Universidad Veracruzana

Transcripción

1 Universidad Veracruzana FACULTAD DE INGENIERÍA EN ELECTRÓNICA Y COMUNICACIONES REGIÓN POZA RICA- TUXPÁN EL EFECTO DE LAS ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS EN LOS SERES HUMANOS MONOGRAFÍA QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE: INGENIERO EN ELECTRÓNICA Y COMUNICACIONES PRESENTAN: GARCÍA MÉNDEZ MARÍA DEL ROSARIO OVIEDO GARCÍA LUIS ALBERTO DIRECTOR DE TRABAJO ING. TRINIDAD MARTÍNEZ SÁNCHEZ Poza Rica, Ver. Septiembre 2012.

2 ÍNDICE CAPÍTULO I INTRODUCCIÓN Pág. 1.1 INTRODUCCIÓN ANTECEDENTES JUSTIFICACIÓN OBJETIVO ALCANCE DEL TRABAJO... 3 CAPÍTULO II ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS 2.1 ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS ECUACIONES DE MAXWELL LEYES DEL ELECTROMAGNETISMO ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO ORIGEN DEL FENÓMENO PARÁMETROS NATURALEZA DE LA LUZ REGIONES DEL ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO ONDAS DE RADIO MICROONDAS INFRARROJOS LUZ VISIBLE RAYOS ULTRAVIOLETA RAYOS X RAYOS GAMMA CAPÍTULO III RADIACÍON Y MICROONDAS EMITIDAS POR EL CELULAR 3.1 CAMPOS ELECTROMAGNÉTICOS TIPOS DE RADIACIONES RADIACIÓN IONIZANTE RADIACIÓN NO IONIZANTE EFECTOS TÉRMICOS Y NO TÉRMICOS ZONA CELULAR TIPO DE CÉLULAS TIPOS DE REDES CELULARES REGIONES DE CAMPO

3 3.5 ANTENAS EN AUTOMÓVILES CAPÍTULO IV EFECTOS BIOLÓGICOS DE LOS CAMPOS ELECTROMAGNÉTICOS 4.1 EFECTOS DE LOS CAMPOS ELECTROMAGNÉTICOS EFECTOS BIOLÓGICOS EN SISTEMAS VIVOS MECANISMOS DE EXPOSICIÓN GENERACIÓN DE CALOR FENÓMENOS FOTOQUÍMICOS CAUSAS O ALTERACIONES POR CEM AL SER HUMANO RIESGOS AL CUERPO HUMANO POR CEM CAMPOS DE ELF Y CÁNCER MECANISMOS DEL CÁNCER PRECAUCIONES AL USO DEL CELULAR CAPITULO V TELEFONÍA MÓVIL, ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS Y SALUD 5.1 TELEFONÍA MÓVIL, ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS Y SALUD COMO FUNCIONA LA TELEFONÍA MÓVIL FUNCIONAMIENTO DE UNA RED MÓVIL FUNDAMENTOS DE LAS ANTENAS O ESTACIONES BASE DESCRIPCIÓN DE LOS CAMPOS ELECTROMAGNÉTICOS FUENTES DE EXPOSICIÓN A CAMPOS DE RADIOFRECUENCIA LOS TELÉFONOS MÓVILES Y LOS CAMPOS DE RADIOFRECUENCIA (RF) PUEDEN INDUCIR CÁNCER LOS EFECTOS QUE PRODUCEN LOS TELÉFONOS MÓVILES O LAS ESTACIONES BASE SOBRE LA SALUD LOS TELÉFONOS MÓVILES Y LOS CAMPOS DE RADIOFRECUENCIA CAMPOS DE FRECUENCIA INTERMEDIA COMO LOS DE LAS PANTALLAS DE ORDENADOR Y LOS DE LOS DISPOSITIVOS ANTIRROBO CAMPOS DE FRECUENCIA EXTREMADAMENTE BAJA COMO LOS DE LAS LÍNEAS ELÉCTRICAS Y DE LOS ELECTRODOMÉSTICOS CAMPOS MAGNÉTICOS ESTÁTICOS COMO LOS DE LOS SISTEMAS DE IMÁGENES MÉDICAS LOS EFECTOS MEDIOAMBIENTALES DE LOS CAMPOS ELECTROMAGNÉTICOS LOS CEM NO IONIZANTES EN TELEFONÍA MÓVIL LA EXPOSICIÓN A RF CERCA DE ANTENAS FIJAS EXPOSIÓN A CORTA DISTANCIA ÍNDICES DE EXPOSICIÓN A MAYORES DISTANCIAS LA EXPOSICIÓN EN USUARIOS DE TELÉFONOS MÓVILES

4 5.5.1 LA REGULACIÓN EUROPEA PARA LA PROTECCIÓN ANTE EMPLEADOS EN RADIOCOMUNICACIONES LOS SUPUESTOS EFECTOS NO TÉRMICOS DE LAS RF-MW DE USO EN TELEFONÍA MÓVIL: SUS IMPLICACIONES EN MATERIAS DE SALUD CARCINOGÉNESIS: EVIDENCIA EXPERIMENTAL Y DATOS EPIDEMIOLÓGICOS EVIDENCIA EXPERIMENTAL EN ANIMALES EPIDEMIOLOGIA DE DISTINTOS TIPOS DE CÁNCER ENTRE USUARIOS DE TELEFONÍA MÓVILES EPIDEMIOLOGÍA DEL CÁNCER ENTRE POBLACIONES QUE HABITAN ENTRE LAS PROXIMIDADES DE ANTENAS EMISORAS DE RADIO, TELEVISIÓN Y TELEFONÍA MÓVIL POTENCIALES EFECTOS FISIOPATOLOGICOS: ESTUDIOS EXPERIMENTALES EN VOLUNTARIOS HUMANOS EFECTOS SOBRE LA PRESIÓN ARTERIAL INTERACCIONES CON PROCESOS QUE INTERVIENEN EN LA ELECTROGÉNESIS CEREBRAL EFECTOS NEUROENDOCRINOS EFECTOS NEUROLÓGICOS O PSICOSOCIALES DIFÍCILES DE OBJETIVAR: ESTUDIOS BASADOS EN ENCUESTAS Y ESTUDIOS EXPERIMENTALES EN HUMANOS CAPÍTULO VI NORMATIVIDAD Y RECOMENDACIONES PARA PROTECCÍON DE CEM 6.1 NORMATIVIDAD PARA LA PROTECCIÓN DE LA SALUD NORMATIVIDAD PARA PROTECCIÓN DE CEM NORMAS ESTABLECIDAS EN AMÉRICA LATINA COMISIÓN INTERNACIONAL PARA LA PROTECCIÓN CONTRA LAS RADIACIONES NO IONIZANTES (ICNIRP) CONSIDERACIONES GENERALES BASES PARA LIMITAR LA EXPOSICIÓN MEDIDAS DE PROTECCIÓN CONCLUSIONES BIBLIOGRAFÍA

