Komerční prezentace
Registrace uživatele

Přihlašte se k odběru informací, novinek, získejte přístup do diskuzního fóra.

Vesmír č. 10
Vesmír č. 10
Toto číslo vychází
2. 10. 2017
Novinky
Zdarma jedno celé číslo Vesmíru v pdf.
• Říjnové číslo Vesmíru
reklama

Elektrosmog – co o něm dosud víme a nevíme?

Publikováno: Vesmír 93, 310, 2014/5

 Přibývá kolem nás jevů, které někdy vyžadují nové či staronové termíny a označení. Tak je tomu například s široce užívaným slovem anglického původu smog, které vzniklo spojením slov smoke (kouř) a fog (mlha), tedy souběžných jevů, ve své době často tak typických právě pro Anglii a především Londýn (i u nás ještě přetrvává rčení „mlha jako v Londýně“). Je určitým paradoxem, že právě v Londýně už to drahně dlouho neplatí, zato u nás (zejména na Ostravsku, ale i na dalších místech) si toho, hlavně v zimě, užíváme požehnaně. Navíc i slovo smog doznalo s rozvojem civilizace rozšíření nejen časoprostorového, ale i tvaroslovného. Smysly lidí (a to především astronomů při jejich sledováních), ale i dalších příslušníků živé přírody, např. ptactva ve městech, ruší nadbytečné světlo v nočních hodinách, označované jako světelný smog. Je zajímavé, že sluch, který je obtěžován, dokonce poškozován nadměrným hlukem, se dosud spojení s termínem smog nedočkal. Zato elektro(magnetický) smog, našimi smysly nepostřehnutelný, je všude kolem nás, jeho zdrojů přibývá a ze všech uvedených smogů o něm (zejména o jeho působení na živé systémy) víme nejméně.

Za elektrosmog je považováno elektromagnetické záření, jehož stále většímu přísunu jsme vystaveni v kteroukoli dobu. Přitom působení přirozených (elektro)magnetických polí (magnetického pole Země) i elektromagnetickému záření různých vlnových délek (viditelného světla, infračerveného a ultrafialového záření) jsou navyklé všechny živé organismy, včetně člověka od prvopočátku vzniku života na naší planetě. Abychom byli zcela přesní: bez zemské magnetosféry, kterou zmíněné geomagnetické pole vytváří, by život na Zemi v současné podobě nebyl vůbec možný. Je tomu tak proto, že magnetosféra kolem naší rodné planety představuje ochranný plášť, který odchyluje většinu přicházejících a životu nebezpečných elektricky nabitých částic z kosmického prostoru, jež by na Zemi zcela jistě dopadly.

Faktický obsah elektrosmogu tedy představuje neionizující elektromagnetické záření, které je převážně původu nepřirozeného, generované člověkem. Toto vlnění v rozsahu 0–300 GHz, jehož značnou část tvoří záření radiofrekvenční (RF) a mikrovlnné (MW), zaujímá relativně značnou část elektromagnetického spektra (100 kHz – 300 GHz) zvaného vysokofrekvenční (VF). Zejména oblast viditelného světla (390–790 THz) je v tomto srovnání zcela minoritní. Část elektromagnetického spektra pod 100 kHz pak představuje nízkofrekvenční (NF) elektromagnetické záření. Přitom 0 Hz má statické magnetické pole Země anebo jsou jeho zdrojem zařízení vytvořená člověkem, např. přístrojový systém pro vyšetření magnetickou rezonancí (MR). Neionizující část elektromagnetického záření poté ještě doplňují paprsky infračervené a ultrafialové. Konečně část spektra s největší frekvencí vlnění tvoří paprsky X (Rentgenovy) a gama, tedy elektromagnetické záření ionizující (viz obr.).

