Dr Radojka Pra{talo

Na osnovu dosada{njuh saznanja, mi smo doskora bili ubije|eni da su jedini efekti radiofrekventnog i mikrotalasnog (RF/MW) zra~enja samo termi~ki efekti, premda se to nije eksplicitno tvrdilo, ve} se ostavljala mogu}nost da se narednim istra`ivanjima ustanove i eventualna netermi~ka dejstva.

Me|utim, nakon {to je jedan ameri~ki gra|anin ustvrdio da je obolio od kancera mozga nakon 12-godi{njeg kori{tenja mobilnog telefona u prosijeku dnevno oko 1.5 sat, mnogi su se zapitali da li se to i njima mo`e desiti? Nakon toga u javnost je iza{lo mnogo sli~nih pa i drasti~nijih slu~ajeva me|u kojima je jedna `ena koja je mobilni telefon koristila samo dvije godine. Uskoro nakon toga je jedan {vedski ljekar iznio svoje podatke da je rizik od dobijanja raka 2.5 puta ve}i za korisnike mobilnog telefona negoli za druge osobe. Poslije sudskog procesa iz 1993. godine koji je vo|en po istom pitanju na Floridi po~eli su se javljati mnogi drugi korisnici mobilnih telefona sa tvrdnjama da imaju razne druge neugodne simptome. Neki od njih su potra`ili zadovolj{tinu na sudovima i stvar se vi{e nije mogla sakrivati od {ire javnosti. Kona~no su se oglasile i kompanije koje proizvode mobilne telefone, a jedna od njih je izdvojila sumu od 25 miliona dolara za istra`ivanja o eventualnoj {tetnosti zra~enja mobilnog telefona. Nakon {estogodi{njeg istra`ivanja, nau~nici su iza{li sa zapanjuju}im rezultatima koji se nimalo nisu svi|ali proizvo|a~ima mobilnih telefona. Izme|u ostalog potvrdila se sumnja da je

mortalitet uzrokovan kancerom mozga znatno ve}i kod korisnika ovih telefona negoli kod drugih ljudi. Konstantovano je i genetsko o{te}enje u }elijama ljudske krvi, a kod mi{eva izlo`enih ovom zra~enju

konstantovana je pojava velikog broja tumora mozga. Postojali su i pokazatelji da je glavni krivac za te pojave o{te}enje DNA koje je posljedica ovog zra~enja. Budu}i da su proizvo|a~i mobilnih telefona u SAD-u poku{ali uticati na izgled nau~nih saop{tenja, istra`iva~i su zahtjevali od dr`ave da njih ipak dr`i podalje od nau~nih timova, kako bi im omogu}ila objektivnost u istra`ivanjima i objavljivanju rezultata. Situacija je sli~na onoj koja je vladala u doba kad se poku{avalo duhan, azbest i talidomid staviti na optu`eni~ku klupu. Borba za prihvatanje teze o {tetnosti duhana trajala je ~ak 40 godina! Ne}e sa valjda isto desiti i sa mobilnim telefonom?

NEKA OD NETERMI^KIH DEJSTAVA

Danas se ve} sa sigurno{}u mo`e tvrditi da zra~enja, kao {to je ono iz mobilnog telefona, uzrokuju i mnoge netermi~ke efekte. Spomenut }emo neke od njih. Ovo zra~enje podsti~e nastajanje kancera, astme i oboljenja koje ima za posljedicu smanjenje plodnosti kod mu{karaca. Razlog za to je ~injenica {to se vanjski elektri~ni signal prenosi u unutra{njost }elije gdje se de{avaju procesi rasta, razvoja i diobe }elija, a {to je sve regulisano preko jona. Kako nametnuto vanjsko elektromagnetsko polje uti~e na pona{anje jona, to ono mo`e dovesti do zbrke u ustaljenim procesima koji se de{avaju u }eliji. A statisti~ki podaci, koji tvrde da je zabilje`ena drasti~no pove}ana incidencija kancera mozga u zadnjih 10-ak godina i to uglavnom sa desne strane glave, i da je svakim danom sve ve}a i ve}a, u velikoj mjeri potvr|uju postavljene teze o {tetnosti ovog zra~enja. Me|utim, nije pove}an samo broj oboljelih od kancera mozga ve} i od raznih vrsta leukemije, a naro~ito od jedne specifi~ne vrste koja se naziva mielociti~nom leukemijom. Poznat je i velik broj slu~ajeva korisnika mobilnih telefona koji su oboljeli od Hodgin-ove bolesti limfnih ~vorova sa one strane vrata gdje su dr`ali mobilni telefon po nekoliko sati dnevno u toku dana. Tako|er je u porastu i pojava melanoma na glavi. Elektromagnetno polje mo`e tako|er mijenjati biokemijske procese unutar elemenata imunog sistema koji odre|uje osjetljivost organizma na infekciju i bolesti. Ako je neko potpuno zdrav i ima jak imuni sistem, njegov organizam mo`e dugo odolijevati {tetnom djelovanju mobilnog telefona, ali, {to ako nije? Poznato nam je da neki ljudi pu{e po 20 i vi{e cigareta u toku 50 godina pa ne dobiju rak plu}a, a neki aktivno ne pu{e ni jednu cigaretu (osim mo`da pasivno), {to im je dovoljno da obole od ove opake bolesti. A danas je op{teprihva}eno, ~ak i od proizvo|a~a cigareta, da duhanski dim izaziva kancer plu}a.

Prema epidemiolo{kim i statisti~kim podacima pretpostavlja se da mobilni telefon izaziva i glavobolju, gubljenje koncentracije, `arenje ko`e, zujanje u glavi u toku no}i, umor i neke druge manje uobi~ajene efekte. Epidemiolo{ke studije iz 1998. tvrde da je u porastu i Alzheimer-ova bolest, Parkinsonova bolest i drugi neurolo{ki poreme}aji kod radnika koji rade kao operateri u radio-stanicama, kao serviseri opreme za obradu podataka, kao serviseri neke industrijske opreme, kao instalateri telefonskih linija, u vezi sa projekcijom pokretnih slika i na nekim drugim sli~nim mjestima. Jo{ od prije se zna da je kod radio amatera primje}ena pove}ana incidencija pojave leukemije, {to potkrepljuje rezultate i studija vezanih za {tetno djelovanje zra~enja mobilnih telefona.

Pretpostavka da elektromagnetno zra~enje iz mobilnog telefona mo`e dovesti do Alzheimerove i Parkinsonove bolesti se bazira na ~injenici da mikrotalasno zra~enje otvara tzv. krvnu barijeru mozga. To su }elije izme|u krvnih sudova mozga i mo`danog tkiva. Kroz tu barijeru ulaze kisik i hranidbene materije, a izlaze uglji~ni dioksid i otpadni produkti Ta barijera spre~ava prodor nekih ljekova i otrova u tkivo mozga koji bi mogli da ga o{tete. A zra~enje iz mobilnog telefona mo`e tu barijeru oslabiti i tako omogu}iti otrovnim i {tetnim materijama koje se nalaze u krvi ulazak u mozak, {to dovodi do o{te}enja nervnih }elija. Posljedica toga je slabljenje pam}enja, prerano starenje, ludilo..

Prije nekoliko godina objavljeno je da i zra~enje mobilnog telefona mo`e kod nekih ljudi uzrokovati i ošte}enje srca i bubrega, a od skora se zna da mo`e ubrzati i starenje, za {to je poznat i mehanizam djelovanja.

UZROCI ZRA^ENJA MOBILNIH

TELEFONA

Za{to mobilni telefoni zra~i? Odakle svi ti gubici energije? Razlog je u nastojanju da se proizvede telefon koji }e po cijeni biti pristupa~an {to ve}em broju potencijalnih korisnika, a to ne mo`e biti uz vrhunski kvalitet. Zato se tra`i kompromis koji, na`alost, ima za posljedicu rizik po zdravlje korisnika. Naime, razlog za ne`eljene gubitke putem zra~enja su nekvalitetno prilago|eni predajnici, napajanja i antene. Naravno, ni{ta manje odgovorni nisu ni va`e}i, neadekvatni protokoli i metode mjerenja rasipanog polja u okolini uredjaja, a obi~no ne postoji ni odgovaraju}e oklapanje telefona {to tako|er doprinosi veli~ini zra~enja u tkivo korisnika. Razlog za sve ove propuste je ~injenica {to su konstruktori telefona prevashodno bili okupirani te`njom da taj telefon svojim zra~enjem ne ometa rad drugih ure|aja u okolini, a o efektima u tzv. “bliskom polju” niko nije vodio ra~una sve dok se nije javno po~elo govoriti o {tetnosti tog zra~enja po zdravlje korisnika.

[TO ONDA ^INITI ?

U redu, prihvatimo ono {to ka`u istra`iva~i. Ali, {to sa tim rezultatima da radimo? ^injenica je da je mobilni telefon obavezan pribor 21. stolje}a. On je ~ak donekle i mjerilo statusa i snage i omogu}uje nam pristup svijetu, gdje god to `elimo. Ali, ako }e nam nakon izvjesnog vremena priu{titi tumor u mozgu veli~ine teniske loptice, ili neku drugu stra{nu bolest, isplati li se ga koristiti?

Smatramo da svako ima pravo na istinu i na informacije o eventualnoj {tetnosti i mogu}oj preventivi, koju }e primijeniti ili ne}e. U svakom slu~aju }e sam odlu~iti o tome.