5 Índice de Tablas Tabla 1.- Valores de las unidades y el significado de cada variante... 6 Tabla 2.- Ecuaciones de Maxwell para estados diferentes Tabla 3.- Regiones del Espectro Electromagnético (Rangos Aproximados) Tabla 4.- Muestra los rangos de longitud de onda de cada color Tabla 5.- Clasificación de los tipos de radiaciones Tabla 6.- División de las RNI Tabla 7.- Valores SAR en un modelo de cabeza humana Tabla 8.- Límites establecidos por Organismos Internacionales y Nacionales aplicados a las bandas de frecuencia utilizadas por telefonía móvil Tabla 9.- Restricciones básicas para campos eléctricos y magnéticos alternos (Frecuencia hasta 10GHz) Tabla 10.- Restricciones Básicas para la Densidad de Potencia S(W/m2) Índice de Figuras Figura 2. 1 Transiciones cuantizadas entre dos estados. a) Absorción entre el estado m y n. b) Emisión espontánea entre el estado n y m. c) Emisión estimulada entre el estado n y m. 8 Figura 2. 2 Onda electromagnética. Luz polarizada en el plano E, campo eléctrico; H, campo magnético; Y, dirección de propagación Figura 2. 3 Parámetros de la onda electromagnética. E, campo eléctrico; H, campo magnético; A, amplitud de la onda; λ, longitud de onda; c, velocidad de la onda o velocidad de la luz Figura 2. 4 Imagen que muestra los rangos de la luz visible (nm) Figura 2. 5 Regiones del Espectro Electromagnético Figura 2. 6 Antenas para la telefonía y radiodifusión Figura 2. 7 Aplicaciones de las microondas en la vida cotidiana Figura 2. 8 Ejemplos de fotodiodos comerciales sensibles al infrarrojo Figura 2. 9 Control remoto con infrarrojo Figura Incidencia de los rayos (UV) solares Figura Aplicación de los rayos x en la medicina Figura Imagen que muestra los rayos γ Figura 3. 1 Regiones Ionizante y no Ionizante del Espectro electromagnético Figura 3. 2 Red celular básica Figura 3. 3 Célula omnidireccional y su representación gráfica Figura 3. 4 Células sectoriales y su representación gráfica Figura 3. 5 Torre y Antenas de la estación libre Figura 3. 6 El emisor emite ondas electromagnéticas que se propagan hasta el receptor.. 29

6 Figura 3. 7 Direcciones del flujo de energía electromagnética para una antena Dipolo Figura 3. 8 Estructura de la trama GSM TDMA Figura 3. 9 Evolución temporal de una señal GSM Figura Teléfonos Celulares Figura Exposición a microondas emitidas por el celular Figura Antenas montadas en Vehículos Figura 4. 1 Zona de penetración térmica Figura 4. 2 El Síndrome de las Microondas Figura 4. 3 Tumores Detectados en niños Figura 4. 4 Causas de ondas electromagnéticas en marcapasos Figura 4. 5 Uso de manos libres ó altavoz en el celular Figura 4. 6 Uso de manos libres Figura 4. 7 Recomendaciones al usar el celular Figura 5. 1 Representación del Funcionamiento de una Red Móvil Figura 5. 2 Estación Base de una Telefonía Móvil Figura 5. 3 Fuente: Informe COIT= Control de las Emisiones Radioeléctricas Figura 5. 4 Las Redes Inalámbricas locales generan campos de radio Figura 5. 5 Más de Dos mil millones de personas en todo el mundo utilizan teléfonos móviles Figura 5. 6 Estación Base de Telefonía Móvil Figura 5. 7 Los Efectos de los celulares sobre los niños Figura 5. 8 Las pantallas de rayos catódicos generan campos de frecuencia intermedia Figura 5. 9 Líneas eléctricas generan campos de frecuencia extremadamente baja (ELF). 70 Figura Escáner de resonancia magnética Figura Las aves migratorias utilizan los campos magnéticos para orientarse Figura Niveles teóricos de emisión de una antena sectorial para una potencia de 300W Figura Niveles de exposición (área roja de los histogramas antropomorfos) en función de la distancia a una antena GSM 900 típica Figura Resultados de las dimensiones en las proximidades de 200 estaciones base. A partir de Neubauer (2000) Figura Modelo de cabeza humana Figura 6. 1 Patrón de Radiación y Lóbulos principales de la Antena

7 CAPÍTULO I INTRODUCCIÓN

8 I INTRODUCCIÓN 1.1 INTRODUCCIÓN Hoy en día el ser humano se desenvuelve con la sociedad a través de los medios de comunicación, que día a día son más necesarios para la comodidad del mismo. Ya que los equipos de telefonía celular o móvil son parte de la fuente esencial de la comunicación, gracias a estos equipos la comunicación es en tiempo y forma entre el humano. Las ondas electromagnéticas emitidas por las antenas de equipos de celular o telefonía móvil son parte del sistema de comunicación, las cuales desde su descubrimiento estas están presentes en cualquier equipo eléctrico o electrónico, por lo que cada vez están presentes en la vida cotidiana del hombre, estas mismas han sido analizadas por la ciencia para saber si provocan algún daño a la salud. Ante la necesidad del ser humano de poder comunicarse a largas distancias este optó por la realización de diferentes tipos de antenas transmisoras y receptoras que pueden comunicarse a través de un medio llamado aire o vacío. Este tipo de dispositivos tienen una gran variedad de aplicaciones por lo que se pueden utilizar en automóviles, mísiles, en navegación espacial, en comunicación barco playa, así como en la comunicación satelital sobre todo en equipos móviles o telefonía celular. Cuando a una antena se le aplica una señal de corriente alterna se producen los fenómenos de campos eléctricos y campos magnéticos, estos fenómenos son los que viajan hacia el espacio a la velocidad de la luz y es lo que viene llamándose ondas hertzianas u ondas electromagnéticas las cuales son de gran importancia en este trabajo en la modalidad de monografía para saber cuáles son los posibles daños que causan en la salud de los seres humanos. Actualmente estamos rodeados de ondas que son propagadas para la comunicación las cuales suelen provocar daños al ser humano, en este trabajo se plasman los resultados de esta misma, para dar a conocer de qué manera puede existir un control para su propagación de manera que sea menos dañina a la salud. Las ondas electromagnéticas son ondas producidas por la oscilación o la aceleración de una carga eléctrica. Las ondas electromagnéticas tienen componentes eléctricos y magnéticos. La radiación electromagnética se puede ordenar en un espectro que se extiende desde ondas de frecuencias muy elevadas (longitudes de onda pequeñas) hasta frecuencias muy bajas (longitudes de onda altas). La luz visible es sólo una pequeña parte del espectro electromagnético. 1