Právě proto, že je člověk stále častěji vystavován různým druhům elektromagnetického záření, ať již úmyslnému (vyšetření MR, skenovací mikrovlnné zobrazování pro diagnostické či bezpečnostní účely), anebo neúmyslnému, tj. jako průvodnímu jevu při používání elektrických přístrojů a spotřebičů (mobilních telefonů, počítačů, rádiových a TV vysílačů i přijímačů, radarů), veřejnost byla a je, zcela oprávněně, zvědavá na možné zdravotní důsledky tohoto jevu. Stále častěji přicházejí zprávy – některé více, jiné méně průkazné – o negativním dopadu tohoto záření na lidské zdraví a také o jeho vztahu k některým závažným nemocem.

Na tento hlad po validních informacích a eventuálních protektivních opatřeních reagovala již před léty Světová zdravotnická organizace (WHO) výzvou k serióznímu výzkumu v této oblasti a k jeho podpoře. Na základě těchto podkladů pak vydala některé závazné pokyny a doporučení. První významné opatření v r. 2007 souviselo s rizikem působení nízkofrekvenčního elektromagnetického pole.1)

Důvodem této akce byly výsledky zejména epidemiologických studií, které naznačovaly možnou příčinnou souvislost mezi působením tohoto typu elektromagnetického záření a např. vážným míšním onemocněním (amyotrofickou laterální sklerózou), dětskou leukemií a nádory mozku u dospělých osob. Přestože, jak ještě bude uvedeno níže, dopady působení nízkofrekvenčního elektromagnetického pole na živé systémy, potažmo člověka, jsou jednoznačnější než u vysokofrekvenčního elektromagnetického záření, také zde i přes pokračující výzkum a četné zasvěcené i méně zasvěcené diskuse WHO vydala v r. 2011 další významné opatření.2)

V tomto případě jde o možná rizika působení vysokofrekvenčních elektromagnetických polí, a to zejména s ohledem na masově celosvětově rozšířené užívání mobilních telefonů. WHO vychází z faktu, že na přelomu let 2009–2010 bylo ve světě registrováno téměř 5 miliard mobilních telefonů (v r. 2014 má počet „smartphones“ dosáhnout 6 miliard a u nás bude registrováno až 14 milionů aktivních SIM karet). Bez ohledu na další zdroje vysokofrekvenčního elektromagnetického záření jde tak o dosud nejrozsáhlejší biologický pokus uskutečňovaný na lidech. V opatření WHO doporučuje limitní dávky v tkáních absorbovaného záření SAR3) udávaných ve W/kg váhy. Na základě doporučení Mezinárodní agentury pro výzkum rakoviny (IARC) WHO zařazuje radiofrekvenční elektromagnetické záření do skupiny 2B, tedy do skupiny potenciálně karcinogenních vlivů na člověka. Stalo se tak proto, že i přes nedostatek přesvědčivých důkazů o karcinogenitě tohoto záření nelze v současné době tuto možnost vyloučit.

Působení elektromagnetických polí na živé systémy

I když vliv elektromagnetických polí na živé organismy, tkáně a buňky se jeví být stále nepochybnějším, důkazy pro toto konstatování naprosto jednoznačné nejsou, ba někdy jsou experimentální nálezy až protichůdné. I tak je však možné zmínit některé výsledky výzkumu, které lze jen těžko zpochybnit.

