahko predstavljamo kot krogelni kondenzator, kjer je ena elektroda zemlja, druga pa ionosfera. Električno polje zemlje je stacionarno, njegova jakost pa je odvisna od reliefa zemeljskega površja in tudi od vremenskih razmer. Tako je ob jasnem vremenu električna poljska jakost cca. 120-150V/m, ob nevihtah pa naraste tudi do 10kV/m. Tudi magnetno polje zemlje je stacionarno, njegova jakost se spreminja od ekvatorja (cca. 30 µT) do polov (cca. 60 µT). V Sloveniji znaša približno 45 µT. Poleg naravnega polja imamo polja, ki jih povzročajo umetni viri. Polje teh virov, ki jih je ustvaril človek se superponirajo med seboj in z naravnim poljem in tako dobimo rezultirajoče elektromagnetno polje v katerem živimo. Tabela 1. Nekateri viri EMS, njihova frekvenca in valovna dolžina. Vir sevanja Valovna dolžina Frekvenca Električni vodniki 6000 km 50 HZ Radijske antene (DV) 1k m 300 KHz Radijske antene (SV) 100 m 3 MHz Radijske antene (KV) 10 m 3 MHz TV antene 1 m 300 MHz Mikrovalovne peči 10 cm 3 GHz Radar 1 mm 300 GHz V tej nalogi se bomo več poudarka namenili magnetnim sevanjem z nizkimi frekvencami. Viri teh sevanj so največkrat električni aparati, ki jih imamo v vsakem stanovanju in ki delujejo na omrežni napetosti, ki v Sloveniji znaša 50 Hz. Ponavadi so električna in magnetna polja frekvence 50 Hz precej šibka. Izpostavljenost ljudi tem poljem je predvsem povezana z proizvodnji in prenosom električne energije. BIVANJSKO OKOLJE: Električno in magnetno polje v domovih je odvisno od mnogo dejavnikov: oddaljenost od daljnovodov, število in tipi električnih naprav, konfiguracija in postavitev hišne napeljave...Navadno električna polja ne presežejo 500V/m in magnetna ne 150 µT. Bistven problem pri tem pa je, da smo tem sevanjem izpostavljeni dalj časa in da smo pri samem njihovem obratovanju v neposredni bližini teh virov (npr. sušilec za lase, ura na nočni omarici). Slika 3. Daljnovodi so eni izmed največkrat omenjenih virov sevanja nizkih frekvenc. DELOVNO OKOLJE: Polja obstajajo v okolici vsake električne naprave in napeljave. Delavci ki skrbijo za prenso in distribucijo električne energije so lahko pri svojem delu izpostavljeni precej močnim poljem. V bližini generatorjev lahko električno polje znaša tudi 25kV/m in magnetno 2mT. V industriji kjer se uporablja elektrolizo magnetna polja znašajo tudi do 50 mT. Pisarniški delavci, ki uporabljajo fotokopirne stroje in računalniške zaslone so izpostavljeni mnogo manjšim vrednostim. Tabela 2. Izmerjene vrednosti magnetnega polja na posameznih oddaljenostih za nekatere gospodinjske aparate: APARAT B [?T] (3cm,) B [?T] (30cm) B [?T] (1m,) Ročni mešalnik 60-700 0,6-10 do 0,25 Sušilnik las 6-2000 1-70 do 0,3 Hladilnik 0,5-1,7 0,01-,25 do 0,01 Pralni stroj 0,8-50 0,15-3 do 0,15 Sušilnik perila 0,3-8 0,08 -3 do 0,06 Pomivalnik posode 3,5-20 0,6-3 do 0,3 Prenosni grelnik 10 - 180 0,15-5 do 0,25 Štedilnik 1-50 0,15-0,5 do 0,04 Ročni vrtalnik 400-800 2-3,5 do 0,02 Brivnik 15-500 0,1-9 do 0,03 Toaster 7-18 do 0,7 do 0,01 Sesalnik za prah 200-800 2-20 do 2 Fluorescenčna svetilka 2,5-50 0,5-25 do 0,25 Iz Tabele 2 je lepo vidno, kako magnetno polje z oddaljenostjo od izvora dokaj hitro upada. Približne vrednosti B, na različnih oddaljenostih so prikazane tudi na sliki 4. Slika 4. Upadanje gostote magnetnega polja z razdaljo. Gostota je merjena v mili Gaussih (1mG=10-7T) Čeprav električni aparati, stroji in daljnovodi proizvajajo tako električno kot tudi magnetno polje, se veliko raziskav osredotoča na potencialne škodljive vplive izpostavljenosti magnetnemu polju na zdravje. Vzrok temu so nekatere epidemiološke raziskave, ki so namigovale na povečano obolevanje za rakom v povezavi z izpostavljenostjo magnetnemu polju. Za električno polje takih namigovanj še ni bilo. 2 Vrste raziskav Raziskave, ki so proučevale možne biološke učinke zaradi izpostavljenosti elektromagnetnim sevanjem, se lahko razdeli v tri skupine: 2.1 In vitro (v steklu, lat.) Poizkusi se izvajajo na osnovnih gradnikih bioloških