Exposición a radiaciones
¿Cómo afectan las radiaciones a la salud?
Estamos rodeados de radiaciones electromagnéticas. Desde la aparición de los seres vivos en el planeta, estos han evolucionado y se han acondicionado a las radiaciones electromagnéticas terrestres (geomagnetismo) y cósmicas.
La aparición de la industria eléctrica ha presentado, como subproducto, los campos eléctricos, magnéticos y electromagnéticos, estos de origen artificial y dado que la industria eléctrica y su infraestructura se desarrolla con abrumadora rapidez, los organismos biológicos no se pueden adaptar con igual velocidad al rápido desarrollo de esta industria. Por este motivo y en aras de proteger al ser humano y su entorno organizaciones internacionales desde finales de la década de los setenta, se han dado a la tarea de investigar los efectos de los campos electromagnéticos sobre seres vivos.
Las radiaciones se clasifican en dos grandes grupos: Radiaciones ionizantes y no ionizantes. La diferencia entre ellas estriba en su capacidad (asociada a su energía) de ionizar moléculas. Nuestro organismo está compuesto primordialmente por agua y por moléculas orgánicas (basadas en carbono) tales como carbohidratos, lípidos, proteínas, ácidos nucleicos, etc.
Cuando se irradia una molécula de agua o una molécula basada en átomos de carbono, ocurre la excitación de los enlaces, incrementando su nivel energético y por lo tanto generando calor (este es el mecanismo por medio del cual se calienta la comida en los microondas), si la energía es lo suficientemente alta se puede escindir el enlace carbono-carbono generando radicales libres. La energía es directamente proporcional a la frecuencia de la onda e inversamente proporcional a la longitud de onda. Por lo tanto mientras menor sea la longitud de onda mayor será la energía.
En la siguiente imagen se puede observar el espectro electromagnético, el tipo de radiación y las energías asociadas a cada una.
Las radiaciones ionizantes pueden actuar de manera directa sobre moléculas biológicas como el ADN produciendo cambios en su estructura o de manera indirecta a través de la lisis del agua, lo cual genera radicales libres y estos a su vez actúan sobre las moléculas orgánicas. Los organismos tienen la capacidad de reparar los daños causados por los radicales libres, sin embargo la continua exposición incrementa la probabilidad que las reparaciones sean defectuosas. Esto puede conducir a diferentes cambios, desde mutaciones no letales hasta patologías letales incluyendo el cáncer.
En las siguientes imágenes se puede observar la escisión de una molécula orgánica y los efectos en el material biológico.
La radiación solar es una mezcla de radiaciones de diferentes frecuencias. La fracción de luz ultravioleta es la más perjudicial sobre la piel del humano.
En la siguiente imagen se muestra la penetración de la luz ultravioleta en la piel del humano.
La región del espectro electromagnético asociado a radiaciones no ionizantes es muy amplio, dentro del cual se tiene:
Frecuencias extremadamente bajas (FEB): Ondas que están entre los 1 Hz y 300 Hz; se cuentan dentro de estas las instalaciones de transporte y distribución de energía eléctrica que actúan a 60 Hz para nuestro país. Los campos electromagnéticos (CEM) más significativos son debidos a tendidos de alta tensión y subestaciones eléctricas (S/E), estas constituyen los nodos del sistema de transporte. En las S/E los CEM más intensos son generados por líneas entrantes y salientes.
Radiofrecuencias (RF): Frecuencias comprendidas entre 3 kHz a 300 MHz, e incluyen las radiocomunicaciones en AM y FM.
Microondas (MO): Frecuencias superiores a 300 MHz hasta 300 GHz, son producidas por telefonía móvil, hornos microondas, radares y sistemas de comunicación; la telefonía móvil o celular actualmente emplea bandas entre 800 MHz a 1.900 MHz (Microondas), con transmisión directa. Los elementos básicos de este sistema son dos: el terminal o teléfono móvil y la estación base. Para los terminales la potencia varía entre 0.6 W a 2 W.