Sjetimo se da su prvi mobilni telefoni bili montirani u automobilu sa antenom koja se nalazila izvan vozila, daleko od korisnika. Zato bi bilo bolje da se vratimo takvoj monta`i telefona, {to se ti~e njegove upotrebe u vozilu, a {to ima jo{ i drugih prednosti: sigurnija i konformnija vo`nja.

U {kolama u Velikoj Britaniji, imaju}i u vidu da posljedice na mladi organizam koji jo{ raste mogu biti jo{ drasti~nije nego u slu~aju odraslih, zapo~eta je kampanja informisanja djece o {tetnosti mobilnog telefona, u okviru koje su navedeni savjeti djeci da bi se za{titila od negativnih posljedica. Ti savjeti bi se mogli svesti na slijede}e: da koriste {to je mogu}e vi{e klasi~ni telefon; da mobilni telefon koriste samo kad ba{ moraju i da ga pri tom dr`e {to dalje od glave i vitalnih organa; da im razgovori budu {to kra}i; da koriste slu{alice; da svoj telefon ne nose blizu tijela ve} u plasti~noj kesi ili torbi i da kupuju aparate od onih firmi koje imaju certifikat da su aparati sa niskim nivoom zra~enja. To bi se trebalo savjetovati svim korisnicima, bez obzira na dob.

Uvo|enje mobilnih telefona u upotrebu pratila je i pojava baznih stanica mobilne telefonije ~iji tornjevi su postali sastavni dio dana{njeg pejza`a, naro~ito u okolini gradova. Ipak, mora se re}i da je opasnost od zra~enja u okolini tornja bazne stanice daleko manja nego ona od samog mobilnog telefona, a lak{e ju je i prevenirati. U tom smislu je i preporuka Svjetske zdravstvene organizacije (WHO) koja preporu~uje da se u svemu treba pridr`avati propisanih standarda, a kad je u pitanju prevencija od zra~enja sa tornjeva baznih stanica, kao dodatnu mjeru, treba uvesti obavezno postavljanje ograda koje }e spre~avati slu~ajne prolaznike da ne do|u u zabranjenu zonu.

Osim toga, budu}i da ja~ina polja veoma brzo opada sa rastojanjem od izvora polja, ve} i na malim rastojanjima od tornja, polje ima intenzitet koji je daleko ispod dozvoljenog, pa stanovni{tvo nema razloga da zazire od tornjeva baznih stanica mobilne telefonije.

Na{ mozak je najsofisticiraniji kompjuter ikad razvijen u historiji poznatog univerzuma. On je veoma osjetljiv na elektromagnetska polja. Zato mobilni telefon predstavlja opasnost za njega, pa nau~nici savjetuju korisnike da smanje upotrebu mobilnog telefona na minimum sve dok se ne dobiju definitivni rezultati za koje je potrebno jo{ mnogo velikih studija i mnogo vremena.

Podsjetimo se da je sli~na situacija bila i po pitanju {tetnosti duhana. Iako nikad decidno nije dokazano da duhanski dim izaziva rak plu}a kod ~ovjeka, ipak je na osnovu rezultata epidemiolo{kih istra`ivanja prihva}eno da je to istina. A mi, ve}

sad, imamo rezultate nekih epidemiolo{kih istra`ivanja kojima se zamjera jedino to da nisu provo|ena u dugom periodu, {to nije ni moglo biti s obzirom da je eksplozija primjene mobilnog telefona zapo~ela prije desetak godina. Ipak nam je bolje da vjerujemo i takvim epidemiolo{kim istra`ivanjima, nego da ~ekamo ona koja }e biti vo|ena u du`im vremenskim periodima. Jer, mo`da ih ne}emo ni do~ekati.

Literatura (U PRILOGU):

[ 1] Prastalo R.,Tesanovic G.,Sukalo S.,

Mechanism of Mobile Phone Radiation

Acting on Biological System, 6^th

Internationa Conference on

Telecomunications in Modern Satellite,

Cable and Broadcasting Service,TELSIKS

2003., NIS, Oct. 2003., pp.675-678.

[ 2]Pra{talo R., “ Hazard of Human Being’s

Exposure to Non-Ionized Radiation”, 5^th

International Conference on

Telecommunications in Modern Satellite,

Cable and Broadcasting Service, TELSIKS

2001, NIS, 19-21 Sept. 2001, pp 668-671.

[ 3] Pra{talo R.,” The Hazard of Human

Being’s Exposure to Mobile Phone Base

Station Radiation”, 6^th International

Conference on Applied Electromagnetics,

PES 2003, Ni{, 1-3 June 2003, pp213-215.

Sadr`aj - U zadnje vrijeme sve ~e{}e se ~uje pitanje: Da li je i nejoniziraju}e, a posebno mikrotalasno, zra~enje isto tako opasno kao {to je [S1] joniziraju}e? Odgovor na ovo pitanje dat je u ovom ~lanku, a on bi bio: RF/MT zra~enje nije ni iz daleka tako opasno kao joniziraju}e mada izaziva neke efekte u biolo{kom organizmu.

1. Uvod

Sa sve ve}im kori{tenjem elektromagnetske (EM) energije javnost postaje sve vi{e zabrinuta zbog njenih eventualnih {tetnih djelovanja na ljudski organizam. Konfuziji u pogledu toga doprinosi i postojanje mno{tva neusagla{enih standarda sigurnosti ali i nedostatak pravih nau~nih obja{njenja o mehanizmu interakcije izme|u biolo{kog sistema i elektromagnetskog polja.

Od ranije znamo da su joniziraju}a zra~enja {tetna za biolo{ka tkiva, ali znamo i to da je ova njihova osobina iskori{tena u svrhu lije~enja raznih oboljenja, prvenstveno kancera. Naravno, takvo lije~enje mora biti strogo kontrolisano, uz maksimalne mjere za{tite. Kako se ranije u razne tehni~ke svrhe koristila elektromagnetska energija frekvencija koje su u EM spektru smje{tene daleko ispod joniziraju}eg zra~enja, jedva da se i mislilo na to da ove dvije pojave mogu imati ne{to zajedni~ko, bar ne u pogledu djelovanja na biolo{ki sistem. Me|utim, kako postoji konstantno prisutna tendencija pomjeranja ka sve vi{im i vi{im frekvencijama ( {to je prvenstveno posljedica zahtjeva za sve ve}im i ve}im prenosnim kapacitetima telekomunikacionih sistema), to se frekvencija elektromagnetskog polja signala koji nas sve vi{e okru`uju primakla frekvenciji signala joniziraju}eg zra~enja ( 10 ¹⁵Hz) i skrenula javnosti pa`nju na eventualnu sli~nost u pogledu {tetnosti po ljudsko zdravlje. U tom pogledu naro~ito je postao sumnjiv opseg mikrotalasnih frekvencija. Naime, po~elo se sumnjati da je EM polje iz tog opsega frekvencija u stanju da izazove neke poreme}aje u ljudskom tijelu koji se, kao posljedica dugotrajnom izlaganju ovom polju, mogu manifestirati kao Daunov sindrom, kancer ili katarakta. Upravo zbog toga se i nauka morala pozabaviti tim problemom. To je rezultiralo pojavom mnogih radova koji su ~ak po svojim tvrdnjama ~esto bili suprotstavljeni, a mnoge tvrdnje iz njih su vremanom bile opovrgnute. Me|utim, i pored toga im se mora priznati inicijativa koja je ipak dovela do mnogih relevantnih saznanja vezanih za ove pojave, a {to je rezultiralo u poku{aju definisanja nekih op{tih za{titnih standarda u okviru novostvorenih instituta i organizacija. Dodu{e, saop{tenja takvih ustanova imaju samo snagu preporuke, a na vladama pojedinih dr`ava je da li }e ih usvojiti i u kojem obimu. To ima za posljedicu da razne dr`ave koriste razne standarde a mnoge, na`alost, jo{ uvijek ne koriste nikakve.

2.Pojam rizika od izlaganja organiznma

dejstvu RF/MT zra~enja

Postoji niz filozofskih pitanja vezanih za definiciju rizika ( hazard). Kako jedna od definicija ka`e da je povreda ireverzibilna promjena u biolo{kom funkcionisanju na nivou organa ili sistema u tijelu, to je mogu}e definisati rizik kao vjerovatnost povre|ivanja, tj. na statisti~koj osnovi. Pri tom je va`no razlikovati efekte povrede i nivoe rizika pri kojima povreda mo`e biti odr`avana i treba imati na umu da svi efekti nisu nu`no rizi~ni. U stvari, neki efekti mogu biti i povoljni ako se kontroli{u i upravljaju. Zbog toga postoji velika potreba za sistemati~nim i kvantitativno komparabilnim istra`ivanjima biolo{kih efekata u okviru precizno kontrolisanih eksperimenata. Drugim rije~ima, prije svega je neophodna respektabilna nau~na kompetencija i integritet da bi se razrije{ile dileme i da bi se stiglo do ta~nih nau~nih rezultata primjenjivih u praksi.

Epidemiolo{ke studije mogu}ih dugotrajnih efekata ukazuju na to da postoje dvije karakteristi~ne grupe ovih pojava:

-one u koje spadaju poreme}aji vezani za boravak u blizini prenosnih elektri~nih postrojenja i

-one koje opisuju vezu bolesti i specifi~nih zaposlenja vezanih za kori{tenje elektri~ne energije i elektri~nih ure|aja.