sistemov, (celice, molekule, tkiva…) ki nudijo določen vpogled v mehanizme interakcij z elektromagnetnimi sevanji. Sistemi in vitro so preprosti,saj omogočajo kontroliranje bioloških spremenljivk in prepoznavanje komaj opaznih učinkov, ki bi bili pri opazovanju celotnega organizma prikriti, zaradi homeostatičnih odzivov celotnega sistema. Te študije so pomembne za določanje mehanizmov interakcij in ugotavljanje ustreznih bioloških posledic in pogojev izpostavljenosti, ki jih je potrebno testirati na živalih, pa ne morejo služiti kot podlaga za določanje tveganja za možne učinke na človeka. Vse ugotovitve, ki jih dosežemo pri in vitro raziskavah moramo preveriti še v in vivo pogojih. Slika 5. Tako laboratorijske, in vitro, in vivo in raziskave na ljudeh nam posredujejo določene podatke o problematiki, vendar šele vse skupaj nam lahko podajo celotno sliko. 2.2 In vivo (v živo, lat.) Poizkusi se izvajajo na celotnih bioloških sistemih. (npr. laboratorijske živali) Prednost takih poizkusov je, da jih izvajamo v laboratorijih, kjer lahko nadzorujemo parametre okolja in izpostavljenosti pod katerimi poizkus poteka, ter jih držimo čimbolj konstante. Ponavadi primerjamo žival ki je izpostavljena sevanju, s tisto ki ni, vsi ostali pogoji, v katerih se živali nahajata, pa naj bi bili enaki. Ker poizkusi na ljudeh iz etičnih razlogov niso sprejemljivi, raziskave izvajamo na človeku čimbolj sorodnih živalih, ki nam zagotavljajo rezultate, iz katerih lahko ocenimo tveganje za možne učinke na človeku. Nikoli pa ne moremo rezultatov, ki jih dobimo z laboratorijskimi živali, kar posplošiti tudi na človeka, saj živali ne kažejo enake občutljivosti na EMS. 2.3 Raziskave na ljudeh Tudi te raziskave razdelimo na dve skupini, na laboratorijske raziskave (na prostovoljcih) in epidemiološke raziskave (na skupinah ljudi v njihovem delovnem ali bivalnem okolju) 2.3.1 Laboratorijske raziskave na prostovoljcih Laboratorijske raziskave na prostovoljcih potekajo z njihovim soglasjem in omogočajo izredno kontrolirane pogoje izpostavljenosti. Prostovoljci so izpostavljeni električnim in magnetnim poljem večjih jakosti, kot je normalno v vsakdanjem življenju. Raziskovalci spremljajo bitje srca, možgansko aktivnost, raven hormonskega delovanja in drugo. Take raziskave so le delno uporabne. 2.3.2 Epidemiološke raziskave Epidemiološke raziskave preučujejo vzorce in možne vzroke določenih obolenj pri izbrani populaciji ljudi. Podobno kot pri in vivo raziskavah, se tudi tu del izpostavljene skupine ljudi EMS primerjajo z neizpostavljeno ali vsaj manj izpostavljeno skupino ljudi. Slika 6. Veliko raziskovalcev se strinja, da so epidemiološke raziskave, najboljše orodje za vrednotenje zdravstvenih tveganj. Včasih je precej težko zagotoviti dve popolnoma identični skupini v zadostnem številu, ki bi se razlikovali samo v izpostavljenosti EMS. To lahko predstavlja resen problem, ko raziskujemo zelo redka obolenja, še posebej posamezne vrste raka. Te raziskave lahko pokažejo na razlike v pogostnosti obolenja, vendar pa je potem zelo težko pripisati vzrok za te razlike ravno EMS in ne kateremu drugemu dejavniku iz delovnega in bivalnega okolja, ki ni bil odkrit kot razlika med obema skupinama. (npr. prisotnost strupov, kemikalij…) Poročila epidemioloških študij in bioloških poskusov, ki so bili načrtovani, da bi podprli sum povezanosti med EMS in pojavom bioloških sprememb, je treba presojati na osnovi naslednjih kriterijev: Moč asociacije(povezanosti): Močnejša kot je povezava med izpostavljenostjo in obolevanjem, z večjo gotovostjo lahko trdimo, da je vzrok obolevanja izpostavljenost sevanju. Povezava med pljučnim rakom in kajenjem je zelo močna (dvajsetkrat večje tveganje za kadilce), medtem ko je pri študijah, ki preučujejo povezanost med EMS in nekaterimi vrstami raka, ta povezanost veliko manjša Povezava doza-odzivnost: Podatki, pridobljeni z epidemiološkimi raziskavami so prepričljivejši če se stopnja obolevanja veča z večanjem stopnje izpostavljenosti