9 I INTRODUCCIÓN 1.2 ANTECEDENTES La electricidad es capaz de generar ondas de radio y, desde que Oersted descubrió por accidente las ondas electromagnéticas, se suponía que había una relación entre electricidad y magnetismo. Este comportamiento tan singular pudo ser explicado por el físico escocés "James Clerk Maxwell" ( ), quien unificó el estudio de la electricidad y electromagnetismo con 4 ecuaciones. Lo que Maxwell expuso con sus ecuaciones fue que el campo eléctrico y el campo magnético estaban intrínsecamente relacionados y que no era necesario el flujo de electrones en un conductor. Lo anterior puede ocurrir en espacio abierto, donde el campo magnético y eléctrico depende el uno del otro, en su viaje a la velocidad de la luz. Esta onda se conoce como "la onda electromagnética". Las ondas electromagnéticas tienen una propiedad que las distingue de las otras: No requieren de un medio para su propagación, es decir se propagan por el vacío. Las bases teóricas de la propagación de ondas electromagnéticas fueron descritas por primera vez por James Clerk Maxwell en un documento dirigido a la Royal Society (1873) titulado Una teoría dinámica del campo electromagnético, que describía sus trabajos entre los años 1861 y 1865: su teoría, básicamente, era que los campos eléctricos variables crean campos magnéticos variables, y viceversa. Maxwell asoció varias ecuaciones, actualmente denominadas Ecuaciones de Maxwell, de las que se desprende que un campo eléctrico variable en el tiempo genera un campo magnético y, recíprocamente, la variación temporal del campo magnético genera un campo eléctrico. Se puede visualizar la radiación electromagnética como dos campos que se generan mutuamente, por lo que no necesitan de ningún medio material para propagarse. Las ecuaciones de Maxwell también predicen la velocidad de propagación en el vacío (que se representa por la letra c, por la velocidad de la luz, con un valor de m/s), y su dirección de propagación (perpendicular a las oscilaciones del campo eléctrico y magnético que, a su vez, son perpendiculares entre sí). 1.3 JUSTIFICACIÓN Hoy en día vivimos en un ambiente en donde las ondas electromagnéticas son propagadas por los sistemas inalámbricos y medios o enlaces de comunicación, de los cuales al transcurrir el tiempo se hacen cada vez más necesarias, sin embargo, actualmente no se sabe si estas mismas pueden ser dañinas para la salud del hombre, quien el mismo hace uso de ellas. 2

10 I INTRODUCCIÓN Es por esta razón que se aborda el tema de la propagación de las ondas electromagnéticas emitidas por las antenas de teléfonos móviles o celulares y otras tecnologías inalámbricas ya que se han convertido en una parte integral de nuestra vida cotidiana. De tal manera que es importante estar informados acerca del problema de la penetración de las ondas y su absorción por el cuerpo humano, y esto se logra a través de la información recabada relacionada con la salud y los campos electromagnéticos. Existen muchas incógnitas sobre la respuesta de si las ondas electromagnéticas propagadas por antenas de telefonía celular o móvil provocan algún daño al cuerpo humano y de qué manera lo hacen, por lo tanto este trabajo puede servir de guía para la consulta de la propagación de ondas electromagnéticas. Esta monografía se realiza con la finalidad de dar a conocer a un usuario de telefonía celular o al público en general acerca de las enfermedades producidas por el manejo de las altas frecuencias, así como el daño que provocan las ondas electromagnéticas propagadas por las antenas de celulares o móviles. 1.4 OBJETIVO El objetivo de este trabajo en la modalidad de Monografía es recopilar información acerca de cómo afectan las ondas electromagnéticas emitidas por antenas de telefonía celular o móvil a los seres humanos y sus consecuencias a largo o mediano plazo, así como también tratar de explicar los resultados emitidos por la información recolectada a lo largo de la elaboración del mismo. 1.5 ALCANCE DEL TRABAJO El alcance de este trabajo es tratar de recopilar la información necesaria del efecto que las ondas electromagnéticas producen en los seres humanos y si estas le pueden causar algún daño o ciertas enfermedades. Es importante saber que todo Sistema Inalámbrico como lo es la antena al aplicarle una señal de Corriente Alterna produce los fenómenos de los campos electromagnéticos que viajan hacia el espacio a la velocidad de la luz y de esta forma es como se produce la radiación. Por lo que es importante saber cuáles son los efectos causados por las ondas electromagnéticas sobre todo en las personas que utilizan un teléfono celular, y de esta manera poder obtener un conocimiento de los daños a la salud, que pueden llegar a ocasionar las ondas que son propagadas por las antenas de telefonía móvil. 3

