Ondas electromagnéticas y medio ambiente : lección de apertura del curso académico 1994-95 / Juan Ayala Montoro

..P~IJ 1 F' r JA '1~ ¡q; UNIVERSIDAD DE VALLADOLID JUAN AYALA MONTORO CATEDRATICO DE ELECTROMAGNETISMO VALLADOLID 1994 l ~ . '"' \ ·· .. ' '} ¡; \) _; : ' 1- ·~ ' ' • . • BiCe illfMíi~iiill 5>0 o o o 2 1 2 2 5 9 ONDAS ELECTROMAGNETICAS Y MEDIO AMBIENTE LECCIÓN DE APERTURA DEL CURSO ACADÉMICO 1994 -95 UNIVERSIDAD DE VALLADOLID ONDAS ELECTROMAGNETICAS Y MEDIO AMBIENTE LECCIÓN DE APERTURA DEL CURSO ACADÉMICO 1994- 95 JUAN AYALA MONTORO CATEDRATICO DE ELECTROMAGNETISMO Y ' .1'_, :.: 1• )· /l\ ~~ /!;;; /SC · /, , , ' · · ./ VALLADOLID 1994 Mgfco. y Excmo. Sr. Rector Excrnos. e limos. Sres. Comunidad Universitaria Sras. y Sres. Dentro del riguroso turno que reglamentariamente establece la tradición universitaria para este acto solemne de Apertura de Curso me corresponde intervenir en la inauguración del curso 1994-95 y, corno suele ocurrir en estas ocasiones, la primera preocupación que acude a la mente del conferenciante está relacionada con la torna de decisión sobre el contenido de su disertación, siempre difícil de plantear, pues la extensión y diversidad de los conocimientos humanos actuales han motivado una profunda especialización del profesorado universitario. De ahí la dificultad de compaginar la aridez de los contenidos de un área concreta de conocimiento con la necesidad de elegir un terna que pueda ser tratado de una forma más general y adecuada a una lección de apertura de curso. En consecuencia, la búsqueda del terna apropiado me ha llevado a meditar sobre la utilización que actualmente se hace de los descubrimientos científicos que, en la mayoría de los casos, se traduce en innovaciones técnicas encaminadas a la búsqueda del bienestar próximo de nuestra sociedad, pero que olvida, en ocasiones, los posibles perjuicios o riesgos que esos descubrimientos científicos pueden crear, a largo plazo, a nuestro entorno e incluso a nosotros mismos. Desde esta perspectiva, me he decidido por hablar, dentro de mi especialidad, de los posibles efectos o riesgos medioambientales que puede producir la manipulación humana de las ondas electromagnéticas, terna muy debatido en la actualidad y lo suficientemente importante corno para sensibilizar a la opinión pública y motivarla, con el fin de que la sociedad adopte las medidas de protección necesarias para que la utilización de estas ondas se realice con las máximas garantías de seguridad. Así, el tema concreto se puede enunciar como "Ondas Electromagnéticas y Medio Ambiente", que afecta a un complejo sistema de factores físicos, bioquímicos, sociales, culturales, económicos y políticos que entretejen la actividad humana y de los que es muy difícil obtener resultados claros y concretos. El gran número de intereses que intervienen dan lugar a que, en muchas ocasiones, se escondan resultados convincentes, mientras que en otras, se provoquen alarmas injustificadas. Por todo ello, procuraré mantener el hilo de la disertación dentro de unos términos de descripción de hechos, evitando tomar posiciones extremas. - 7- ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS Y MEDIO AMBIENTE El mundo físico en el que vivimos está gobernado por cuatro interacciones de distinta naturaleza: las fuerzas nucleares fuertes, las fuerzas nucleares débiles, las fuerzas gravitatorias y las fuerzas electromagnéticas. Cada una de estas fuerzas ejerce su intluencia principalmente sobre un orden de magnitud distinto. Así, las fuerzas nucleares, fuertes y débiles, de muy corto alcance son responsables a escala microscópica de la estabilidad y de los fenómenos radiactivos en los núcleos atómicos. Las fuerzas gravitatorias son fundamentales a escala cósmica, donde existen grandes concentraciones de materia eléctricamente neutra, por lo que intervienen como la parte más importante en el equilibrio de nuestro universo. Las fuerzas electromagnéticas intervienen, principalmente, a una escala intermedia entre las indicadas anteriormente; es decir, son fuerzas fundamentales en todos los procesos físicos que ocurren en nuestro mundo próximo. Tanto las propiedades físicas y químicas de la materia como las leyes que rigen la biología a escala molecular tienen una gran dependencia con el comportamiento de este tipo de fuerzas. Basta indicar que estas fuerzas son las responsables directas del orden repetitivo y preciso de las estructuras cristalinas, de las complicadas cadenas tridimensionales de las proteínas, de las órdenes neuronales en el sistema nervioso de los seres vivos, e incluso se sugiere actualmente que los animales multicelulares usan algún tipo de sistema de comunicación electromagnética para mantener su forma. Vista la importancia de estas interacciones en el mundo que nos rodea parece interesante profundizar un poco en el electromagnetismo y esbozar los posibles efectos de las ondas electromagnéticas sobre los seres vivos. Sobre todo, teniendo en cuenta que, si bien, la vida animal se ha desarrollado en presencia de campos geoeléctricos y geomagnéticos cuasiestáticos, en este siglo se ha producido la manipulación humana de este tipo de radiación, utilizada como medio de comunicación o transrilisión de energía, que atraviesa la superficie terrestre, introduciendo una amplia gama de frecuencias e intensidades no existentes anteriormente y cuyos efectos directos sobre los seres vivos se discuten actualmente. Las conclusiones son controvertidas debido a diversos factores como la propia complejidad del fenómeno, la relativa proximidad de la iniciación de su manipulación y la cantidad de intereses económicos, políticos y sociales en los que repercute su estudio. El electromagnetismo, como cualquier otra rama de las Ciencias Naturales, nace a través de una etapa previa de descripción cualitativa de fenómenos eléctricos y magnéticos - 9- aislados y su posterior clasificación mediante analogías que los hacen afines. Se puede decir que toma entidad propia, como ciencia dentro de la física, a partir del año 1600 con la obra "De Magnctc" de Willian Gilbert. Su estudio cuantitativo se fundamenta con la Ley de Coulomb para la electrostática, entre 1785 y 1789, y posteriormente, la experimentación con la pila descubierta por Volta (1800) permite fundamentar el magnetismo a partir de la corriente eléctrica mediante la ley de acciones electrodinámicas establecida por Ampcrc en 1826. Durante la segunda mitad del siglo XIX se introdujeron en este campo ideas nuevas, revolucionarias, que abrieron para la física un nuevo punto de vista filosófico, distinto del anterior mecanicista. Los resultados de los trabajos de Faraday ( 1831) y Maxwell ( 1837) condujeron a la creación de nuevos conceptos que permitieron establecer una imagen distinta de la realidad, formulada como leyes del campo electromagnético, cuya descripción cuantitativa está sintetizada en las ecuaciones de Maxwell, sobre la base de que los campos eléctrico y magnético están entrelazados entre sí, de forma que un campo eléctrico, variable con el tiempo, genera un campo magnético; a la vez que un campo magnético, variable con el tiempo, genera un campo eléctrico. La formulación de estas ecuaciones es el acontecimiento más importante que ocurre en la física desde los tiempos de Newton, pues, si bien, las leyes enunciadas por Newton permitieron un espectacular avance en la interpretación de la mecánica celeste, las ecuaciones de Maxwcll establecen un nuevo concepto en la física, el campo, mediante unas ecuaciones que representan la estructura misma de dicho campo y que ha permitido durante el presente siglo un desarrollo técnico insospechado en la ingeniería eléctrica, en la electrónica y en el dominio de las comunicaciones. Del mismo modo que la teoría de Newton permite seguir la historia de una partícula material, a partir de unas condiciones iniciales, las ecuaciones de Maxwell permiten conocer la historia del campo electromagnético. Las variaciones temporales de las fuentes del campo, cargas y corrientes, se propagan en el espacio en forma de onda electromagnética, con una velocidad finita, transportando la energía irradiada por la fuente como ocurre en todo fenómeno ondulatorio. CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DE LA RADIACIÓN ELECTROMAGNÉTICA Una fuente electromagnética, variable con el tiempo, produce a su alrededor un campo eléctrico y un campo magnético igualmente variables con el tiempo y ortogonales entre sí. Estos campos cuando se distancian de la fuente se propagan en el espacio en forma de onda electromagnética transversal, es decir, manteniendo los campos en un plano perpendicular a la dirección de propagación. Las características de este movimicntoondulatorio son su velocidad de propagación (v), que es única para todas ellas en el vacío y de valor c=3.10' m/s (velocidad de la luz); su frecuencia (u), que se define como el número de ondas completas que pasan por un punto cualquiera del espacio en la - 1 o- ---- - .. .. e: " ·o B ·¡¡ " E B l ... .. .. ¡¡ ·o ~ m ·o E ., B "' .. 