emisiones electromagnéticas

"Emisiones Electromagnéticas No Ionizantes, Telecomunicaciones

y Salud Pública"

Por:

Ing. Miguel E. YapurM.Sc. in Biomedical Engineering

www.espol.edu.ecwww.fiec.espol.edu.ec

"Emisiones Electromagnéticas No Ionizantes, Telecomunicaciones y Salud Pública"

CONTENIDO:

Revisión de conceptos fundamentales Situación actual en el conglomerado

internacional Normativas de varios países Resultados de grupos de investigación Conclusiones y Recomendaciones


Julio 2001

Un alumno de la ESPOL, que vive en un piso alto de una villa de la ciudadela Bellavista, reporta que desde hace más de 3 meses, los 4 miembros de su familia están sufriendo cefaleas.

Sospecha que la cercanía de una antena de telefonía celular, ubicada en la terraza de la villa vecina y al mismo nivel, sea la causa.


Luego de hacer la inspección, el equipo de investigación comprueba que la antena se encuentra a menos de 3 metros del comedor.

Después de 6 meses de gestiones y trámites se consigue el traslado de la antena.

En los meses posteriores, el alumno reporta que los problemas de cefalea desaparecieron.

Revisión de conceptos fundamentales

Se llama radiación no ionizante a toda energía en forma de ondas electromagnéticas que se propaga a través del espacio y que, al interaccionar con una materia biológica no provoca ionización.


La humanidad desde los primeros años ha estado expuesta a muchas fuentes naturales de energía electromagnética no-ionizante, existentes en el ambiente.

Sin embargo, desde inicios del siglo pasado han proliferado las fuentes artificiales, tales como transmisores de radio y televisión, enlaces de telecomunicaciones y satelitales, así como los teléfonos celulares y las estaciones base.

Radiación Ultravioleta

Los rayos UV se encuentran ubicados entre los rayos X y el espectro visible con longitudes de onda entre 10 nm y 380 nm .

Estos rayos se subdividen en:UV cercanos (380 a 200 nm), y UV extremos (200 a 10 nm).

El aire es ampliamente opaco al rango extremo y el oxígeno lo absorbe.

Una parte de estos rayos que tienen muy alta frecuencia se

comporta como radiación ionizante.


En términos de impacto ambiental y de salud humana, estos rayos se subdividen en:

UV-A (380 a 315 nm), UV-B (315 a 280 nm) y, UV-C (280 a 10 nm).

El UV-A llega a la tierra y hace poco daño a los tejidos.El UV-B es el responsable de las quemaduras y cáncer a la piel, pero es absorbido por el ozono. El UV-C es llamado “germicida” y es absorbido por el ozono estratosférico a 35 KM de altitud.


Fuentes de generación:

Exposición solarLámparas germicidasLámparas de fototerapia

Televisores antiguos

Lámparas solares UVArcos de soldaduraFotocopiadoras


Efectos biológicos de los rayos no-ionizantes:

Se limitan a la piel y los ojos y van a depender de la longitud de onda de la radiación y el grado de pigmentación de la piel de la persona expuesta. En pieles más pigmentadas la penetración es menor por lo tanto el riesgo disminuye. Las lesiones en la piel más frecuentes pueden ser oscurecimiento, eritema (irritación), pigmentación retardada, interferencia en el crecimiento celular, etc. En los ojos se produce fotoqueraritis o fotoquerato conjuntivitis.

Luz Visible

La luz visible (al ojo humano) forma parte de una estrecha franja que va desde:

380 nm (violeta) hasta 780 nm (rojo).

Los colores del espectro se ordenan como en el arco iris, formando el llamado espectro visible.

Luz Visible

Fuentes de generaciónExposición solarLámparas incandescentesArcos de soldaduraLámparas de descarga de gases como neón,

fluorescentes, etc.

Efectos biológicosLa luz visible puede producir riesgos tales como: pérdida de agudeza visual, fatiga ocular, deslumbramiento debido a contrastes muy marcados en el campo visual o a brillos excesivos de las fuentes luminosas.

Radiación Infrarroja

La radiación infrarroja o radiación térmica es un tipo de radiación electromagnética de mayor longitud de onda que la luz visible, pero menor que la de las microondas.

