SU INFLUENCIA SOBRE SISTEMAS BIOLÓGICOS
Como se ha comentado, hay fuentes tanto naturales como artificiales que generan energía electromagnética en forma de ondas electromagnéticas. Dichas ondas consisten en campos eléctricos y magnéticos de carácter oscilante, que interactúan con sistemas biológicos como células, plantas, animales o seres humanos.Según su frecuencia y energía, las ondas electromagnéticas admiten la siguiente clasificación a efectos biológicos : radiaciones ionizantes y radiaciones no ionizantes.
Radiaciones ionizantes : Se trata de ondas electromagnéticas de muy alta frecuencia (sobre los 2400 millones de MHz), que tienen la suficiente energía como para producir ionización (creación de partes eléctricamente cargadas, una positiva y una negativa), rompiendo los enlaces atómicos que mantienen a las moléculas unidas en las células.
Radiaciones no ionizantes : Se trata de ondas electromagnéticas de menor frecuencia que las ionizantes, que no tienen la suficiente energía como para romper los enlaces atómicos. En esta se incluyen la radiación ultravioleta, el visible, la radiación infrarroja, la radiofrecuencia y los campos de microondas, campos de ELF (extremely Low Frequency), así como los campos eléctricos y magnéticos estáticos.
Cabe decir que las radiaciones no ionizantes, aunque se trate de radiaciones de muy alta energía, jamás podrán causar ionización en un sistema biológico. No obstante, pueden producir otros efectos biológicos, por ejemplo, mediante el calentamiento y la consiguiente alteración de reacciones químicas, o induciendo corrientes eléctricas en células.Las ondas electromagnéticas pueden producir efectos biológicos que pueden a veces pero no siempre desembocar en efectos adversos para la salud. Es importante comprender la diferencia entre estos dos :
Un efecto biológico ocurre cuando la exposición a ondas electromagnéticas causa un cambio fisiológico detectable en un sistema biológico.
Un efecto adverso para la salud ocurre cuando el efecto biológico se sale del rango normal del cuerpo para poder ser compensado, y se deriva en algún tipo de detrimento de la salud.
Algunos efectos biológicos pueden ser inocuos, como por ejemplo la reacción del cuerpo incrementando el flujo sanguíneo en la piel como respuesta a un ligero calentamiento del cuerpo debido a la radiación solar. Algunos efectos pueden ser ventajosos, como la ayuda en la producción de vitamina D en el cuerpo humano. No obstante, algunos efectos biológicos desembocan en efectos adversos para la salud, como pudiera ser en este caso el cáncer de piel.
Volviendo al tema de la influencia de los campos electromagnéticos en los sistemas biológicos, esta puede tener distintos efectos biológicos que pudieran desembocar en distintos efectos perjudiciales para la salud :
Campos de RF (Radiofrecuencia) por encima de 1MHz causan principalmente calentamiento mediante el movimiento de iones y moléculas de agua por el medio en el que están. Incluso niveles muy bajos de radiación de este tipo producen un pequeño aumento de la temperatura local de la parte del cuerpo sometida a dicha radiación, pero este calentamiento es compensado por los procesos termo-regulatorios normales del cuerpo humano, sin que el individuo llegue apenas a notar dicho aumento de temperatura.
Campos de RF por debajo de 1MHz principalmente inducen cargas eléctricas y corrientes que pueden estimular células en individuos como nervios o músculos. Las corrientes eléctricas existen de forma natural en el cuerpo humano, como parte de las reacciones químicas propias del cuerpo humano. Si estos campos de RF inducen corrientes que exceden de forma significante el nivel normal de actividad eléctrica del cuerpo, existe la posibilidad de sufrir un detrimento en la salud.
Aparte de las radiaciones de RF, se tienen los siguientes campos de menor frecuencia, que si bien no son el objeto del estudio, puede ser interesante su efecto sobre sistemas biológicos :
Campos eléctricos de ELF (Extra Low Frequency) : Existen en presencia de carga eléctrica, y con independencia de si hay corriente o no. Apenas penetran en el cuerpo humano. Algunos estudios han sugerido una relación entre este tipo de campos con el cáncer en niños y otras enfermedades, aunque otros estudios lo niegan.
Campos magnéticos de ELF : Existen siempre que haya una corriente eléctrica. Penetran en el cuerpo humano sin apenas atenuación. Algunos estudios epidemiológicos lo han asociado con el cáncer, especialmente en niños, aunque otros niegan dicha influencia. Por ello, y al igual que con los campos eléctricos de ELF, se están realizando investigaciones en la actualidad para determinar el grado de influencia sobre sistemas celulares.
EFECTO DE LOS CAMPOS DE RF SOBRE LA SALUD
Como se ha comentado con anterioridad, hoy en día las fuentes de campos de RF son innumerables y muy variadas dentro del entorno en el que nos movemos. Entre las mismas, se pueden destacar las siguientes, como las más comunes : monitores y pantallas (3-30 kHz), aparatos de radio de AM (30 kHz - 3 MHz), calentadores industriales por inducción (0.3 - 3 MHz), termoselladores, aparatos para diatermia quirúrgica (3 - 30 MHz), aparatos de radio de FM (30 - 300 MHz), teléfonos móviles, receptores de TV, hornos de microondas (0.3 - 3 GHz), aparatos de radar, dispositivos de enlace por satélite, sistemas de comunicaciones por microondas (3 - 30 GHz) y radiaciones solares (3 - 300 GHz).
Distingamos tres situaciones :
Campos de RF por encima de los 10 GHz. Estas radiaciones son absorbidas por la superficie de la piel y es muy poca la energía que llega a tejidos interiores.La exposición a estos campos de RF por encima de 10 GHz se mide fundamentalmente en términos de la intensidad de campo, medida como densidad de potencia en vatios por metro cuadrado (milivatios e incluso microvatios por metro cuadrado para campos más débiles).Para que a estas frecuencias tan elevadas dentro de la radiofrecuencia se produzcan efectos perjudiciales para la salud, como cataratas en el ojo o quemaduras cutáneas, se requieren densidades de potencia superiores a 1000 w/m². Dichas densidades de potencia tan elevadas no existen el un entorno propio de la vida diaria, sino que se suelen dar por ejemplo en las proximidades de radares muy potentes, zonas en las que está prohibida la presencia humana.