1 : ~ -~ e·;: i! ~ .; B C'io= "'"' ,¡, .¡, ..:roo: M N ITIJ o o o ..- "" N ~ ~ ~ ~ s:' S ~ S S S 1 1 1 xs ... Vl'l'tVO SOA Vl::l tcen afines. Se puede 1rtir del año 1600 con se fundamenta con la ' posteriormente, la mite fundamentar e\ ones electrodinámicas : campo ideas nuevas, filosófico, distinto del 31) y Maxwell (1837) stablecer una imagen 2tromagnético, cuya well, sobre la base de ~ forma que un campo la vez que un campo formulación de estas sica desde los tiempos tieron un espectacular le Maxwell establecen 1es que representan la el presente siglo un róniea y en el dominio storia de una partícula de Maxwell permiten 11porales de las fuentes J en forma de onda irradiada por la fuente ~DIACIÓN su alrededor un campo y ortogonales entre sí. 1 espacio en forma de campos en un plano tcterísticas de este ; única para todas ellas ncia (u), que se define uiera del espacio en la ':' o .... .. ';' " ~ ~ ~ ':' ~ ~ ~ XSOAVl::l ¡ 1 .. -¡ ., ... .. ., ... ~ .. ~ ~ Z.ll:BN919 (SOW.3rtl 't'(N) 30 CllJ.lSNOl ~ ' ' ' ~ ~ ~ ~ . Znl - 11 - ' ~ ~ o ~ ~ z o ~¡¡j o~ ····~~ . ~ 8 >. l >. j ·¡¡¡ e " ::1 ., ... .. Q !! " ~ " ., e Q ·o B ·¡¡ ::1 E B " ... ::! ~¡¡ .ii! ... ;:: :¡; =· 8 ¡ '" ·o .. ., ¡¡ ¡ ::1 ... .5 .. Q .. ::1 ~ ::1 "' ;; 1 1 unidad de tiempo y que se mide en número de ci::los por segundo o hertz (Hz). Otra magnitud característica es su longitud de onda (A.), que es la distancia, medida a lo largo de la línea de propagación, entre dos puntos adyacentes que están en cualquier instante en el mismo estado de perturbación. Se mide en unidades de longitud. Estas magnitudes están relacionadas por la ecuación v=A..u, o bien, para el vacío c=A..u. El conjunto de todas las formas de energía radiante que existen en el universo componen el Espectro Electromagnético y en él se pueden establecer distintas regiones, asociadas a diferentes intervalos de longitud de onda o de frecuencia. Así, partiendo de las frecuencias más bajas (algunos hertz) se pueden distinguir las regiones de radiofrecuencias, microondas, infrarrojo, luz visible, ultravioleta, rayos X y radiaciones gamma; las zonas contiguas se solapan generalmente unas con otras El campo electromagnético se propaga mediante las leyes de la mecánica ondulatoria, por tanto se comporta como una onda en cuanto a los procesos de superposición, reflexión, refracción, polarización, dispersión y difracción. INTERACCIÓN CON LA MATERIA La propagación de la radiación electromagnética se interpreta correctamente con el concepto de onda, mientras que su interacción con la materia requiere considerar a dicha radiación como un corpúsculo, e interpretarla a través de los postulados de la mecánica cuántica, según los cuales los intercambios de energía entre la radiación incidente y la materia tiene lugar mediante cantidades que son múltiplos enteros de una unidad fundamental llamada cuanto o fotón, de valor hu, donde h es la constante de Planck (6,6.10' 4 Julios.s) y u la frecuencia de la radiación incidente. La interacción de la radiación con la materia depende, por consiguiente, de la frecuencia incidente. En el caso de incidir sobre seres vivos, las radiaciones con frecuencias elevadas del espectro -rayos X y radiaciones gamma -pueden poseer energía suficiente como para alterar la estructura interna molecular o romper los enlaces internos, dando lugar a que las moléculas neutras queden cargadas y produzcan, consecuentemente, un daño en los tejidos. Este tipo de radiación recibe el nombre de ionizante. Las radiaciones de frecuencias más bajas - ultravioleta, luz visible, infrarrojo, microondas y radiofrecuencias -no poseen suficiente energía como para provocar la ionización de la materia, por lo que, en contraposición con las anteriores, reciben el nombre de no ionizantes. En las interacciones de la radiación no ionizante con la materia viva molecular se produce una conversión de la energía radiante incidente en energía rotacional y vibracional, que puede llegar incluso a alterar los niveles eléctricos de las moléculas. La dependencia de esta energía con la frecuencia nos permite diferenciar estas acciones y asociarlas con las distintas bandas de frecuencia del espectro; así, la capacidad de producir cambios en los niveles electrónicos se produce en las radiaciones de frecuencias más elevadas (ultravioleta y visible). Los niveles vibracionales corresponden a frecuencias intermedias (infrarrojo) y finalmente los niveles rotacionales, en que la energía incidente - 12- se emplea en movimie características de las fre La energía asociac última instancia en en1 puede transformarse en RADIACION Este tipo de radiac frecuencias más bajas energía, baste decir qu< sólo la seismilésima pa resultado de la agitació débil. La tierra ha estado eléctrico y magnético. , potencia muy bajos, au una tormenta con un f radiación son naturales humanos es prácticame No obstante, la electromagnética, en u1 transmitir y operar a a todo tipo de instalacior o indirectas, en los teji< Las hipótesis cstab a predecir la existenci Hcrtz, quien realizó electromagnéticas gen< 1888, D' Arsonval reali A partir de esta fe, dispositivos, en esta zo adopción de la corrie suministro de energía 1893, fecha en que se motivó su rápida difL Cataratas del Niágara. El invento del tul Radiodifusión al comi emisiones en forma ex Barcelona). La Segunda Guen 1 sudoración cutáneas en males cubiertos de pelo. lico y no térmico puede hemos dicho, puede dar :arar su clasificación. iscrcpancias semánticas >S térmicos pueden estar :1 organismo, y los que lico se utiliza en función mdas y radiofrecuencias a sistemas orgánicos y :fectos biológicos de la al del propio organismo, algunos efectos pueden ,r tanto usarse con fines ectos que sean potencial ~TODO : la acción de las ondas 1ente cuidadoso tanto en implicados, como en el JUe pueden llevar a la 1 crítica de los trabajos los estudios realizados tación de la experiencia, o bien por un control tlizar una investigación ¡ue utilice experimentos ; que han intervenido en ;, fisiólogos y médicos- > de vista del científico adas de la preparación 'ísicos que efectuaron ras ocasiones, médicos :o. ; efectos de la radiación cias se realizan sobre la absorción de energía que experimentan animales de laboratorio, para posteriormente extrapolar las conclusiones obtenidas y predecir los resultados que la radiación hubiera supuesto para la exposición humana. Las diferencias físicas y fisiológicas entre las especies son suficientemente importantes como para que cualquier modelo que emplee un test animal agregue confusión al problema si no se interpretan adecuadamente todos los parámetros que intervienen, como pueden ser las diferencias obvias de geometría externa e interna, las diferencias de la propia anatomía, las diferencias en los mecanismos de disipación de calor, y la necesidad de extrapolación a frecuencias distintas de las empleadas en la comparación con los humanos, debido a los fenómenos de resonancia. La utilización de modelos animales experimentales para analizar las condiciones físicas del entorno, que aseguren la salud y la seguridad humana, debe ser planificada cuidadosamente. La fiabilidad de los resultados podemos basarla en la correcta adecuación de las etapas siguientes: -Selección del modelo animal idóneo para la experiencia implicada, con acotación de sus limitaciones conocidas. -Aplicación de métodos experimentales correctos, tanto en la instrumentación como en el control de los procesos biológicos en animales. -Elección adecuada de los parámetros de escala que permitan extrapolar los datos de los animales al hombre. Como comentario a estas puntualizaciones, se puede afirmar que en muchas ocasiones los animales han sido seleccionados, en lugar de por su idoneidad, por otras causas distintas, como pueden ser razones económicas, de comportamiento doméstico, o simplemente de facilidad de acceso a la especie utilizada. Sin embargo, puede haber, en estas experiencias, diferencias esenciales que invaliden la extrapolación de resultados, como pueden ser diferencias del metabolismo y fisiológicas o simplemente diferencias en los efectos del tamaño, como ocurre, por ejemplo, con la frecuencia de la radiación que está íntimamente ligada al