sevanju. Takšna povezava se je pojavila le v nekaterih raziskavah EMS. Konsistentnost rezultatov: konsistentnost zahteva, da se povezava, ugotovljena v določeni raziskavi, odraža tudi v raziskavah, ki vključujejo druge populacije in metode. Če pogledamo na področje EMS, vidimo da si rezultati, pridobljeni iz različnih raziskav, včasih med seboj nasprotujejo. (npr. vrste raka, ki naj bi bile posledica EMS) Zaradi te nekonsistence, strokovnjaki ne morejo z gotovostjo trditi da je obolevanje povezano s izpostavljenostjo EMS Biološka verjetnost: Kadar so povezave v epidemioloških študijah šibke, so rezultati, ki zagovarjajo povezavo laboratorijskih raziskav še pomembnejši. Mnogi dvomijo v povezanost med EMS in rakom zato, ker laboratorijske raziskave zaenkrat še niso potrdile te povezave. Zanesljivost informacij o sevanju: Pomembno je tudi, kako smo pridobili podatke o sevanju, kateremu so subjekti bili izpostavljeni. Ali smo predpostavili izpostavljenost le na podlagi poklica, ki ga človek opravlja ali kakšno napeljavo ima v hiši; ali pa smo dejansko izvedli meritve EMS. Pomembno je tudi kaj smo merili (samo magnetno, samo električno polje, oboje?). Kako pogosto smo meritve izvajali, kdaj smo jih izvedli. Lahko da polje, ki ga merimo danes, ni bilo vedno takšno, itd… Pomanjkanje informacij o sevanju kateremu so subjekti bili izpostavljeni lahko zelo oteži interpretacijo rezultatov raziskave. Statistična verjetnost: Raziskovalci uporabljajo statistične metode s katerimi ugotavljajo povezavo med EMS in obolevanjem. Da je rezultat statistično verjeten, mora biti obolevanje večje kot je verjetnost pri neizpostavljenih subjektih Obstajajo še mnogi drugi kriteriji, katerim naj bi taka raziskava ustrezala: časovno sosledje, učinek intervencije/prevencije, specifičnost asociacije… 3 Biološki učinki EMS Izpostavljenost EMS ni nov pojav, vendar pa se je v 20. stoletju izpostavljenost umetno ustvarjenim poljem v naravnem okolju povečevala skupaj z razvojem in razširjenostjo tehnologije in spremembami v načinu življenja, ki so ustvarjale vedno več virov sevanja. Vsak posameznik je izpostavljen mnogim šibkim električnim in magnetnim sevanjem, tako doma, kot na delovnem mestu. V človeškem telesu tečejo majhni električni tokovi, ki so posledica naravnih kemičnih procesov in niso povzročeni z zunanjim poljem. Tak primer so živčni signali, ki se prenašajo z električnimi pulzi. Velika večina biokemičnih reakcij, od prebave do delovanja možganov, se dogaja z prehajanjem nabitih delcev. Končno je tudi srce električno aktiven organ, saj lahko njegovo delovanje spremljamo na EKG. Večji del literature v bioelektromagnetiki prikazuje, da so biološki učinki elektromagnetnih polj ekstremno nizkih frekvenc povezani z gostoto induciranega toka v tkivu. Vrtinčni tokovi, ki se inducira v telesu, je pravokoten na magnetno polje, kar je prikazano tudi na sliki 7. Slika 7. Inducirani tokovi v človeškem telesu zaradi magnetnega polja daljnovoda. Mejne vrednosti, pri katerih nastopijo trenutni učinki, so dobro znane in pojasnjene. Določene so na podlagi analize neposrednih učinkov polj, pa tudi na podlagi povzročenih tokov in polj v telesu. Tabela 3. Gostote toka v telesu in ustrezni biološki učinki. gostota toka v telesu (mA/m2) ugotovljeni biološki učinki <1 pomanjkanje ugotovljenih učinkov, red velikosti gostot toka, ki jih najdemo v področju srca in možgan 1-10 subtilni biološki učinki, opaženi samo pri določenih frekvencah ter jakostih (transkripcijski procesi, spremembe prepustnosti kalcija, spremembe ravni melatonina) Ti učinki so zaenkrat slabo pojasnjeni. 