Contaminación Electromagnética: Se refiere a todas aquellas radiaciones electromagnéticas que resultan como subproducto en el funcionamiento de equipos eléctricos, sean caseros (electrodomésticos), de telecomunicaciones, o industriales.
En lo que respecta a las radiaciones no ionizantes existe cierta evidencia científica que sugiere algunos efectos adversos para la salud de las radiaciones “no ionizantes” de alta frecuencia, que producen una elevación de la temperatura de órganos y tejidos (efectos térmicos). También existen evidencias que sugieren que las radiaciones electromagnéticas “no ionizantes” de baja frecuencia, no alcanzan a producir efectos térmicos pero inducen corrientes a nivel muscular; pues además se encuentran otros efectos biológicos menos probados, tales como el desarrollo de diversos tipos de cáncer y alteraciones en el sistema nervioso central.
La OMS define salud como un estado de bienestar físico, mental y social, y no sólo como ausencia de enfermedad o trastorno, por eso es necesario hacer una distinción entre los conceptos: interacción o interferencia, percepción, efecto biológico, lesión y riesgo. Cuando una entidad biológica se expone a un CEM, se produce una interacción entre la potencia del campo, la corriente eléctrica inducida y las cargas del tejido corporal. El efecto biológico es la respuesta fisiológica a esa interacción, que puede o no ser perceptible por el organismo expuesto. El efecto biológico no tiene que ser necesariamente una lesión. Se produce una lesión cuando el efecto biológico supera las propiedades biológicas de compensación del organismo. El riesgo es una probabilidad latente de que se produzca una lesión. Los efectos producidos por exposición a CEM desde el punto de vista clínico se pueden clasificar en agudos y crónicos (2). Los efectos agudos se relacionan con efectos inmediatos y objetivos, y los crónicos no son ni inmediatos ni objetivos, se pueden denominar a largo plazo; además se pueden clasificar como nocivos y benéficos estando estos últimos en el campo de la magnetoterapia.
Las ondas electromagnéticas interactúan entre sí y dado que los seres vivos somos cuerpos eminentemente electromagnéticos, interactuamos con el espectro electromagnético que nos rodea y se producen fenómenos de absorción, transmisión y emisión de energía, con cambios de estado en niveles energéticos de las moléculas.
La interacción del material biológico con una emisión electromagnética depende en principio de la frecuencia de la emisión, o sea de la cantidad de energía que este absorbe. Los CEM inducen la formación de momentos de fuerza sobre las moléculas que pueden ocasionar el desplazamiento de iones situados en posiciones sin perturbación, vibraciones en cargas unidas y la rotación de moléculas bipolares, como las del agua. Estos mecanismos son incapaces de ocasionar efectos observables tras la exposición a CEM de bajo nivel, dado que quedan superpuestos a agitación térmica aleatoria. Además, el tiempo de respuesta debe ser lo suficientemente rápido para permitir que la respuesta se produzca durante el periodo de tiempo de la interacción. Ambas consideraciones implican que debe existir un valor umbral (dosis), por debajo del cual no existe respuesta apreciable y una frecuencia límite por encima de la cual no se advierte respuesta. Por debajo de los 100 kHz el principal mecanismo de interacción es la inducción de corrientes en tejidos. El CE induce una carga superficial sobre un cuerpo conductor expuesto, la cual produce una corriente dentro del mismo. La magnitud de la corriente inducida depende de muchos factores: tamaño, forma, composición interna, distancia, configuración del campo. Otro fenómeno recientemente propuesto es el de resonancia estocástica, la cual está relacionada con la recepción, transducción y amplificación de la señal impuesta a las membranas por los campos magnéticos de FEB.
Una de las cuestiones más delicadas al momento de valorar los efectos de los CEM tiene que ver con la definición de dosis. En términos fisiológicos, una dosis es una cantidad de un agente o producto que se recibe en un tiempo determinado. Esto está bien definido para algunas sustancias químicas, con los CEM no es tan simple y plantea uno de los principales problemas, ya que actualmente no se conoce con certeza qué aspecto del CEM al que se está sometido, es el más importante a la hora de producir un efecto sobre la salud o la integridad de un ser vivo.