V prvé řadě se to týká oxidoredukčních procesů, kde přibývá prací o tom, že vystavení elektromagnetickým polím (stejně jako i jiným negativním environmentálním faktorům) vede v tkáních ke zvýšené tvorbě volných kyslíkových radikálů neboli k oxidačnímu stresu. O něm je pak známo, že příčinně spolupůsobí u řady patologických stavů. To už bylo zjištěno především v souvislosti s expozicí nízkofrekvenčním polím,4) ale dnes už existují důkazy o tom (včetně výsledků z naší laboratoře), že podobně mohou působit i pole vysokofrekvenční. Na buněčné a subbuněčné úrovni pak tyto procesy mohou vést až k narušení chemických vazeb mezi atomy, poškození biologických membrán a při zablokování vlastních antioxidačních systémů k následné i genotoxicky způsobené (vlivem na DNA) destrukci buněk. Experimentálně to bylo prokázáno jak na nižší živočišné úrovni (červi), tak u savců (laboratorní potkani). Zde bylo navíc prokázáno, že uvedený cyto- a genotoxický efekt se více projevil u mláďat ve srovnání s dospělými jedinci. Podobně kontroverzní, jako je názor odborníků na biologické účinky elektromagnetických polí, je vysvětlení těchto mechanismů ve vztahu k tepelným a netepelným účinkům zejména radiofrekvenčního záření. Přestože se dnes stále více vědců kloní k názoru, že působení elektromagnetických polí v živých tkáních má vedle tepelných také netepelné účinky, je stále řada těch, kteří možnost netermálního vlivu radiofrekvenčních elektromagnetických polí nepřipouštějí. Podstatou změn v tkáních podle nich může být pouze termální efekt, tedy vzestup teploty, generovaný přeměnou energie těchto polí, a to v důsledku vibrací atomů a molekul. Zastánci netepelných účinků naopak soudí, že tato pole vyvolávají v tkáních elektrické proudy, které bez ohledu na tepelné změny ovlivňují pohyb iontů (především kalcia), čímž se mění propustnost buněčných membrán. Výsledkem je změna v elektrochemickém gradientu v buňkách a postižení na kalciu závislých enzymatických systémů včetně metaloproteáz a také mitogenem aktivovaných proteinkináz (MAPK). V souvislosti s těmito jevy dochází k výše uvedenému oxidačnímu stresu i poškození DNA.

Zde je však třeba zmínit, že ve své podstatě jde o procesy, které mohou vést k povzbuzení prorůstových mechanismů spouštěných i v případě jiných typů buněčného poškození (mechanického, vlivem ionizujícího záření). V závislosti na velikosti dávky radiofrekvenčního záření proto může být zpočátku patrná i hyperaktivita někdy s prvotním „zlepšením“ funkce;5) teprve větší dávka či prodloužená expozice (anebo obojí) pak zapříčiní destrukci. To by mohlo vysvětlit i již zmíněné mnohdy protichůdné nálezy.

Naopak na podporu této teorie lze uvést výsledky experimentálního výzkumu, kdy podání antioxidantů předcházející expozici radiofrekvenčním elektromagnetickým polím zamezilo rozvoji oxidačního stresu. Rozporný náhled na to, zda jde o netepelné účinky, či je-li zde přítomen nepřímý tepelný efekt, to však (prozatím) neřeší.

Působení EMP na nervový systém

Uvedené skutečnosti v podstatě zobecňují problematiku biologických účinků elektromagnetických polí na základě publikovaných experimentálních poznatků získaných pozorováním jak buněčných a tkáňových kultur, tak nižších i vyšších živočichů včetně člověka. Přesto je namístě věnovat zde ještě speciálně pozornost nervovému systému, především mozku. Důvodem je to, že právě hlava a mozek člověka jsou dnes, zejména v souvislosti s mobilními telefony, nejexponovanější částí těla, se kterou jsou tyto přístroje převážně v přímém kontaktu (pomineme-li např. nošení mobilů v kapse pánských kalhot, kdy – kvůli permanentnímu spojení s vysílači – mohou být ovlivněny i jiné orgány, kýmsi nazvané jako „ty druhé hlavní po hlavě“, a kde následkem je podle řady publikací horší kvalita spermatu). Dalším důvodem je i odborné zaměření našeho pracoviště na neuropatofyziologii, v posledních letech také s ohledem na působení elektromagnetických polí.

O mozku je známo, že představuje pouze 2 % hmotnosti lidského těla, avšak spotřebuje až 20 % celkového množství kyslíku dodávaného do organismu. Svědčí to o mimořádně aktivním energetickém metabolismu, který navíc nemá žádné zásobní zdroje energie (především glukózy) ani schopnost pracovat na kyslíkový dluh, jakou disponuje např. kosterní sval. To má za následek, že bez přísunu kyslíku (např. při zástavě krevního oběhu) člověk okamžitě ztrácí vědomí. Trvá-li to déle než 5–6 minut, dochází k mozkové smrti a zániku jedince.