U prvom slu~aju radi se o izlo`enosti op{te populacije uticaju elektromagnetskog zra~enja razne vrste iz razli~itih izvora, a u drugom slu~aju radi se o profesionalnoj izlo`enosti osoba u nekim specifi~nim zvanjima, naj~e{}e jednoj vrsti zra~enja, iz jednog izvora. Op{ta populacija je izlo`ena elektromagnetskom zra~enju u raznim prilikama, kao na primjer: kad ljudi provode vrijeme radi rekreacije ili rade u blizini ili `ive u blizini elektri~nih transmisionih postrojenja, kad koriste elektri~ne ure|aje ili kad su izlo`eni dejstvu EM zra~enja uslijed {iroko kori{tene elektri~ne energije u rasvjeti, prijenisu i sli~no. Pojedinci su izlo`eni, u profesionalnom okru`enju, nekim specijalnim vrstama zra~enja, obi~no znatno ve}eg intenziteta nego op{ta populacija u svom okru`enju.

3. Standardizacija u oblasti za{tite od

nejoniziraju}eg zra~enja

Me|u najpoznatije i najkompetentnije institucije koje se bave odre|ivanjem standarda i za{titom od nejoniziraju}eg zra~enja spadaju: Ameri~ki nacionalni institut za standarde (ANSI) i Me|unarodna asocijacija za za{titu od zra~enja (IRPA) koja je formirala posebnu grupu za nejoniziraju}e zra~enje (NIR) a koja je imala zadatak da istra`uje probleme vezane za za{titu od nejoniziraju}eg zra~enja. Od 1992. godine ova grupa je prerasla u zasebnu nau~nu organizaciju koja djeluje pod nazivom ICNIRP (Intenational Commission on Non-Ionizing Radiation Protection) koja je sukcesor IRPA/NIR-a. Ona intenzivno sara|uje sa drugim organizacijama koje se bave istim problemima, a u stalnoj je vezi sa Svjetskom zdravstvenom organizacijom (WHO).

Pri dono{enju svih standarda vrlo zna~ajno je usaglasiti kriterije i uslove kako bi se ti standardi mogli upore|ivati, {to se ~esto ne ~ini. Me|utim, postoji ne{to bez ~ega ovi standardi ne bi imali vrijednost, a to je podatak da li su oni odre|eni na osnovu prou~avanja in vitro ili in vivo. Svakako, pri istra`ivanjima se koriste oba na~ina, s tim da onaj prvi omogu}uje da se rastuma~e mehanizmi interakcije ili da se identifikuju biolo{ki efekti koji se trebaju istra`iti i odrediti da li se javljaju i u vivo sistemima. Organizacije za odre|ivanje standarda daju ograni~en zna~aj rezultatima in vitro eksperimenata zbog lo{eg iskustva u pro{losti ( npr. lijek talidomid).

Budu}i da je spektar nejoniziraju}eg zra~enja ( od 0-10¹⁵ Hz) suvi{e {irok, nije ga mogu}e, sa stanovi{ta standarda, posmatrati kao jednu cjelinu jer postoje velike razlike u na~inu djelovanja pojedinih dijelova tog spektra na biolo{ki sistem. Svakako je neophodno razlikovati bar djelovanje EM polja ni`ih i mikrotalasnih frekvencija.

Sa pro{irenjem znanja o RF dozimetru ( koji mjeri apsorpcija i distribucija RF energije u ljudskom tijelu i razlikuje apsorpciju elektri~nog od apsorpcije magnetskog polja) standardi postaju sofisticiraniji. Pro{la su vremena kad je dozimetar mjerio samo gustinu energije u frekventnom opsegu od interesa. Osnovna premisa modernih standarda je da je intenzitet efekta direktno proporcionalan brzini apsorpcije {to dovodi do uvo|enja pojma specifi~ne brzine apsorpcije ( specific apsorption rate-SAR) izra`ene u W/kg. Ova veli~na predstavlja osnovu na kojoj se odre|uju parametri izlo`enosti u vivo eksperimentima na `ivotinjama koji }e proizvesti iste efekte u ljudskom organizmu. IRPA i ve}ina standarda Zapada prihvatila je prag izlo`enosti radiofrekvencijama (RF) od 4 W/kg kod kog se, pri normalnim uslovima okoline, javljaju promjene u `ivotinjskom organizmu. Taj prag je ni`i pri vi{im temperaturama okoline. Pokazalo se da se pri ja~ini polja tog praga primje}uju promjene u pona{anju ( smanjenje izdr`ljivosti, smanjenje radne sposobnosti, pa ~ak i zaustavljanje rada), {to su pokazali kontrolisani ponavljani eksperimenti na glodarima i subhumanim primatima. Da ne bi do toga do{lo kod ljudi, standard je predvidio da dozvoljena izlo`enost ljudskog organizma ne smije prema{iti jednu desetinu vrijednosti tog praga, {to je dovelo do odre|ivanja standarda dozvoljenog SAR- a u iznosu od 0.4 W/kg i on ne smije biti prema{en. Pri tom se podrazumijeva da izlo`enost ~itavog tijela RF polju ne smije prema{iti 0.4 W/kg. Me|utim, neka istra`ivanja su pokazala da se pri tolikom intenzitetu izlo`enosti ljudskog tijela RF polju mo`e desiti da se u ekstremitetima (ru~ni zglob i ~lanak), pri nekim frekvencijama, javljaju vr{ne vrijednosti koje prema{uju vrijednost od 0.4 W/kg ~ak i do 300 puta. Zbog toga se daje dodatna preporuka u pogledu dozvoljene izlo`enosti za slu~aj da se radi o frekvencijama iznad 10 MHz. Ovaj standard se mo`e ubla`iti kad je u pitanju izlo`enost tijela samo magnetskom polju ni`ih frekvencija. Tako|er se mo`e ubla`iti i za frekvencije od oko 300 GHz i poistovjetiti ga sa onim koji va`i za infracrveni dio spektra. Tako|er se ograni~enje mo`e ubla`iti i u slu~aju djelomi~ne izlo`enosti tijela.

Za ispitivanja {tetnog uticaja RF/MT zra~enja koriste se laboratorijske `ivotinje, a pouzdanost ovakvih rezultata, izme|u ostalog zavisi i o

-izboru `ivotinje,

-izboru metode za istra`ivanje biolo{kih procesa u

`ivotinji i

-ekstrapolaciji podataka sa `ivotinje na ~ovjeka.

Pri tom mora biti jasno da se ekstrapolacija sa `ivotinje na ~ovjeka ne mo`e izvesti direktno, {to nije samo zbog fiziolo{kih razlika ve} i zbog razlika u obliku i fizi~kim dimenzijama.

ANSI vodi~ za za{titu od {tetnog djelovanja RF zra~enja daje razne dijagrame koji se crtaju na osnovu veoma osjetljivih mjerenja biolo{kih efekata na laboratorijskim `ivotinjama. U nedostatku na~ina da se ispita status ovih promjena pri du`em vremenskom izlaganju, smatralo se da sve reverzibilne pojave na probnim `ivotinjama bi predstavljale ireverzibilne promjene pri kroni~nonm izlaganju. Na osnovu tih istra`ivanja do{lo se do standarda za SAR od 0.4W/kg, koji zadovoljava ~ak i u najnepovoljnijem slu~aju kad je vektor elektri~nog polja E paralelan du`ini tijela, pri slu~aju uzemljenja i neuzemljenja. S obzirom na neuniformnu raspodjelu SAR-a, uklju~uju}i oblasti gdje se mo`e imati prili~no visok SAR, standard preporu~uje da lokalni SAR u svakom gramu tkiva ne smije prema{iti 8W/kg. Ova uputstva o za{titi mogu biti ugro`ena u nekim specifi~nim situacijama, kao {to je slu~aj kad se ima samo elektri~no polje frekvencija 0.3-30 MHz jer se tad mogu javiti znatne RF struje koje teku kroz ljudsko tijelo a koje proizvode visok SAR ( znatno preko 8W/kg) za mokro tkivo sa malim povr{inama popre~nog presijeka ( noga i ~lanak). Sli~na situacija je i ako osoba takne vozilo koje predstavlja neuzemljen objekat koji se pona{a kao otvoreno elekti~no kolo i na njemu se mo`e javiti napon od nekoliko stotina volti, {to prouzrokuje proticanje struje kroz tijelo i bol, pa ~ak i opekotinu. Struja koja protekne kroz ruku osobe koja dotakne ru~icu na vratima automobila mo`e biti i do 880 mA {to je ekvivalentno SAR-u od 1045 W/kg! Pri tom se pokazalo da no{enje obu}e sa ko`nim |onom smanjuje taj efekat za 5-10%, a no{enje obu}e sa gumenim |onom 20-40%, u odnosu na bose noge. Efekt zavisi tako|er od stasa osobe (visina, debljina), pa i od njene starosti.

Dubina prodiranja milimetarskih talasa (f > 30 GHz) u ljudsku ko`u je manja od 1 mm. Kako je ve}ina apsoprcija na tim frekvencijama u oblasti ko`nih toplotnih receptora, apsorbovana energija milimetarskih talasa se pona{a sli~no kao ona od infracrvenih talasa: stvara osje}aj veoma toplog do vru}eg.