11 CAPÍTULO II ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS

12 II ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS 2.1 ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS El descubrimiento de las ondas electromagnéticas fue uno de los avances más importantes del siglo XIX. Cuando Maxwell postuló la existencia de estas ondas consiguió aclarar el problema de la naturaleza de la luz, y además unir la electricidad, el magnetismo y la óptica en una misma rama. Sin embargo no pudo demostrar su existencia, fue Hertz 20 años después, en 1887, el primero en producir ondas electromagnéticas y con ello confirmar las leyes de Maxwell. Dentro de este tipo de ondas dependiendo de su longitud de onda y frecuencia, se clasifican en distintos tipos. Las aplicaciones fueron inmediatas y hoy en día las ondas de radio y televisión, las microondas, los Rayos X, son algo cotidiano. Los efectos que estas ondas provocan en las personas no son del todo conocidos. Efectos de las radiaciones gamma, rayos x, rayos UVA, son conocidos, pero los de las ondas de radio y televisión no. Algunos estudios indican que estas ondas pueden ser una seria amenaza para la salud, pudiendo provocar efectos adversos sobre el hombre tal y como el desarrollo de tumores, debilitación del sistema inmunológico, hiperactividad, etc. Sin embargo no hay un consenso científico ni explicación clara sobre los efectos que pueden causar estas ondas sobre las personas. Los campos electromagnéticos (CEM) de todas las frecuencias constituyen una de las influencias del entorno más comunes y de crecimiento más rápido sobre las que existe una creciente ansiedad y especulación. Hoy en día, todas las poblaciones del mundo están expuestas a CEM en mayor o menor grado, y conforme avance la tecnología el grado de exposición continua creciendo. Como parte de su mandato de proteger la salud pública, y en respuesta a la preocupación pública por los efectos sobre la salud de la exposición a CEM, la Organización Mundial de la Salud (OMS) creó en 1996 el Proyecto Internacional CEM para evaluar las pruebas científicas de los posibles efectos sobre la salud de los CEM en el intervalo de frecuencia de 0 a 300 GHz. Actualmente las aplicaciones electromagnéticas dominan toda la técnica moderna y la creciente velocidad de los circuitos electrónicos hace cada vez más necesaria la modelación de estos fenómenos mediante la teoría de campos. El estudio de cargas eléctricas en reposo y en movimiento uniforme nos indujo a considerar dos tipos de campos de fuerza, los eléctricos y los magnéticos, que al unirse se generan los CEM, El campo magnético se produce porque las distancias se contraen cuando están en movimiento y ello causa un desequilibrio entre las densidades de carga positiva y carga negativa dentro de un alambre. 5

13 II ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS 2.2 ECUACIONES DE MAXWELL LEYES DEL ELECTROMAGNETISMO Las ecuaciones de Maxwell, desde un punto de vista matemático son un sistema de ecuaciones diferenciales vectoriales de primer orden, donde aparecen entremezclados los campos eléctricos y magnéticos. Las Ecuaciones de Maxwell son 4 relaciones vectoriales en un espacio clásico (x, y, z) que determinan el Campo Electromagnético a partir de la distribución de las fuente. LEY DE GAUSS EC.1 LEY DE GAUSS EC.2 LEY DE FARADAY EC.3 LEY DE AMPERE EC.4 Las ecuaciones anteriores se expresan para cuerpos en reposo. A continuación se muestra la Tabla 1, donde se especifica tanto el significado como las unidades de medida de las variantes de las fórmulas anteriores. Tabla de Variantes/Unidades Campo eléctrico Voltios/m Intensidad del Campo Magnético Desplazamiento del Campo Eléctrico Amperios/m Culombios/m 2 Flujo del Campo Magnético Weber/m 2 = tesla Densidad de Corriente Amperio/m 2 Densidad de Carga Culombios/m 3 Tabla 1.- Valores de las unidades y el significado de cada variante 6

14 II ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS De manera que la propagación de los CEM se desarrolla en diferentes medios, por lo que se muestran las fórmulas correspondientes para cada medio de propagación en la Tabla 2. Diferencial Ley de Ampere Ley de Faraday Caso general Espacio libre Ley de Gauss Ley de Gauss Armónica Estacionario Tabla 2.- Ecuaciones de Maxwell para estados diferentes. En medios materiales hay que considerar la relación entre los vectores de intensidad e inducción utilizando la permitividad eléctrica (ε0) y la permeabilidad magnética (µ0), que en el espacio libre toman los siguientes valores. H/m En general EC. 5 EC. 6 7

15 II ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS 2.3 ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO ORIGEN DEL FENÓMENO A través del espacio, llega radiación electromagnética de todas las regiones del espectro electromagnético desde todas las fuentes estelares y de otros objetos siderales. Las cargas eléctricas en movimiento generan radiación electromagnética. La materia calentada a altas temperaturas produce radiación electromagnética (los átomos vibrando se convierten en pequeños osciladores). La materia nebulosa en el espacio, sometida a fuertes campos magnéticos también produce radiación electromagnética, como también la materia sometida a fuertes campos gravitacionales produce radiación electromagnética. Los átomos, moléculas y materiales interaccionan con la radiación electromagnética (o fotones) y dependiendo de la frecuencia pueden ocurrir diferentes procesos en los cuales los núcleos, los electrones o los átomos absorben los fotones y ocurre una transición cuantizada desde los estados fundamentales comúnmente a estados excitados. Igualmente pueden ocurrir los procesos de emisión de fotones desde los estados excitados a los estados fundamentales. El proceso de emisión también puede ser estimulado como ocurre en el fenómeno láser. Estos procesos se representan en la Figura 2.1. La energía del fotón respectivo corresponde a la diferencia en energía entre los dos niveles o estados involucrados en el proceso: E = Eexitado - Efundamental = En - Em = hν. Estos procesos tanto de absorción como de emisión se utilizan en las diferentes espectroscopias, que proveen mucha información sobre el comportamiento de la materia. n n n hv hv hv hv Absorción (a) m Emisión espontánea (b) m Emisión estimulada (c) m Figura 2. 1 Transiciones cuantizadas entre dos estados. a) Absorción entre el estado m y n. b) Emisión espontánea entre el estado n y m. c) Emisión estimulada entre el estado n y m. 8