Přestože většina kyslíku a glukózy po uvolnění energie končí jako oxid uhličitý a voda, vzniká zde i malé množství vysoce reaktivních volných kyslíkových radikálů. Ty, působením na polynenasycené mastné kyseliny, bohatě zastoupené v mozku (jako součást buněčných membrán), činí tento orgán značně zranitelným, vzhledem k vysokému energetickému obratu a v souvislosti s oxidačním stresem. V tomto směru, alespoň podle poměru publikovaných prací svědčících o významném účinku nízkofrekvenčních elektromagnetických polí, není o vyvolání oxidačního stresu tímto zářením pochyb. Navíc řada prací prokazuje, že zároveň dochází k redukci antioxidačních, hlavně enzymatických mechanismů (organismu vlastních), což může umožnit toxický efekt volných kyslíkových radikálů vzniklých peroxidací lipidů.

Pokud jde o podobný efekt vysokofrekvenčních elektromagnetických polí, mají zde často popisované potíže neurologického rázu, včetně bolestí hlavy, poruch spánku, změn neuronální elektrické aktivity spolu se změnami v uvolňování neuromediátorů, též nejspíše souvislost s oxidačním stresem. Převažují práce, které prokázaly přítomnost markerů oxidačního stresu a potlačení antioxidačních mechanismů po přesně definovaných expozicich radiofrekvenčních elektromagnetických polí (900 MHz i 1800 MHz) v experimentech prováděných in vivo i in vitro. A také v obou typech pokusů došlo ke zmírnění negativního dopadu oxidačního stresu po předchozím podání antioxidantů.

Aby byl výčet potenciálních dopadů elektromagnetických polí na mozek pokud možno úplný, je vhodné zmínit ještě případné souvislosti se vznikem nádorů a s neurodegeneracemi. Jak již bylo napsáno v úvodu článku, na základě dosud známých zjištění není dnes možné s absolutní jistotou vyloučit nízkofrekvenční a vysokofrekvenční elektromagnetické záření jako potenciální karcinogenní činitele. Proto byly také vydány již zmíněné směrnice WHO a stanoveny příslušné bezpečnostní normy pro zacházení s ním. Oprávněná opatrnost v tomto směru je namístě především z toho důvodu, že je prokázána nepochybná role oxidačního stresu při vzniku nádorů, a dále, že existují vědecké práce epidemiologického charakteru, které ukazují na souvislost dlouhodobého užívání mobilních telefonů s výskytem některých mozkových nádorů, a to i ve vztahu k lateralitě. Bylo v nich prokázáno, že na té straně hlavy, kde byl převažující kontakt s přístrojem, byl počet malignit (šlo o gliomy a neurinomy VIII. hlavového nervu) významně vyšší než na opačné.

Pokud jde o další nervové poruchy, především pak mozkové neurodegenerace, je zde nejednotnost názorů ještě patrnější, než v situacích už zmíněných. Z nervových poruch, které jsou v řadě prací dávány do souvislosti s vystavením mozku elektromagnetickým polím, je to především stále častější výskyt autismu (zde je obviňován vliv těchto polí na mozek ještě v době nitroděložního vývoje a raného dětství, způsobené hyperaktivitou neuronů a nesprávně regulovanou novotvorbou synapsí). Z neurodegenerativních chorob pak jde o Alzheimerovu demenci, kde se sice uznává multifaktoriální etiologie, avšak s podílem vlivu elektromagnetických polí, a to také v souvislosti s experimentálně prokázanou zvýšenou propustností hematoencefalické bariéry pro vysokomolekulární sloučeniny, normálně skrze ni neprocházející, po jejich průniku však toxických pro mozkové neurony.