Iz ovih nekoliko primjera je o~igledno da se djelovanje elektri~nog, magnetskog i elektromagnetskog polja na ljudski organizam ne mo`e unifucirati. Razlog za to je {to postoje razli~ite interakcije izme|u razli~itih polja pri razli~itim frekvencijama, {to ukazuje na potrebu parcijalnih istra`ivanja za razli~ite opsege frekvencija i za razli~ite odnose u razdiobi elektri~nog i magnetskog polja. Rezultati takvih istra`ivanja navode na potrebu uvo|enja dodatnih standarda u specifi~nim situacijama, {to tako|er onemogu}uje unificiranu standardizaciju. Kao {to se zna, ljudski organizam je jedna vrsta provodnika za elektri~nu struju i kao takav ima svoje elektri~ne parametre koji ga elektri~ki odre|uju. Me|utim, problem je u tome {to se ne radi o idealnom provodniku, ve} o sredini koja je nehomogena, sa razli~itim elektri~nim parametrima na razli~itim mjestima. Pri tom ta provodna sredina pored neke provodnosti ima i neku permitivnost (dielektri~nu konstantu), {to zna~i da ima i osobine dielektrika. A ta dielektri~na konstanta se te{ko mo`e modelirati, tim vi{e {to je razli~ita za razli~ita tkiva i organe, a {to je posljedica razli~itog procenta vode u njima, a zavisi i od frekvencije primjenjenog polja. Posljedica ovakvih osobina tijela je i mogu}nost pojave rezonancije na odre|enim frekvencijama, od ~ega zavisi i odnos apsorbovane i reflektovane energije.

Prilikom ustanovljavanja standarda treba voditi ra~una da se odrede javni standardi i profesionalni standardi. Pri tom se kod profesionalnih standarda mora voditi ra~una o svim faktorima koji mogu nastupiti na radnom mjestu, a koji mogu znatno promijeniti intenzitet izlo`enosti organizma ne`eljenom zra~enju jer dolazi do indukcije struje u ljudskom organizmu. U svrhu odre|ivanja tih struja ~esto se zaposlenima u cipele montiraju senzori koji detektuju RF struje koje teku kroz ljudski organizam. [to se ti~e standarda za javna mjesta, tu je opasnost od takvih nepredvidivih pojava neznatna, ako ne i potpuno isklju~ena. Naravno, svako mora znati da se taj rizik pove}ava ako se do|e u blizinu sna`nih oda{ilja~kih sistema ili sli~nih postrojenja, {to gra|ani treba sami da izbjegavaju.

4.RF i MT zra~enje

RF zra~enje poti~e iz {irokog dijapazona radiodifuznih mre`a koje su rasprostranjene {irom svijeta, a MT zra~enje poti~e iz telekomunikacionih postrojenja, navigacije, nadzora, oru`ja, kontrole, ure|aja za dijatermiju, ure|aja za su{enje u industrijskoj proizvodnji itd. Upravo zbog tolike isprepletenosti uticaja EM polja ovog frekventnog podru~ja u ~ovjekovom okru`enju, iz dana u dan, ljudi se interesuju da li ta zra~enja imaju i negativne efekte na procese u ljudskom organizmu i da li su opasna po ljudsko zdravlje. Postoji mnogo nau~nih radova iz ove oblasti koji tvrde da takvi uticaji postoje, ali se ve}ina od njih sla`e da ve}ina tih uticaje prestaje kad se okon~a izlo`enost organizma zra~enju.

Prilikom razmatranja djelovanja nejoniziraju}eg zra~enja na ljudski organizam, neophodno je naglasiti da postoji bitna razlika izme|u javne i profesionalne izlo`enosti EM polju. U modernom dru{tvu mi smo konstantno izlo`eni djelovanju EM polja koja je proizveo ~ovjek, a koja mogu biti razli~itih frekvencija i razli~itih intenziteta. Ona poti~u iz raznih izvora me|u kojima treba spomenuti visokonaponske transmisione linije, razne prenosive primo-predajnike (toki-voki, mobilni telefoni, alarmi, automatski otvara~i vrata i dr. ) ali i difuzni radio sistem (AM, FM, UKV) i televizijski sistem i komjuterski terminal. I to nije sve. U nekim zonama tome treba dodati i uticaj radara, navigacije, trafo-stanica i sl. [to se ti~e profesionalnih izlo`enosti uticaju EM polja, gotovo da i nema industrijske djelatnosti gdje to nije prisutno u manjoj ili ve}oj mjeri, a u novije vrijeme ne samo u industrijskoj djelatnosti, ve} i u biroima, ustanovama itd.

Analiti~ki je gotovo nemogu}e predvidjeti raspodjelu i intenzitet EM polja ~ak niti na radnim mjestima gdje se zna njihov izvor, a kamoli na mjestima gdje se superponiraju polja iz raznih, pa i nepoznatih izvora. Zato je najsigurnija metoda za njihovo odre|ivanje: mjerna metoda.

[to se ti~e uticaja EM polja koje poti~e od radio difuznih predajnika ( RF zra~enje), mjerenjima je utvr|eno da je on minoran ~ak kad je odre|ena oblast pokrivena i sa mno{tvom takvih radiostanica. Mjerenja obavljena u USA pokazuju da je ve}ina populacije izlo`ena ovom zra~enju intenziteta 0.005 mikroW / cm², a samo 1% populacije je izlo`eno zra~enju od 1 mikroW/ cm ², {to je sve daleko ispod propisanih standarda. Kad je u pitanju doprinos ukupnoj izlo`enosti od zra~enja od strane telekomunikacionih sistema on je maksimalno do 1 mikroW/ cm ².

Kad je u pitanju mikrovalna pe}nica, zra~enje u unutra{njosti je reda 1-4 W/cm², a da bi korisnik bio siguran da se znatan dio tog zra~enja ne pojavljuje i u okolini pe}nice, mora je podvrgnuti testiranju svake tre}e godine. Ina~e, dozvoljeno je da se na udaljenosti od 5 cm od pe}nice mo`e pojaviti gustina EM energije reda manjeg od 5 mW/cm ²

Kad je u pitanju profesionalna okolina, situacija je bitno druga~ija. U takvoj okolini postoje zone ve}eg i manjeg rizika. Svakako je njja~e polje u prostoriji u kojoj se nalazi predajni sistem gdje je ustanovljena, na rastojanju 5 cm od fidera, gustina snage od 200 mW/cm². Kad radnici prilago|avaju UHF oda{ilja~, njihove ruke su izlo`ene stati~kom magnetskom polju iz fokusiraju}ih kalemova a ono je intenziteta 30 mT unutar kalema, a 10 mT izvan kalema. Kad se radnici penju kroz FM antenu oni ne mogu izbje}i direktan kontakt sa koaksijalnim kablovima koji napajaju pojedine antenske elemente, a ja~ina polja na tim mjestima je do 600V/m za E i 3A/m za H polje. U tom trenutku je struja kroz tijelo 100-200mA.

Zna~i, izlo`enost RF/MT zra~enju koja poti~u od difuznog radio sistema, radara, mobilnih telekomunikacija i sli~no je zanemarljiva kad je u pitanju populacija, dok je ne{to znatnija u profesionalnoj oblasti.

5. Uticaj RF i MT zra~enja na ljudski organizam

Postoje tri ustanovljena na~ina na koji vremenski promjenjiva elektri~na i magnetska polja djeluju na `ivu materiju:

-sprega sa NF- elektri~nim poljima u

organizmu,

-sprega sa NF-magnetskim poljima i

-apsorpcija energije EM polja od strane

organizma.

Prva dva slu~aja su karakteristi~na za EM polja ni`ih frekvencija, a tre}i slu~aj je karakteristi~an za djelovanje EM polja vi{ih frekvencija.

Izlaganje ljudskog tijela elektri~nom i magnetskom polju niskih frekvencija rezultira zanemarljivom iznosu apsorbirane energije a time i neznatnoj temperaturnoj promjeni. Me|utim, kad je u pitanju djelovanje EM polja frekvencije iznad 100 kHz, javlja se zna~ajna apsorpcija energije i odgovaraju}i porast temperature. S obzirom na intenzitet apsorpcije energije u ljudskom tijelu, EM polja se mogu podijeliti u ~etiri grupe:

- frekvencije od oko 100 kHz do 20 MHz kod kojih apsorpcija opada sa opadanjem frekvencije, a znatna apsorpcija se pojavljuje u vratu i nogama,

- frekvencije iz opsega od oko 20 MHz do 300 MHz kod kojih se relativno visoka apsorpcija javlja u ~itavom tijelu, a pri rezonanciji i znatno vi{a u podru~ju glave,

- frekvencije iz opsega od 300 MHz do nekoliko GHz pri kojima se javlja znatna lokalna neuniformna apsorpcija i

- frekvencije iznad 10 GHz pri kojima se apsorpcija javlja prvenstveno na povr{ini tijela,odakle je o~igledno da se zadnja dva slu~aja odnose samo na RF i MT zra~enja, dok se drugi slu~aj odnosi djelomi~no i na RF zra~enje.