Consecuentemente, tiene menor frecuencia que la luz visible y mayor que las microondas.

Su longitud de onda está entre 700 nm y 1 mm.

Es la siguiente después del rojo, que es el color con la longitud de onda más larga de la luz visible.

Los infrarrojos se subdividen en:infrarrojo cercano (0,8-2,5) µminfrarrojo medio (2,5-50) µminfrarrojo lejano (50-1000) µm


Fuentes de generación:Exposición solarCuerpos incandescentes

Superficies muy calientesLlamasLámparas incandescentes,

fluorescentes, etc.


Efectos biológicos:

La radiación infrarroja debido a su bajo nivel energético no reacciona con la materia viva produciendo sólo efectos de tipo térmico.

Las lesiones que puede producir aparecen en la piel y los ojos. La exposición a esta radiación puede causar quemaduras y aumentar la pigmentación de la piel.

Los ojos están dotados de mecanismos que los protegen, pero se pueden producir eritemas, lesiones de la córnea y quemaduras.

Microondas (μO) y Radiofrecuencias (RF)

Ubicación en el espectroEntre los 3 KHz y 300 GHz.Aunque para las microondas se da el rango entre300 MHz y 300 GHz.

Fuentes de generaciónEstaciones de radio emisoras de radio y televisiónInstalaciones de radar y sistemas de telecomunicaciónHornos microondasEquipos de μO y RF utilizados en procesos como soldadura, fusión, esterilización, etc.

Microondas

Las microondas hacen vibrar o rotar las moléculas de agua, esta vibración crea calor, el cual calienta el tejido. Debido a que la materia está hecha básicamente de agua, se aprovecha esta propiedad para cocinar los alimentos fácilmente de esta manera.

Las microondas son usadas en las telecomunicaciones porque éstas pasan fácilmente a través de la atmósfera con menos interferencia que otras longitudes de onda mayores.

También hay más ancho de banda en el espectro de microondas que en el resto del espectro de RF.

Microondas (μO) y Radiofrecuencias (RF)

Efectos biológicosLos efectos de las μO y RF dependen de la capacidad de absorción de la materia y de las intensidades de los campos eléctricos y magnéticos que se producen en su interior.

El efecto principal es el aumento de la temperatura corporal.

Los efectos biológicos exactos de las μO de bajos niveles no están del todo conocidos.

Microondas y Radiofrecuencias

La energía contenida en un fotón de rayos X es 1000 Millones de veces superior a la energía contenida en un fotón de radiación de microondas a 1GHz. Ésta es la diferencia entre radiaciones ionizantes y no-ionizantes.

Actualmente, los estudios sólo se limitan a tratar los límites de exposición de ondas de RF, los cuales producen calentamiento de los tejidos. Es un efecto puramente térmico.

Efectos Biológicos de las RF

La exposición continua y prolongada de un tejido a niveles de potencia muy elevados de RF produce un calentamiento, que según el nivel de energía, puede ser perjudicial.

Esta propiedad se aplicó ingeniosamente en el diseño de los hornos μO, los cuales calientan tejidos con densidades de potencia de por lo menos 100 mW/cm2.


Entonces, la cercanía a una fuente de RF con niveles de potencia elevados puede producir daños en los tejidos, especialmente cuando la capacidad de termorregulación corporal es incapaz de disipar el calor producido por esa fuente.


Lógicamente, también influyen: La distribución de los campo E y M en el

cuerpo. La geometría del tejido. Las propiedades dieléctricas del tejido.

Existe un parámetro que cuantifica la absorción de la energía de RF:

“Tasa de absorción específica” (SAR): [W/Kg]

Aplicación Médica

Desde hace más de 4 décadas se ha generalizado el uso de los electrobisturíes (o llamados también “unidades de electrocirugía”).

Su popularidad creció porque además de cortar el tejido, coagula los vasos sanguíneos sangrantes.

Básicamente son generadores de RF que funcionan en el rango de 300 KHz a 3 MHz.

Unidades de Electrocirugía

Su principio de operación se basa en hacer pasar una corriente de RF entre el “bisturí” que sostiene el cirujano y la placa de retorno.


El principio se basa en la densidad de energía que tiene el “bisturí” (como la punta de un lápiz), con respecto a la densidad de energía de la placa de retorno (alrededor de 100 cm2).