La tasa a la cual la dosis es entregada o absorbida se llama tasa de dosis. En el campo de la biología de las RNI (radiaciones no ionizantes), la dosis es definida en términos de energía y la tasa de dosis se define en términos de potencia. Sabiendo esto la TAE (tasa de absorción especifica), determina la cantidad de energía absorbida por el organismo, y se expresa en W/Kg. Un parámetro igualmente importante es la densidad de potencia (S) incidente en una superficie, que se da en W/m². Además de esto la densidad de potencia de un CEM se refiere al producto entre las componentes del campo eléctrico y magnético
W (W / m²) = Ε (V / m) X H (A / m)
En realidad no se sabe qué aspecto tiene más impacto: si es el nivel medio de exposición diario, si sólo son importantes las exposiciones por encima de cierto valor umbral o sí, por el contrario, lo que hay que tener en cuenta es el número de veces que se entra y se sale de un campo electromagnético dado.
Otra dificultad añadida, que complica más el panorama, tiene que ver con que no existe ninguna seguridad de que intensidades más altas de CEM produzcan efectos más perjudiciales que intensidades más bajas. Por lo anterior, la dosimetría es uno de los elementos más importantes para cualquier estudio científico.
Efectos biológicos de las radiaciones no ionizantes:
Varios estudios experimentales muestran que las radiaciones no ionizantes pueden tener efectos sobre el material genético (clastogénicos), ya sea directamente o sirviendo como un cofactor de agentes químicos de reconocida capacidad cancerígena.
Otro mecanismo es la inducción de proteínas de choque térmico, las cuales proveen respuestas e interacciones que permiten a las células cancerosas evadir los ataques del sistema inmune y de agentes farmacológicos.
Los efectos biológicos producidos en los seres vivos por CEM no ionizantes, dependen de la respuesta fisiológica a la cantidad de energía absorbida por los organismos. La respuesta de un sistema biológico a la interacción con un CEM depende de las propiedades intrínsecas del sistema, de las características del CEM (frecuencia y potencia radiante) y de las condiciones del medio donde se produce la interacción.
En una primera clasificación de estos efectos se describen dos tipos: (a) efectos térmicos y, (b) efectos no térmicos, los cuales incluyen cambios en la producción de melatonina, ferritina, ornitín descarboxilasa y poliaminas relacionadas, proteínas de choque térmico (HSP), mastocitos e histamina, alteraciones en la membrana celular, aumento de permeabilidad de la barrera hematoencefálica, cambios endocrinos, mutagenicidad e imprinting.
Los efectos tratados aquí corresponden a resultados de estudios por exposición a REM, divididos en dos grupos:
(A) a frecuencias extremadamente bajas (FEB)
(B) a radiofrecuencias (RF) y a microondas (MO). Cada grupo presenta tres clases de estudios: in vitro, in vivo y epidemiológicos, aunque también se han realizado estudios por simulaciones y modelos de laboratorio.
Estudios realizados con CEM de frecuencias extremadamente bajas.
Estudios en la célula: La ausencia de mutaciones del material genético en el núcleo de las células, la naturaleza dispersa y el bajo rango de efectos notorios a altos niveles de exposición, son todos factores a favor de la conclusión de ausencia de potencial cancerígeno de los CEM FEB.
Estudios en animales: En diferentes estudios realizados en EEUU y en el Japón con roedores expuestos a altas intensidades de CM propusieron que no hay una relación clara entre la exposición a CM y cáncer. Lamborso en 1996 encontró en roedores inhibición de la secreción de la melatonina y ya que esta es un marcador del ritmo circadiano, este puede verse alterado por exposición a CEM FEB.
Estudios de laboratorio relacionados con el cáncer: Se han llevado a cabo numerosos estudios sobre diferentes sistemas biológicos con el objeto de valorar experimentalmente la supuesta carcinogenecidad de las exposiciones a CEM FEB: No existe evidencia de que los CEM FEB puedan ocasionar alteraciones en la estructura del ADN y que estos ocasionen cáncer de mama en animales. Por tanto, es improbable que dichos campos actúen como indicadores del proceso de transformación neoplásica. Si estos campos resultasen ser cancerígenos, actuarían más bien como promotores, acelerando el crecimiento de las células que hubieran sufrido daño genético anterior.