Campos de RF entre 1MHz y 10 GHz. Estas radiaciones, al contrario de lo que ocurre con las de frecuencia superior a 10 GHz, penetran en los tejidos expuestos, y producen un calentamiento de los mismos debido a la absorción energética de la señal. La profundidad de penetración en el tejido depende de la frecuencia del campo y crece conforme decrece la frecuencia de la radiación. Dicha profundidad de penetración depende asimismo de la propiedades del tejido :
Depende de la composición dieléctrica del tejido en cuestión. Por ejemplo, los huesos, con menor contenido en agua, absorben menor parte de la energía que los músculos.
Depende del tamaño del tejido en relación a la longitud de onda de la radiación a la que es expuesto.
Depende asimismo de la forma, la geometría y la orientación del tejido con respecto a la radiación.
La absorción de energía de los campos de RF por parte de los tejidos se mide según la tasa específica de absorción (SAR :Specific Absorption Rate) en una masa de tejido dada. La unidad de dicha tasa son los vatios por kg. de masa.Para que se produzcan efectos adversos para la salud en personas expuestas a radiaciones de estas frecuencias son necesarios valores del SAR superiores a 4 w/Kg. Estos niveles de energía se encuentran a decenas de metros de potentes antenas transmisoras de FM ubicadas en altas torres, siendo dichas áreas inaccesibles.La mayor parte de los efectos perjudiciales para la salud que pueden producirse por la exposición a campos de radiofrecuencia en este rango de frecuencias se asocian a calentamiento inducido, cuyo resultado es el aumento de la temperatura de un tejido, o del propio cuerpo superior a 1 ºC.El calentamiento inducido en tejidos corporales puede provocar varias respuestas tanto fisiológicas como termoregulatorias, incluyendo una menor capacidad para realizar tareas tanto físicas como mentales debido al aumento de la temperatura corporal. Se han observado efectos similares en personas sometidas a estrés calorífico, como las que trabajan en ambientes muy calurosos o que padecen estados febriles prolongados.El calentamiento inducido, del mismo modo, puede afectar al desarrollo del feto. Se sabe que para que se puedan producir malformaciones en el nacimiento, es necesario que la temperatura del feto aumente de 2ºC a 3ºC durante horas.El calentamiento inducido por la radiación electromagnética de este rango de frecuencias puede asimismo afectar a la fertilidad en el hombre y favorecer la aparición de opacidades oculares (cataratas).Es importante destacar que en la mayor parte de los estudios relativos a frecuencias superiores a 1 MHz se evaluaron los resultados de una exposición corta en el tiempo a una radiación de alta intensidad, exposición que no suele ocurrir en la vida diaria, en la que quizá la exposición es más larga, pero a una radiación de no tan alta intensidad.
Campos de RF por debajo de 1 MHz. Este tipo de campos no producen calentamiento significativo, sino que inducen corrientes y campos eléctricos en tejidos, los cuales se miden en términos de densidad de corriente en amperios por metro cuadrado.Como se comentó con anterioridad, en el funcionamiento normal y correcto del ser humano, las reacciones químicas envueltas en dicho funcionamiento llevan asociadas unos movimientos de cargas y por tanto unas determinadas corrientes eléctricas. Se calcula que la intensidad de dichas corrientes es de unos 10 mA/m².Para que las corrientes inducidas por los campos de RF de frecuencias inferiores a 1 MHz interfieran con el normal funcionamiento del cuerpo humano, han de ser de al menos 100 mA/m², pudiendo producir para densidades de corriente de ese orden o superior contracciones involuntarias de músculos.Asimismo, se han detectado otros efectos en el cuerpo causados por la exposición a campos de RF de baja intensidad. No obstante, dichos efectos bien no han sido confirmados por laboratorios de investigación, o bien sus consecuencias en la salud son desconocidas. Dichos estudios han concedido (conceden) gran importancia al posible aumento en el riesgo de desarrollar un cáncer al ser expuesto a este tipo de radiaciones.
EFECTOS NO TÉRMICOS DE LOS CAMPOS DE RF
Existe evidencia experimental de efectos de la exposición a radiaciones de RF intensas que no parecen debidos a calentamiento de los tejidos. Algunos de estos efectos, descritos en trabajos experimentales y en estudios epidemiológicos, han sido interpretados por determinados autores como evidencias de que exposiciones prolongadas a campos de RF de baja intensidad son potencialmente nocivas. De entre estos autores destaca J.R.Goldsmith, quien considera que existen datos epidemiológicos que revelan que la exposición a campos de RF de telecomunicación tiene efectos adversos sobre la salud humana. Dichos efectos incluirían cáncer, mutaciones y alteraciones en el desarrollo embrionario.
No obstante hay un grupo numeroso de expertos que no admiten la posibilidad de que los campos de RF, por su forma de interaccionar físicamente con la materia orgánica, provoquen algún tipo de respuesta biológica que no sea de origen térmico.
A continuación se recoge un resumen de estudios realizados en torno a los posibles efectos adversos para la salud derivados de la exposición a ondas de radio :
Estudios epidemiológicos : La evidencia epidemiológica actual indica que la existencia de una posible relación entre exposición a RF débiles y riesgo incrementado de cáncer, no está avalada por datos consistentes
Autor
Condición
Exposición RF
Resultados
Szmigielski
Personal militar expuesto a RF
RF de radares
Tasas altas de leucemia y linfoma
Hocking
Proximidad a torres de TV
Calculada. No mediciones
Alta incidencia de leucemia en adultos y niños. No asociación con otros cánceres.
Dolk
Proximidad a una torre de FM-TV
No mediciones
Cáncer de piel y leucemia en adultos en radio de 2 km. No otros cánceres.
Dolk
Proximidad a veinte torres de FM-TV
No mediciones
No asociación cáncer-distancia a las antenas
Estudios experimentales :
Efectos genotóxicos y efectos cancerígenos : En general, los datos de que se dispone en la actualidad indican que, por debajo de los niveles a que se dan efectos térmicos, las RF no generan respuestas mutagénicas y no influyen en la iniciación de cánceres. Se adjunta a continuación un cuadro resumen de algunos estudios de genotoxicidad (daño en el material genético) :
Autor
Condición
Exposición RF
Resultados
Lai & Singh
Ratas, in vivo
2.4 GHz2.5 0.6-1.2 w/kgalta intensidad4h exposición
Daño genético. Rotura de bandas ADN en células nerviosas
Mayalpa
Ratas, in vivo
Intento de réplica de condiciones de Lai & Singh
No detectados efectos en ADN de células nerviosas.