El tejido que está cerca de la punta del bisturí (que es una antena), se calienta y se evapora.


Se ha verificado que existen 2 tipos de calor: El arco formado calienta el tejido a través del camino

óhmico. La alta frecuencia de RF produce una agitación de

las moléculas similar a la que ocurre en el horno de microondas.

Todo este proceso ocurre rápidamente de tal forma que el calor se acumula, el agua en el tejido celular hierve y se convierte en vapor, produciendo la destrucción del tejido.

La Telefonía Celular

El uso de los teléfonos celulares se ha incrementado considerablemente en los últimos años.

Como referencia, tomado de un reporte del 2003, en Gran Bretaña: “existen más de 50 Millones de celulares y alrededor de 35 Mil estaciones base”. (tomado del reporte anual del National radiological protection board, Oxford)


Cuando se activa un teléfono celular, establece contacto con la estación base más próxima; ésta a su vez contactará con la siguiente base y así, hasta que llegue al canal libre y se produzca la comunicación.

En cada estación base existen equipos electrónicos de transmisión, recepción y control, los cuales están conectados a las antenas.

Las antenas tienen una longitud de entre 30 cm hasta 1,20 m.


Se recomienda colocar las antenas a una altura entre 15 y 60 m.

La FCC permite una potencia radiada efectiva máxima de 500 W/canal.

La señal procedente de la antena de una estación base está dirigida hacia el horizonte, por lo que la densidad de potencia disminuye rápidamente con la distancia.


Como comparación, los niveles de potencia de radiodifusión AM y FM pueden alcanzar hasta 100 KW, mientras que los de TV pueden radiar hasta 500 KW.

Esto lleva a pensar que la contribución de la contaminación electromagnética de la telefonía celular es muy pequeña comparada con otros sistemas.

Límites de Energía

La FCC limita a 1.6 W/Kg la absorción de RF por parte del público en general.

Sin embargo, la CEE especifica el límite del SAR para cabeza y tronco en 2.0 W/Kg.

La FDA reportó en 1993 que existe riesgo con el uso de los celulares, pero que éste es pequeño. El riesgo se incrementa cuando no se toman las recomendaciones de seguridad.

Simulación de cabeza sometida a radiación emitida por un teléfono celular.

Experimento

A inicios de este año circuló por la Internet este experimento, el cual fue reproducido por los estudiantes en el Laboratorio de Electrónica Médica de la ESPOL.

Experimento realizado en el laboratorio

Durante los primeros 15 minutos se siente un calentamiento en el ambiente que rodea al huevo.

A los 45 minutos el huevo ya está caliente. A los 65 minutos el huevo sale cocinado.

Estudios Publicados

En Singapur, año 2000, el equipo de trabajo de Chia S. reportó que en las personas que utlizaban celulares existía una asociación estadística entre cefaleas y duración de las llamadas, más no con el número de llamadas.

Krewsky en el 2001 hizo pruebas con ondas de RF entre 100 MHz y 60 GHz y reportó cambios funcionales y de conducta en las personas.

Estudios Publicados

Datos obtenidos: Los campos de RF pueden afectar a las

proteínas y alterar el paso de iones a través de la membrana celular. Se presume que está ligado con el calor.

Sin embargo, la exposición a RF de baja potencia aumenta la liberación de calcio del tejido cerebral.

Estudios Publicados

Las percepciones auditivas de ondas de RF pulsantes a intensidades altas, pueden provocar alteraciones conductuales.

Incrementos de 1oC pueden alterar la realización de tareas bien aprendidas.

Las lentes de los ojos son sumamente sensibles a los campos de RF porque no tienen riego sanguíneo y por ende tienen más dificultad en disipar el calor.

Estudios Publicados

Casi todos los estudios indican que es poco probable que las ondas de RF generen la aparición de tumores o procesos cancerosos.

Redelmeier, en 1997 reportó que la mayor incidencia de accidentes por uso de los celulares se debe a accidentes de tráfico, originados por la distracción de la persona, más no encontró conexión con efectos en la memoria.

Estudios Publicados

El instituto ECRI restringe el uso de los teléfonos celulares en áreas médicas altamente instrumentadas, por la susceptibilidad a la interferencia electromagnética.