16 II ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS Los procesos mostrados en la Figura 2.1, corresponden a transiciones sencillas que involucran sólo dos estados. En la práctica, los procesos pueden ser más complejos debido a que pueden involucrar una variedad de estados para un mismo átomo o material o los diferentes átomos en el material se encuentran en una variedad de estados disponibles para ser excitados por la radiación incidente PARÁMETROS Una de las descripciones de la radiación electromagnética es que corresponde a ondas electromagnéticas que constan de campos eléctricos y magnéticos oscilantes, que son mutuamente perpendiculares entre sí y perpendiculares a la dirección de propagación de la onda. La Figura 2.2, muestra una representación de la onda electromagnética polarizada en el plano, desplazándose en la dirección X. El campo eléctrico está representado por el vector E y está oscilando en la dirección z (ó z). Figura 2. 2 Onda electromagnética. Luz polarizada en el plano E, campo eléctrico; H, campo magnético; Y, dirección de propagación. El campo magnético está representado por el vector H y se encuentra oscilando en la dirección x (ó x) (observe que ambas oscilaciones son perpendiculares a la dirección y). Observe también que la oscilación del campo eléctrico E y el campo magnético H va desde un valor de cero amplitud como se puede ver en la Figura 2.3, (el valor de A= amplitud de la onda, E, campo eléctrico; H, campo magnético) hasta un máximo en la dirección positiva (coordenada z ó x), luego empieza a disminuir hasta cero y continúa hasta un mínimo en la dirección negativa (coordenada z ó x). 9

17 II ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS Las ondas de radiación electromagnética se componen de crestas y valles (convencionalmente las primeras hacia arriba y las segundas hacia abajo). La longitud de onda, λ, como se observa en la Figura 2.3, es la distancia entre crestas sucesivas (o la distancia entre máximo y máximo de la onda; o entre mínimo y mínimo). Un ciclo corresponde a la parte de la onda que hay entre dos crestas sucesivas. La Figura 2.3, muestra 1 ½ ciclos. En un ciclo, la amplitud de la onda vuelve a su punto de partida (en este caso, al valor de cero amplitud) después de oscilar hasta el punto máximo y el punto mínimo. La longitud de onda es la longitud de un ciclo de la onda. La frecuencia (representada por f ó ν) de la onda es el número de ciclos que pasan por un punto dado en la unidad de tiempo. El tiempo que tarda en pasar un ciclo o una longitud de onda es 1/ f. La velocidad de la onda es c como se puede ver en la Figura 2.3, y como distancia = velocidad x tiempo, entonces: λ = c(1/ f) ó λ f = c ó f = c/ λ. La unidad de medida para expresar semejantes distancias tan pequeñas es el nanómetro ( m). Figura 2. 3 Parámetros de la onda electromagnética. E, campo eléctrico; H, campo magnético; A, amplitud de la onda; λ, longitud de onda; c, velocidad de la onda o velocidad de la luz. La velocidad de la luz, c, en el espacio vacío, es una constante de la naturaleza y es la misma para cualquier región del espectro electromagnético, o sea que no varía ni con la frecuencia, f, ni con la longitud de onda, λ. De acuerdo a la teoría de la relatividad de A. Einstein, la luz no necesita un medio para desplazarse y la velocidad máxima en el universo corresponde a la velocidad de la luz. El valor aceptado de la velocidad de la luz es c = Km/s ( x 10 8 m/s) ( millas/seg), o sea cerca de Km/s. Se ha considerado que la luz es una manifestación de una onda electromagnética que contiene un campo eléctrico y un campo magnético oscilante, mutuamente 10

18 II ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS perpendiculares y perpendicular a la dirección de propagación, que se desplazaba a la velocidad de la luz, c. Esto se observa en las Figuras 2.2 y 2.3. Esta descripción permite describir la polarización de la luz. Si la descripción es que la oscilación de los campos eléctrico y magnético es en un solo plano, entonces la luz es una onda polarizada en el plano (como se muestra en las Figuras 2.2 y 2.3). Si no hay una polarización preferencial, entonces la luz es circularmente polarizada, siendo esta la característica de la mayoría de las fuentes de radiación. La radiación electromagnética fue relacionada con el comportamiento de cargas eléctricas en movimiento a través de las ecuaciones del electromagnetismo propuestas por J.C. Maxwell que relaciona los campos eléctricos y magnéticos NATURALEZA DE LA LUZ La luz es una manifestación de la energía y está asociada a la radiación electromagnética que se encuentra en todo el universo y se describe como un campo electromagnético, (con descripción ondulatoria) o como fotones (con descripción como partícula), tanto ondas como fotones se desplazan en el espacio a la velocidad de la luz. Todos los seres humanos estamos familiarizados y estamos en continuo contacto con la radiación electromagnética: la comunicación con nuestros amigos por el celular, cuando escuchamos la radio FM o cuando calentamos la comida en el horno de microondas, son situaciones donde la radiación electromagnética está jugando una parte importante y afectando nuestras vidas. La sociedad moderna a través de la ciencia y la tecnología ha sabido sacarle provecho a esa fuente de energía, como también a utilizarla para transmitir información, todo a la velocidad de la luz. Al abordar este tema se pretenden entender mejor los fenómenos referentes a la luz y a la radiación, tal y como se recibe desde el Sol y de los otros astros siderales y tal como se puede producir aquí en la Tierra. La naturaleza de la luz ha sido estudiada desde hace muchos años por científicos tan notables como Newton y Max Plank. Para los astrónomos conocer la radiación electromagnética es un elemento clave debido a que toda la información que se obtiene de las estrellas llega a través del estudio de la radiación que se recibe de ellas. En la Figura 2.4, se pueden ver los rangos de la luz visible. 11

19 II ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS Figura 2. 4 Imagen que muestra los rangos de la luz visible (nm). La luz visible, es decir las ondas electromagnéticas para las cuales el ojo humano está adaptado, se encuentran entre longitudes de onda de 400 nm y 700 nm. Como lo predijeron las ecuaciones de Maxwell existen longitudes de onda por encima y por debajo de estos límites. Isaac Newton fue el primero en descomponer la luz visible blanca del Sol en sus componentes mediante la utilización de un prisma. La luz blanca está constituida por la combinación de ondas que tienen energías semejantes sin que alguna predomine sobre las otras. La radiación visible va desde 384x10 12 hasta 769x1012 Hz. Las frecuencias más bajas de la luz visible (longitud de onda larga) se perciben como rojas y las de más alta frecuencia (longitud corta) aparecen en color violeta. La radiación electromagnética transporta energía de un punto a otro, esta radiación se mueve a la velocidad de la luz (siendo la luz un tipo de radiación electromagnética). La luz y radiación que se ha mencionado forman parte de un rango muy amplio, que no tiene límite inferior o superior, denominado Espectro Electromagnético. Se utilizan dos parámetros comunes para referirse al espectro electromagnético: frecuencia y longitud de onda. 2.4 REGIONES DEL ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO. El hombre comenzó a usar ondas de radio para comunicarse y enviar información desde hace unos 100 años, iniciando un cambio enorme y radical en nuestra Civilización. Las ondas electromagnéticas se utilizan en una infinidad de aplicaciones más, como controles remotos con Infrarrojo (IR), teléfonos, intercomunicadores, micrófonos e instrumentos musicales inalámbricos con FM en 12