tamaño o a la posición del cuerpo animal en cuanto a los posibles efectos de resonancia. Igual sucede si se utilizan animales cubiertos de pelo, en los que los mecanismos de disipación de calor son distintos de los humanos. Otro factor que interviene en la interpretación y extrapolación de los resultados animales al hombre, consiste en la correcta utilización de los datos estadísticos. Las investigaciones se suelen realizar utilizando dos poblaciones diferenciadas de animales, una de ellas sometida a los efectos de la radiación y otra que permanece protegida de ella durante el tiempo de la experiencia, siendo esta última la población de control de la investigación. Las diferencias observadas entre ambas poblaciones se deben interpretar correctamente, separando los factores discrcpantes que puedan aparecer, ajenos a la experiencia, de aquellos que son provocados por la exposición. El análisis estadístico debe considerarse en su propia dimensión, es decir, como una ayuda poderosa que forma parte integral de la experiencia, pero que en ningún caso decide lo que es verdadero o falso. La correcta interpretación, en la aplicación humana, de los datos aportados en la experimentación con animales, dependerá del establecimiento de una dosimetría apropiada que permita extrapolar resultados. Diversos autores se han ocupado de este aspecto y han diseñado escalas de valores para extender los resultados obtenidos con animales a - 19- ---------- conclusiones sobre la salud pública, establecienr 1o valores para la tasa de absorción específica de radiación, TAE, en función de la frecuencia y para diferentes tamaños de animales de laboratorio comparados con el hombre. De todas formas, esta magnitud, que es útil para la extrapolación de resultados, se debe utilizar con precaución, dada la complejidad de los factores que intervienen en el proceso de la radiación. Hay que reseñar igualmente, en cuanto a la posible crítica de algunos de los trabajos publicados, que, en ocasiones, las conclusiones sobre los posibles efectos de la radiación electromagnética en el organismo humano se han obtenido a partir de experiencias sobre células cultivadas "in vitro". El extender conclusiones de cambios celulares, cuando estas no forman parte de un sistema vivo integrado, es un problema extremadamente delicado. En estas circunstancias las células pueden tener una forma de relación y un ciclo celular distinto al que correspondería si formaran parte de un organismo completo. Por otro lado, la influencia de los agentes exteriores que intervienen pueden afectar a la experiencia, falseando los resultados, ya que los mecanismos de reacción pueden ser diferentes. Otra técnica utilizada en el estudio de los efectos de la radiación electromagnética en el hombre consiste en la construcción de imágenes que simulen el comportamiento humano ante la radiación. Estas imágenes se realizan con materiales y preparados químicos que reproducen las propiedades dieléctricas y térmicas de los distintos tejidos u órganos del cuerpo humano o parte del mismo. Así, el tejido muscular se ha simulado mediante espuma de polistireno impregnada en una solución salina y en otras ocasiones con una mezcla de agua, gelatina y sal; la sangre puede simularse mediante mezcla de agua y glucosa o agua y alcohol isopropílico. Los órganos suelen ser más difíciles de simular; los pulmones, por ejemplo, se pueden simular mediante glóbulos de sílice huecos suspendidos en una mezcla semilíquida de agua, sal, azúcar y gelatina. Estos métodos permiten realizar estudios de dosimetría y conocer la tasa de absorción de las distintas partes del organismo humano, pero evidentemente tienen grandes limitaciones en cuanto al comportamiento de un ser vivo. En otras ocasiones, se simulan modelos geométricos, en los que la representación matemática de las propiedades eléctricas y térmicas de las distintas partes del cuerpo permite establecer un conjunto de ecuaciones que pueden resolverse mediante técnicas numéricas, en diferentes situaciones de radiación. Estudios Epidemiológicos El estudio directo de la acción de las ondas electromagnéticas sobre los seres humanos se realiza a través de trabajos ele tipo epidemiológico. Movidos por el interés social sobre los posibles efectos adversos que pueden derivarse para la salud de la exposición a la radiación, los estudios se han centrado más que en los peligros directos, cuyos efectos son obvios, en aquellos otros aspectos más sutiles, como pueden ser los efectos a largo plazo, que por su misma naturaleza son más difíciles ele asociar y detectar. Las investigaciones suministran las evidencias pertinentes sobre los efectos nocivos que la radiación electromagnética puede producir sobre la salud. Aunque se sepa que la seguridad absoluta es inalcanzable, los riesgos se deben descubrir y acotar de forma que se puedan tomar decisiones y en consecuencia regularlos mediante criterios racionales. En este sentido, la epidemiología, que se ocupa del estudio de la distribución y de los -20- determinantes de la salu importante como aseso naturaleza de observacic otros tipos de experienc exposición directa o investigador. Aunque hay consic biológicos y los peligro grandes áreas de conf~ lugar, como una cuesti como un cambio irre• órganos como de sistt: riesgo, sobre una base las definiciones parece En primer lugar h que el daño puede pas: que hay que plantear pueden tener aplicaci cambios producidos p profundidad como pa potenciales y estable' determinar si un efec cuando el campo ele posterior. Cualquier deteriora la capacid< determinada tarea. 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Aunque hay considerables acuerdos entre los científicos sobre los posibles efectos biológicos y los peligros potenciales de las radiaciones electromagnéticas, también existen grandes áreas de confusión y discrepancia. El riesgo o el peligro se presenta, en primer lugar, como una cuestión filosófica. Una definición objetiva del daño sería establecerlo como un cambio irreversible en las funciones biológicas normales, tanto a nivel de órganos como de sistemas. Esta definición de daño nos llevaría, a su vez, a definir el riesgo, sobre una base estadística, como la probabilidad de recibir un daño. Aun cuando las definiciones parecen claras, hay que puntualizar algunos aspectos sobre las mismas. En primer lugar hay que tener en cuenta que pueden existir niveles de riesgo en los que el daño puede pasar desapercibido o simplemente no confirmado. Otro punto de vista que hay que plantear es que no siempre los efectos son perjudiciales, de hecho algunos pueden tener aplicaciones beneficiosas, sobre todo, bajo condiciones controladas. Los cambios producidos por la radiación electromagnética se deben analizar con la suficiente profundidad como para conocer su significado clínico, fijar los límites de sus riesgos potenciales y establecer las relaciones de riesgo/ beneficio apropiadas. Es importante determinar si un efecto observado es irreparable, transitorio, reversible y si desaparece cuando el campo electromagnético se suprime o después de un intervalo de tiempo posterior. Cualquier efecto, aun siendo reversible, es inaceptable si transitoriamente deteriora la capacidad de comportamiento del individuo o le impide desarrollar una determinada tarea. Además, la imposibilidad de precisar la exposición en este tipo de observaciones, genera un factor de azar en las correlaciones que ligan la exposición y el riesgo de enfermedad y por tanto pueden atribuirse a la radiación efectos extraños que actuarían como "confusores" ante la exposición de interés. Debe advertirse, no obstante, que para que un factor extraño actúe como confusor es preciso que éste sea un determinante de la enfermedad analizada. La fiabilidad de los resultados de los estudios epidemiológicos depende, en gran medida, del grado con que tales factores hayan sido controlados y eliminados con el fin de evitar la distorsión. Los métodos estadísticos usados en epidemiología están generalmente diseñados para evaluar la exposición de interés y aislar los efectos que producen esos confusores. Otro problema añadido, que ofrece este tipo de estudios, consiste en la dificultad para establecer una dosis individualizada para la exposición, ya que su asignación es muy difícil de controlar con precisión. Esto da lugar a la necesidad de desarrollar estrategias de estimación de la exposición. En el caso de pequeñas poblaciones de profesionales sometidos a radiaciones ocupacionales, este aspecto se puede solventar mediante dosímetros personales para cada uno de los trabajadores. A pesar de las dificultades