Cain
Cultivos de células fibroblásticas
2.45 GHz1-12.5 w/kg
No detectados efectos genotóxicos.
Maes
Cultivos de células sanguíneas humanas
954 MHz1.5 w/kg
Potencia el daño genético provocado por un cancerígeno químico
Scarfi
Cultivos de leucocitos
90 GHz70 w/kg
Provoca daño genético. Potencia genotoxicidad de un cancerígeno químico.
UNEP WHOIRPA
Estudios in vitro(revisión)
RF a diferentes frecuencias e intensidades
No daño en ADN o estructuras cromosómicas excepto para RF capaces de elevar la temperatura del cultivo.
Verschaeve & Maes
Estudios in vitro o in vivo(revisión)
RF a diferentes frecuencias e intensidades
No daño en ADN o estructuras cromosómicas excepto para RF capaces de elevar la temperatura del sistema biológico.
Brusick
Estudios in vitro o in vivo(revisión)
RF a diferentes frecuencias e intensidades
Las RF no son mutagénicas. Efectos genotóxicos solo para RF que generan hipertermia ; sin embargo no pueden descartarse posibles efectos sutiles, indirectos, no térmicos.
Efectos sobre el sistema nervioso : Pocos estudios de los realizados hasta el momento han mostrado indicios de posibles efectos no térmicos a nivel de sistema nervioso. En general, las consecuencias que los efectos observados (cambios en el encefalograma o en la actividad colinérgica de animales) pudieran tener sobre la salud, no puede ser determinada hasta que los resultados sean replicados y las investigaciones sean ampliadas para proporcionar datos más completos.
Autor
Condición
Exposición
Resultados
UNEP/WHO/IRPA
Estudios in vivo(revisión)
RF a diferentes frecuencias e intensidades
No cambios en barrera hematoencefálica a dosis “subtérmicas”
UNEP/WHO/IRPA
Gatos y conejos
RF moduladas en amplitud
alteraciones en el encefalograma.
NeubauerSalford
Ratas
915 MHz-2.45 GHz
Incremento en permeabilidad de barrera hematoencefálica a SAR 0.016 w/kg o superiores.
Lai
Ratas
2.7 GHz (pulsos de 2us)0.6 w/kg
Alteraciones en actividad colinérgica del cerebro
Barrera hematoencefálica : Complejo neurovascular que constituye un filtro capaz de regular el paso selectivo de moléculas desde la sangre hacia el cerebro. Mantiene el equilibrio fisiológico del medio en que ha de funcionar el cerebro.
Otros estudios : Trabajos recientes han investigado un conjunto de dolencias o molestias que incluyen dolores de cabeza, insomnio o cambios en el encefalograma, en personas expuestas a campos de RF.
CÁNCER Y EXPOSICIÓN A CAMPOS DE RF
Según los datos y experimentos que se han realizado hasta la actualidad, no está ni mucho menos demostrado que la exposición de un sujeto a campos de radiofrecuencias aumente el riesgo en el mismo de desarrollar algún tipo de cáncer.
Un reciente estudio en el cual se ubicaban ratones alterados genéticamente en las proximidades de un transmisor de RF (similar a los empleados en comunicaciones móviles), encontró que la probabilidad de desarrollar un cáncer era superior en aquellos ratones sometidos a los campos de RF.
Asimismo, varios estudios epidemiológicos, han sugerido algún tipo de relación entre la exposición a campos de RF y el desarrollo de cánceres y tumores. No obstante, dichos estudios parecen no aportar la suficiente información como para evaluar el verdadero riesgo de desarrollo de cánceres en seres humanos debido a la exposición a campos de RF.
En realidad los resultados obtenidos por distintos estudios llegan a ser inconsistentes, pudiendo ser una explicación de dicha inconsistencia el hecho de que resultan ser estudios muy diferentes en cuanto a diseño, ejecución e interpretación de los resultados obtenidos.
En otro estudio de esta índole, se ha comprobado como la exposición a campos de RF de baja intensidad (intensidad insuficiente para producir calentamiento (efecto no térmico)), de gatos y conejos, altera la actividad cerebral de los mismos, pues modifica la movilidad el ion de calcio. Este efecto también se ha visto en tejidos aislados y células.
Otros estudios han sugerido que los campos de RF alteran el ritmo de proliferación de células, que cambian la actividad enzimática e incluso que afectan al ADN de las células.
No obstante y de nuevo cabe comentar que ni los efectos encontrados, ni sus implicaciones sobre la salud humana son lo suficientemente conocidos.
Autor
Condición
Exposición RF
Resultados
Szmigielski
Ratones tratados con dosis subcancerígenas de un cancerígeno químico
2.1 GHz4-5 w/kg.
En tratados con RF se triplicó la frecuencia con tumores de piel.
Salford
Ratas inyectadas con células de tumor cerebral
915 MHz
No incidencia en la progresión de tumores cerebrales.
Sarkar
Ratones
2.2 GHz2.3 10 w/m22.4 (1.18 w/kg.)
Alteraciones del material genético en cerebro y testículos.
Liddle
Ratones
2.5 GHz,2-6.8 w/kg1 h/dia, 5 dias/sem.Toda la vida
No indicios de incidencia de cáncer. Los expuestos a 6.8w/kg murieron antes. Posible efecto térmico.
Repacholi
Ratones modificados genéticamente ; proclives a desarrollar linfoma.
RF intensas ; señal modulada simulando telefonía móvil ;1 h/día, intermitentemente durante 18 meses
Incremento de incidencia de linfoma. No incremento de otros tipos de cáncer.
ChouGuy
Ratas
2.6 GHz7. w/kg8. 2-27 meses
Lesiones malignas aparecen antes y son frecuentes. Los resultados pueden no ser de relevancia biológica según los autores.