10-100 dobro potrjeni učinki (vizualno-magnetosfosfeni, učinki na živčni sistem, zdravljenje in celjenje poškodb kosti) 100-1000 spremembe v vzdražljivosti centralnega živčnega sistema, opaženi so učinki draženja v vzdražnih tkivih, možna nevarnost za zdravje >1000 trepetanje srčnega prekata, akutni škodljivi učinki na zdravje. Nekateri biološki vplivi elektromagnetnih polj se porajajo že pri vrednostih gostote toka, ki so primerljive z vrednostmi naravnih-endogenih tokov, ki tečejo v telesu kot posledica električne aktivnosti zgoraj navedenih organov. (npr. možgani, srčne mišice, reda velikosti 0,1 do 10mA/m2) Ti vplivi se lahko odražajo kot sprememba sinteze melatonina, manjše spremembe bitja srca in motoričnih odgovorov. V splošnem so ti biološki učinki reverzibilne narave; po prenehanju izostavljenosti elektromagnetnemu polju omenjeni učinki prenehajo oziroma izginejo. Prav je tudi da ločimo med biološkimi učinki EMS in učinki, ki so škodljivi za zdravje. Biološki vplivi so merljivi odzivi na vzdraženje ali spremembe v okolju. Vse te spremembe pa niso nujno škodljivi za zdravje. Če poslušamo glasbo, igramo tenis ali pojemo jabolko bo to povzročilo biološki učinek, ni pa verjetno da bo to škodljivo vplivalo na naše zdravje. Naše telo ima precej zapletenih mehanizmov, s katerimi odreagira na vplive okolja, vendar pa telo včasih ne zmore ustrezno kompenzirati vseh bioloških učinkov. Spremembe ki so ireverzibilne in prizadenejo telo na dolgi rok predstavljajo zdravstveno tveganje. Napravljenih je bilo mnogo raziskav, ki so skušale razsvetliti učinke EMS na živa tkiva, vendar zaenkrat še ni jasnega odgovora ali je EMS res vzrok vsem biološkim spremembam ki mu jih nekateri pripisujejo. V naslednjih podpoglavjih bodo predstavljeni nekateri potencialni učinki EMS nizkih frekvenc. 3.1 Učinki na cirkadni sistem in izločanje melatonina Nekateri raziskovalci so v svojih raziskavah prišli do zaključka, da naj bi ELF/EMS zavirala izločanje melatonina, hormona ki je povezan z našim dnevno-nočnim ritmom. Melatonin naj bi bil tudi zaščita pred rakom na dojki, zato naj bi takšno zaviranje njegovega izločanja prispevalo k povečanemu tveganju za pojav raka na dojki. Rezultati poskusov z uporabo polj omrežne frekvence naj bi kazali na vpliv EMS na delovanje žleze češarike, ki izloča hormon melatonin. Akutna izpostavljenost statičnemu magnetnemu polju 40mT impulzne oblike ali kronična izpostavljenost 1mT s frekvenco 60Hz naj bi pri podganah zmanjšala nočno izločanje melatonina. Prav tako naj bi pri nekaterih prostovoljcih, ki so bili ponoči izpostavljeni zelo šibkemu magnetnemu polju (električna blazina, 0,4-0,7?T), prišlo do zmanjšanja koncentracije metabolita melatonina v urinu. Vendar pa so vsi ti rezultati zelo stresani in zato je njihova verodostojnost vprašljiva. Vpliv EMS na izločanje melatonina je še precej nejasen 3.2 Učinki na razmnoževanje in razvoj Ker je to področje precej občutljivo, poizkusi na ljudeh niso še bili izvedeni. Izvajali pa so se na piščancih, glodalcih, pa tudi na nekaterih drugih sesalcih. Obstaja možnost, da izpostavljenost elektromagnetnim poljem negativno vpliva na razvoj embrija in fetusa. Rezultati poskusov o vplivu EMS na razvoj piščancev še niso povsem potrjeni ali zavrnjeni, medtem ko kaže, da EMS nima ugotovljenih učinkov na razvoj sesalcev. Na razvoj piščančjih embrijev lahko negativno vpliva izpostavljenost nizkofrekvenčnim magnetnim poljem nizkih jakosti, impulzne ali sinusne oblike, frekvenc od 10 do 1000Hz. Druge študije, ki so se izvajale v drugih laboratorijih, pa trdijo nasprotno. Izpostavljenost piščančjih embrijev magnetnemu polju impulzne, žagaste ali sinusne oblike pri frekvencah od 50Hz do 20kHz naj ne bi imela nobenih statistično značilnih učinkov. Spet druga, precej obsežna študija, kjer so šestkrat ponovili poizkuse in poskušali ugotoviti odzive piščančjih embrijev na magnetna polja nizkih jakosti, ni dala jasnih odgovorov. Na splošno so rezultati pri izpostavljeni skupini pokazali statistično značilno povečanje deformacij, vendar pa so obstajale značilne razlike med rezultati ponovljenih študij. Pri sesalcih so bili rezultati manj stresani, saj niso bili ugotovljeni nobeni statistično značilni učinki na njihov razvoj. Eden od poizkusov je potekal na podganah, ki so bile prvih dveh 20 dni brejosti izpostavljene magnetnemu polju 37?T (peak to peak) s frekvenco 