20 II ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS teatros, cines y conjuntos musicales; sistemas de computadores e impresoras interconectados por "wi-fi", instrumentos quirúrgicos con láser; sistemas de vigilancia inalámbricos; líneas ópticas en sistemas de alarma; hornos de microondas; hornos y cocinas de inducción magnética, etc. Según la frecuencia de oscilación de la onda, el Espectro Electromagnético se puede dividir y ordenar (con frecuencia creciente) en los siguientes 8 grupos: 1-Oscilaciones eléctricas de baja frecuencia 2-Radiofrecuencia (RF) 3-Microondas 4-Infrarojo (IR) 5-Visible (VIS) 6-Ultravioleta (UV) 7-Rayos X 8-Rayos Gamma El espectro electromagnético ha sido dividido en diferentes regiones cuyos límites son más o menos arbitrarios, estas regiones se muestran en la Figura 2.5 y dependen en buena medida en nuestra capacidad de poder producir o detectar esas regiones del espectro. Figura 2. 5 Regiones del Espectro Electromagnético 13

21 II ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS El descubrimiento y especialmente el desarrollo de las aplicaciones prácticas de las diferentes regiones han dependido de la capacidad tecnológica de producir fuentes de radiación apropiadas y detectores o medidores sensibles a esas respectivas regiones. En la Tabla 3, se indican de nuevo los rangos aproximados de frecuencias (en Hz ó ciclos/seg) y las longitudes de onda (en metros) y energías promedio (ev) de las diferentes regiones del espectro electromagnético. Frecuencia Longitud de onda Energía del fotón Región (Hz ó ciclos/s) (m) (ev. promedio) Corriente alterna Ondas de radio Microondas Infrarrojo Luz visible x10-6 7x Ultravioleta Rayos X Rayos gamma Tabla 3.- Regiones del Espectro Electromagnético (Rangos Aproximados). Es importante conocer cada una de las regiones del espectro electromagnético por lo que a continuación se hace una breve descripción de cada una de ellas ONDAS DE RADIO Radio frecuencia (RF) se refiere a la porción del espectro electromagnético en el cual las ondas electromagnéticas son generadas por una corriente alterna que se introduce en una antena. Las ondas de radio viajan en línea recta, pero son reflejadas por la ionosfera, permitiendo que las ondas viajen alrededor del mundo. Las ondas de radio son invisibles y los seres humanos no las pueden detectar, pero hoy en día son indispensables en la sociedad moderna. Las siguientes tecnologías dependen de las ondas de radio, como se observa en la Figura 2.6, entre ellas se pueden mencionar: la radiodifusión AM y FM, teléfonos inalámbricos, sensor para abrir de puertas del garaje, redes inalámbricas, radiodifusión de televisión, teléfonos celulares, receptores GPS (sistema de 14

22 II ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS posicionamiento geográfico), comunicación satelital, radio policial, relojes inalámbricos, monitores de bebés, satélites de comunicación y navegación, comunicación de navegación de aviones, acceso a Internet inalámbrico. Figura 2. 6 Antenas para la telefonía y radiodifusión MICROONDAS Las microondas son ondas electromagnéticas con longitud de onda mayores que el infrarrojo, pero menores que las ondas de radio. Las microondas tienen longitud de onda aproximadamente en el rango de 30 cm (frecuencia = 1 GHz) a 1 mm (300 GHz). El rango de microondas incluye: frecuencia ultra alta (UHF) (0,3 3 GHz), súper altas frecuencias (SHF) (3-30 GHz) y extremadamente altas frecuencias (EHF) ( GHz). Las microondas son reflejadas por los metales; esto es útil para las antenas utilizadas en transmisiones vía microondas y en los tubos guía rectangulares utilizados para guiar las microondas. Las microondas pueden penetrar materiales no conductores: ropa, papel, cartón, madera, plástico, cerámica. Puede penetrar neblina y nubes, pero no puede penetrar metales, ni agua. La región de microondas tiene muchas aplicaciones, como se puede ver en la Figura 2.7, en hornos de microondas para calentar y cocinar alimentos; transmisiones de radiodifusión y telecomunicaciones, como por ejemplo en televisión vía microondas; comunicación satelital; radar para transporte aéreo y radar doppler para seguir huracanes y tornados; protocolos inalámbricos (wireless) en comunicaciones e Internet (banda ISM, 2,4 GHz; 5 GHz); redes de teléfonos celulares, etc. 15

23 II ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS Figura 2. 7 Aplicaciones de las microondas en la vida cotidiana INFRARROJOS El infrarrojo (IR), es una forma de radiación electromagnética que tiene una longitud de onda mayor que la luz visible, pero menor que la de microondas. El nombre indica que está por debajo del rojo, que es el color visible de mayor longitud de onda. El IR se extiende desde 700 nm a 1 mm (1000 μm). La zona de IR del espectro electromagnético no se puede ver, pero si se puede detectar. El IR frecuentemente se subdivide en cuatro regiones: a) Infrarrojo cercano (NIR, nm); b) Infrarrojo medio (MWIR, nm); c) Infrarrojo lejano (LWIR, nm); d) Extremo infrarrojo (0,015-1,0 mm). Se ha desarrollado una gran variedad de fuentes emisoras de radiación infrarroja, motivado por la cantidad de nuevas aplicaciones del uso de esta región del espectro electromagnético, especialmente en la tecnología de controles y telecomunicaciones (ver Figura 2.8). Muchas de las aplicaciones interesantes de la región infrarrojo se han desarrollado gracias a la gran variedad de detectores de infrarrojo que ya existen. Estos detectores son electro-ópticos: absorben radiación electromagnética y producen una señal eléctrica que usualmente es proporcional a la irradiada. Figura 2. 8 Ejemplos de fotodiodos comerciales sensibles al infrarrojo. 16

