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Impactos Sanitários dos Campos Eletromagnéticos não Ionizantes e a Necessidade de Adotar-se o Princípio da Precaução. Francisco de Assis F. Tejo, D.Sc (UAEE-CEEI-UFCG). Seminário sobre Radiações não Ionizantes, a Saúde e o Ambiente Ministério Público do RS
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Impactos Sanitários dos Campos Eletromagnéticos não Ionizantes e a Necessidade de Adotar-se o Princípio da Precaução Francisco de Assis F. Tejo, D.Sc (UAEE-CEEI-UFCG) Seminário sobre Radiações não Ionizantes, a Saúde e o Ambiente Ministério Público do RS Universidade Federal do Rio Grande do Sul Departamento de Engenharia Elétrica Porto Alegre, RS, 18 e19 de maio de 2009
Premissa As opiniões e conclusões apresentadas nesta palestra refletem, tão somente, a pesquisa idependente do autor sobre o tema. O material aqui apresentado representa conclusões baseadas em evidências extraídas da literatura científica e em opiniões do au- tor, apenas, não refletindo, necessariamente a posição da Uni- versidade Federal de Campina Grande. F. A. F. Tejo (UFCG)
Preâmbulo Durante o século passado a eletricidade tornou-se a força propul- sora da civilização, apesar de todo o mistério que ainda envolve essa forma de energia. Não se sabe, exatamente, até que ponto os processos biológicos são influenciados pelos campos eletromag- néticos que emanam, virtualmente, de qualquer aparato elétrico e interagem,especialmente com o cérebro – um órgão elétrico por excelência, extraordinariamente complexo e sensível – em decorrência da exposição prolongada a esses campos. F. A. F. Tejo (UFCG)
A Natureza dos campos EM (#1) Campo elétrico Relações Campo magnético E ou D Constitutivas H ou B H E E E Equações de Maxwell H k F. A. F. Tejo (UFCG)
Natureza dos campos EM (#2) Um fio condutor percorrido por uma corrente elétrica I gera, em torno dêle, um cam- po elétrico radial (E) e um campo magnético envolvente (H). O campo E sai de cargas po- sitivas e entra em negativas. O sentido do campo H é dado pela regra da mão direita. [E]=V/m; [H]=A/m [I]=A F. A. F. Tejo (UFCG)
Campo elétrico apenas Ao conectarmos o abajur à tomada, aplicamos uma voltagem de 220 V entre a tomada e os terminais da lâmpada, gerando apenas um cam- po elétrico E radial, em torno dos condutores. A unidade de voltagem ou diferen- ça de potencial é o Volt (V). A unidade de campo elétrico é o Volt/metro (V/m). F. A. F. Tejo (UFCG)
Campo elétrico e campo magnético Quando ligamos o interruptor do abajur, a tensão aplicada faz com que circule uma cor- ente através da lâmpada. Essa corrente cria um campo mag- nético H em torno dos condu- tores, além do campo E. A unidade de campo magné- tico é o Ampère/metro (A/m). F. A. F. Tejo (UFCG)
Campos elétrico e magnéticode LT de 60 Hz Uma LT é uma linha aérea de al- ta tensão, com níveis entre 220 e 750 kV, dotadas, em geral, de 2 circuitos trifásicos e operando em 50/60 Hz. As figuras ao lado ilustram a dis- tribuição de campo magnético e elétrico, respectivamente, obti- das por simulação computacio- nal. F. A. F. Tejo (UFCG)
Campo magnéticode LT de 60 Hz A indução magnética B depende: da corrente: 700 < I < 4000 A da desobstrução: mínima de 7,6 m para 400 kV e normalmente > 8 m. O ponto de máxima indução magnética ocorre, normalmente, na metade do vão, no ponto mais baixo da catenária. O limiar do IARC para associação fraca entre B e leucemia infantil, é de 0,25 T ou 2,5 mG. Limites ICNIRP/ANEEL: Ocupacional: 416,67 T ou 4166,7 mG ! Público: 83,3 T ou 833 mG ! F. A. F. Tejo (UFCG)