50Hz. Opazili niso nikakršnega učinka na pojav zunanjih nenormalnosti, nenormalnosti notranjih organov in skeleta, ko so podatke analizirali pri zarodkih. Veliko študij je raziskovalo postnatalne posledice prenatalne izpostavljenosti magnetnim poljem. Miši so izpostavili magnetnemu polju 20mT s frekvenco 50Hz skozi ves čas brejosti, vendar to ni vplivalo na postnatalno rast ali razvoj. Rojene mladiče so opazovali vključno do časa odprtja oči in niso opazili nobenih motenj v lokomotoričnem ali raziskovalnem vedenju. Opazili so le zgodnejši pojav vzravnalnega refleksa in odprtja oči, ugotovili pa so tudi različne vplive na postnatalno težo. Zdi se verjetno, da so te različne nepotrjene ugotovitve posledica naključja ali nenadzorovanih spremenljivk pri poizkusu. Nekaj raziskav ne področju razvoja zarodkov je bilo izvedenih tudi za malo višje frekvence (300Hz-300kHz), ki se pojavljajo pri računalniških zaslonih. Te raziskave so bile izvedene na sesalcih. Ugotovili so različne učinke na preživetje po implantaciji in pojav zunanjih nenormalnosti pri brejih miših, ki so bile izpostavljene žagastim magnetnim poljem 1?T ali 15?T frekvence 20kHz. Vendar pa drugi raziskovalci niso ugotovili nobenih učinkov pri izpostavljenosti prav takim poljem. Tako na primer obstaja raziskava, ki ni ugotovila nobenih učinkov na preživetje po implantaciji ali na pojav zunanjih ali notranjih deformacij ali skeletnih defektov pri miših, ki so bile izpostavljene žagastim magnetnim poljem do 200?T (peak to peak) frekvence 20kHz v prvih 18 dnevih brejosti. Podobno tudi niso opazili drugih razvojnih učinkov pri podganah, ki so bile v prvih 20 dnevih brejosti izpostavljene magnetnim poljem 15?T (peak to peak). Poizkusi na ljudeh seveda še niso bili izvedeni, so pa mednarodna zdravstvena organizacija (WHO) in druge organizacije preučevale izpostavljenost virom elektromagnetnega polja v bivanjskem in delovnem okolju (prikazovalni zasloni, vodne postelje, električne odeje, radar…) Rezultati, ki so jih te študije dale, pravijo da izpostavljenost poljem, ki se nahajajo v okolju ne povečujejo tveganja za škodljive učinke, kot so: spontani splav, nenaravni razvoj, nizka porodna teža in genitalne bolezni. Obstajajo nekatere raziskave, ki pripisujejo prezgodnje porode in nizko porodno težo otrok delavcev, ki delajo v električni industriji, z izpostavljenostjo EMS, vendar jih strokovna javnost ne priznava nujno kot posledico izpostavljenosti poljem. 3.3 Karcinogeneza (Rak) Na splošno velja, da karcinogeneza vključuje vsaj tri faze: INICIACIJO, ki običajno vključuje genetske mutacije ene ali več celic. PROMOCIJO, ki vključuje množenje in akumulacijo prizadetih celic. PROGRESIJO, to je akumulacijo nadaljnjih genetskih sprememb, kar ima za posledico povečano malignost. 3.3.1 Iniciacija S poizkusi še niso bili pridobljeni prepričljivi dokazi, da lahko nizkofrekvenčna elektromagnetna polja povzročajo genetske okvare. Velja, da skoraj ni verjetno, da bi lahko imela kakršenkoli učinek na iniciacijo rakastih obolenj. Izvajala se je obsežna študija, ki so jo izvedli na podganah, ki so jih za kar dve leti izpostavili magnetnim poljem s omrežno frekvenco. (Yasui et al., 1989) V tej študiji niso ugotovili nobenega učinka na pogostost spontanih tumorjev. Prevladujoče strokovno mnenje je, da če nizkofrekvenčne magnetno polje že vpliva na karcinogenezo, potem je bolj verjetno, da se to zgodi na stopnji promocije. Vendar so tudi na tem področju dokazi, pridobljeni iz eksperimentov precej šibki. 