Wu
Ratones tratados con cancerígeno específico de cáncer de colon
2.9 GHz10 mw/cm2 durante 5 meses
No incremento de cáncer de colon en comparación con controles no expuestos de a RF
Toler
Ratones proclives a desarrollo de cáncer de mama
Pulsos a 435 MHz1 mw/cm2 durante 21 meses
No incremento de cáncer de mama en comparación con controles no expuestos a RF
Frie
Ratones proclives a desarrollo de cáncer de mama
2.10 GHz0.11 w/kg20 h/día, 18 meses
No incremento de tumores mamarios u otros tipos de cáncer en comparación con controles no expuestos a RF
Imaida
Ratas tratadas con cancerígeno hepático
929 MHz0.6-0.9 w/kg1 :30 h/día 6 semanas
No incremento de incidencia de tumores hepáticos en comparación con controles expuestos solo al cancerígeno químico
VALORES A LOS QUE ESTAMOS SOMETIDOS
Como se comentó con anterioridad, hay dos fuentes de campos de RF, las naturales y las artificiales.
Fuentes Naturales : Las densidades de potencia a las que el ser humano se ve expuesto debido a estas fuentes son muy bajas, teniendo únicamente algo de relevancia el sol, cuya densidad de potencia (de RF) en la superficie es inferior a 0.01 mw/m².
Fuentes Artificiales : Van a ser las causantes de la inmensa mayoría de campos de RF a los que se ve sometido el hombre. Distinguiremos las siguientes situaciones :
Comunidad : La mayoría de los campos de RF encontrados en este entorno están debidos a transmisiones de TV y de radio comerciales y a otros equipos de telecomunicación, como pueden ser los propios de la telefonía móvil. Un estudio llevado a cabo en EEUU encontró que en las grandes ciudades, el nivel medio de radiación de RF está en torno a los 50 uw/m², y que el 1% de la población de dichas ciudades se encuentra expuesta a radiaciones de RF superiores a 10 mw/m².
Casa : Las fuentes de RF que se encuentran en el domicilio incluyen hornos de microondas, teléfonos móviles, alarmas, pantallas y equipos de recepción de TV. Los microondas, que pudieran ser fuente de altos niveles de RF están sometidos a standards que limitan las pérdidas de los mismos. Así, el nivel medio encontrado en este entorno no supera las decenas de uw/m².
Lugar de trabajo : Hay un gran número de procesos industriales que emplean campos de RF tales como calentadores dieléctricos empleados en la laminación de madera y el sellado de plásticos, calentadores industriales de inducción y hornos de microondas, equipos de diatermia en medicina, para tratar el dolor y la inflamación en tejidos corporales, o equipos electro-quirúrgicos para cortar o soldar tejidos. Dichos campos pueden sobrepasar las decenas de w/m², con lo que dichos niveles de exposición han de ser regulados tanto a nivel nacional como internacional.
Ente los standards y regulaciones de seguridad de exposición a radiaciones, los más difundidos son los del Institute of Electrical and Electronics Engineers and American National Standards Institute (IEEE/ANSI) y los de la International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection (ICNIRP).
Como se ha comentado, los límites pueden venir expresados en dos tipos de unidades. Cuando interesa describir la potencia de la radiación en el aire, sin atender a su interacción con un cuerpo expuesto a la señal, se emplea la densidad de potencia (S), que se define como potencia por unidad de superficie perpendicular a la dirección de propagación de la onda electromagnética. Si, por el contrario, el interés de la medida radica en valorar la forma en que la energía de una radiación es absorbida por un cuerpo dado, se calcula la tasa de absorción específica (SAR). La SAR es la derivada en el tiempo del incremento de energía (dW) absorbida por una masa diferencial (dm) contenida en un volumen diferencial (dV) y que tiene una determinada densidad. El valor de la SAR es, por tanto, dependiente, entre otros parámetros, del valor de la densidad de corriente inducida por la radiación en el tejido (A/m²), de la densidad del tejido (kg/m³) y de la conductividad del tejido (S/m).
A continuación se recoge un resumen de niveles de referencia (NR) y restricciones básicas (RB) para exposiciones a RF (ICNIRP Guidelines,1998).
Densidad de potencia (w/m²)
Frecuencia (MHz)
Público
Ocupacional
400-2000
f/200 (NR)
f/40 (NR)
2000-300000
10 (NR)
50 (NR)
10000-300000
10 (RB)
50 (RB)
SAR w/kg(Entre 0.1 y 10000 MHz)
Localización
Público
Ocupacional
Cuerpo completo
0.08 (RB)
0.4 (RB)
Cabeza y tronco
2 (RB)
10 (RB)
Miembros
4 (RB)
20 (RB)
Notas a las restricciones básicas(RB) : Las RB son restricciones en los niveles de exposición basadas en efectos sobre la salud bien establecidos. Para asegurar una protección contra tales efectos, los valores correspondientes no deben ser rebasados.
Todos los valores SAR han de ser promediados sobre cualquier periodo de 6 minutos.
Valores SAR para cabeza + tronco y para miembros, absorbidos por 10 gramos de tejido contiguo.
Las densidades de potencia han de ser promediadas sobre cualquier área de 20 cm² de superficie expuesta y para periodos de minutos (siendo f la frecuencia en GHz), para compensar la reducción en la penetración al incrementar la frecuencia.
Las densidades de potencia máximas, promediadas sobre 1 cm², no deben exceder en más de 20 veces los valores de la tabla.
Notas a los Niveles de Referencia (NR) de exposición : Los valores de NR se basan en las RB y se han obtenido a partir de modelos matemáticos y de extrapolaciones de resultados experimentales. Los NR se proporcionan para ser comparados con valores medidos en el ambiente. Aquellas condiciones que no sobrepasen los niveles de referencia cumplirán con seguridad las restricciones básicas. Mediciones que den valores superiores a los NR no implican necesariamente que las RB hayan sido sobrepasadas, pero sí aconsejan análisis más detallados para garantizar el cumplimiento de las restricciones.
Para frecuencias inferiores a 10000 MHz los valores han de ser promediados sobre cualquier periodo de 6 minutos. Para frecuencias superiores, los promedios serán sobre periodos de minutos (siendo f la frecuencia en GHz).
Para frecuencias superiores a los 10 MHz se propone que el valor de pico de densidad de potencia, promediado sobre la anchura del pulso, no supere en 1000 veces los valores dados.