La US Enviromental Agency (1997) ha descubierto que la melatonina puede inhibir el crecimiento de las células MCF-7 en cultivo y que con 1,2 μT a 60 Hz puede bloquear completamente la acción oncostática.
Epidemiología del cáncer: Desde 1979 a través de los estudios de Wertheimer y Leeper, que detectaron una excesiva mortalidad de cáncer en niños que vivían en hogares expuestos a CM supuestamente altos, se sospechaba que la exposición débil a CM FEB podría ser importante en el origen del cáncer.
La mayor parte de los estudios se han centrado en demostrar el impacto de las líneas de alta tensión y los CEM sobre la salud de las personas. La búsqueda de la relación entre el cáncer en niños o leucemia linfoblástica y la presencia de líneas de alta tensión o subestaciones, en cercanía de las viviendas ha sido un factor determinante en las investigaciones. Pero todos llegan a resultados contradictorios, no se ha encontrado una correlación estadística entre la incidencia de leucemia y las líneas de alta tensión.
Los efectos de los CM sobre los tejidos vivos, son de tipo electrodinámico donde la fuerza de interacción con las cargas móviles responde a las leyes de Maxwell. Estos efectos consisten en la orientación de las grandes moléculas hacia una configuración de mínima energía. Los CM inducen tensiones y corrientes en los tejidos según las leyes de Faraday y Lenz, siendo precisamente la densidad de corriente inducida el parámetro que caracteriza los principales efectos sobre los tejidos vivos.
En cuanto al CE se pueden producir calentamiento de los tejidos por efecto Joule, el cual es directamente proporcional al cuadrado del campo y a la conductividad del medio. Dado que la hemoglobina (Hb) y la mioglobina (Mb) son células paramagnéticas los campos magnéticos podrían influir en su comportamiento y en las reacciones bioquímicas con participación de los radicales libres. El CE también puede producir el efecto llamado electroforesis, que es el movimiento de partículas cargadas, iones inorgánicos o células vivas, en una solución, y teniendo en cuenta que la importancia del campo bioeléctrico se manifiesta equilibrando la tendencia a la difusión. La magnitud de este campo puede afectar la velocidad de estas partículas y producir efectos en el metabolismo. Los CEM pueden inducir corrientes en el cuerpo que dependen de la intensidad y de la frecuencia del campo, las mayores sensibilidades al campo se dan en frecuencias entre 10 Hz y 500 Hz, a partir de 1 KHz va disminuyendo la sensibilidad en términos del campo externo aproximadamente con el inverso de la frecuencia. Entre 1 KHz hasta 100 KHz esta se mantiene aproximadamente constante.
En términos de densidad de corriente los efectos en los nervios y estimulación muscular ocurren a densidades de 1 A/m² a frecuencias industriales. A niveles más altos, del orden de 3 A/m², se dan contracciones involuntarias de los músculos y la posibilidad de fibrilación cardiaca. Si se toma la densidad de corriente o la corriente inducida como base, entonces hay diferencia fundamental entre los efectos producidos por el CE y el CM, ya que sólo se diferencia en este aspecto la distribución de las corrientes en el cuerpo.
Estudios realizados con CEM a Radiofrecuencia y Microondas.
En este aparte se relacionan algunos estudios realizados in vitro e in vivo.
Estudios en la célula: Los CEM disponen de una cantidad de energía por fotón que es insuficiente para provocar destrucción de las células, pero suficiente para generar cambios en su morfología, metabolismo, reproducción o duración de la vida celular.
Estudios sobre la membrana celular indican que la RF de baja intensidad puede alterar las propiedades de la membrana celular tanto desde un punto de vista estructural como funcional y a una variedad de propiedades de los canales iónicos como son la disminución en la formación de los canales y la disminución en los periodos de apertura. Estos estudios incluyen campos constantes y pulsantes a diferentes intensidades. Así parece que varias intensidades de RF afectan a los canales de membrana. La inhibición de la actividad bioeléctrica se debe al aumento de la conductancia de la membrana al K+, en un proceso de apertura de los canales de K+ dependientes de Ca²+.