Exposição a campos de baixas freqüências Campos elétricos e mag- néticos de 60 Hz indu- zem correntes elétricas sutis em organismos vi- vos. As linhas traceja- das mostram as direções das correntes induzidas, paralelas ao campo E e perpendiculares ao cam- po H, respectivamente. (Levitt, 1995) F. A. F. Tejo (UFCG)
Histórico dos Padrões de Exposição Humana • 1953 – US/Navy observa cataratas em cães expostos e • doenças em operadores de radar: adota limite • ocupacional de 10.000 W/cm2. • 1958 – USSR observa efeitos biológicos de baixas inten- • sidades em animais e no homem: adota limite • ocupacional de 10 W/cm2. • 1966 – ASA (atualmente ANSI): adota limite ocupacio- • nal de 10.000 W/cm2. • 1971 – Projeto Pandora analisa problemas de saúde de • funcionários da embaixada americana em Mos- • cou, irradiados durante anos a 10-15 W/cm2. • Governo mantém limite de 10.000 W/cm2. F. A. F. Tejo (UFCG)
Histórico dos Padrões de Exposição Humana • 1976 – ANSI reitera limite ocupacional de 10.000 W/cm2. • 1977 – Livro de P. Brodeur denuncia que as Forças Arma- • das americanas ocultam estudos, a fim de proteger • investimentos em radar. • 1979 – USSR adota limite de 1 W/cm2 para o público em • geral. • 1982 – ANSI adota limite ocupacional de 1000 W/cm2. • 1985 – FCC adota limite de 1000 W/cm2 para o públi- • co em geral. • 1986 – NCRP adota limite de 200 W/cm2 para o públi- • co em geral. • 1992 – ANSI adota limite de 200 W/cm2 para o públi- • co em geral. F. A. F. Tejo (UFCG)
Histórico dos Padrões de Exposição Humana • 1996 – FCC adota limite de 200 W/cm2para o público • em geral. Espera mudanças nos limites de expo- • sição no futuro. • 1998 – ICNIRP: publica suas diretrizes e adota limite • ocupacional de 5000 W/cm2 e de 1000 W/cm2 • para o público em geral. • 1999 – ANATEL adota provisoriamente as diretrizes • da ICNIRP. • 2002– ANATEL incorpora as diretrizes da ICNIRP na • Resolução 303, em 02/07/2002, para a faixa de • 9 kHz – 300 GHz. F. A. F. Tejo (UFCG)
Níveis de referência de campo elétrico Diretrizes da ICNIRP F. A. F. Tejo (UFCG)
Introdução • A exposição prolongada de um sistema biológi- • co (corpo, órgão, tecido e célula) a CEMNIs, suscita considerações biomédicas relacionadas com os seguintes fatores: • intermitência da exposição; • periodicidade da exposição recorrente; • exposição simultânea a múltiplos campos; • idade no começo da exposição • considerações étnicas e geo-patológicas, • os quais podem determinar a susceptibilidade de um indivíduo ao agente ambiental considerado. F. A. F. Tejo (UFCG)
O Espectro Eletromagnético Freqüência de um campo eletromagnético (EM) variável no tempo, é o número de oscilações por segundo. É medida em Hz (1 Hz = 1 ciclo por segundo). • Radiações ionizantes: • UV,Raios X, Raios γ e radiação nuclear • 1016 - 1022 Hz (ou 300 - 0.0003 Å) • Radiações não-ionizantes: • Luz visível: 1014 - 1016 Hz (300 - 0.0003 Å) • MW: 0,3 - 300 GHz (Celular, HDDTV) • VHF: 30 - 300 MHz (rádio FM e TV) • HF: 3 - 30 MHz • MF: 300 - 3000 kHz • LF: 30 - 300 kHz • VLF: 3 - 30 kHz • VF: 300 - 3000 Hz (voz) • ELF: 30 - 300 Hz (transm./distr./industrial)