Como se ha comentado, hay fuentes tanto naturales como artificiales que generan energía electromagnética en forma de ondas electromagnéticas. Dichas ondas consisten en campos eléctricos y magnéticos de carácter oscilante, que interactúan con sistemas biológicos como células, plantas, animales o seres humanos.Según su frecuencia y energía, las ondas electromagnéticas admiten la siguiente clasificación a efectos biológicos : radiaciones ionizantes y radiaciones no ionizantes.
Radiaciones ionizantes : Se trata de ondas electromagnéticas de muy alta frecuencia (sobre los 2400 millones de MHz), que tienen la suficiente energía como para producir ionización (creación de partes eléctricamente cargadas, una positiva y una negativa), rompiendo los enlaces atómicos que mantienen a las moléculas unidas en las células.
Radiaciones no ionizantes : Se trata de ondas electromagnéticas de menor frecuencia que las ionizantes, que no tienen la suficiente energía como para romper los enlaces atómicos. En esta se incluyen la radiación ultravioleta, el visible, la radiación infrarroja, la radiofrecuencia y los campos de microondas, campos de ELF (extremely Low Frequency), así como los campos eléctricos y magnéticos estáticos.
Cabe decir que las radiaciones no ionizantes, aunque se trate de radiaciones de muy alta energía, jamás podrán causar ionización en un sistema biológico. No obstante, pueden producir otros efectos biológicos, por ejemplo, mediante el calentamiento y la consiguiente alteración de reacciones químicas, o induciendo corrientes eléctricas en células.Las ondas electromagnéticas pueden producir efectos biológicos que pueden a veces pero no siempre desembocar en efectos adversos para la salud. Es importante comprender la diferencia entre estos dos :
Un efecto biológico ocurre cuando la exposición a ondas electromagnéticas causa un cambio fisiológico detectable en un sistema biológico.
Un efecto adverso para la salud ocurre cuando el efecto biológico se sale del rango normal del cuerpo para poder ser compensado, y se deriva en algún tipo de detrimento de la salud.
Algunos efectos biológicos pueden ser inocuos, como por ejemplo la reacción del cuerpo incrementando el flujo sanguíneo en la piel como respuesta a un ligero calentamiento del cuerpo debido a la radiación solar. Algunos efectos pueden ser ventajosos, como la ayuda en la producción de vitamina D en el cuerpo humano. No obstante, algunos efectos biológicos desembocan en efectos adversos para la salud, como pudiera ser en este caso el cáncer de piel.
Volviendo al tema de la influencia de los campos electromagnéticos en los sistemas biológicos, esta puede tener distintos efectos biológicos que pudieran desembocar en distintos efectos perjudiciales para la salud :
Campos de RF (Radiofrecuencia) por encima de 1MHz causan principalmente calentamiento mediante el movimiento de iones y moléculas de agua por el medio en el que están. Incluso niveles muy bajos de radiación de este tipo producen un pequeño aumento de la temperatura local de la parte del cuerpo sometida a dicha radiación, pero este calentamiento es compensado por los procesos termo-regulatorios normales del cuerpo humano, sin que el individuo llegue apenas a notar dicho aumento de temperatura.
Campos de RF por debajo de 1MHz principalmente inducen cargas eléctricas y corrientes que pueden estimular células en individuos como nervios o músculos. Las corrientes eléctricas existen de forma natural en el cuerpo humano, como parte de las reacciones químicas propias del cuerpo humano. Si estos campos de RF inducen corrientes que exceden de forma significante el nivel normal de actividad eléctrica del cuerpo, existe la posibilidad de sufrir un detrimento en la salud.
Aparte de las radiaciones de RF, se tienen los siguientes campos de menor frecuencia, que si bien no son el objeto del estudio, puede ser interesante su efecto sobre sistemas biológicos :
Campos eléctricos de ELF (Extra Low Frequency) : Existen en presencia de carga eléctrica, y con independencia de si hay corriente o no. Apenas penetran en el cuerpo humano. Algunos estudios han sugerido una relación entre este tipo de campos con el cáncer en niños y otras enfermedades, aunque otros estudios lo niegan.
Campos magnéticos de ELF : Existen siempre que haya una corriente eléctrica. Penetran en el cuerpo humano sin apenas atenuación. Algunos estudios epidemiológicos lo han asociado con el cáncer, especialmente en niños, aunque otros niegan dicha influencia. Por ello, y al igual que con los campos eléctricos de ELF, se están realizando investigaciones en la actualidad para determinar el grado de influencia sobre sistemas celulares.
EFECTO DE LOS CAMPOS DE RF SOBRE LA SALUD
Como se ha comentado con anterioridad, hoy en día las fuentes de campos de RF son innumerables y muy variadas dentro del entorno en el que nos movemos. Entre las mismas, se pueden destacar las siguientes, como las más comunes : monitores y pantallas (3-30 kHz), aparatos de radio de AM (30 kHz - 3 MHz), calentadores industriales por inducción (0.3 - 3 MHz), termoselladores, aparatos para diatermia quirúrgica (3 - 30 MHz), aparatos de radio de FM (30 - 300 MHz), teléfonos móviles, receptores de TV, hornos de microondas (0.3 - 3 GHz), aparatos de radar, dispositivos de enlace por satélite, sistemas de comunicaciones por microondas (3 - 30 GHz) y radiaciones solares (3 - 300 GHz).
Distingamos tres situaciones :
Campos de RF por encima de los 10 GHz. Estas radiaciones son absorbidas por la superficie de la piel y es muy poca la energía que llega a tejidos interiores.La exposición a estos campos de RF por encima de 10 GHz se mide fundamentalmente en términos de la intensidad de campo, medida como densidad de potencia en vatios por metro cuadrado (milivatios e incluso microvatios por metro cuadrado para campos más débiles).Para que a estas frecuencias tan elevadas dentro de la radiofrecuencia se produzcan efectos perjudiciales para la salud, como cataratas en el ojo o quemaduras cutáneas, se requieren densidades de potencia superiores a 1000 w/m². Dichas densidades de potencia tan elevadas no existen el un entorno propio de la vida diaria, sino que se suelen dar por ejemplo en las proximidades de radares muy potentes, zonas en las que está prohibida la presencia humana.