3.3.2 Promocija Možnost, da bi EMS vplivala na promocijo raka, je bila raziskana na celičnem in podceličnem nivoju. Preučevalo se je predvsem vplive EMS na signalne poti celic, kar bi lahko povzročilo povečano razmnoževanje celic. Prvi primeri prevajanja signalov, ki so jih preučevali, so bili pretoki ionov (Na+, K+, Ca2+) Številne celične signalne poti povzročijo prehodna povečanja v znotrajcelični koncentraciji kalcijevih ionov. V več študijah so preučevali vpliv EMS na gibanje teh ionov. Rezultati ene izmed študij kaže, da magnetno polje 22mT frekvence 60Hz poveča pretok Ca2+ ionov, vendar ti učinki ne dokazujejo promocijskega delovanja pri izpostavljenosti električnemu ali magnetnemu polju. Eden od najpomembnejših vidikov celične signalizacij, ki ima lahko tudi pomembne vplive na človekovo zdravje, je spreminjanje hitrosti delitve celic. Danes je znano, da večina kemikalij, ki pospešujejo tumorje, deluje tako, da pospešujejo delitve celic. Obstajajo pa dokazi, da je povečana hitrost delitve celic lahko tumorogena tudi, če ne pride do izpostavljenosti specifičnim iniciatorjem. Razpoložljiva znanstvena literatura, kaže na številne nasprotujoče si rezultate, vključno z direktno stimulacijo in inhibicijo vključno s pozitivnimi kot tudi negativnimi spremembami zaradi delovanja mitogenov (Cridland, 1993). Te navidezne nedoslednosti lahko odražajo razlike v parametrih izpostavljenosti ali odzivih različnih vrst celic. Promocijo tumorjev so proučevali tudi z neposredno uporabo živalskih karcinogenskih modelov. Eden izmed njih je bil razvoj tumorjev mlečnih žlez, sproženih s kemičnim iniciatorjem (DMBA), pri podganjih samicah. Rezultati kažejo, da je prišlo le do obrobnih učinkov zaradi kronične izpostavljenosti električnim poljem (40kV/m, 60Hz) ali magnetnim poljem (30mT, 50Hz). (Leung et al., 1988; Mevissen et al., 1993) Uveljavljen model za kemične promotorje preučuje nastanek tumorjev v koži miši, obarvanih s kemičnim iniciatorjem. Kronična izpostavljenost magnetnemu polju 2mT in frekvence 60Hz (McLean et al., 1991) ali polju 50-500?T frekvence 50Hz ni vplivala na pojavnost in razvoj kožnih tumorjev, izzvanih z DMBA. Ti rezultati kažejo, da nizkofrekvenčna EMS ne delujejo kot klasični promotorji tumorjev. Kot ponavadi pa obstaja tudi raziskava z nasprotujočimi rezultati (Beniashvili et al., 1991). Ta raziskava poroča, da je ponavljajoča se izpostavljenost podgan magnetnim poljem 20?T frekvence 50Hz za 3 ure dnevno pospešila nastanek tumorjev na mlečnih žlezah s karcinogenom nitrosometilom urea. Povečalo se je tako število tumorjev na posamezni podgani, kot tudi število podgan s tumorji. Poleg tega so se tumorji pri izpostavljeni skupini pojavljali bistveno bolj zgodaj kot pa pri kontrolni skupini. Pomembnost tega poročila se zmanjša zaradi nepopolnega protokola poskusa. 3.3.3 Kopromocija Izraz kopromocija pomeni, da neka vplivna količina povečuje učinek nekega drugega, dokazano karcinogenega vpliva. V raziskavi (Cain et al., 1992) so poleg izpostavljenosti EMS (100?T, 60Hz), uporabili tudi kemični promotor TPA in opazili povečano rast transformiranih celic. V študiji na živalih (Stuchy et al., 1992) so se pri miših, izpostavljenih magnetnemu polju (2mT, 60Hz) po sproženju tumorjev z DMBA in kasneje s tedensko uporabo TPA, razvili tumorji hitreje kot pri tistih, ki so bile podvržene samo DMVA in TPA. Malo negativen prizvok raziskavam daje dejstvo, da obema skupinama ni uspelo ponoviti teh študij z enakim izidom. Obstaja še ena študija, ki poroča o povečani pogostosti in zgodnejšemu pojavu tumorjev na mlečnih žlezah pri tistih podganah, izpostavljenih magnetnemu polju 100?T frekvence 50Hz, ki so bile podvržene DMBA, čeprav se število tumorjev na posameznih podganah ni spremenilo(Loscher er al., 1993). Vse te študije puščajo še veliko prostora za nadaljnje raziskave. 3.3.4 Progresija Kaže, da izpostavljenost magnetnim poljem ne vpliva na progresijo tumorja, čeprav je bilo na to temo izvedenih veliko število raziskav (NRPB, 1993). Pri magnetnih poljih 500?T frekvence 60Hz niso našli nikakršnega učinka na progresijo levkemije pri miših, ki so jim vbrizgali levkemične celice. Tudi pri podganah, nagnjenih k levkemiji, izpostavljenih magnetnemu polju 6mT s pulzirajočo frekvenco med 12 in 460Hz, ni bilo nikakršnega učinka na pojavnost levkemije. 