que plantean la cuantificación de la dosis de exposición, las - 21 - posibles perturbaciones de los confusores y la frecuente inconsistencia de los resultados experimentales, los estudios epidemiológicos, aun con sus limitaciones, desempeñan un papel importante en la estimación del riesgo y en la evaluación de los posibles daños causados por la radiación electromagnética. EFECTOS NOCIVOS DE LA RADIACIÓN La fisiología de animales y humanos es el resultado de millones de años de supervivencia en un medio en que sólo existían radiaciones electromagnéticas de origen natural, es decir, procedentes principalmente de causas solares o cósmicas. La reciente manipulación humana de este tipo de radiaciones supone, por tanto, una modificación de las condiciones naturales de la biosfera a la que los seres vivos no están habituados, por lo que en algunas circunstancias pueden producir efectos dañinos sobre órganos o sistemas biológicos. Los primeros estudios sobre este aspecto de la radiación, se mantuvieron dentro de un campo estrictamente científico. En 1931 (E. Pflomm) se observaron braquicardias inducidas por radiaciones de alta frecuencia, que dieron lugar, en los años siguientes, a controversias sobre la posibilidad de que dichos efectos pudieran tener un origen térmico o no térmico. La Segunda Guerra Mundial, como hemos dicho, supuso una intensificación de las radiaciones de microondas y propició su extensión al sector civil, aumentando y diversificando sus aplicaciones. El primer efecto nocivo de estas ondas, la formación de cataratas en perros, se hizo público por investigadores de la Clínica Mayo, en 1948. Paralelamente, investigadores soviéticos informaron de la aparición de migrañas y otros síntomas ncurológicos entre trabajadores expuestos a radiaciones de microondas a dosis extremadamente bajas. En 1953 un ingeniero de una compañía americana de aviación informó al Departamento de Defensa U.S.A. sobre un tipo de enfermedad característica de los operadores de radar. La Marina de los Estados Unidos convocó una conferencia en la que participaron especialistas en microondas, en bioelectricidad y en regulación térmica; la conferencia no aportó ninguna conclusión importante por falta de datos y supuso que los efectos nocivos de las microondas eran debidos exclusivamente al calentamiento de los tejidos. En 1957 la muerte accidental por sobreexposición al radar de un militar americano produjo una prueba evidente de los riesgos que suponen una radiación excesiva de microondas. En 1965, los Servicios Secretos Americanos revelan un extraño episodio de la Guerra Fría. La Embajada Americana en Moscú estaba siendo irradiada, desde 1953, con microondas de muy bajo nivel de potencia, moduladas en amplitud y frecuencia, en el rango de las frecuencias extremadamente bajas (ELF). La noticia saltó a la luz pública, promoviendo una fuerte especulación sobre los posibles efectos nocivos de las microondas en el personal de la Embajada. La polémica, que se extendió tanto a la comunidad científica como a la opinión pública, estaba avivada por el hecho de que los límites de exposición, para la población en general, establecidos por la Unión Soviética y los países -22- del Pacto de Varsovia era normas americanas Y, SI inferiores a la norma am( norma rusa. El incidente nombre de Proyecto Pe funcionarios afectados, Cl llegó a la conclusión de ' otros. La polémica desenc< rusos o americanos Y por que se intensificara la ir radiaciones electromagné aama de frecuencias, a la b de radiación de baja Y a pueden agrupar atcndien' Efectos celulares En los niveles más disponen de una canti1 destrucción de las céh metabolismo, reproduc ocasiones, pueden indic animal). 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El incidente dió lugar a un estudio clínico, mantenido en secreto bajo el nombre de Proyecto Pandora, en el que tras comparar el estado de salud de los funcionarios afectados, con los residentes en otras embajadas de los países del Este, se llegó a la conclusión de que no había diferencias significativas entre la salud de unos y otros. La polémica desencadenada por la posible adecuación de los límites de protección rusos o americanos y por los posibles efectos nocivos de bajos niveles de radiación hizo que se intensificara la investigación científica sobre los efectos que la exposición a las radiaciones electromagnéticas puede ocasionar en la salud; se extendió su estudio a toda la gama de frecuencias, a la acción de los campos eléctricos y magnéticos _y,-Jas condiciones de radiación de baja y alta potencia.Los efectos detectados, des~r· · .. ~eh la literatura, se pueden agrupar atendiendo a los trastornos que producen sobre lo eye~ vivos. ,, ¡"·' Efectos celulares \.· (, ,~ ' / '~o.,.,. '1 ·' En los niveles más bajos de la vida, las radiaciones electromagnéHeas--mt1'onizantes disponen de una cantidad de energía por fotón que es insuficiente para provocar la destrucción de las células, pero suficiente para provocar cambios en su morfología, metabolismo, reproducción o duración de vida celular, efectos que, en determinadas ocasiones, pueden indicar posibles alteraciones del genoma (código completo DNA de un animal). Las investigaciones en este campo celular, además de ayudar a conocer la posible influencia destructiva de las radiaciones electromagnéticas no ionizantes sobre los seres vivos, permiten igualmente ahondar en los procesos más profundos de la vida. Otras experiencias, usando técnicas de migración del color fluorescente, han observado las interrupciones en la comunicación célula a célula cuando se interfiere la fosforilación que realiza la enzima quinasa. Las observaciones mostraron que cuando una célula era inyectada con un fluorescente teñido, el color se desplazaba a todas las células conectadas y más allá de ellas, a células en tercer o cuarto orden de contacto, en el tiempo de dos minutos; sin embargo, si a la célula se le daba primero el inhibidor de la enzima quinasa, no se trasfería el color a las células vecinas. Las experiencias pusieron de manifiesto que se podía obtener el mismo efecto de inhibición mediante un campo de microondas modulado. Estas experiencias sugieren que las células utilizan la pequeña diferencia de potencial, de microvoltios, que actúa como barrera eléctrica en la membrana celular, para enviar señales entre sí a nivel local. Se puede, pues, establecer que las membranas celulares son extremadamente sensibles a los gradientes de potencial y consecuentemente a los campos eléctricos y magnéticos. Mediante estos gradientes de potencial se facilita el flujo de iones, a través de la membrana, entre el interior y el exterior de la célula. A su vez se produce la energía electroquímica necesaria para la actividad celular. Este efecto está limitado a canales de frecuencias muy estrechos. -23- J La mayor parte de las experiencias a este nivel celular se ha llevado a cabo a través del estudio del comportamiento de bacterias y microorganismos. Otras investigaciones se han realizado sobre tejidos cultivados "in vitro" donde, como hemos dicho, sus efectos son difíciles de evaluar en comparación con el tejido integrado en un organismo vivo. Sangre y hematopoyesis La sangre esta formada por un componente líquido, el plasma, que contiene en suspensión proteínas, lípidos, azúcares, vitaminas, pigmentos y factores de coagulación entre otros. Inmersos en este plasma se encuentran tres tipos de células sanguíneas: los eritrocitos o glóbulos rojos, que transportan oxígeno y dióxido de carbono, los trombocitos o plaquetas, responsables de la coagulación y hemostasia, y los leucocitos o glóbulos blancos. Estos últimos se subdividen a su vez en granulocitos, linfocitos y monocitos con funciones específicas cada uno de ellos en la defensa del cuerpo humano; los primeros se encargan de fagocitar bacterias, los segundos tienen funciones de identificación de antígenos y producción de anticuerpos y finalmente los últimos forman parte del sistema inmunológico mediante la fagocitosis de antígenos. Son numerosos los trabajos que tratan de la influencia que los campos electromagnéticos ejercen sobre los componentes sanguíneos, sin que haya unanimidad de criterio ante los resultados obtenidos; a veces la misma experiencia repetida por equipos de científicos distintos ha conducido a resultados contrapuestos. La mayoría de los efectos observados se atribuyen a efectos hipertérmicos aunque algunos trabajos sugieren la existencia de posibles efectos no térmicos. La gama de frecuencias aplicadas es también amplia, con mayor incidencia en la banda de microondas. También se describen efectos a altas y bajas densidades de energía. Estudios rusos, confirmados posteriormente por investigadores americanos, mostraron cómo ratas expuestas a microondas de 2375 megahertz y densidades de potencia de 500 11W/cm 2 e irradiadas 50 horas a la semana durante tres meses presentaban alteraciones en la composición sanguínea. Se observó una disminución en la actividad de la colinesterasa en el suero, un aumento en el nivel de sodio y una caída del nivel de potasio. Resultados similares se han obtenido en condiciones distintas de irradiación, (3 gigahertz, 1 O mW/cm2, 1 hora por día durante 42 días). Las consecuencias se atribuyeron, aunque sin evidencia absoluta, a efectos hipertérmicos, ya que bajos niveles de potencia mostraron ausencia de efectos hematológicos. La posible influencia de los campos magnéticos en el aumento de riesgo cardiovascular es un ejemplo de las dificultades que ofrecen estas investigaciones en cuanto a establecer resultados firmes. Así, en 1973, en el laboratorio de Investigaciones Médicas Aeroespacialcs de las Fuerzas Navales Americanas en Pensacola, se hizo un estudio con jóvenes oficiales recluidos por grupos en una habitación de dimensiones reducidas y sometidos, por períodos de hasta una semana, a campos magnéticos de 1 00 !lT y 45 hertz, situación que corresponde a niveles de exposición mucho más elevados que -24- los existentes bajo una líne< en los sujetos un increme problemas cardiovascular' Navales repitieron las misn ya que el nivel de triglicér realizada con ratones, conc alcanzó con exposiciones 1 de los campos a 300 !lT triglicéridos y colesterol q1 magnéticos de corriente al primera experiencia, se ~ hábito de vida de las per jóvenes recluidos en una r se abandonarían a una die factores debidos al confir modificación forzosa de s1 La hematopoyesis o sobre la acción de las 1 investigadores. 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Con el incremento de la intensidad de los campos a 300 ¡.tT y 20 kV/m no se encontraron alteraciones de los niveles de triglicéridos y colesterol que pudieran atribuirse a la influencia de los campos eléctricos y magnéticos de corriente alterna. La explicación más plausible, sobre los resultados de la primera experiencia, se achacó a factores ambientales relacionados con el cambio de hábito de vida de las personas encerradas. Probablemente unos pocos oficiales navales jóvenes recluidos en una pequeña habitación, durante una semana, sin ocupación concreta, se abandonarían a una dicta incontrolada que los engordaría, e incluso intervendrían otros factores debidos al confinamiento como pueden ser reacciones psicológicas e incluso la modificación forzosa de sus actividades habituales. La hematopoyesis o producción de células sanguíneas ha sido otro de los aspectos, sobre la acción de las ondas electromagnéticas, que ha atraído la atención de los investigadores. La médula ósea es la fuente que suministra los eritrocitos, los trombocitos y granulocitos, mientras que el bazo es la fuente que suministra los monocitos; el tejido linfático contribuye a la maduración de los linfocitos. Las técnicas de observación de los posibles efectos de la radiación electromagnética sobre la hematopoyesis se realizan a través de métodos de recuento de la células sanguíneas después de la exposición y mediante el tiempo de recuperación cuando existe una variación en el número de células. La mayoría de las experiencias realizadas en este sentido han utilizado pequeños roedores, ratas y ratones, sometidos a microondas y radiofrecuencias con densidades de energía del orden de miliwatios por centímetro cuadrado y aplicadas en periodos diarios variables durante temporadas relativamente largas, entre 1 y 6 meses. Los resultados han sido contradictorios; en términos generales, se puede decir que los científicos de la Europa Oriental han indicado la existencia de algunos efectos a muy bajos niveles de radiación. A niveles altos y medios las investigaciones Occidentales tienden a sugerir que la irradiación no produce efectos apreciables, mientras que las del Este Europeo aseguran que sí producen cambios hematológicos. En la valoración de todos estos informes es conveniente considerar que todas estas alteraciones transitorias descritas pueden ser exclusivamente el resultado del estrés térmico a que se somete la población de animales o humanos. A nivel funcional, científicos de Europa Oriental han descrito efectos directos e indirectos sobre el sistema cardiovascular en exposiciones intensas o permanentes. Así se han encontrado efectos caracterizados por hipotonía, taquicardias, retardos en la conducción ventricular y auricular, disminución de la presión sanguínea y alteraciones en los electrocardiogramas, en estudios sobre profesionales que trabajan bajo campos de radiofrecuencias o microondas. Los efectos eran débiles, no afectaban a la capacidad de trabajo del operario y eran reversibles. -25- Sistema inmunológico La respuesta inmune es el término utilizado para describir un proceso complejo mediante el cual un organismo aplica una reacción defensiva ante la invasión de sustancias extrañas o antígenos. Ante una agresión de este tipo, el organismo de un mamífero moviliza en primer lugar los recursos inmunitarios no específicos, de resistencia natural, que actúan a través de mecanismos vasculares y celulares. Cuando esta resistencia natural es insuficiente el organismo moviliza su inmunidad adquirida y ataca selectivamente a un antígeno determinado mediante un mecanismo que reconoce estructuras moleculares específicas. Los trabajos publicados que abordan los efectos de la radiación electromagnética sobre el sistema inmunitario son abundantes en número y en condiciones distintas de operación. Probablemente dicha profusión se debe a que se presiente la posibilidad de que en el futuro las ondas electromagnéticas se puedan utilizar en la terapia de enfermedades infecciosas y cancerigenas, manipulando la radiación bajo condiciones que reduzcan al mínimo su peligrosidad. Las experiencias realizadas se han extendido a todo tipo de frecuencias, campos electromagnéticos y exposiciones de seres humanos, animales y tejidos cultivados "in vitro". Se ha estudiado la actividad en la fagocitosis de los leucocitos neutrófilos bajo campos de microondas y se ha llegado a resultados contradictorios. Así, mientras investigadores de la Europa del Este, aplicando densidades de potencia de algunos mW/cm 2, a pequeños mamíferos, obtenían una disminución de su actividad; otros trabajos muestran para densidades de ¡.tW/cm' un incremento de ésta que, sorprendentemente, era inversamente proporcional a la potencia incidente. Han aparecido numerosas publicaciones en las que se pone de manifiesto que la exposición a microondas y radiofrecuencias causa, inicialmente, una cstimulación funcional de los leucocitos, pero, si la exposición se mantiene, el efecto estimulante desaparece, lo que supone la existencia de una fase transitoria de adaptación a la radiación. Trabajos realizados sobre posibles efectos en el sistema inmunitario han descrito situaciones equivalentes a estados de inmunosupresión. La mayoría de estos trabajos señalan a la hipertermia de las microondas como la causa directa de las alteraciones observadas en el sistema inmunológico. Sin embargo, se han publicado trabajos en los que se han observado alteraciones para niveles de radiación no térmicos, así como para radiaciones de campos magnéticos y eléctricos correspondientes a las bandas de bajas frecuencias (de 1 a 200 hertz, de 2 a 6 mT, y de O, 1 a 1 m V/cm). A la vista de los datos publicados y de cómo estos se han obtenido, mediante experiencias totalmente distintas en cuanto a tipos de radiaciones, dosimetría y sujetos experimentales, y con resultados en muchas ocasiones contradictorios, es muy difícil establecer conclusiones coherentes sobre los posibles efectos de la radiación en este aspecto de la salud humana. Sin embargo sí se pueden entresacar algunas características esenciales. Estas son: - 26- - -Los efectos ob~ sucede tras una e radiación. -El sistema inr radiofrecuencia mW/cm', la exp dicho valor los it este sistema. - Se puede con: interacciones 1\ respuesta al e corticosterona. suprarenal y su térmica del org< carácter micr inmunocompetc cuyos efectos d puede ocurrir genética. - No se ha prc humana, ya qu sólo se ha in! perjudicial. Sistema nervioso Los efectos de la r heterogéneo de hech interacciones térmicas nivel de potencia y <: efectos térmicos estén A grandes rasgos sistema nervioso per alteraciones obser' posiblemente, las que considerar las consec nivel cerebral que pn observadas en la acti1 La evidencia m<' manifiesto con la obs de radiación con on, moduladas a estas fn investigadores rechal ir un proceso complejo la invasión de sustancias mismo de un mamífero s, de resistencia natural, o esta resistencia natural taca selectivamente a un ~structuras n1oleculares ación electromagnética :ondiciones distintas de nte la posibilidad de que terapia de enfermedades iciones que reduzcan al .tendido a todo tipo de s humanos, animales y neutrófilos bajo campos entras investigadores de s mW/cm', a pequeños rabajos muestran para 1ente, era inversamente ,Jicaciones en las que se :ias causa, inicialmente, 1 se mantiene, el efecto nsitoria de adaptación a nunitario han descrito roría de estos trabajos ta de las alteraciones ado trabajos en los que micos, así como para a las bandas de bajas n obtenido, mediante ;, dosimetría y sujetos :torios, es muy di fíci 1 ~ la radiación en este algunas características -Los efectos observados suelen ser reversibles, El retorno a la normalidad, que sucede tras una exposición prolongada, sugiere alguna forma de adaptación a la radiación, -El sistema inmunológico muestra una respuesta bifásica a la radiación de radiofrecuencias y microondas. Por debajo de densidades de potencia de 1 mW/cm 2, la exposición actúa como un estimulo, mientras que por encima de dicho valor los investigadores del Este detectaron una supresión de la actividad de este sistema. - Se puede considerar que existen dos tipos distintos de efectos, asociados a interacciones fundamentalmente diferentes. Uno se puede considerar como la respuesta al estrés térmico, que origina un incremento en el nivel de corticosterona. La interacción primaria estimularía la acción del eje pituitariosuprarenal y su carácter térmico sería, a veces, enmascarado por la regulación térmica del organismo. Paralelamente pueden ocurrir otro tipo de interacciones de carácter microtérmico, actuando sobre las células linfopoyéticas e inmunocompetentes. Es igualmente posible algún tipo de interacción no térmica cuyos efectos dependen de la modulación y de la frecuencia utilizada. Finalmente puede ocurrir que determinadas interacciones se deban a una predisposición genética. -No se ha probado con certeza la existencia de efectos nocivos para la salud humana, ya que las experiencias se han ocupado de procesos aislados de los que sólo se ha inferido que las radiaciones pueden actuar como posible factor perjudicial. Sistema nervioso Los efectos de la radiación no ionizante sobre el sistema nervioso forman un conjunto heterogéneo de hechos que son difícilmente interpretables en términos simples de interacciones térmicas y no térmicas. La abundancia de publicaciones sobre efectos a bajo nivel de potencia y a bajas frecuencias hace previsible que en muchas ocasiones los efectos térmicos estén superpuestos a otras causas de interacción más importantes. A grandes rasgos se pueden enumerar como efectos térmicos los observados sobre el sistema nervioso periférico y sobre algunas funciones neurovegetativas, así como las alteraciones observadas en los electroencefalogramas de algunos animales y, posiblemente, las que afectan a la barrera hematoencefálica. Como no térmicos se pueden considerar las consecuencias de la interacción de la radiación con la membrana celular a nivel cerebral que produce alteraciones en el flujo de los iones calcio y las perturbaciones observadas en la actividad de los impulsos neuronales. La evidencia más clara sobre la existencia de efectos no térmicos se ha puesto de manifiesto con la observación de la interacción entre el sistema nervioso y campos débiles de radiación con ondas de frecuencias extremadamente bajas, ELF, o con microondas moduladas a estas frecuencias. El análisis de esta interacción ha motivado que numerosos investigadores rechacen el concepto previo de que todo funcionamiento nervioso puede ser - 27- explicado en términos de pulsos eléctricos que se transmiten de una neurona a otra, de forma análoga a lo que ocurre en una red de comunicaciones telegráficas o en un ordenador digital. A diferencia de este planteamiento, las teorías más recientes resaltan la importancia que tienen, para la función cerebral, las ondas electromagnéticas lentas, que se observan en los electroencefalogramas. Desde este punto de vista, se establece la hipótesis de que el cerebro se comporta como una especie de oscilador no lineal sumamente complejo capaz de producir estas ondas extremadamente lentas, que utiliza para integrar su funcionamiento interno a la vez que para procesar la información sensorial. Así, las entradas sensoriales se convertirían en modelos de ondas espacio-temporales, que serían almacenadas en la estructura cerebral. Cuando ocurrieran nuevas entradas sensoriales, éstas podrían "resonar" con las ya memorizadas, dando lugar a que el cerebro reproduzca el modelo de la onda original. El campo electromagnético cerebral, según esta teoría, representa pues un papel importante en la producción de una experiencia consciente. La teoría expuesta implica que el sistema nervioso puede ser mucho más sensible de lo previsto a la radiación electromagnética medioambiental. Si el sistema nervioso fuera excitable solamente a través de los impulsos neuronales sería necesario para perturbarlo producir campos internos del mismo orden de magnitud de dichos impulsos, es decir del orden de 15 kV /cm. Sin embargo, las ondas cerebrales lentas tienen amplitudes mucho más pequeñas, del orden de 1 O m V /cm, por Jo que serían mucho más sensibles a Jos campos externos impuestos. Además, si el cerebro actúa normalmente como productor y receptor de sus propios campos electromagnéticos debe ser capaz, igualmente, de amplificar los campos ambientales próximos a sus frecuencias de resonancia. Investigaciones planificadas bajo estos supuestos han reforzado la hipótesis de que los campos resonantes extremadamente débiles de la tierra, a estas frecuencias (7 ,8 - 14, 1 - 23,3 -26,4 y 32,5 hertz y 1 O ¡.tV/cm) pueden actuar como contadores de tiempo naturales acoplados a las frecuencias humanas electroencefalográficas. Así, se ha puesto de manifiesto que la aplicación de campos externos perturbadores o la supresión de los campos ambientales, dentro de este rango de frecuencias, alteraba los ritmos circardianos en grupos de personas sometidas a experimentación. Efectos análogos, sobre la función cerebral, se han encontrado en experiencias que utilizan microondas moduladas a frecuencias extremadamente bajas. Las perturbaciones observadas en este rango de frecuencias han sido objeto también de una interpretación distinta, sustentada por otro grupo de investigadores. Según esta teoría, la red de membranas neuronales, se podría considerar como una única compleja membrana que se comportaría como una capa dipolar sensible a los gradientes de potencial. La ausencia o presencia de iones calcio modificaría localmente estos gradientes de potencial produciendo resonancias no lineales en la escala de las frecuencias extremadamente bajas que se observan en los electroencefalogramas. Esta membrana también actuaría como rectificadora de los componentes de alta frecuencia de las microondas moduladas que, de esta forma, se convertirían también en ondas ELF. El modelo fue experimentado mediante el análisis del flujo de iones calcio en tejido cerebral de pollos y gatos, comprobando la existencia de canales discretos en la membrana para determinadas amplitudes del campo aplicado, fenómeno que es típico de las oscilaciones no lineales en que aparecen estos saltos preferentes en la magnitud de la amplitud de oscilación. - 28- Una fuerte controve investigadores norteamen permeabilidad de la delica cerebral, la llamada barn aspectos de la seguridad habían obtenido a niveles de protección americanas potencia, no pudieron c~T estos efectos. Hoy en di< sobre la barrera hematoe niveles de potencia much< La protección propo1 número de sustancias al ciertos virus tienen una ¡ sin ningún impedimento. de la barrera resulta así investigaciones, mcdiant resultados obtenidos son de experimentación. Efectos sobre el co Se han realizado microondas produce en macacos). Los estudios incluso, a la supresié determinado por una mW/cm', y el intervalo Otros estudios sob observándose que miel central y al comportan drogas ncurotrópic investigaciones igualn Investigaciones d microondas de bajos "síndrome de las mi irritabilidad, cansa dificultades de co hipocondriacas). Esl aludiendo a la dificu evaluación de otros 1 de datos concretos 'recuencia más elevada, 1e la mayor parte de los a la actividad industrial ntorno a frecuencias de energía eléctrica) son a; estos valores pueden ciones ambientales, en >uir a los sistemas de 1do del interior de las ticos de estos campos 1 V/m para los campos oncretos dependen del ~ntran junto a ciertos > industrias del sector rmadores de potencia, tmpos eléctricos más lcanzar valores de 0,4 estas líneas, alcanzan externos se atenúan :tividad eléctrica. 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Esto sucede no sólo por la renovación e incorporación, cada vez más frecuente, de los dispositivos industriales, lo que supone la adquisición de nuevos riesgos, sino también porque el punto de vista de la sociedad sobre lo que debe entenderse por un "riesgo aceptable" es un concepto igualmente cambiante. Este concepto es particularmente vulnerable cuando el riesgo no puede ser percibido o comprendido por la víctima, o si la parte responsable del riesgo es poderosa frente a la sociedad. Situaciones de este tipo se suelen presentar cuando el posible daño no es inmediato sino que se produce a través de un tiempo de exposición más o menos largo y por lo tanto difícilmente atribuible a una causa concreta; además la sociedad no está dispuesta a valorar igualmente todos los riesgos que la rodean ya que cualquier ciudadano asume más fácilmente un riesgo sobre el que cree tener algún tipo de control, que aquel otro que le es impuesto externamente. Así, se asumen más fácilmente los riesgos voluntarios de fumar, conducir un coche o practicar cualquier deporte arriesgado, donde generalmente existen más peligros potenciales, que aquellos otros que le son impuestos, como pueden ser la polución de los campos electromagnéticos de bajo nivel o la radiación de una planta de energía nuclear. Los problemas que presenta el aumento en la seguridad de la salud ciudadana son muy complejos y las sumas de dinero asociadas a cualquier modificación o mejora pueden ser enormes. Por ello, en las decisiones de este tipo, no sólo influyen las implicaciones sociales o de salud publica, sino que también intervienen valoraciones políticas y económicas. El esquema típico para un riesgo y las subsiguientes normas de protección suele desarrollarse como sigue. Primero se descubre la utilidad de un nuevo fenómeno o dispositivo; su utilización permite descubrir que es peligroso bajo ciertas condiciones, por lo que se establecen normas de protección publica contra este efecto. Con el paso del tiempo se realizan mejores investigaciones y con instrumentos más precisos, comenzando a comprender los mecanismos que provocan el peligro para los seres vivos, y descubriendo nuevos riesgos y más sutiles. Como consecuencia se establecen nuevas normas con unos niveles de protección más fuertes. Así se continuaría, alternando nuevos riesgos y nuevas normas, pero evidentemente en este proceso se ha pasado por alto una cuestión importante, como es la de establecer hasta qué nivel se deben ajustar las normas de seguridad en cada momento. La solución no es sencilla, pues al no poderse establecer el riesgo nulo, generalmente se adopta la decisión de establecerlo justo por debajo de los riesgos demostrados, pero esta decisión suele estar, a su vez, condicionada por la posibilidad de obtener el máximo rendimiento y utilidad de la tecnología implicada. Esta doble condición es la causa principal de la polémica social, puesto que el fijar los "riesgos demostrados" suele ser un compromiso importante entre - 35- l -- . productividad y gastos de protección. El esquema descrito encaja perfectamente en la evolución de las normas de protección adoptadas para la radiación electromagnética. La valoración del riesgo producido por las ondas electromagnéticas se establece en función de la intensidad del campo electromagnético irradiado. Las magnitudes de medida que se utilizan son distintas según se trate de radiaciones de baja frecuencia o sujetos próximos al foco emisor, situaciones en las que los campos eléctrico y magnético están desacoplados y se miden con independencia (Voltios/metro y Testa respectivamente) o se trate de frecuencias elevadas o distancias alejadas del foco emisor, en que los campos son coherentes y la medida se realiza mediante la energía irradiada por unidad de superficie (Watios/centímetro cuadrado). En este último caso, para cuantificar la acción de la radiación sobre los sistemas biológicos, se utiliza, como magnitud de medida alternativa, la Tasa de Absorción Específica, TAE (SAR en la nomenclatura inglesa, Specific Absortion Rate). Esta relación se establece como el promedio de energía que absorbe el organismo por unidad de masa y se mide en Watios/kilogramo. La proximidad o lejanía entre el objeto y el foco emisor, que influye en la forma de medir el campo, depende no sólo de la distancia, sino que intervienen, además, la frecuencia de radiación y las características técnicas de la antena emisora. Así, en frecuencias de microondas, la situación de campo lejano puede existir a distancias de escasos metros de la antena, mientras que, en radiofrecuencias, siempre estaremos en situación de campo cercano, en sus alrededores. El aumento sensible de la radiación electromagnética artificial que se produjo, como hemos dicho, durante la Segunda Guerra Mundial fue, evidentemente, una situación limite que no favorecía el establecimiento de normas de protección rigurosas, por lo que estas se limitaron, entonces, a tomar la precauciones mínimas de utilización que permitían evitar los riesgos directos e inmediatos del radar. Al finalizar la guerra el uso de las microondas se extendió al sector civil, primero en dispositivos médicos de diatermia y posteriormente en el control del tráfico y en las telecomunicaciones, cada vez con potencias de emisión más elevadas. En los años 50 el físico Herman Schwan, de la Universidad de Pensilvania, financiado por el Departamento de Defensa americano, diseñó el horno de microondas para ser usado en los submarinos. Como medida de protección estableció las primeras normas científicamente diseñadas, en 1953. Para fijarlas, simula la capacidad de absorción térmica del cuerpo humano mediante un modelo formado por agua, sal y bolas metálicas. Estima que los niveles peligrosos corresponden a un calentamiento significativo de los tejidos, hecho que ocurre para radiaciones superiores a los 100 mW/cm 2 (valor equivalente al calentamiento que se produciría en una exposición al sol intenso); incorpora un factor 1 O de seguridad y establece el limite para la exposición humana en 1Om W /cm2• Por esta fecha un ingeniero americano, perteneciente a una industria aeronáutica del Departamento de Defensa, puso de manifiesto la existencia de una enfermedad característica en los trabajadores de estaciones de radar. La Armada Americana resolvió establecer, como medida de protección, la norma diseñada por el profesor Schwan. Para reemplazar esta primera norma por otra más elaborada las Fuerzas Armadas - 36- iniciaron un programa norma pasó posterion denominado mas tarde National Standars Insti lentitud y tras proceder convincentes de daños. Esta pauta estable< cubre las frecuencias e pnícticamente inaltera< por la mayor parte de 1 Paralelamente a trabajadores expuesto síntomas neurológico líneas de energía eléc ello, la Unión Soviéti< con la duración y free 300 megahertz era mi establecieron nom1as por encima de los 5 k' La normativa so' consideró exagerada, normas de protecciór Moscú, en el que el americanas pero sur: polémica entre la op años 70, se llega incl empresas eléctricas i1 La consecuencia emisión de TV y FM de investigaciones er Al final de la dé no térmicos de la rae efectos biológicos < Planck de Alemania baja frecuencia, en nervioso. 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Paralelamente a los informes norteamericanos, los rusos habían encontrado que trabajadores expuestos a la radiación de microondas habían padecido migrañas y otros síntomas neurológicos; este tipo de enfermedades también aparecía entre operarios de líneas de energía eléctrica de frecuencias de 50 ó 60 hertz. Como consecuencia de todo ello, la Unión Soviética estableció una norma para los trabajadores expuestos que variaba con la duración y frecuencia de la radiación pero que, en todo caso, en la banda de 30 a 300 megahertz era mil veces más baja que la norma USA, es decir 10 f.1W/cm 2• Igualmente establecieron normas de protección para trabajadores de líneas aéreas de tendido eléctrico por encima de los 5 k V/m. La normativa soviética era conocida por los norteamericanos, pero generalmente se consideró exagerada, aduciendo falta de rigor en las experiencias en que se basaron las normas de protección. El incidente de 1965, ya reseñado, de la Embajada Americana en Moscú, en el que el personal estuvo expuesto a radiaciones inferiores a las normas americanas pero superiores a las rusas, resaltó la diferencia, lo que motivó la fuerte polémica entre la opinión pública americana. En esta controversia, que se extiende a los años 70, se llega incluso a acusar a la Administración americana de proteccionismo a las empresas eléctricas implicadas a pesar de los posibles riesgos. La consecuencia de todo ello, aparte de luchas legales sobre ubicación de torres de emisión de TV y FM, instalaciones de radar y líneas de tendido eléctrico, fue el comienzo de investigaciones encaminadas a revisar la normativa ANSI, entonces vigente. Al final de la década de los 60 se publicaron las primeras observaciones sobre efectos no térmicos de la radiación electromagnética. En la Universidad de California encontraron efectos biológicos de las microondas a muy bajas intensidades y en el Instituto Max Planck de Alemania se puso en evidencia que campos sumamente débiles y de extremada baja frecuencia, en la región de 1 a 30 hertz, pueden producir efectos sobre el sistema nervioso. Una nueva revisión de la normativa ANSI ajustó su propuesta a los datos suministrados por estudios más precisos, que utilizaban métodos más perfeccionados de medida, basados en la evaluación de la dosis de radiación absorbida por el organismo en vez de en la medida de la radiación incidente. Se tuvo en cuenta el principio de que cualquier cuerpo absorbe la mayor cantidad de energía a su frecuencia de resonancia, para el cuerpo humano comprendida entre 70 y 100 megahertz. La nueva norma estableció en 1982 que el promedio de radiación absorbida por todo el cuerpo debía estar por debajo de 0,4 W/kg en todas las frecuencias, ya que estos valores se suponían diez veces inferiores - 37- que los correspondientes a los efectos más bajos enc,mtrados como peligrosos. La aplicación de estos criterios llevó a un ajuste de la normativa que se realizó por tramos, con una mayor precisión para frecuencias superiores a 1 O megahertz; en los casos de mayor riesgo, por posibles efectos de resonancia, la nueva norma alcanza valores de protección de 1 mW/cm', es decir establece un limite para la exposición humana 10 veces inferior al de la norma de 1966 pero cerca de 100 veces superior al de la normativa rusa. Independientemente de ANSI, la "Asociación Internacional de Radioprotección", IRPA, constituyó, en 1974, un grupo de trabajo para el estudio de la protección contra los efectos de las radiaciones no ionizantes. Este grupo, constituido más tarde como "Comite Internacional de Radiaciones No Ionizan tes", IRP AIINIRC, aprobó en 1983 unas normas de protección que, en términos generales, coinciden con la normativa ANSI en frecuencias superiores a 30 megahertz, mientras que para las frecuencias inferiores las normas IRPA están más ajustadas. En los países de Europa Occidental no existe una normativa común, cada país tiene normas particulares distintas que derivan en general de la normativa IRPA y ANSI, establecidas a partir del año 1979. En las bajas frecuencias, 50 y 60 hertz, existe aún más dispersión en cuanto a la utilización de normas. En Estados Unidos no existe ninguna regulación de riesgos generalmente aceptada, sino que cada Estado ha adoptado sistemas de protección distintos. Las primeras normas de protección frente a los campos eléctricos, de las líneas de transporte aéreo de energía eléctrica de alta tensión, se introdujeron en Norteamerica a partir de 1987, motivadas por la preocupación pública creciente ante los resultados de los primeros estudios epidemiológicos. Siete Estados establecieron como protección unos corredores o caminos de paso a lo largo de las líneas; los bordes de éstos distaban entre 30 y 100 metros, dependiendo del Estado y de la tensión de la línea. Los valores típicos en el interior del corredor varían entre 7 y 10 kV/m, y entre 1 y 3 kV/m en los bordes del mismo. El estado de Florida fue el primero que, en Enero de 1989, estableció un valor máximo permitido para el campo magnético a lo largo del corredor de paso; fijó los valores de 20 !lT para líneas de 500 kV, y 15 !lT para las líneas de 250 kV o menores. En Nueva York el limite se fijo en 20 11T. En el resto del mundo tampoco existen normativas comunes. La mayoría de los países se limitan a establecer la distancia mínima entre los cables de alta tensión y tierra, según fórmulas empíricas (en España la distancia, en metros, viene dada por d = 3,3 + Ull 00, donde U es la tensión nominal de la línea en kV). En algunos países (Bélgica, Checoslovaquia, Italia, Japón, Rusia) se fija el valor máximo del campo eléctrico bajo la línea y, a veces, el limite mayor del mismo admitido para las zonas habitadas. El valor del campo magnético bajo las líneas de alta tensión sólo está regulado en los estados de Florida y Nueva York, ya reseñados, y últimamente en Italia que, en abril del 1992, ha promulgado un Decreto que limita los valores máximos entre O, 1 y 1 mT para las líneas y las subestaciones. Fuera del ámbito de las líneas eléctricas de transporte aéreo no existe prácticamente ninguna norma de protección para estas frecuencias. Sólo existen recomendaciones de exposición, para trabajadores y público en general, derivadas de las elaboradas por el - 38- IRP A para las bajas free La Comunidad Ecc protección laboral que, la protección de los trat y Ondas, (publicada en' En resumen, se pw que está sometida la m< la salud; pero, si consid Así, podemos decÍI recibe la población en alguno para la salud. ubicadas en las inmedi: fabricación inadccuad< real. 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Así, podemos decir que en la banda de frecuencias de las microondas la radiación que recibe la población en general es muy pequeña, por lo que no parece que exista riesgo alguno para la salud. Sólo profesionales, pequeñas partes de la población que estén ubicadas en las inmediaciones de dispositivos de radiación elevada o el uso de aparatos de fabricación inadecuada o mal protegidos, son situaciones que pueden suponer un riesgo real. Para las frecuencias correspondientes a las líneas de distribución de energía eléctrica, 50 y 60 hertz, el número de investigaciones realizadas es elevado y con esfuerzos considerables, sin que se pueda asegurar que los campos electromagnéticos asociados a estas frecuencias produzcan efectos adversos sobre la salud. La dificultad de apreciación de los factores circunstanciales que acompañan a las investigaciones y de su posible influencia, conducen a una falta de consenso sobre los resultados. No obstante, parece claro que una exposición breve a estos campos, aun cuando sean medianamente altos, no es aparentemente petjudicial; en exposiciones crónicas o de larga duración, los posibles perjuicios para la salud son difícilmente detectables. Sin embargo, lo que está claro es que, ante estos resultados dudosos, se deben tomar medidas de protección. Evitar los campos eléctricos superiores a unos cientos de V/m y los magnéticos por encima de 0,5 ¡.tT puede considerarse una medida prudente. Finalmente, como crítica a los trabajos publicados, se puede establecer la existencia de dos grupos: los que tratan de demostrar los efectos nocivos de la radiación electromagnética y los que critican el método y las conclusiones de los anteriores. Por tanto, en definitiva, no se puede probar con certeza la relación causa-efecto, aunque sí se puede asegurar que, al menos, la evidencia es cuestionable, ya que tampoco se puede negar que dicha relación exista. Hay que precisar también que, en algunas ocasiones, las publicaciones son interesadas, bien por haber sido financiadas con la intencionalidad de demostrar que no existen riesgos y proteger así intereses económicos o bien por ser promovidas para provocar la alarma social y maniobrar contra otros intereses económicos o industriales competitivos. - 39- f 1 BIBLIOGRAFÍA AMYS (Asociación de Medicina y Seguridad en el Trabajo de UNESA para la Industria Eléctrica). "Normativa relacionada con la Exposición a Campos Electromagnéticos". XXX Asamblea. Jornadas Técnicas. Diciembre 1993. AMYS. "La problemática Actual de los Campos electromagnéticos en las Actividades de Producción, Transporte y Distribución de Electricidad". XXX Asamblea. Jornadas Técnicas. Diciembre 1993. BARNER F.S. "Sorne Sources of Hazards, Safety and Electrical Engineering". IEEE Transactions on Education. vol. 34, no. 3. pp. 209 -21 O. Agosto 1991. BEST S. "Non-lonizing Radiation: The Epidemiological Evidence". 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