Organi i organski sistemi u biolo{kom organizmu izlo`eni RF i MT zra~enju pokazali su se kao osjetljivi, kako u pogledu funkcionalnih poreme}aja, tako i u pogledu strukturalnih promjena. Neke reakcije na izlaganje RF/MT zra~enju mogu dovesti do mjerljivih biolo{kih efekata koji ipak ostaju u granicama normale te se ne mogu smatrati opasnim, a neki efekti mogu ~ak i pobolj{ati efikasnost izvjesnih procesa pa se mogu koristiti u terapeutske svrhe. Me|utim, neki efekti mogu biti potencijalno ili stvarno opasni po zdravlje. Kad su u pitanju efekti RF/MT zra~enja, ve}ina biolo{kih podataka ukazuje na konverziju elektromagnetske energije u toplotu. Ta indukovana toplota mo`e u duboko smje{tenim organima djelovati kao funkcionalni stimulans i na taj na~in promijeniti normalno funkcionisanje grijanog organa, pa i sistema kom taj organ pripada. Apsorpciju RF/MT energije od strane biolo{kog organizma, karakteri{e neuniformnost, {to ima za posljedicu razli~ite brzine porasta temperature na mjestima apsorpcije, zbog ~ega se takvi efekti ne mogu opona{ati niti uporediti sa poznatim na~inima zagrijavanja putem radijacije, konvekcije ili kondukcije. Zbog toga je i eventualna analogija, u pogledu krajnjih efekata, problemati~na. Tim vi{e {to `ivotinje na kojima se vr{e ispitivanja, pored drugih bitnih razlika u strukturi tkiva, imaju jo{ i krzno na ko`i. To sve ograni~ava mogu}nost kori{tenja rezultata dobijenih u eksperimentima na `ivotinjama za predvi|anje stanja u ljudskom organizmu izlo`enom RF/MT zra~enju. Ina~e, izlo`enost biolo{kog sistema ovom zra~enju }e dovesti do porasta temperature ako brzina energije apsorpcije prema{uje brzinu disipacije energije. Tada }e do}i do zagrijavanja pojedinih mjesta u biolo{kom sistemu, zavisno od:

-karakteristika EM polja i njegove distribucije u tijelu, i

-kvaliteta pasivnog i aktivnog mehanizma

termoregulacije kojim raspola`e biolo{ki entitet.

Pri tom se pod pasivnim termoregulacionim mehanizmom podrazumijeva sposobnost radijacije, kondukcije ( odvo|enja), konvekcije i hla|enja isparavanjem. Pod aktivnim termoregulacionim mehanizmom podrazumijeva se podr{ka {to ve}oj efikasnosti pasivnog mehanizma, na primjer cirkulaciji krvi koja prenosi toplotu iz unutra{njosti na povr{inu od kud je pasivni mehanizmi mogu lak{e odvesti. Sli~nu ulogu imaju i ko`ni vazodiletatori ( prvenstveno kod ~ovjeka koji nema krzno).

Ako se svim tim metodama ne uspije zadr`ati temperatura biolo{kog sistema na normali, dolazi do temperaturnog stresa koji ima negativne posljedice. Razni autori navode razne takve posljedice me|u kojima treba spomenuti navodne promjene na kromosomima, u aktivnosti i neaktivnosti virusa, u pona{anju u imunolo{kim reakcijama, pa ~ak i promjene u le}ama koje dovode do pojave katarakte. Tvrdnja nekih autora da povi{enje temperature biolo{kog sistema uslijed izlo`enosti RF/MT zra~enju ima za posljedicu promjene u kromosomima bila je izvrgnuta `estokim kritikama, s obzirom da primjenjene metode istra`ivanja nisu bile suvi{e respektabilne. Zbog toga se ipak mora konstatirati da ne postoje suvi{e ~vrsti dokazi o ovom uticaju na gene, te je ostala na snazi tvrdnja da izlo`enost biolo{kog sistema RF/MT snazi ispod 10 mW/cm²nije mutagena.

Me|utim, neke druge tvrdnje nije bilo tako lako opovr}i, pa je ostalo vjerovanje da RF/MT zra~enje i povi{enje temperature izazvano njime, mo`e negativno uticati na razvoj ploda, pa i na postnatalni razvoj. Isto va`i i za jajnike i testise. Kad su u pitanju ostale `lijezde, neki autori su ustanovili da one porast temperature reguli{u smanjenjem svoje aktivnosti, tj. smanjenjem lu~enja hormona koje traje sve dok postoji uzrok povi{enja temperature.

[to se ti~e samog metabolizma, krvnih sudova, pona{anja, rada srca i dr., na sve se odra`ava porast temperature uslijed izlo`enosti RF/MT zra~enju, kao i kad je porast temperature uzrokovan nekim drugim razlogom. To zna~i da postoji unutra{nja termoregulacija koja funkcioni{e sa ciljem da se unutra{nja temperatura odr`ava u granicama normale.

Tako|er se tvrdi da temperaturni stres izazvan RF/MT zra~enjem izaziva i promjene u imunolo{kom sistemu, ali, s obzirom da imunolo{ki sistem ima znatnu redudanciju i adaptivibilnost, poreme}aji u imunolo{kom sistemu nemaju klini~ki zna~aj.

Utvr|eno je i da RF/MT zra~enje djeluje i na slu{ni sistem, ali je ostala nerazja{njena dilema da li EM talas djeluje direktno na mozak ili posredstvom termi~kog efekta.

Kod osoblja koje je zbog specifi~nosti profesije izlo`eno ja~em RF/MT zra~enju primije}eno je sni`enje krvnog pritiska, bradikardija, promjene na EKG-u i jo{ neke promjene u kardiovaskularnom sistemu. Me|utim, prema rezultatima istra`iva~a sve su se redom pokazale reverzibilnim i nisu smanjivale radnu sposobnost.

Najve}i interes pobu|uje tvrdnja da temperaturni stres djeluje na le}u oka i time doprinosi razvoju katarakte, u ~emu se ve}ina autora sla`e. Me|utim, u kolikoj mjeri je tome uzrok ba{ temperaturni stres uzrokovan RF/MT zra~enjem, a koliko pojavi i razvoju katarakte doprinose drugi razlozi ( starenje i neki lijekovi ) nije precizno utvr|eno. Razlog tome je {to nema ni klini~kog ni eksperimentalnog dokaza da je o{te}enje le}e uzrokovano RF/MT zra~enjem morfolo{ki druga~ije nego o{te}enje uzrokovano drugim razlozima.

Neki istra`iva~i smatraju da temperaturni stres djeluje na rad hipotalamusa ili neke od `lijezda ili ~ak na krajnji organ, dok drugi smatraju da su svi efekti na tim organima posljedica dejstva temperaturnog stresa na CNS ( centralni nervni sistem). Kako bilo da bilo, promjena rada endokrinih `lijezda kao posljedica uticaja RF/MT energije se ne mora nu`no smatrati patolo{kom pojavom jer i ina~e postoji izvjesna fluktuacija u radu ovih `lijezda sa ciljem da se odr`i stabilnost u organizmu koja je ne~im privremeno naru{ena. [to se ti~e uticaja ovih zra~enja na sam CNS, nije ustanovljeno da postoje neka netermi~ka dejstva, pa se smatra da su i tu prisutna samo termi~ka dejstva koja se o~ituju kao i u slu~aju drugih organa a uglavnom se svode na pro{irenje krvnih sudova u mozgu a {to se mo`e desiti i pod dejstvom nekih drugih faktora ( na primjer: uop{te toplote, ljekova, osmotske neravnote`e, edema, nervne napetosti, joniziraju}eg zra~enja, i sl.)

6.Zaklju~ak

U stru~nim ~asopisima se mo`e na}i obilje nau~nih radova koji se bave ovim problemima. Me|utim, oni su prvenstveno namijenjeni istra`ivanju eventualnih {tetnih djelovanja EM polja na ljudski organizam koji je dugotrajno izlo`en djelovanju ovakvih polja. U op{toj populaciji su takvi slu~ajevi veoma rijetki, dok me|u profesionalcima ima takvih pojedinaca ~ije radno mjesto je skop~ano sa takvim rizikom. Ipak, ve}inom istra`ivanja se do{lo do zaklju~ka da su takva radna mjesta veoma, veoma rijetka. Naime, dokazano je da ~ak i ljudi koji su profesionalno vezani za radar ( predajnik velike snage), na svojim radnim mjestima ne trpe polje ve}e od dozvoljenoga. Pa kad to va`i za radar onda va`i sigurno i za kompjuterski terminal, mobilni telefon ili ne{to sli~no.

Jedina konkretna opasnost je ometanje rada pejsmejkera ako on nije predvi|en za rad u takvim uslovima pa nije dodatno za{ti}en ( oklopljen), {to je danas ve} rijetkost jer se proizvode uglavnom takvi pejsmejkeri koji su oklopljeni.

Neki autori su ispitivali odre|ene grupe ljudi vezanih za radna mjesta na kojima bi mogla biti prisutna EM polja ja~eg intenziteta nego {to su ona kojima je izlo`ena obi~na populacija, ali rezultati koje su dobili nisu mogli biti potvr|eni jer su ti ljudi istovremeno bili izlo`eni i drugim dejstvima ( npr. zaga|enom vazduhu i sl.) pa rezultati nisu mogli biti verifikovani, a nisu bili toliko ni o~igledni. Dodu{e, potrvr|ene su neke biolo{ke promjene u organizmu pod djelovanjem EM polja ( poreme}aj u koli~ini kalcija i ritam nekih hormona i encima), ali nije dokazano da su ti poreme}aji ireverzibilni i da imaju za posljedicu neko trajno o{te}enje organizma, tj. bolest. Ipak se mora konstatovati da je sa napredovanjem civilizacije populacija sve bolesnija ( sve ~e{}e se javljaju maligna oboljena, sve ~e{}a je pojava spontanih poba~aja, {e}erne bolesti itd.), ali se ipak ne mo`e ni pribli`no tvrditi da je uzrok pove}anja u~estalosti tih bolesti izlo`enost djelovanju EM polja proizvedenih od strane ~ovjeka, jer postoje i mnogi drugi faktori rizika za pojavljivanje tih bolesti ( kemija u hrani, zaga|en vazduh, cigarete, stres itd.)