Radiação Ionizante x Não Ionizante • Uma radiação eletromagnética de fre- • qüência ν, tem associado com ela um • Fóton, de energia W=hν (eV), onde • h=6.626 x 10-34Jsé a constante de Planck. • Microondas: 300 MHz ν 300 GHz • 1.24 x 10-6eV W 1.24 x 10-3eV W=hν • Energia de ionização: W=eφ, onde φ é o primeiro potencial • de ionização. • Carbono: W = 11,26 eV • Hidrogênio: W = 13,59 eV • Oxigênio: W = 13,62 eV • Nitrogênio: W = 14,53 eV • Limiar biológico: 13.6 eV ν 3,3x1015 Hz • λ 912 Å (UV)
Campos EMNI Naturais X Artificiais (#1) • O ambiente EM terrestre natural não • inclui componentes significativas de • RF (30 kHz-300 MHz) nem MW • (300-3000 MHz). • Explosão das estações de difusão de • rádio e TV, redes rádio-telefônicas, • telefones sem fio e celulares produ- • ziu uma densidade de energia de RF • e MW, no ambiente, milhões de vezes • mais elevada do que os níveis natu- • rais (energia solar, tempestades, etc.). • Valor típico: 1 W/cm2 (E=4 V/m) • Situação: >3 bilhões de celulares • no mundo, em 2008 e > 120 milhões, • no Brasil, atualmente ! • Número de celulares já é mais que • o dobro do de fixos! ELF MW ELF MW ELF/MW
Campos EMNI Naturais X Artificiais (#2) • Tempo relativamente curto de exposição aos CEMs tecnológicos: não desenvolvemos imunidade evolucionária, contra efeitos adversos diretos, nem contra interferências com processos EM naturais, tais como a Ressonância de Schumann. [Polk, 1982], [König, 1974] • O cérebro dos mamíferos contém umarede PLLcapaz de detectar e reagir a sinais ELF[Ahissar et al., 1997] e, portanto, se comporta como umreceptor FM sintonizado. [Motluk, 1997] Ressonância de Shumann EEG (estado de alerta) típico, com diária típica. superposição dos picos de resso- nância de Schumann.
Células e Membranas Celulares (#1) • Suspensão celular: partículas condutoras dispersas em um • meio dielétrico. • Ex.: sanguea 3 GHz e 35° C. • Dimensões celulares: 10 a 100 µm, diversas formas. • Constituintes: proteínas+lipídios+glucídeos+DNA/RNA. • Sub-estruturas: MC+LIC+mitocôndrias+núcleo. • MC: dupla camada de fosfolipídeos semifluidos, espess. • aprox. 10 nm, c/ molécs. de proteína engastadas (canais). • Função: proteção/controle ativo das trocas iônicas e mole- • culares entre o LIC e o LEC, através dos canais iônicos. • dupla camada de cargas superficiais, isto é, • a MC equivale a um capacitor em || com um • resistor de fuga (íons cruzando a MC). F. A. F. Tejo (UFCG)
Células e Membranas Celulares (#2) A MC protege um inte- rior organizado que par- ticipa de reações bio- químicas essenciais. Observe-se a hélice- do aparelho transdutor de sinal, com seus receptores em forma de “Y”. A superfície externa da MC e seus receptores e canais iônicos, têm carga negativa, enquanto que o interior é positivamente car- regado, estabelecendo um potencial de membrana. Um mensagei- ro positivo, penetrando por um receptor “Y” dahélice- , inicia um processo de amplificação, com um ganhoda ordem de a , resultando numa avalanche de mensageiros secundários para o interior da célula. F. A. F. Tejo (UFCG)
Células e Membranas Celulares (#3) Uma estrutura que auxilia a regular a atividade celular, é o canal iônico gatilhado a tensão, que atua como um verdadeiro transis- tor, regulando as correntes iônicas para os diversos tipos de ions da célula [Catterall, 1992]. O principal destes é o , oni- presente, e que desempenha uma série de funções de comuni- cação e regulação celular. Ele atua primeiro como transdutor de sinal e, em seguida, como mensageiro. [Bawin and Adey, 1976].