Campos de RF entre 1MHz y 10 GHz. Estas radiaciones, al contrario de lo que ocurre con las de frecuencia superior a 10 GHz, penetran en los tejidos expuestos, y producen un calentamiento de los mismos debido a la absorción energética de la señal. La profundidad de penetración en el tejido depende de la frecuencia del campo y crece conforme decrece la frecuencia de la radiación. Dicha profundidad de penetración depende asimismo de la propiedades del tejido :
Depende de la composición dieléctrica del tejido en cuestión. Por ejemplo, los huesos, con menor contenido en agua, absorben menor parte de la energía que los músculos.
Depende del tamaño del tejido en relación a la longitud de onda de la radiación a la que es expuesto.
Depende asimismo de la forma, la geometría y la orientación del tejido con respecto a la radiación.
La absorción de energía de los campos de RF por parte de los tejidos se mide según la tasa específica de absorción (SAR :Specific Absorption Rate) en una masa de tejido dada. La unidad de dicha tasa son los vatios por kg. de masa.Para que se produzcan efectos adversos para la salud en personas expuestas a radiaciones de estas frecuencias son necesarios valores del SAR superiores a 4 w/Kg. Estos niveles de energía se encuentran a decenas de metros de potentes antenas transmisoras de FM ubicadas en altas torres, siendo dichas áreas inaccesibles.La mayor parte de los efectos perjudiciales para la salud que pueden producirse por la exposición a campos de radiofrecuencia en este rango de frecuencias se asocian a calentamiento inducido, cuyo resultado es el aumento de la temperatura de un tejido, o del propio cuerpo superior a 1 ºC.El calentamiento inducido en tejidos corporales puede provocar varias respuestas tanto fisiológicas como termoregulatorias, incluyendo una menor capacidad para realizar tareas tanto físicas como mentales debido al aumento de la temperatura corporal. Se han observado efectos similares en personas sometidas a estrés calorífico, como las que trabajan en ambientes muy calurosos o que padecen estados febriles prolongados.El calentamiento inducido, del mismo modo, puede afectar al desarrollo del feto. Se sabe que para que se puedan producir malformaciones en el nacimiento, es necesario que la temperatura del feto aumente de 2ºC a 3ºC durante horas.El calentamiento inducido por la radiación electromagnética de este rango de frecuencias puede asimismo afectar a la fertilidad en el hombre y favorecer la aparición de opacidades oculares (cataratas).Es importante destacar que en la mayor parte de los estudios relativos a frecuencias superiores a 1 MHz se evaluaron los resultados de una exposición corta en el tiempo a una radiación de alta intensidad, exposición que no suele ocurrir en la vida diaria, en la que quizá la exposición es más larga, pero a una radiación de no tan alta intensidad.
Campos de RF por debajo de 1 MHz. Este tipo de campos no producen calentamiento significativo, sino que inducen corrientes y campos eléctricos en tejidos, los cuales se miden en términos de densidad de corriente en amperios por metro cuadrado.Como se comentó con anterioridad, en el funcionamiento normal y correcto del ser humano, las reacciones químicas envueltas en dicho funcionamiento llevan asociadas unos movimientos de cargas y por tanto unas determinadas corrientes eléctricas. Se calcula que la intensidad de dichas corrientes es de unos 10 mA/m².Para que las corrientes inducidas por los campos de RF de frecuencias inferiores a 1 MHz interfieran con el normal funcionamiento del cuerpo humano, han de ser de al menos 100 mA/m², pudiendo producir para densidades de corriente de ese orden o superior contracciones involuntarias de músculos.Asimismo, se han detectado otros efectos en el cuerpo causados por la exposición a campos de RF de baja intensidad. No obstante, dichos efectos bien no han sido confirmados por laboratorios de investigación, o bien sus consecuencias en la salud son desconocidas. Dichos estudios han concedido (conceden) gran importancia al posible aumento en el riesgo de desarrollar un cáncer al ser expuesto a este tipo de radiaciones.
EFECTOS NO TÉRMICOS DE LOS CAMPOS DE RF
Existe evidencia experimental de efectos de la exposición a radiaciones de RF intensas que no parecen debidos a calentamiento de los tejidos. Algunos de estos efectos, descritos en trabajos experimentales y en estudios epidemiológicos, han sido interpretados por determinados autores como evidencias de que exposiciones prolongadas a campos de RF de baja intensidad son potencialmente nocivas. De entre estos autores destaca J.R.Goldsmith, quien considera que existen datos epidemiológicos que revelan que la exposición a campos de RF de telecomunicación tiene efectos adversos sobre la salud humana. Dichos efectos incluirían cáncer, mutaciones y alteraciones en el desarrollo embrionario.
No obstante hay un grupo numeroso de expertos que no admiten la posibilidad de que los campos de RF, por su forma de interaccionar físicamente con la materia orgánica, provoquen algún tipo de respuesta biológica que no sea de origen térmico.
A continuación se recoge un resumen de estudios realizados en torno a los posibles efectos adversos para la salud derivados de la exposición a ondas de radio :
Estudios epidemiológicos : La evidencia epidemiológica actual indica que la existencia de una posible relación entre exposición a RF débiles y riesgo incrementado de cáncer, no está avalada por datos consistentes
Autor
Condición
Exposición RF
Resultados
Szmigielski
Personal militar expuesto a RF
RF de radares
Tasas altas de leucemia y linfoma
Hocking
Proximidad a torres de TV
Calculada. No mediciones
Alta incidencia de leucemia en adultos y niños. No asociación con otros cánceres.
Dolk
Proximidad a una torre de FM-TV
No mediciones
Cáncer de piel y leucemia en adultos en radio de 2 km. No otros cánceres.
Dolk
Proximidad a veinte torres de FM-TV
No mediciones
No asociación cáncer-distancia a las antenas
Estudios experimentales :
Efectos genotóxicos y efectos cancerígenos : En general, los datos de que se dispone en la actualidad indican que, por debajo de los niveles a que se dan efectos térmicos, las RF no generan respuestas mutagénicas y no influyen en la iniciación de cánceres. Se adjunta a continuación un cuadro resumen de algunos estudios de genotoxicidad (daño en el material genético) :
Autor
Condición
Exposición RF
Resultados
Lai & Singh
Ratas, in vivo
2.4 GHz2.5 0.6-1.2 w/kgalta intensidad4h exposición
Daño genético. Rotura de bandas ADN en células nerviosas
Mayalpa
Ratas, in vivo
Intento de réplica de condiciones de Lai & Singh
No detectados efectos en ADN de células nerviosas.