Predstoje i daljnja intenzivna istra`ivanja. Da bi se rezultati tih istra`ivanja {to bolje mogli koristiti i upore|ivati bilo bi dobro kad bi se ujedna~ili uslovi pri kojima se vr{e istra`ivanja. Me|utim, i dalje ostaje nerje{iv problem eliminisanja uticaja nekih drugih faktora koji djeluju istovremeno kad i RF/MT zra~enje, pa su mjereni rezultati produkt interakcije svih prisutnih faktora zajedno. Uz sve to, svaki ~ovjek je jedinka za sebe i ne mo`e se smatrati da ono {to se ustanovi za jednu individuu va`i i za sve ostale, {to je ina~e problem i u medicini pa mora biti i u medicinskoj elektrotehnici.

Na kraju ipak treba konstatovati: Iako postoji, u znatnoj mjeri, saglasnost nau~nika u pogledu biolo{kih efekata i potencijalnih rizika od RF/MT zra~enja, postoje i mjesta gdje se oni ne sla`u. Ve}ina eksperimentalnih podataka podr`ava koncept temperaturnog stresa, tj. tvrdnju da su efekti izlaganja dejstvu RF/MT ( naro~ito MT) zra~enju primarno, iako ne samo, odgovor organa ( ili sistema) na hipertermiju ili promjenu temperature u tijelu. Tako|er, velik problem istra`iva~ima je i nemogu}nost izvo|enja vivo eksperimenata, kao i problem instrumentacije. Naro~ito su problemati~ne sonde kori{tene za mjerenje temperature u prisustvu EM polja, koje nu`no perturbiraju polje.

Zbog svega toga, a i zbog mnogih drugih problema vezanih za objektivnost istra`ivanja uticaja RF/MT zra~enja na ljudski organizam, nauka je jo{ daleko od toga da da univerzalan i op{teva`e}i odgovor na sva pitanja koja se name}u vezano za ovu oblast. Ali, kao i u svim drugim nau~nim oblastima, ipak se polako napreduje.

Zaklju~ak bi, dakle, bio: Ne treba se nepotrebno izlagati djelovanju ja~ih EM polja, ali ne treba ni patiti od fobije pri potrebi da se koriste ku}anski aparati, mobilni telefon, kompjuter ili ne{to sli~no. Tako|er nije preporu~ljivo dugotrajno izlaganje dejstvu tih polja, pa makar ona bila zanemarljivo malog intenziteta, jer ako i imaju neke biolo{ke efekte, ipak je bolje ne dozvoliti im da oni postanu ireverzibilni! [to se ti~e radnih mjesta gdje je potvr|eno prisustvo EM polja znatnijeg intenziteta, treba provoditi sve mjere propisane za{tite.

Literatura

[1] Schwan, H.P., RF-Field Interaction with Biological System, Preecdings of TheIEEE, vol. 68, No 1. Jan.1980.

[2] Naismith. F. O, Electromagnetic fields: A review ofthe evidence for effects on health, Building Research Establishment Report, Garston Watford WD2 7JR.

[3] Guidelines for limiting exposure to time-varying electric, magnetic and EM fields,ICNIRP Guidelines, 1997.

[4] ANSI Radiofrequency Safety Guide

[5] Gandhi, O. P., Editor: Biological effects and medical applications of Electromagnetic Energy, Prentice Hall, New Jersey 07632.,1990

[6] Michaelson, S.M., Microwave Biological effects: An Overview, Proceeding of the IEEE, vol.68.No.1 January 1980.

Abstract - Resently is possible to hear the question: Is non-ionized radiation, and especially microwave radiation, as dangerous as the ionized radiation? Answer has been given in this article and it could be: RF/MT radiation is not so far dangerous as the ionized radiation, although it causes some efects in human body.

The Hazard of Human Being’s Exposure to Non-ionized Radiation

Abstract: Experimental and theoretical investigations of electrical properties of biological system have helped to develop understanding of the properties of various biological entities and to elucidate mechanisms of interaction of EM fields. There exist two interactions views of the electrical field with matter: macroscopic and microscopic. Generally said, interaction mechanisms could be explained by relaxation phenomena, field-induced forces and no equilibrium phenomena. The aim of this paper is to give the review of this phenomenon.

I. Introduction

Many of scientists insist for the industry to accept their findings, allow to be made public and then let consumers decide how to react, like in case of tobacco. Particularly digital GSM (Global System Mobile) phones are biologically active, especially those with short, stub (helical) antennae. It is known that absorption depends on the shape of someone’s head and the way the phone is held, weather or not this happens in a closed area, on design of phone, type of antenna and how far is the nearest base-station mast. This could be investigated by using theoretical simulation or by measuring electromagnetic field in an artificial head. But, to explore if the influence of mobile telephone is really hazard for the human health, it is necessary, at first, to elucidate interaction mechanisms of electromagnetic (EM) fields with biological systems.

II. Mechanism of Acting

Experimental and theoretical investigations of passive electrical properties of biological systems have complemented each other and have helped to develop understanding of the structure and of properties of various biological entities and to elucidate mechanisms of interaction of EM fields. They result in a significant amount of data and reliable qualitative models. However, many areas deserve further investigations.

It is necessary to describe two interaction views of the electric field with matter: macroscopic and microscopic. The macroscopic view of interaction is described in terms of complex permitivity that represents a combined macroscopic effect of various molecular phenomena causing electrical polarization. Similarly, interaction of materials with the magnetic field is described on the macroscopic level by the

Permeability. However, most of biological substances are nonmagnetic or very weakly diamagnetic and their permeability can be assumed equal to that of vacuum. Though some bacteria, insects and some tissues exhibit weak magnetic properties. On microscopic level we take care about behavior of atoms and molecules, those respond to an external electric field because they contain charged carriers that are permanently displaced or can be displaced by the field. Matter, in general, is characterized by four types of polarizability: electronic, atomic, orientation and space charge polarization [1] . These three mechanisms of polarization result from charges that are locally bound in atoms, molecules or structure of solids and liquids. In addition, free-charge carriers (ions) that can migrate in the dielectric usually exist. When such carriers are impeded in their motion, either they become trapped in the material or on interfaces or because they cannot be freely discharged or replaced at the electrodes, space charges and a macroscopic field distortion result. This no uniform space charge distribution in the dielectric is responsible for a space charge polarization. Any of the preceding outlined polarization phenomena result in a relaxation-type behavior and in corresponding changes in the permittivity. For biological materials two polarization mechanisms are of particular importance: the space charge polarization from existence of membranes and ions and dipolar polarization, [1].

Electrical equivalent circuits, mathematical formulas and special graphs frequently represent the electrical properties of biological materials. The mixture theories provide a useful tool for analyzing various component contributions to the dielectric polarization.

Generally said, interaction mechanisms could be explained by relaxation phenomena, field-induced forces and no equilibrium phenomena. Biological tissues exhibit three strong relaxation phenomena: a-, b- and ¡-dispersion; and one weak: d-dispersion. Intercellular structures (tubular apparatus in muscle cells, relaxation behavior of membranes and relaxation of counter ions about the charged cellular structure) may contribute to this dispersion. The b-dispersion results mostly from a no homogenous structure, the resulting interfacial polarization. Smaller contributions result from relaxation of proteins. The ¡- dispersion results from free water relaxation, and d-dispersion results from relaxation of bound water, amino acid and charged side groups of proteins, [6].

All relaxation phenomena lead to conversion of EM energy of the interaction field into thermal energy. The thermal energy is then responsible for various biological responses. The amount of energy dissipated at any location of biological body depends on the intensity of the electric field at that location and the tissue conductivity. Biological responses to electromagnetic ally induced thermal stimuli can be significantly different from response to other thermal stimuli. Exposure to EM fields results in a highly no uniform energy deposition within biological bodies. Furthermore, the rate of the energy deposition can be very high, resulting in rapid temperature increases, particularly in the case of pulse-modulated fields. However, some effects have been showmen to be directly related to other interactions, for example, field-induced forces (for high-intensity electric fields) and no equilibrium phenomena (for weak EM fields), [1].

Because of fact that tissue contains a lot of water, in studies of aqueous solutions, knowledge of the electrical properties of water is essential. One thoroughly investigated macromolecule is hemoglobin [1] that exhibits distributed-relaxation time dispersion owing to the polar nature of the molecule at about 2 MHz. But peptides and amino acids, being much smaller than proteins, exhibit relaxation at higher frequencies about 3 GHz. Investigations of blood, bacteria and cellular organelles contributed to understanding of the role of cell membranes in the polarization processes. The essential electrical parameters of the membranes are capacitance and conductance per unit area. The membranes separate regions of different dielectric properties, so that charged interfaces are formed. This is called b-dispersion and typically occurs at a few tens of kilohertz to few hundred of megahertz [3].