Células e Membranas Celulares (#4) Junções de hiato são pontes de seis proteínas entre células con- tíguas, fundamentais para a comunicação intercelular, necessá- ria para coordenar a sua regulação. A sua abertura e fechamento é controlada pelo ion cálcio. Como os sinais de RF/MW têm ummaior acoplamentodo que os campos ELF, então é mais provável que eles alterem as funções da junção de hiato, emintensidades muito menoresdo que as de sinais ELF CW. A alteração do ion cálcio na glândula pineal é, então, um mecanismo plausível para re- dução da melatonina. Assim,estes dois efeitos su- gerem fortemente ocaráter genotóxico da REMNI!
Junção de hiato e aberrações cromossômicas 1.Fluxo da junção de hiato, em função da intensidade de campo magnético de 50 Hz [Li et al., 1999]. 2. Aberrações cromossômicas em células de hamster chinês V79, expostas a 30 mW/ , em 7.7 GHz, sob condições isotérmicas (22 0.4 °C) sendo, portanto, um efeito atérmico. [Garaj-Vrhovac, Horvat and Koren, 1991].
Morte celular Quando os cromossomos são danificados, as células assassinas naturais do SI eliminam as células defeituosas. Alternativamente, as células podem entrar em apoptose (suicídio programado). Garaj-Vrhovac, Horvat e Koren encontraram uma diminuição na taxa de sobrevivência e um aumento na mortalidade, segundo uma relação de dose-resposta bem definida. A diretriz ICNIRP para f >2 GHz é de e de , respectivamente, para o público em geral e para os trabalhadores. Mesmo um nível 100 vezes me- nor do que o primeiro, durante 60 minutos, mata 28% das células e 8% delas, durante 30 minutos! F. A. F. Tejo (UFCG)
Absorção no cérebro em função da freqüência O gráfico representa a absorção normalizada no cérebro, em função da freqüência Observa-se o crescimento mais acentuado a partir de 800 MHz. A explicação para isto é a resso- nância com as dimensões da ca- beça, para freqüências acima de 700 MHz! F. A. F. Tejo (UFCG)
Absorção no cérebro versus tipo de tecnologia A simulação revela, ainda, que a absorção de radiação no cére- bro (massa cinzenta) é bastan- te maior para os aparelhos da tecnologia PCS (Personal Communication System), que incluem, além de comunicação de voz, recursos multimídia ca- da vez mais sofisticados. F. A. F. Tejo (UFCG)
Exposição de “Nematóides” a Níveis Muito Baixos de Campos Eletromagnéticos O grupo liderado pelo Dr. David de Pomerai da Universidade de Nottingham, mostrou que a exposição prolongada de “nematoides” a níveis muito baixos de campos eletromagnéticos (SAR da ordem de 0,001 mW/g, em 750 MHz) causam danos em determinadas proteínas. Dr. de Pomerai sugere que “os atuais limites de exposição para os equipamentos de microondas podem necessitar revisão”. [Pomerai et al., 2000] F. A. F. Tejo (UFCG)
Alterações na Barreira Hemato-Encefálica(BBB-Blood-brain Barrier) em Níveis Muito Baixos de Campos Eletromagnéticos Os Drs. L. Salford (neurocirurgião) e B. Persson (biofísico) da Universidade de Lund na Suécia mostraram que níveis muito baixos de exposição (SAR = 0,002 W/Kg, durante somente 2 hs) podem alterar a BBB, permitindo que substancias químicas penetrem em neurônios no córtex, no hipocampo e em gânglios basais do cérebro. Esta alteração permanecia ainda evidente 4 semanas após uma única exposição de 2 hs., mesmo naquelesníveis baixíssimos de SAR.[NIEHS, 2003] F. A. F. Tejo (UFCG)
Quebras Simples e Duplas de Fitas da Molécula de DNA Foram observadas quebras simples e duplas nas fitas de mo- léculas de DNA expostas a sinais pulsados (pulsos de 2 µs de duração e taxa de repetição de 500 pulsos/s) e a sinais CW de 2.450 MHz, com densidade de potência média de 2 mW/cm2, resultando numa taxa de absorção específica – SAR – de 1.2 W/kg. [Lai and Singh, 1996] F. A. F. Tejo (UFCG)
Tumores no cérebro: O Estudo de Hardell Dr. Lennart Hardell, do Örebo Medical Center, Örebo, Suécia : “A antena do celular, em uso normal, é posicionada próximo ao ouvido, sendo que se observam “hot-spots” (áreas de concentração de energia) nos lobos “temporal” e “occipital” do cérebro”. Hardell observou que os usuários de telefones celulares apresentavam uma probabilidade 2,5 vezes maior para desenvolver tumores nestes lobos, no lado da cabeça onde o aparelho era normalmente operado. Isto se repete tanto para aqueles que usam o fone do lado direito ou esquerdo da cabeça. Hardell não observou aumento de risco para os lobos frontal e parietal, que estão mais afastados da [Hardell et al., 1999] F. A. F. Tejo (UFCG)
Taxas de mortalidade por câncer de encéfalo no Brasil entre 1979 e 1999(Fonte: Divisão de Epidemiologia e Vigilância do Min. da Saúde, INCA, e IBGE, p.e.o. Dr. C.E.C.Abrahão, Covisa, Campinas, SP)Esquerda: homens Direita: mulheres F. A. F. Tejo (UFCG)
Dados do INCA Estatísticas das taxas de mortalidade por câncer em São Paulo 1979-99 esquerda: todos os tipos; direita: encéfalo (homens) F. A. F. Tejo (UFCG)
Dados do INCA atualizados F. A. F. Tejo (UFCG)
Efeitos biológicos em função da densidade de potência F. A. F. Tejo (UFCG)
Efeitos biológicos em função da densidade de potência F. A. F. Tejo (UFCG)
O estudo de Naila (Alemanha) #1 • Área de estudo: Naila • População: 9.472 hab. (52,6 % M • e 47,4 % H) • Diferenças sociais e étnicas muito • pequenas ( 4% estrs. em 1994) • Não há indústria pesada na cidade • Operação das antenas: Set. 1993 • Tecnologia: GSM c/ 15 dBW por • canal (31,6 W/canal) • Freqüência: 935 MHz • Tilt: 6 graus F. A. F. Tejo (UFCG)
O estudo de Naila (Alemanha) #2 • Período do estudo: 1994-2004 • Suporte financeiro: recursos próprios do município • Grupo exposto: residentes a menos de 400 m das torres • Grupo controle: residentes a mais de 400 m das torres • Tempo de exposição: aproximadamente 90.000 horas • Conclusão: • Risco de câncer 3 vezes maior para o grupo exposto, em comparação com o grupo controle; grupo exposto adoe- • ceu 8 anos mais cedo • Não é mais possível supor que não existe relação causal entre exposição a RF e aumento de casos de câncer. F. A. F. Tejo (UFCG)
O estudo de Netanya (Israel) #1 • Dados da antena: 10 m de altura, Pmax = 1500 W e fre- • qüência de 850 MHz; • Início do estudo: julho de 1997; • Início da exposição: julho de 1996; • Grupo exposto (A): 622 residentes, durante 3 a 7 anos, • nas proximidades da ERB; • Grupo controle (B): 1222 residentes com características • sócio-econômicas similares às do grupo A; • Motivação: surgimento de 8 casos de câncer em 1 ano, • contra 2/1222 registrados em clínica próxima da área B • e 31/1000/ano na população em geral. F. A. F. Tejo (UFCG)
O estudo de Netanya (Israel) #2 • Período do estudo: 1997-2004; • Grupo exposto (A): residentes a menos de 350 m da torre; • Grupo controle (B): residentes a mais de 350 m da torre; • Resultados: • Risco relativo de 4,15 vezes maior na área A do que na • população como um todo; • Taxas relativas de câncer entre as mulheres expostas foi • de 10,5 vezes maior (p<0.0001), contra 0,6 da área B e 1 • em toda a cidade. • Conclusão: existe associação entre residir próximo de • ERB e aumento na incidência de câncer. F. A. F. Tejo (UFCG)
O Projeto REFLEX • Projeto REFLEX (Risk Evaluation of Potential Environmental Hazards from Low Energy Electromagnetic Field (EMF) Exposure Using Sensi- tive in vitro Methods) [REFLEX, 2004] • Patrocínio: CE Duração: 4 anos Custo: € 3.149.621,00 • Objetivos: Identificar mecanismos básicos para explicar possível cau- salidade CEM/doença, utilizando modernas técnicas da toxicologia e da biologia molecular in vitro e plataformas laboratoriais uniformes. • Resultados: • Os CEM-ELF tiveram efeitos genotóxicos (alterações da expressão do DNA) em culturas celulares primárias de fibroblastos (células básicas do tecido conjuntivo) humanos e em outras linhas celulares; • Os CEM-RF produziram efeitos genotóxicos em células de fibroblas- tos, granulosas e HL60, com SAR entre 0,3 e 2 W/kg, com aumento significativo na quebra das fitas simples e duplas do DNA e na fre- quência de micronúcleos (fragmentos de DNA no sangue). F. A. F. Tejo (UFCG)
Encontra efeito Não encontra efeito Fundos da Indústria 22 (34%) 43 (66%) 65 Fundos Independentes 49 (77%) 15 (23%) 64 71 58 Efeitos Não Térmicos dos Telefones Celulares: Levantamento dos Estudos Biológicos Publicados (fonte: CWTI, p.e.o. Libby Kelley ) F. A. F. Tejo (UFCG)
Conclusões (#1) • Os limites de exposição das diretrizes da ICNIRP não con- • sideram exposições prolongadas a CEMNI, conforme esta- • belecido no documento original, na seção “BASE PARA • LIMITAR A EXPOSIÇÃO” [ICNIRP, 1998]: • “... A indução de câncer devido a exposição prolongada a • CEM não foi considerada como estabelecida e, assim, es- • tas diretrizes são baseadas em efeitos agudos, de curta du- • ração sobre a saúde, tais como estimulação de músculos e • nervos periféricos, choques e queimaduras pelo contato • com objetos condutores e temperaturas elevadas do tecido, • resultante da absorção de energia durante a exposição a • CEM. ...” F. A. F. Tejo (UFCG)
Conclusões (#2) • Ao justificar a exclusão de qualquer efeito não-térmico na • formulação de suas Diretrizes de Segurança, a ICNIRP con- • clui:[ICNIRP, 1998] • “... Geralmente, a literatura sobre efeitos atérmicos de cam- • pos eletromagnéticos modulados em amplitude é tão com- • plexa, a validade dos resultados divulgados tão mal estabe- • lecida e a relevância dos efeitos sobre a saúde humana é tão • incerta, que é impossível usar este volume de informação • como uma base para definir limites de exposição humana • a esses campos. ...” F. A. F. Tejo (UFCG)
Conclusões (#3) • Deve-se ressaltar que isto não é equivalente a denegar a • existência de influências não-térmicas deste tipo de radia- • ção, ou seu potencial de provocar reações sanitárias adver- • sas – como freqüentemente apregoado pela Indústria de • Telefonia Móvel – mas simplesmente que, na visão da • ICNIRP, tais efeitos não podem ser usados como uma base • para estabelecer limites de exposição [Hyland, 1998] F. A. F. Tejo (UFCG)
Conclusões (#4) • Dr. Neil Cherry (Lincoln University, NZ), em um • recente relatório, concluiu: • A REM de ERBs, provavelmente, aumentará a incidência de abortamentos, câncer, doenças neurológicas, cardíacas e morte. • A REM dos telefones celulares, provavelmente, aumentará a incidência de doenças neurológicas e tumores cerebrais, nos próximos 10 a 20 anos. • Os problemas apontados continuarão a se agravar, a menos que sejam tomadas as medidas necessárias para reverter esta tendência, tal como reduzir a potência (ou aumentar a distância) a níveis tecnicamente possíveis e só instalar novas ERBs em locais que produzam exposições residenciais extremamente reduzidas. F. A. F. Tejo (UFCG)
O Conceito de Saúde da OMS “Saúde é um estado de completo bem-estar físico, mental e social e não meramente a ausência de doença ou enfermidade” (Preâmbulo à Constituição da OMS, adotada pela Conferência Internacional de Saúde, N. York, 19-22 de junho de 1946, entrando em vigor em 7 de abril de 1948) Esta definição nunca foi emendada até hoje! F. A. F. Tejo (UFCG)