3.4 Odziv imunskega sistema Na napredovanje tumorjev bi lahko vplivale tudi spremembe v delovanju imunskega sistema. Kaže, da izpostavljenost živali magnetnim poljem ni imela za posledico nikakršne pomembnejše inhibicije odzivanja imunskega sistema (Sienkiewicz et al., 1993). Sedemdnevna izpostavljenost magnetnemu polju 20mT s frekvenco 50Hz ni vplivala na kostni mozeg in število matičnih celic niti na celotno ali diferencialno število belih krvničk pri miših (Lorimore et al., 1990). Pri miših izpostavljenih magnetnemu polju 2mT frekvence 50Hz, ni prišlo po izpostavljenosti odmerka karcinogena DMBA, ki je manjši od praga obolevanja, do nikakršnega učinka na število mononuklearnih celic, na dejavnost ubijalskih celic v vranici in krvi ali na velikost vranice (McLean et al., 1991). 3.5 Terapevtski učinki Najpopularnejša uporaba nizkih frekvenc v terapevtske namene je pomoč pri celjenju kosti. Kost je namreč piezoelektrični material, kar pomeni da pod vplivom električnega polja spremeni svojo obliko, pa tudi mehanska deformacija kosti povzroči električno polje. Sprva se je uporabljalo le enosmerna električna polja, sedaj pa so odkrili da so tudi enosmerna in časovno spremenljiva magnetna polja nizkih frekvenc in jakosti pod 100?T primerna za uporabo. Kadar kombiniramo enosmerna električna polja z induciranimi tokovi višjih frekvenc prav tako povečamo hitrost celjenja kosti. Poleg celjenja kosti, lahko v nekaterih primerih (kadar med seboj kombiniramo več elektromagnetnih polj) opazimo tudi regeneracijo krvnih žil, celjenje mehkega tkiva, celjenje živcev in tudi zaviranje rasti tumorjev. 3.6 Ostali učinki Obstajajo dokazi o bioloških odzivih na nizkofrekvenčna električna polja nizkih jakosti (manj kot 100V/m) pri frekvencah med 1 in 400Hz (NRPB, 1993). Ti učinki vključujejo spremenjeno mobilnost kalcijevih ionov v možganskem tkivu piščancev in mačk, spremembe v živčnih celicah pri glodalcih in pri električni aktivnosti možganov in v vedenju nekaterih primatov. Tu so ugotovili tako frekvenčna kot tudi amplitudna območja takih učinkov (okenski efekt). Pojavile so se tudi spremembe v delovanju encimov. 4 Razumna preventiva (»prudent avoidance«), ALAR V zadnjem času se na področju vplivov EMS na žive organizme veliko govori o t.i. razumni preventivi. Ta pojem naj bi postal vodilo pri določanju standardov, ki bodo zadevali mejne vrednosti EMS, saj znanost še ni potrdila nikakršne povezave med EMS in npr. rakom. Ena izmed definicij razumne preventive je sledeča: Razum pomeni uporaba zdrave presoje v praktičnih zadevah. Pomeni, da smo previdni, natančni in se ne prenaglimo v odločitvah. Uporablja se tudi kratica ALAR (as low as rational). Ljudje naj bi se gibali izven območji EMS, kjer je to mogoče zagotoviti z razumimi stroški. Obstajajo tudi kritiki razumne preventive, ki prihajajo iz vrst industrije, ki bi ji take omejitve povzročale stroške. Ker ni znanstveno potrjene povezave med EMS in zdravju škodljivimi učinki, ti kritiki politiko razumne preventive imenujejo tudi »triumf strahu pred neznanim.«. 5 Mednarodni EMS projekt WHO Kot smo spoznali, vse te nejasnosti, ki se tičejo statičnih in spremenljivih električnih in magnetnih polj, kličejo po strokovni razlagi. Elektromagnetno sevanje vseh frekvenc je eden izmed najpogostejših in najhitreje rastočih vplivov okolja, ki povzroča zaskrbljenost in špekulacije družbe. Izpostavljenost EMS zadeva v različnem obsegu celotno populacijo sveta in stopnje izpostavljenosti se bodo z napredkom tehnologije še povečevale. Zato lahko tudi majhen vpliv EMS na zdravje, povzroči velike zdravstvene težave med prebivalstvom. Slika 8. WHO je leta 1996 začela EMS projekt, ki naj bi razjasnil vpliv EMS na zdravje ljudi. Izpostavljenost magnetnim poljem ekstremno nizkih frekvenc (ELF, 50-60Hz), povzroča zaskrbljenost, saj jo nekateri povezujejo z obolevanjem otrok za rakom in drugimi zdravju škodljivimi vplivi. Dokazi prihajajo predvsem iz rezidenčnih epidemioloških raziskav, ki trdijo, da otroci izpostavljeni magnetnim poljem ELF pogosteje zbolijo za levkemijo. Polja radijskih frekvenc se s pridom uporabljajo v vsakdanjem življenju. Polja teh frekvenc se