III.Tissues Under RF/MW Acting

The electrical properties of tissues in situ, freshly excised and some time after death are expected to be different. The most differences result from breakdown of cellular structure and cell membrane function, [6]. These occurrences result in the redistribution of intracellular and extra cellular ions. Additionally, tissue excision or death can result in loss of blood and water. The greatest differences between in vivo and in vitro properties are at low frequencies in the range of a-dispersion due to change in metabolic activity and ionic milieu of the cells. The changes in the electrical properties in the b-dispersion region are slower, since the rate of change depends on the rate of disintegration of cell membranes, [6]. At high frequencies (MW), the differences between the in vivo and in vitro properties result mostly from blood and water content variations. The general behavior of the electrical properties as a function of frequency is the same in various tissues for different species. The differences in the electrical properties are rather small, not more than 15 %, and in this frequency range can be attributed to different water content, Fig. 1., [1].

Fig.1. Dielectric constant and conductivity of skeletal

Muscle tissue (cat, rat, dog) [1]

By the radiation, the exterior signals are transducer into the cell interior. The cell division is regulated by processes, which involve ions. These features have been shown to alter their behaviour in the presence of imposed external EM fields. Documented changes include alternation of the permeability of

The cell membrane, alternation of the signal transudations processes, which regulate cell behavior and involve many electro-chemical processes. One study has indicated that microwaves can alter DNA synthesis, enzyme activity, ion transport, cell proliferation and the cell cycle, [4]. Now even, scientists say exposure to the phones low-level radiation causes red blood cells to leak hemoglobin. Even at levels lower than those emitted by mobile phones, the cell leaked hemoglobin. The accumulation of hemoglobin in the body could result in heart diseases or kidney stones, [5]. Scientists at Sweden Lund University (1995.) found that two minutes of exposure to emissions from mobile phones can disable a safety barrier in the blood causing proteins and toxins to leak into the brain. This can cause the chances of developing diseases such as Alzheimer’s, multiple sclerosis and Parkinson’s disease. Symptoms reported by mobile phone users include fatigue, dizzy spell, memory loss and headaches in association with the use of cellular phones. There are several lines of evidence to support these conclusions. As first, headaches as a consequence of exposure to low intensity microwaves were already reported in literature. As second, the blood-barrier appears to be involved in headaches, and low intensity microwave energy exposure affects the barrier. Third, the dopamine system of the brain appear to be involved in headaches, and low intensity

Electromagnetic energy exposure affects those systems. In all three lines of research, the microwave energy used was approximately the same (in frequencies, modulations and incident energies) as those emitted by present day cellular telephones, [4].

Microwaves really open up the blood brain barrier, [2]. The blood -brain barrier is a cell between the blood that circulates in the blood vessels of the brain and the actual brain tissue. The barrier lets oxygen and nutrition inside while carbon dioxide and waste products are transported out through it. The barrier hinders some medicines and several poisonous substances to invade and injured the brain. Phones make brain receptive to poison. New Swedish research shows that the radiation from mobile phones might make it easier for poison to penetrate into the brain. The microwave radiation from cell phones can open the safety barrier that is supposed to protect the brain from being invaded by poisonous substances contained in blood. Since albumen can get into the brain there is reason to believe that other smaller or equal sized molecules can too. Proteins found in the blood can, if they get to the brain, cause autoimmune diseases such as multiple sclerosis. Damaged nerve cells could also lead to dementia, premature aging, and memory loss is another damaging effect. In fact, the microwave radiation could split the DNA molecules in the brains of live rates. It could be the same at people. Some people are more sensitive to radiation than the average person. But, there is not yet way to identify them. For instance, several different genes provide every cell with the ability to repair routine injures to chromosome and DNA. People who are born with a faulty “repair gene” in every cell, are going to be more vulnerable than the average person to cancer induced by radiation and by other carcinogens (mutagens), [3].

If the ionized-radiation injured cell, it does not die. A damage chromosome or damaged piece of DNA can result in benign and malignant tumors. It is known that cancer begins with a single cell having abnormal genetic instructions. A cell s abnormal instructions cause it to do abnormal things- such as dividing too often, or forming a tumor, or migrating from its appropriate location to live and divide elsewhere in the body (metastasis), [3]. Living cells, whose abnormalities can be caused by radiation, do these cancerous activities: ionized and non -ionized. When ionized radiation is used to treat cancer, it is used in very high doses, which do enough damage to kill cells, and dead cells cannot behave like cancer.

Especially worrying is the fact that even very low microwave effects seem to affect the brain. But, in biological systems there are often windows where the organism is more sensitive. It could be used in purpose of prevention, like the fact that the lower frequencies penetrate deeper into the brain. Mobile phones emit microwave radiation whenever calls are made. It doesn’t seem to matter how long you talk on cellular phone; the blood-brain-barrier is opened at once. The albumen remains in the rat brains for several days after exposure to microwaves, [2].

IV. RF/MW Measurement Technique

Experimental methods for measuring electrical properties of biological tissues have several common features. At lower frequencies (f <100 MHz) a quasistatic approach is used, in both, time and frequency domain technique. At frequencies above 1 GHz the wave character of the phenomena has to be taken into account. The sample is normally placed in a coaxial line or waveguide and properties of reflected or transmitted waves are measured as they are related to the dielectric properties of the test material. At frequencies above 40 GHz free spaces quasioptical techniques are also used.

Time domain technique includes “time domain spectroscopy” (TDS) for determining the permitivity e (w) from measurements performed in the time domain. At present the TDS methods cover the frequency range from a fraction of a hertz to approximately 15 GHz. Frequency domain spectroscopy (FDS) is associated with experimental techniques for determining the permitivity e (w) from measurements performed in the frequency domain by means of a selected monochromatic signal. It has undergone a rapid development with the introduction of the automatic network analyzer, which is capable of accurate measurements of transmission and reflection coefficients in a wide band of frequencies from a few hertz to 100 GHz. All these equipment is very expensive and must be supported by states or big companies. There is a big problem: these companies don’t like the truth come on the day light!

Conclusion

To date, the scientific community has not provided evidence to prove, or disprove allegations that the RF/MW radiation emitted from cellular telephones is hazardous. While some studies conclude that exposure to RF/MW radiation emitted by cellular telephone could lead to adverse health effects, others suggest that cellular telephones are safe.

There is nothing novel in the conclusion that the laws of physics are powerless to predict and preclude some phenomena. Ultraviolet light, tobacco smoke, and as best each can cause cancer, but the known laws of nature neither predict nor explain the relationships. The inability to predict or preclude bioeffects in the physics thought-style is direct consequence of the complexity of the biological organisms, in particular, their no linearity. The ability to predict the future and to neglect small differences is usually confined context of closed linear systems. That is, systems that can be modeled linearly as they do not exchange energy with their surroundings. In these instances, the laws of physics explain and predict. The operation of automobiles, space ships, atomic bombs and similar are all achievements of 20^th century physics. But earthquakes, volcano eruptions, the weather and the behavior of living beings can’t be predicted because these systems are open and they exchange energy with their environment and they are governed by nonlinear laws. It is simply that we do not know how to apply the laws of physics to them. Because of that, it is impossible to find the solution of the hazard problems within only the physics thought-style. It was necessary to use another way to establish scientific facts, the biological thought-style, too, what the scientists try to do.

References

[1] O.P.Gandhi: “Biological effects and Medical Applications Of Electromagnetic Energy”, Prentice Hall, New Jersey,

07632,1990.

[2] A.H. Fray: “Headaches from Cellular Telephones, Random line”, Inc. Potomac, MD, Environmental Health Perspective, Vol. 106, Nm. 3, March 1998.

[3] Gofman, J.W., Answers to Frequently-Asked-Questions About radiation, Egan O’ Connor of CNR, fall 1996.

[4] A. Philips: “Mobile Phone Adverse Health Concerns, EMFACT Consultancy 1999.

[5] S. Harris: ” Now Mobiles Give You Kidney Damage”,EMFACTS Consultancy, dec. 1999.

[6] K.R. Foster, H.P. Schwan, “ Dielectric properties of tissues and biological materials: a critical review”, CRC Critical Reviews in Biomedical Engineering, vol. 17, pp. 25-104,

1989.

¹Faculty of Electrical Engineering Banjaluka, Bosnia and Herzegovina

²Medical Faculty Banjaluka

³student, Faculty of Electrical Engineering Banjaluka

e-mail: [email protected]

THE HAZARD OF HUMAN BEING’S EXPOSURE TO MOBILE

PHONE BASE STATION RADIATION

Radojka Prastalo

Faculty of Electrical Engineering Banjaluka, Bosnia and Herzegovina

Abstract: As the experts notes, the use of the mobile phones contributes far more to microwave exposure than the presence of base stations. But though, the phone masts remain unpopular and it is not recommendable to errect the base station masts near schools, hospitals, in national parks and areas. Let us examine the real situation in vicinity of mobile phone masts.

Keywords: base station, health risk, athermal effects

I INTRODUCTION

Mobile communication network have operated in various forms for more than 50 years. However, with the introduction of cellular mobile telephone the use of mobile telephone services has expanded rapidly. Consequently, mobile phone base station have become a common sight around cities and along highways. But just now it has been raised fear if exposure to radiation from the base station may have an adverse effect on human health.