Na druhé straně jsou však k dispozici práce (na zvířecích modelech Alzheimerovy demence), které naopak naznačily příznivý vliv dlouhodobé radiofrekvenční stimulace na kognitivní funkce a ukázaly na případnou možnost využití této formy neinvazivní a nefarmakologické terapie. Obdobný příznivý efekt při nízké dávce absorbovaného radiofrekvenčního záření (GSM 900) byl popsán také u modelu Parkinsonovy nemoci. U této choroby je již ostatně znám příznivý terapeutický efekt transkraniální magnetické stimulace v oboru nízkofrekvenčního elektromagnetického záření, která může být volbou u některých pacientů. Příznivý neuroprotektivní účinek nízkofrekvenčních elektromagnetických polí byl následně pozorován také u animálního modelu Huntingtonovy choroby.

Nejasný potom zůstává vztah působení elektromagnetických polí a vzniku amyotrofické laterální sklerózy, i když společně s Alzheimerovou demencí je u těchto dvou neuropatologií popsána etiologická souvislost s faktory danými typem zaměstnání, mezi kterými je téměř vždy přítomno nízkofrekvenční i vysokofrekvenční elektromagnetické záření. V každém případě je však nepochybné to, že biologický účinek elektromagnetických polí je významně závislý na dávce záření, jeho frekvenci, době či dobách expozice a samozřejmě též na individuální senzitivitě exponovaného objektu (dané např. věkem, dědičností, ale i dalšími faktory).

Elektromagnetickému záření z přirozených ani z arteficiálních zdrojů se lidé vyhnout nemohou. O tom, že elektromagnetická pole mají biologické účinky, není pochyb. Není však stále ještě dostatek znalostí o tom, do jaké míry jsou tyto účinky reverzibilní, a naopak, kdy už jsou ireverzibilní a zdraví škodlivé. Používání přístrojů emitujících elektromagnetické záření (rádiových a TV vysílačů, mobilních telefonů, radarů, léčebných i diagnostických přístrojů aj.) život lidem nejen usnadňuje a zpříjemňuje, ale mnohdy i zachraňuje. Lidská existence bez nich zkrátka není možná. Na základě dosud shromážděných pozorování je zřejmé, že za vše pozitivní platíme určitou daň. Nevíme však zatím, jak je vysoká, ani jakou má dobu splatnosti. Víme však, že se týká toho nejcennějšího, co máme a často sobě i svým blízkým upřímně přejeme, tedy našeho zdraví. Cílem uživatelů, výrobců, ale i těch, kteří se této problematice věnují výzkumně, by mělo být to, aby zmíněná daň byla co nejnižší. Pro výrobce je to jednoznačný imperativ – vyrábět stále bezpečnější přístroje. Uživatelé by pak měli dbát o to, aby přístroje, jejichž používání mohou ovlivnit, užívali pokud možno bezpečně, střídmě a zejména v dětském věku (především mobilní telefony) co nejméně. Pro výzkumníky pak platí, aby podmínky experimentů byly co nejstandardnější, s přesně definovanými parametry, protože protichůdnost dosavadních výsledků je nepochybně zapříčiněna i tím, že tomu tak mnohdy nemusí být.

Podporováno Programem rozvoje vědních oborů Karlovy univerzity (projekt P36) a projektem ED2.1.00/03.0076 Evropského fondu pro regionální rozvoj.

Poděkování za pomoc při vyhotovené obrázku náleží panu Ing. Milanu Dvořákovi z oddělení výuky a aplikací výpočetní techniky LF UK v Plzni.

Poznámky

1) WHO Fact sheet No 322, June 2007, Electromagnetic fields and public health; Exposure to extremely low frequency fields.

2) WHO Fact sheet N° 193, June 2011, Electromagnetic fields and public health: mobile phones.

3) Specific Absorption Rate.

4) Extremely low electromagnetic fields – EL-EMFs.

5) Radiační hormeze.

Soubory

článek ve formátu pdf: V201405_310-313.pdf (339 kB)

Diskuse

Žádné příspěvky