24 II ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS Hoy en día la mayoría de los instrumentos de la casa (televisores, equipos de sonido, DVD, VHS, computadoras portátiles, las puertas del garaje, el aire acondicionado, juguetes) son controlados a distancia con controles remotos como se observa en la Figura 2.9, que operan con luz infrarroja. El control remoto tiene un circuito impreso que traduce cada tecla a un código, que le envía información a un LED que emite radiación de alta frecuencia (30 khz a 40 khz); el receptor (ej. la TV) tiene un detector sensible al IR que recoge la señal y la traduce en acción. Figura 2. 9 Control remoto con infrarrojo LUZ VISIBLE La luz visible (Vis) forma parte de la región óptica del espectro electromagnético y se muestra en la Figura 2.5. El espectro visible es una porción pequeña del espectro electromagnético. Cualquier energía producida en esta estrecha banda producirá la sensación de visión cuando estimula el ojo humano normal. La Tabla 4, muestra los rangos de longitud de onda (en nm) para los diferentes colores. Rojo nm Azul Naranja Índigo Amarillo Violeta Verde Púrpura Tabla 4.- Muestra los rangos de longitud de onda de cada color. No un color espectral puro 17

25 II ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS RAYOS ULTRAVIOLETA La radiación ultravioleta (UV) forma parte de la región óptica del espectro electromagnético. Al considerar los efectos de la radiación UV en la salud humana y el medio ambiente, el UV frecuentemente se subdivide en UVA ( nm), comúnmente llamado de Onda Larga (invisible al ojo), UVB ( nm), llamado Onda Media y UVC (< 280 nm), llamado de Onda Corta. En la Figura 2.10, se observa la incidencia de los rayos UV solares. Figura Incidencia de los rayos (UV) solares RAYOS X Los rayos X, representan otra región del espectro electromagnético cuya longitud de onda (λ) está en el rango de 10 nanómetros a 100 Pm (10-8 a cm) y energías entre 200 y ev. Es una forma de radiación ionizante, por lo que puede ser peligrosa. Una de las características interesantes de los rayos X es que debido a su alta energía y longitud de onda muy corta, logran penetrar a través de muchos materiales, tienen energía mayor que los rayos ultravioleta y pueden pasar a través de la piel, músculos y órganos, pero son bloqueados por los huesos (que contienen el metal calcio, Ca). Cuando el doctor le toma una radiografía, la foto que resulta es la imagen de la sombra de los rayos X que pasaron por su cuerpo (Figura 2.11). 18

26 II ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS Figura Aplicación de los rayos x en la medicina. Debido a la alta energía de los rayos X, éstos son radiación ionizante, o sea que pueden excitar electrones, formar iones, romper enlaces y formar radicales libres o sea, son capaces de dañar o matar a las células. Una breve exposición para tomar una radiografía no es tan dañina, pero la exposición continua a radiación intensa es peligrosa y requiere tomar medidas de protección RAYOS GAMMA Los rayos gamma (γ), corresponden a la región de fotones más energéticos del espectro electromagnético, con energías en MeV (106 ev) y pueden llegar a 1010 ev. Los rayos γ que nos llegan del espacio vienen de procesos que incluyen interacción de los rayos cósmicos con los gases interestelares, estos son mayormente absorbidos por la atmosfera terrestre. Aquí en la tierra, los rayos γ se pueden producir en las explosiones de bombas nucleares y en la desintegración nuclear de sustancias radioactivas. Los rayos γ, conjuntamente con las partículas α y partículas β, corresponden a las radiaciones emitidas por átomos radioactivos (Figura 2.12). Debido a su alta energía, los rayos γ tienen un alto poder penetrante a través de la materia, pero si chocan con los núcleos o las partículas elementales tienen una reacción importante. 19

27 II ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS Figura Imagen que muestra los rayos γ. 20

28 CAPÍTULO III RADIACIÓN Y MICROONDAS EMITIDAS POR EL CELULAR

29 3.1 CAMPOS ELECTROMAGNÉTICOS III RADIACIÓN Y MICROONDAS EMITIDAS POR EL CELULAR El creciente desarrollo de la industria de las telecomunicaciones en especial de las comunicaciones inalámbricas, ha provocado que los campos electromagnéticos se extiendan sobre grandes áreas del territorio de la República Mexicana, creando preocupación en toda la población, sin fundamentos en torno, a las posibles consecuencias de daños a la salud, tales como toda clase de cáncer, interferencia de marca pasos, quemaduras, etc. Alrededor del mundo se han desarrollado estudios científicos con muy diversos resultados; en algunos se obtiene como conclusión la confirmación de la nocividad de los (CEM) y en otros la inocuidad de los mismos. Lo cierto es que no se ha dicho la última palabra respecto al tema, sin embargo, a manera preventiva los gobiernos de casi todos los países adheridos a la organización de las Naciones Unidas (ONU) han generado reglamentaciones que permiten mantener de alguna manera controlados los niveles de radiación asociado con servicios de telecomunicaciones. 3.2 TIPOS DE RADIACIONES El avance tecnológico en el área de las telecomunicaciones ha inundado el ambiente de radiaciones. La física de las ondas electromagnéticas muestra la existencia de dos tipos de radiaciones, dependiendo de su frecuencia o mejor de la energía fotónica asociada; estas son: la radiación ionizante y la radiación no ionizante, esto se puede ver en la Figura 3.1. En el estudio de los efectos biológicos de las ondas electromagnéticas es importante distinguir dos rangos de radiaciones. Fundamentalmente estas se diferencian en la capacidad de inducir ionización en un organismo vivo; la ionización, es un fenómeno físico en el cual los electrones son desplazados de los átomos y moléculas, mediante la ruptura de enlaces atómicos que mantienen unidas las moléculas en la célula y pueden generar daños en las mismas. Para lograr la ionización de una molécula es necesaria una energía fotónica alta, como la asociada a radiaciones ionizantes. Dentro de este tipo de radiaciones se encuentran los rayos-x y los rayos gama. Las radiaciones no ionizantes comprenden la porción del espectro electromagnético cuya energía no es capaz de romper las uniones atómicas, aún cuando sean de alta intensidad, no pueden causar ionización en un sistema biológico. Sin embargo se han comprobado que esas radiaciones producen otros efectos biológicos, como por ejemplo calentamiento, alteraciones de las reacciones químicas o inducción de corrientes eléctricas en los tejidos y células. 22