Cain
Cultivos de células fibroblásticas
2.45 GHz1-12.5 w/kg
No detectados efectos genotóxicos.
Maes
Cultivos de células sanguíneas humanas
954 MHz1.5 w/kg
Potencia el daño genético provocado por un cancerígeno químico
Scarfi
Cultivos de leucocitos
90 GHz70 w/kg
Provoca daño genético. Potencia genotoxicidad de un cancerígeno químico.
UNEP WHOIRPA
Estudios in vitro(revisión)
RF a diferentes frecuencias e intensidades
No daño en ADN o estructuras cromosómicas excepto para RF capaces de elevar la temperatura del cultivo.
Verschaeve & Maes
Estudios in vitro o in vivo(revisión)
RF a diferentes frecuencias e intensidades
No daño en ADN o estructuras cromosómicas excepto para RF capaces de elevar la temperatura del sistema biológico.
Brusick
Estudios in vitro o in vivo(revisión)
RF a diferentes frecuencias e intensidades
Las RF no son mutagénicas. Efectos genotóxicos solo para RF que generan hipertermia ; sin embargo no pueden descartarse posibles efectos sutiles, indirectos, no térmicos.
Efectos sobre el sistema nervioso : Pocos estudios de los realizados hasta el momento han mostrado indicios de posibles efectos no térmicos a nivel de sistema nervioso. En general, las consecuencias que los efectos observados (cambios en el encefalograma o en la actividad colinérgica de animales) pudieran tener sobre la salud, no puede ser determinada hasta que los resultados sean replicados y las investigaciones sean ampliadas para proporcionar datos más completos.
Autor
Condición
Exposición
Resultados
UNEP/WHO/IRPA
Estudios in vivo(revisión)
RF a diferentes frecuencias e intensidades
No cambios en barrera hematoencefálica a dosis “subtérmicas”
UNEP/WHO/IRPA
Gatos y conejos
RF moduladas en amplitud
alteraciones en el encefalograma.
NeubauerSalford
Ratas
915 MHz-2.45 GHz
Incremento en permeabilidad de barrera hematoencefálica a SAR 0.016 w/kg o superiores.
Lai
Ratas
2.7 GHz (pulsos de 2us)0.6 w/kg
Alteraciones en actividad colinérgica del cerebro
Barrera hematoencefálica : Complejo neurovascular que constituye un filtro capaz de regular el paso selectivo de moléculas desde la sangre hacia el cerebro. Mantiene el equilibrio fisiológico del medio en que ha de funcionar el cerebro.
Otros estudios : Trabajos recientes han investigado un conjunto de dolencias o molestias que incluyen dolores de cabeza, insomnio o cambios en el encefalograma, en personas expuestas a campos de RF.
CÁNCER Y EXPOSICIÓN A CAMPOS DE RF
Según los datos y experimentos que se han realizado hasta la actualidad, no está ni mucho menos demostrado que la exposición de un sujeto a campos de radiofrecuencias aumente el riesgo en el mismo de desarrollar algún tipo de cáncer.
Un reciente estudio en el cual se ubicaban ratones alterados genéticamente en las proximidades de un transmisor de RF (similar a los empleados en comunicaciones móviles), encontró que la probabilidad de desarrollar un cáncer era superior en aquellos ratones sometidos a los campos de RF.
Asimismo, varios estudios epidemiológicos, han sugerido algún tipo de relación entre la exposición a campos de RF y el desarrollo de cánceres y tumores. No obstante, dichos estudios parecen no aportar la suficiente información como para evaluar el verdadero riesgo de desarrollo de cánceres en seres humanos debido a la exposición a campos de RF.
En realidad los resultados obtenidos por distintos estudios llegan a ser inconsistentes, pudiendo ser una explicación de dicha inconsistencia el hecho de que resultan ser estudios muy diferentes en cuanto a diseño, ejecución e interpretación de los resultados obtenidos.
En otro estudio de esta índole, se ha comprobado como la exposición a campos de RF de baja intensidad (intensidad insuficiente para producir calentamiento (efecto no térmico)), de gatos y conejos, altera la actividad cerebral de los mismos, pues modifica la movilidad el ion de calcio. Este efecto también se ha visto en tejidos aislados y células.
Otros estudios han sugerido que los campos de RF alteran el ritmo de proliferación de células, que cambian la actividad enzimática e incluso que afectan al ADN de las células.
No obstante y de nuevo cabe comentar que ni los efectos encontrados, ni sus implicaciones sobre la salud humana son lo suficientemente conocidos.
Autor
Condición
Exposición RF
Resultados
Szmigielski
Ratones tratados con dosis subcancerígenas de un cancerígeno químico
2.1 GHz4-5 w/kg.
En tratados con RF se triplicó la frecuencia con tumores de piel.
Salford
Ratas inyectadas con células de tumor cerebral
915 MHz
No incidencia en la progresión de tumores cerebrales.
Sarkar
Ratones
2.2 GHz2.3 10 w/m22.4 (1.18 w/kg.)
Alteraciones del material genético en cerebro y testículos.
Liddle
Ratones
2.5 GHz,2-6.8 w/kg1 h/dia, 5 dias/sem.Toda la vida
No indicios de incidencia de cáncer. Los expuestos a 6.8w/kg murieron antes. Posible efecto térmico.
Repacholi
Ratones modificados genéticamente ; proclives a desarrollar linfoma.
RF intensas ; señal modulada simulando telefonía móvil ;1 h/día, intermitentemente durante 18 meses
Incremento de incidencia de linfoma. No incremento de otros tipos de cáncer.
ChouGuy
Ratas
2.6 GHz7. w/kg8. 2-27 meses
Lesiones malignas aparecen antes y son frecuentes. Los resultados pueden no ser de relevancia biológica según los autores.
Wu
Ratones tratados con cancerígeno específico de cáncer de colon
2.9 GHz10 mw/cm2 durante 5 meses
No incremento de cáncer de colon en comparación con controles no expuestos de a RF
Toler
Ratones proclives a desarrollo de cáncer de mama
Pulsos a 435 MHz1 mw/cm2 durante 21 meses
No incremento de cáncer de mama en comparación con controles no expuestos a RF
Frie
Ratones proclives a desarrollo de cáncer de mama
2.10 GHz0.11 w/kg20 h/día, 18 meses
No incremento de tumores mamarios u otros tipos de cáncer en comparación con controles no expuestos a RF
Imaida
Ratas tratadas con cancerígeno hepático
929 MHz0.6-0.9 w/kg1 :30 h/día 6 semanas
No incremento de incidencia de tumores hepáticos en comparación con controles expuestos solo al cancerígeno químico
VALORES A LOS QUE ESTAMOS SOMETIDOS
Como se comentó con anterioridad, hay dos fuentes de campos de RF, las naturales y las artificiales.
Fuentes Naturales : Las densidades de potencia a las que el ser humano se ve expuesto debido a estas fuentes son muy bajas, teniendo únicamente algo de relevancia el sol, cuya densidad de potencia (de RF) en la superficie es inferior a 0.01 mw/m².
Fuentes Artificiales : Van a ser las causantes de la inmensa mayoría de campos de RF a los que se ve sometido el hombre. Distinguiremos las siguientes situaciones :
Comunidad : La mayoría de los campos de RF encontrados en este entorno están debidos a transmisiones de TV y de radio comerciales y a otros equipos de telecomunicación, como pueden ser los propios de la telefonía móvil. Un estudio llevado a cabo en EEUU encontró que en las grandes ciudades, el nivel medio de radiación de RF está en torno a los 50 uw/m², y que el 1% de la población de dichas ciudades se encuentra expuesta a radiaciones de RF superiores a 10 mw/m².
Casa : Las fuentes de RF que se encuentran en el domicilio incluyen hornos de microondas, teléfonos móviles, alarmas, pantallas y equipos de recepción de TV. Los microondas, que pudieran ser fuente de altos niveles de RF están sometidos a standards que limitan las pérdidas de los mismos. Así, el nivel medio encontrado en este entorno no supera las decenas de uw/m².
Lugar de trabajo : Hay un gran número de procesos industriales que emplean campos de RF tales como calentadores dieléctricos empleados en la laminación de madera y el sellado de plásticos, calentadores industriales de inducción y hornos de microondas, equipos de diatermia en medicina, para tratar el dolor y la inflamación en tejidos corporales, o equipos electro-quirúrgicos para cortar o soldar tejidos. Dichos campos pueden sobrepasar las decenas de w/m², con lo que dichos niveles de exposición han de ser regulados tanto a nivel nacional como internacional.
Ente los standards y regulaciones de seguridad de exposición a radiaciones, los más difundidos son los del Institute of Electrical and Electronics Engineers and American National Standards Institute (IEEE/ANSI) y los de la International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection (ICNIRP).
Como se ha comentado, los límites pueden venir expresados en dos tipos de unidades. Cuando interesa describir la potencia de la radiación en el aire, sin atender a su interacción con un cuerpo expuesto a la señal, se emplea la densidad de potencia (S), que se define como potencia por unidad de superficie perpendicular a la dirección de propagación de la onda electromagnética. Si, por el contrario, el interés de la medida radica en valorar la forma en que la energía de una radiación es absorbida por un cuerpo dado, se calcula la tasa de absorción específica (SAR). La SAR es la derivada en el tiempo del incremento de energía (dW) absorbida por una masa diferencial (dm) contenida en un volumen diferencial (dV) y que tiene una determinada densidad. El valor de la SAR es, por tanto, dependiente, entre otros parámetros, del valor de la densidad de corriente inducida por la radiación en el tejido (A/m²), de la densidad del tejido (kg/m³) y de la conductividad del tejido (S/m).
A continuación se recoge un resumen de niveles de referencia (NR) y restricciones básicas (RB) para exposiciones a RF (ICNIRP Guidelines,1998).
Densidad de potencia (w/m²)
Frecuencia (MHz)
Público
Ocupacional
400-2000
f/200 (NR)
f/40 (NR)
2000-300000
10 (NR)
50 (NR)
10000-300000
10 (RB)
50 (RB)
SAR w/kg(Entre 0.1 y 10000 MHz)
Localización
Público
Ocupacional
Cuerpo completo
0.08 (RB)
0.4 (RB)
Cabeza y tronco
2 (RB)
10 (RB)
Miembros
4 (RB)
20 (RB)
Notas a las restricciones básicas(RB) : Las RB son restricciones en los niveles de exposición basadas en efectos sobre la salud bien establecidos. Para asegurar una protección contra tales efectos, los valores correspondientes no deben ser rebasados.
Todos los valores SAR han de ser promediados sobre cualquier periodo de 6 minutos.
Valores SAR para cabeza + tronco y para miembros, absorbidos por 10 gramos de tejido contiguo.
Las densidades de potencia han de ser promediadas sobre cualquier área de 20 cm² de superficie expuesta y para periodos de minutos (siendo f la frecuencia en GHz), para compensar la reducción en la penetración al incrementar la frecuencia.
Las densidades de potencia máximas, promediadas sobre 1 cm², no deben exceder en más de 20 veces los valores de la tabla.
Notas a los Niveles de Referencia (NR) de exposición : Los valores de NR se basan en las RB y se han obtenido a partir de modelos matemáticos y de extrapolaciones de resultados experimentales. Los NR se proporcionan para ser comparados con valores medidos en el ambiente. Aquellas condiciones que no sobrepasen los niveles de referencia cumplirán con seguridad las restricciones básicas. Mediciones que den valores superiores a los NR no implican necesariamente que las RB hayan sido sobrepasadas, pero sí aconsejan análisis más detallados para garantizar el cumplimiento de las restricciones.
Para frecuencias inferiores a 10000 MHz los valores han de ser promediados sobre cualquier periodo de 6 minutos. Para frecuencias superiores, los promedios serán sobre periodos de minutos (siendo f la frecuencia en GHz).
Para frecuencias superiores a los 10 MHz se propone que el valor de pico de densidad de potencia, promediado sobre la anchura del pulso, no supere en 1000 veces los valores dados.
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