Estudios genéticos:
De la revisión de estos estudios se deduce que para poder extractar una conclusión válida es necesaria una investigación mucho más profunda. La hipótesis de que la exposición a CEM de RF puede ser asociada con cáncer, especialmente leucemia, podría ser fortalecida si existiera un modelo válido en animales, pero todavía no han sido publicados estudios adecuados.
Bates (1991) presentó evidencia epidemiológica de la correlación entre la exposición a campos electromagnéticos débiles de 50 Hz (FEB) de origen habitacional y el cáncer. Esta correlación es estadísticamente significativa para la exposición a campos de origen domiciliario en niños. La significancia estadística descrita es fuerte para cánceres del sistema nervioso central, especialmente cerebrales en niños. En tanto, los estudios epidemiológicos indican posibles relaciones entre la exposición a RF y un aumento del riesgo de cáncer. Algunos hallazgos positivos fueron encontrados entre la leucemia y los tumores cerebrales, pero en conjunto los resultados no son concluyentes y no permiten aportar las hipótesis para señalar que la exposición a CEM RF sea una causa directa del cáncer.
Efectos de la REM debidas a teléfonos celulares
Se ha demostrado elevación de temperatura superficial y profunda en tejidos de la cabeza expuestos localmente a radiación electromagnética de 900 MHz proveniente de teléfonos celulares, indicando que el efecto térmico puede alcanzar al tejido cerebral, con sus consiguientes efectos adversos para la salud y también efectos neuroconductuales.
Se ha medido experimentalmente (en ratones) los efectos de la radiación electromagnética similar a la de algunos equipos telefónicos celulares, de 900 MHz, que causa en éstos un riesgo relativo de 2,4 en relación a animales controles para desarrollar linfomas.
Para el ser humano, hay algunos estudios preliminares que sugieren, pero de una manera no concluyente, una mayor frecuencia de tumores cerebrales en usuarios de teléfonos celulares. Se ha encontrado una incidencia 3 veces mayor de cáncer cerebral en usuarios de teléfonos móviles aplicados al oído en comparación con teléfono manos libres; pero no se ha detectado significancia estadística para dicho efecto, probablemente debido al reducido número de casos en dicho estudio.
También se ha demostrado un aumento de tumores neuroepiteliales cerebrales en el hemisferio cerebral del lado de uso del teléfono celular, en comparación con hemisferio cerebral contralateral. Es necesario considerar que la radiación electromagnética emitida por antenas base de teléfonos celulares es transmitida de manera no uniforme en ambientes urbanos, debido a que emiten en forma direccionada y a reflexiones ambientales; además, los estándares se refieren a intensidades promedio y no a los posibles picos de alta intensidad que pueden encontrarse en algunas áreas. Si bien los límites impuestos por las normas hacen que no se produzcan los efectos térmicos sobre las personas expuestas, es necesario considerar la existencia de efectos no térmicos, producidos con intensidades mucho más bajas de radiación, cuyos efectos crónicos o diferidos sólo podrán ser detectados por estudios epidemiológicos en el largo plazo.
Como conclusión, las investigaciones sugieren que el potencial cancerígeno de los CM es muy bajo inclusive a altos niveles de exposición, aunque la ausencia completa de riesgo no ha podido ser probada.
Debido al efecto de latencia de enfermedades como el cáncer, que puede ser mayor a diez años y dado el poco tiempo que lleva el uso de la telefonía móvil, existe la duda acerca de los efectos a largo plazo.
Luego de analizar la documentación existente en cuanto a estudios sobre efectos de la exposición a REM NI y observar que no hay criterios unificados acerca de los riesgos que esta produce, se debe apelar al principio de cautela y tener un conjunto de normas que protejan el sector laboral y al público.
Material sobre radiaciones no ionizantes tomado de:
