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