uporabljajo pri radijskih in televizijskih valovih, telekomunikacijah (mobilni telefoni), diagnostičnih in drugih medicinskih napravah ter v industriji za segrevanje in spajanje materialov. Z vrtoglavim porastom mobilne telefonije je ta problematika še posebej zanimiva za široko javnost. Z razvojem določenih tehnologij se veča tudi izpostavljenost statičnim magnetnim in električnim poljem. Pojavljajo se predvsem v industriji, transportu, prenosu energije, razvojnih strukturah in medicini. Kot del svojega poslanstva, ki je zavarovati zdravje prebivalstva in kot odgovor na zaskrbljenost javnosti zaradi vpliva EMS na zdravje, je WHO leta 1996 ustanovila Mednarodni EMS projekt (International EMF Project), ki naj bi ovrednotil znanstvene dokaze o potencialnih vplivih na zdravje EMS v frekvenčnem razponu od 0Hz do 300GHz. Ta projekt naj bi se osredotočil predvsem na zapolnitvi nekaterih neraziskanih področij in na razvoju mednarodno sprejemljivih standardov, ki naj bi omejili izpostavljenost EMS. Glavni cilji projekta so: 1. Zagotoviti koordiniran mednarodni odziv na zaskrbljenost javnosti zaradi izpostavljenosti EMS 2. Ovrednotiti strokovno literaturo in izdelati poročilo o trenutnem stanju na področju vplivov na zdravje 3. Ugotoviti, kje so še neraziskana področja, ki se tičejo ocene vplivov na zdravje. 4. Vzpodbujati raziskovalne programe v povezavi z finančnimi agencijami 5. Pridobljene rezultate vključiti v monografijo (WHO's Environmental Health Criteria monographs), kjer bodo ocenjene stopnje tveganja izpostavljenosti EMS 6. Olajšati razvoj mednarodno sprejemljivih standardov za izpostavljenost EMS. 7. Zagotavljanje informacij o vodenju zaščitnih programov pred EMS državnim in drugim oblastem. 8. Svetovanje državnim oblastem, drugim institucijam, javnosti in delavcem o nevarnostih v zvezi z EMS in o potrebnih zaščitnih ukrepih. Iz strokovnih raziskav so podani tudi že prvi zaključki tega projekta. Na področju bioloških vplivov neionizirajočih valovanj je bilo v zadnjih 30 leti objavljenih že več kot 25,000 člankov. Čeprav nekateri še vedno trdijo, da so potrebne nadaljnje raziskave, je poznavanje te problematike precej večje kot pa pri nekaterih kemikalijah. Glede na pregled strokovne literature je WHO ugotovila da trenutni dokazi ne potrjujejo obstoja zdravju škodljivih učinkov, ki bi izvirali iz izpostavitve elektromagnetnim poljem nizkih jakosti. Še vedno pa obstajajo določene luknje v poznavanju bioloških efektov, kar kliče po novih raziskavah. Zaključek Iz vsega napisanega v tem članku je razvidno, da je na področju vzajemnega delovanja magnetnega polja ekstremno nizkih frekvenc na žive organizme bilo izvedenih kar precej raziskav, vendar ni jasnih zaključkov. Nekateri učinki (elektroporacija, celjenje ran, celjenje kosti…) so že kar široko sprejeti, ko pa pridemo do zdravju škodljivih učinkov se slika precej spremeni. Praktično nobeden izmed učinkov še ni znanstveno priznan, saj so rezultati raziskav premalo preprečjivi. Najbrž vpliva na to tudi križanje interesov med kapitalom, ki zahteva čimvečje dobičke in javnostjo, ki jo skrbi za svoje zdravje. Raziskave na tem področju se bodo nadaljevale, vendar še ni jasno kdaj bodo na voljo jasni rezultati o ne(škodljivosti) učinkov EMS ekstremno nizkih frekvenc na živa bitja. Strah ljudi pred neznanim pa bo seveda še naprej obstajal. Literatura: [1] D. Miklavčič, P. Gajšek: Vpliv neionizirnih elektromagnetnih sevanj na biološke sisteme, Fakulteta za elektrotehniko, Ljubljana, (1999) [2] D. Fefer: Meritve neionizirnega sevanja, Fakulteta za elektrotehniko, Ljubljana (1994) Ostali uporabljeni viri: [3] spletna stran: http://www.who.int/emf [4] spletna stran: http://www.niehs.nih.gov/emfrapid [5] spletna stran: http://www.mcw.edu/gcrc/cop.html
Ta prispevek je na portalu publikacije.net objavil/a Peter Medvešček dne 2006-09-17.
Ocenite prispevek:
5 out of 54 out of 53 out of 52 out of 51 out of 5
# of Ratings = 3 | Rating = 5/5
publikacije.net - portal svobodnega znanja