Sin embargo, la tecnología actual ha logrado que los equipos médicos actuales tengan mejores sistemas de protección contra las interferencias electromagnéticas.

Conclusiones

Tanto los teléfonos celulares como las estaciones base en especial, deben ser utilizados siguiendo las normas de seguridad promulgadas internacionalmente.

Los beneficios que brindan los teléfonos celulares son mayores que los riesgos de los que se sospecha.

La tecnología actual de los celulares ha logrado reducir los niveles de potencia y por ende brindar más seguridad a los usuarios.

Campos Electromagnéticos de Baja Frecuencia

En 1979 ocurrió la primera alerta de que los campos electromagnéticos de muy baja frecuencia (0 a 300 Hz), estaban ligados a problemas de cáncer, según Wertheimer.

Los estudios posteriores demostraron que los niños que vivían cerca de cableados de alto voltaje tenían el triple de posibilidad de presentar cuadros de leucemia.


En 1993, Finnish reportó que la exposición de niños a campos magnéticos de apenas 0.2 µT producía tumores en el sistema nervioso.

Mientras mayor es el campo magnético, mayor es la incidencia de aparición de tumores.

Kaiser Permanente, a fines de los 70s, encontró una relación entre las mujeres que trabajaban en terminales de computadora y el incremento en el número de abortos involuntarios.


Así mismo, un estudio de la universidad de Montreal, en 1992, reportó que posiblemente las armónicas de 50 o 60 Hz de las líneas de alta tensión estaban relacionadas con problemas de cáncer.

En el mismo año, el Centro de Investigación del Cáncer en California encontró un elevado porcentaje de cáncer en individuos que trabajan en sistemas de alta tensión y en electricistas.


Los resultados posteriores han demostrado que la exposición de las personas a campos de baja frecuencia, reduce el flujo de calcio en las células cerebrales.

El calcio es la parte importante en el metabolismo celular y en el crecimiento.


También se ha reportado que la exposición a estos campos de baja frecuencia afectan a la Melatonina, la cual es una hormona que inhibe el desarrollo de ciertos tipos de cáncer.

La secreción de la Melatonina es mayor por la noche, por lo cual se supone que dormir en cercanías de ambientes cercanos a las líneas de energía suprimiría la producción de esta hormona.


Sin embargo, la aplicación de campos magnéticos fuertes y pulsantes aceleran la formación de los callos en las fracturas óseas.

Otra aplicación beneficiosa se da en la producción de imágenes sin la intervención de radiaciones ionizantes (rayos gama o X). Con la resonancia magnética se somete al paciente a un campo electromagnético con un imán de 1.5 Tesla, equivalente a 15 mil veces el campo magnético de nuestro planeta.


En 1989, el Programa de Electrónica Médica llevó a cabo un trabajo de investigación con el Instituto de Higiene durante 6 meses.

Se sometió a una serie de cobayos a campos magnéticos para lo cual se utilizó una jaula que actuaba como bobina. Se utilizó 120 v, 60 Hz.

Los datos obtenidos fueron inéditos.


Se encontró variaciones en los parámetros sanguíneos:– Los lípidos se incrementaron– El ácido úrico sufrió un ligero incremento– El calcio sufrió un decremento– La úrea también se incrementó

Este trabajo salió publicado en los Anales de las II Jornadas Nacionales de Electrónica Médica.


En los Estados Unidos se prohíbe que personas que tengan implantados marcapasos ingresen a los cuartos de transformadores.

La explicación se basa en la inducción de corrientes en los cables del marcapasos hacia el corazón, debido a la presencia de los campos magnéticos variables, lo cual podría provocar un funcionamiento errático del propio corazón.

Conclusiones

Se recomienda vivir, dormir y trabajar lo más lejos de lugares plagados con cables de alimentación eléctrica y de alto voltaje.

Bibliografía

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LA TELEFONÍA MÓVIL Y SUS EFECTOS EN LA SALUD DE LA POBLACIÓN. AGÈNCIA D’AVALUACIÓ DE TECNOLOGIA I RECERCA MÈDIQUES. DEPARTAMENTO DE FÍSICA APLICADA DE LA UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE CATALUÑA. DICIEMBRE DE 2001.

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