II WHAT KIND OF RADIATION DO BASE

STATION PRODUCE

Base station produce radiofrequency (RF) radiation mostly of 800 to 1800 MHz and it is concerned as a low-powered radio antenne that communicate with users’ handsets. But, RF radiation in the environment is also produced in varyng amounts by radio and television towers, CB and UHF aerials, pager services, as well as cordless phones and some remote controlled devices. Even the sun and the human body contribute to the amount of radiation in the environment. Now it is important the question about the amount of the each contribution, especially that by the mobile phone base station.

The design and installation of the antenna determines the distribution pattern of the RF radiation transmitted from the base station. The RF radiation is normaly directed at or just below the horizon. Although in general the exposure level decreases with increasing distance, this is notnecessarily the case in areas close to the basestation. The exposure level immediately

below a base station can be much lower than the level a few hundred meters away in the direction of the aerials. The presence of trees, hills, buildings and other structures can distort the RF radiation causing variations in its strength.

Scientists have known for a long time about the ability of RF radiation to cause heating, which can lead to severe health effects on the body such as fatique, reduced mental concentration and cataracts, if exposed to very high levels. These effects are known as thermal effects, some of which can be created by subjecting a person to a warm environment. But the Radiatiuon Protection Standard specifies limits on public exposure to RF from various sources, including mobile phone base stations. The level at which these limits are set is much lower than the levels at which any heating effects can occur, [1]. All base stations must comply with this Standard, except at the distance close to the station.

III CONCERNS FOR HEALTH

Several important consideration must be kept in mind when evaluting possible health effects of RF fields. One is the frequency of operation. It is important not to confuse such RF fields with ionizing radiation (x-rays or gamma rays). Unlike ionizing radiation, RF fields cannot cause ionization or radioactivity in the body.

RF fields penetrate exposed tissues to depths that depend on the frequency. In case of mobile phones it is up to a centimeter. RF energy is absorbed in the body and produces heat, but the body’s normal thermoregulatory processes carry this heat away. All established health effects of RF exposure are yet related to heating, and no study has shown adverse health effects at exposure levels below international standard limits. The intensity of radiation from mobile phones and base station is too low to produce significant heating. Most health concerns possible athermal effects arising from interference with the body’s natural electrical activity. Only few studies that have examined the result of short-term whole body exposure to RF fields at levels far higher than those associated with wireless communications address the consequences to the health hazard, [ 2].

IV EXPOSURE LEVELS

Mobile phone handsets and base stations present quite different exposure situations. RF exposure to a user of mobile phone is far higher than to a person living near a cellular base station. However, apart from infrequent signals used to maintain links with nearby base stations, the handset transmits RF energy only while a call is being made, whereas base stations are continuously transmitting signals. Both measurements and calculations show that RF signal levels in aresa of public access from base stations are far below international guidelines, typically by factor of 100 or more,[3][,4],[5]. RF exposure levels to a user from mobile handsets are considerably larger but below international guidelines.

Mobile phone handsets are low-powered RF transmitters, emitting maximum powers in the range of 0.2 to 0.6 watts. For example, “ walkie talkie” transmitter emits 10 watts or more. The RF field strength ( and hence exposure, too) falls off rapidly with distance from the handset. Therefore, the RF exposure to a user of mobile phone located 10s centimeters from the head ( using a “ hands free” appliance) is far lower than to a user who places the headset against the head. RF exposure to nearby people are very low, too, [1].

Base stations transmit power levels a few watts to 100 watts or more ( that is the same power as an average light bulb), depending on the size of the region or kind of the desined cell. Base station antennae are typically about 20-30 cm in width and a metre in length, mounted on buildings or towers at a height of from 15 to 50 meters above ground. These antennae emit RF beams that are typically very narrow in the vertical direction but quite broad in the horizontal direction. Because of the narrow vertical spread of the beam, the RF field intensity increases slightly as one moves away from the base station and then decreases at greater distances from the antenna. Typically within 2-5 meters of some antennae mounted on rooftops, fences keep people away from places where the RF fields exceed exposure limits. Since antennae direct their power outward, and do not radiate significant amounts of energy from their back surfaces or towards the top or bottom of the antenna, the levels of RF energy inside or to the sides of the building are normallly very low,[1].

Other RF sources in the community like paging and other communications antenae such as those by fire, police and emergency services, operate at similar power levels as cellular base stations, and often at similar frequencies. In many urban areas television and radio broadcast antennae commonly transmit higher RF levels than do mobile stations.

V MEASURED DATA OF BASE STATIONS

RADIATION

According to the measurement done by Australian Radiation Laboratory, [3],4],[5], which measured the exposure levels of RF electromagnetic energy radiated from mobile telephone base stations as a part of the other radiation in environment, the results are like shows the Fig. 1.

All measurements were made with Tetronix spectrum analyser. This equipment functions as a sophisticated radio receiver, which allows each received radio signal to be analysed, allowing the accurate measurement of magnitude and frequency. Recording of data from spectrum analyser was performed by a lap-top personal computer which has a communication card connection with the analyser. PC controls the operation of the analyser and record all relevant data. Signals measured by the analyser over the bands of interest were received by the following antennae: loop antennae (0.01-30 MHz), bi-conical antennae (20-320 MHz), log periodic antenna (300-1000 MHz) and magnetic base vehicle roof mount antennae (870-960 MHz).

The spectrum analyser measures the level of received signal in the power unit dBm. Calculation of field strength and hence power density requires a knowlwde of the receiving antennae properties and system losses. Power density is scommonly expresed in the unit of microwatt per centimetre squared (mW/ cm²) nd is calculated using the electric field strength and assumes far field conditions where the wave impedance is 377 ohms, If was possible, measurements were made in locatios hat maintain direct line-of-sight with known RF sources, at a height of cca 1.7 m above ground, and antennae were positioned in open areas away from likely sources of reflections so as obtain maximum signal strength for the particular frequency band being measured. [3].

Figure 1. Environmental RF EME Levels, [ 3]

Most of the RF signals are present throughout the day and come from a variety of communication sources like FM radio, AM radio, teleision and other broadcast services. The dominant signal came from AM radio transmitter antenae located in the region. The AM radio signals contribute in general more than 99% of the total RF radiation level of 0.0612 microwats per centimetre squered (mW/ cm²), while the sum of all base station was 0.000376 or 0.61% of the total, [3]. RF radiations have significant variations over short distances due to reflections from buildings and the ground. Hence the ratio of signals levels from all sources can be expected to change as a consequence of local conditions, but AM radio signals will still contribute the greatest proportion. It is important to know tahat AM radio signal have long wave length and are poorely absorbed by the human bod

The telephone activity of the base station varies over 24 hour period and at maximum level of activity, the RF radiation levels would be doubled. But neither this fact change radicaly situation in relation with obeying the Standards. These results show that the whole radiation in that area is far below the public exposure limit of 200 microwat per centimetre squered recommended by the Aystralian Standard.

VI DIMENSIONS OF HAZARD

Antennas operating at 800-1800 MHz will produce power densities in excess of guidelines, but only in the immediate vicinity. However, very little number of the population could be exposed to these fields. Power densities decline very rapidly and since the transmitters are usually mounted on rooftops (15 m) or on towers (25 m) , people at ground (at least 15 m from the antennae) typically receive exposures that are hundreds of times lower than the limits recommended by ICNIRP, [6]. As the experts notes, the use of the mobile phones contributes far more to microwave exposure than the presence of base stations. But though, the phone masts remain unpopular and it is not recommendable to errect the base station masts near schools, hospitals, in national parks and areas of natural beauty. Esspecially near the schools because up to 50% more radiation is absorbed in children as compared to the adults, [6].

CONCLUSION

None of the recent reviews have concluded that exposure to the RF fields from mobile phones or their base stations causes any adverse health consequences. However, there are gaps in knowledge that have been identified for further research to better assess health risks. WHO is also conducting RF research. A large epidemiology study is being co-ordinated in over 10 countries by International Agency for Research on Cancer (IARC), to identify if there are links between use of mobile phones and head and neck cancers. The study is anticipated to be completed in 2003.

In the meantime, WHO gives some recommendation like these: strict obeying the international standards, simple protective measures (fences or barrieres for base stations), consultations with the community in siting base stations, providing enough information, etc. Though, there are many scientists who got some results about the health hazard. The newer, digital, ones are likely to have more biological effects than the older, analogues, ones. Although existing evidence does not yet conclusively prove that there are any long-term adverse health implications, it is necessary to advise people to use the mobile phone as little as possible.

REFERENCES

[ 1 ] Fact Sheet N 193, Revised June 200, Mobile

Telephone and Their Base Stations

[ 2 ] Philips, Alasdair, Mobile Phone Adverse

Health Concerns, EMFacts Consultancy

[ 3 ] Measurement and Analysis of RF EME Levels

from Telestra Mobile Telephone Base Station

[ 4 ] Measurement and Analysis of RF EME Levels

from Telestra Mobile Telephone Base Station,

ARPANSA, Carey Park Bunbury, Western

[ 5 ]Measurement and Analysis of RF EME

Levels from Telestra Mobile Telephone Base

Station,ARPANSA, Engadine, NSW Australia

[ 6 ] Berclay, Christopher, Mobile Phones and

Mobile Phone Masts, SCIENCE AND

ENVIRONMENT, Research Paper 01/111,

11. Dec. 2001.