SÄHKÖMAGNEETTISTEN KENTTIEN BIOLOGISET VAIKUTUKSET JA TERVEYSRISKIT

Transkriptio

1 Sähkö- ja magneettikentät työpaikoilla , Teknologiakeskus Pripoli SÄHKÖMAGNEETTISTEN KENTTIEN BIOLOGISET VAIKUTUKSET JA TERVEYSRISKIT Kari Jokela Ionisoimattoman säteilyn valvonta Säteilyturvakeskus Värähtelevä SM-kenttä indusoi johtaviin kudoksiin sähkökentän ja sähkövirtoja

2 SM-aallon tunkeutuminen kudoksiin Koko kehon SAR eri taajuuksilla SM-aallon tehotiheys S=10 W/m 2 SAR=P/m (W/kg) P=kehoon absorboitunut RF-teho (W) m= massa (kg)

3 Ulkoisen sähkö (E 0 ) ja magneettikentän (H 0 )kehoon indusoima sähkökenttä kasvaa likimain suoraan verrannollisesti taajuuteen alle 30 MHz taajuuksilla. Kehoon indusoitunut sähkökenttä. E 0 =613 V/m H 0 =1,6 A/m S E =1000 W/m 2 S H =1000 W/m Hz 12, V/m 1, V/m 1 MHz 6,2 V/m 1,8 V/m Kudoksiin muodostuva sähkökenttä vaihtelee ulkoisen sähkö- tai magneettikentän tahdissa ja liikuttelee vapaita ioneja sekä dipolivarauksia dipoli

4 SM-aallon fotonienergia Aallonpituus Energia m ev Huom. Röntgensäteily Ionisaatioraja UV kt (37 o C) ,03 lämpöenergia 1) GSM (900 MHz) 0, ) k=1, (Bolzmannin vakio) SM-kenttien todennetut vaikutukset Kudosten lämpeneminen radiotaajuusalueella (yli 1 o C). Mikroaaltopulssien aiheuttama kuuloilmiö (termoelastinen transientti). Hermosolujen stimuloituminen pienillä taajuuksilla. Magnetofosfeenit ja muut vaikutukset hermosolujen muodostamiin verkkoihin. Kipinäpurkaukset ja läpilyönnit voimakkaassa sähkökentässä. Voimakkaan staattisen magneettikentän aiheuttamat virtaus- ja liikepotentiaalit.

5 Kriteerit todennetulle vaikutukselle Vaikutus haitallinen tai ainakin häiriöllinen Yhteys altistumiseen selvä ja johdonmukainen Uskottava biologis -fysikaalinen mekanismi Havaittu useammassa kuin yhdessä kunnollisessa tutkimuksessa Hermosolu Alle 100 khz:lla sähkökenttä stimuloi hermosoluja ja häiritsee synapsien muodostamien hermoverkkojen toimintaa. Synapsiliitos kahden hermosolun välillä

6 Sydämen ja hermojen stimuloitumiskynnys eri taajuuksilla Magnetofosfeenit Epämääräisiä valoilmiöitä verkkokalvolla alle 100 Hz magneettikentässä Verkkokalvo on osa keskushermostoa, jossa hermosolut muodostavat synapsien välityksellä monimutkaisen hermoverkon. Fosfeenikynnys taajuuden funktiona Sähkökentän vaikutus hermosoluun vahvistuu synapseissa

7 Kipinäpurkaus 400 kv voimalinjan sähkökentässä auto varautuu usean kvjännitteeseen. Kosketus aiheuttaa varauksen purkautumisen. Pientaajuisten kenttien kynnystasoja (Huom. Kudosten sisäisiä kenttiä)

8 Lasten leukemian lisääntyminen voimajohtojen läheisyydessä (Ahlbom ym. 2000). 3 Suhteellinen leukemiavaara (95% luottamusväli) ( ) 1.11 ( ) ( ) 2.00 ( ) 0 <0.1 ut 0.1-<0.2 ut 0.2-<0.4 ut >=0.4 ut Magneettikentän Magneettivuon tiheys voimakkuus Magneettikenttämysteeri Epidemiologiset havainnot lasten leukemian mahdollisesta lisääntymisestä voimajohtojen läheisyydessä eivät kuitenkaan saa tukea eläimillä ja soluilla tehdyistä biologisista tutkimuksista. Ei myöskään ole aavistustakaan siitä millä mekanismilla noin yhden mikroteslan kenttä voisi vaikuttaa kudokseen??

9 Riskimalli 50 Hz magneettikentälle Riski(%) 100 väestö työntekijät 50 lasten leukemia?? fosfeenit hermostimulaatio Vuontiheys (µt) Staattisen magneettikentän vaikutukset Magneettikuvauslaitteen staattinen magneettikenttä on 0,6-3T.

10 Liikepotentiaalit Liikenopeus 1 m/s Crozier ja Liu 2005 EKG ja verenpaine staattisessa magneettikentässä Tenforde et al. 1983

11 Voimakkaan staattisen magneettikentän vaikutusmekanismit 1) Liikkuvaan kehoon indusoituva sähkökenttä ja virta (liikepotentiaalit) 2) Magneettinen voima liikkuviin varauksiin Veressä liikkuvat ionit pakkautuvat verisuonen laitaosiin, mistä aiheutuu poikittainen jännite verisuonen yli (virtauspotentiaalit=hall ilmiö) sekä pieniä verenpaineen muutoksia. 3) Vapaitten radikaaliparien elinaika muuttuu 4) Magnetomekaaninen voima kehon sisäisiin ja ulkoisiin metallikappaleisiin Voimakkaan staattisen magneettikentän vaikutukset (> 1 T) 1) Liikepotentiaalit (> 1T) Fosfeenit Huimaus Pahoinvointi Metallin makua suussa Silmän ja käden koordinaatio? 2) Magneettinen voima liikkuviin varauksiin (> 1T) Rytmihäiriöitä Verenpainemuutoksia Tasapainohäiriöitä 3) Ulkoisten metalliesineiden lennättäminen (projektiili-ilmiö) 4) Kehon sisäisten metalliesineiden liikkuminen 5) Sydäntahdistimien häiriintyminen (>0,5 mt)

12 Lopuksi Uusia tutkimustuloksia SM-kenttien haitallisista vaikutuksista julkaistaan jatkuvasti, mutta toistaiseksi tieteellisesti varmennettuja ovat vain sellaiset vaikutukset, jotka toistuvat eri tutkimuksissa ja jotka perustuvat: kudosten lämpenemiseen ja termoelastisiin transientteihin, hermosolujen ja - verkkojen stimuloitumiseen, voimakkaan sähkökentän aiheuttamiin läpilyönteihin sekä liike ja virtauspotentiaaleihin voimakkaassa staattisessa magneettikentässä.