30 III RADIACIÓN Y MICROONDAS EMITIDAS POR EL CELULAR Figura 3. 1 Regiones Ionizante y no Ionizante del Espectro electromagnético RADIACIÓN IONIZANTE Los efectos biológicos de la radiación electromagnética pueden clasificarse en Radiaciones ionizantes y no ionizantes (Tabla 5). Los primeros son producidos por parte de la radiación ultravioleta, los rayos X y los rayos (γ), y tienen energías suficientes como para romper enlaces químicos e incluso interactuar con el núcleo atómico (rayos γ). RADIACIONES IONIZANTES NO IONIZANTES Partículas con masa REM REM -Alfa -Rayos Gamma -Campos estáticos -Beta -Rayos X -Ondas de EBF -Neutrones -Ondas de MBF -Otros -Ondas de RF -Microondas -Infrarrojo -Luz Visible Ultravioleta Tabla 5.- Clasificación de los tipos de radiaciones. 23

31 III RADIACIÓN Y MICROONDAS EMITIDAS POR EL CELULAR RADIACIÓN NO IONIZANTE. La radiación de menor energía (luz visible, infrarrojo, microondas, radiofrecuencias, y frecuencias extremadamente bajas) no produce rotura de enlaces (no ioniza) y sus efectos pueden clasificarse en términos térmicos y no térmicos EFECTOS TÉRMICOS Y NO TÉRMICOS Los efectos térmicos son consecuencia de una transferencia de energía en el tejido, suficiente para elevar su temperatura y actualmente se usan como agentes terapéuticos, tomados como referencia para la confección de lineamientos para la protección contra la radiación no ionizante. Por su parte, los efectos no térmicos representan una fenomenología compleja y de difícil abordaje teórico y metodológico. En parte, esto se debe a que a pesar de estar involucradas cantidades tradicionalmente despreciables de energía, se observan efectos concretos en los seres vivos. Las RNI se dividen en regiones que a su vez se subdividen por razones prácticas en otras regiones. Los rangos de estas no necesariamente son exactos y por diversas razones y según el propósito de esta definición, diferentes grupos internacionales de trabajo podrán diferir ligeramente con esa subdivisión. En la Tabla 6 se representa la clasificación de las RNI. Radiación Ultravioleta Radiación Visible Radiación Infrarroja R O Radiaciones no ionizantes UV-C (100 a 280 nm) UV-B (280 a 315 nm) UV-A (315 a 400 nm) Violeta (400 a 455 nm) Azul (455 a 490 nm) Verde (490 a 570 nm) Amarillo (570 a 590 nm) Naranja (590 a 620 nm) Rojo (620 a 780 nm) I.Cercano (780 a 3000 nm) I.Medio (3000 a nm) I.Lejano (30000 a nm) Microondas Radio Frecuencia Tabla 6.- División de las RNI. CEM UHF (0.3 a 3 GHz) SHF (3 a 30 GHz) EHF (30 a 300 GHz) MF (0.3 a 3 MHz) HF (3 a 30 MHz) VHF (30 a 300 MHz) ELF (< a 0.3 KHz) VLF (3 a 30 KHz) LF (30 a 300 KHz) 24

32 III RADIACIÓN Y MICROONDAS EMITIDAS POR EL CELULAR 3.3 ZONA CELULAR Aunque la radiación proveniente de sistemas de telecomunicaciones pertenece a la radiación no ionizante, existe en los habitantes de las ciudades el miedo y preocupación sin fundamento de los daños a la salud humana debido a la exposición a este tipo de radiaciones, las investigaciones en torno al tema han sido muy amplias y de resultados muy diversos ya que unos están convencidos que las radiaciones producen daños a la salud y otros no, dificultando la obtención de conclusiones generales, sin embargo en muchos países integrantes de la (ONU) ya están tomando medidas para mantener controlados los niveles de radiación, el termino celular se debe a que la cobertura radioeléctrica de una zona geográfica completa se realiza cubriendo pequeñas regiones llamadas células. En cada una de estas células existe una estación Radio Base (Base Station Radio) que controla el tráfico de los teléfonos móviles que se desplazan en la zona correspondiente. A su vez estas estaciones están enlazadas con el centro de conmutación de Servicios Móviles (Mobile Switching Center) y este a su vez está conectado a la Red de Telefonía Pública (Public Switched Telecommunications Network) (Figura 3.2). El centro de conmutación de servicios Móviles a su vez se divide en un conmutador telefónico (PABX) y en el Subsistema de Telefonía Móvil. Figura 3. 2 Red celular básica. 25

33 III RADIACIÓN Y MICROONDAS EMITIDAS POR EL CELULAR TIPO DE CÉLULAS. Dependiendo del tipo de antena de transmisión empleada en la estación base, se puede cubrir una o más áreas por una estación base. Estas áreas reciben el nombre de células (Figura 3.3). Existen dos tipos de células: omnidireccionales y sectoriales, la célula omnidireccional se produce cuando la estación base está equipada con una antena omnidireccional transmitiendo igualmente en todas direcciones y se forma un área en forma circular, con la estación base en el centro de la célula. Una estación móvil dentro de esta área tendrá normalmente una buena conexión con la estación base. Para representar una célula, usualmente se utiliza un hexágono en forma teórica, pero en realidad el área de cobertura es circular. Figura 3. 3 Célula omnidireccional y su representación gráfica. La célula sectorial de la estación base está equipada con tres antenas direccionales, cada una cubriendo una célula sectorial de 120 grados. En cada una de las estaciones base, algunas unidades de canal están conectadas a la segunda antena cubriendo una segunda célula, y el resto a una antena para tener una tercer antena, por lo tanto, una estación base controla a tres células sectoriales. Cuando se muestran tres células sectoriales, se dibujan tres hexágonos, uno para cada célula, con la estación base localizada en la esquina de cada hexágono, como se observa en la Figura 3.4. Para que se lleve a cabo la cobertura total, las células vecinas deben traslaparse entre sí. 26

34 III RADIACIÓN Y MICROONDAS EMITIDAS POR EL CELULAR Figura 3. 4 Células sectoriales y su representación gráfica. La estación base está conectada a un Centro de Conmutación de servicios Móviles por medio de circuitos de enlace punto a punto. La estación base maneja la radiocomunicación con los teléfonos celulares o estaciones móviles y supervisa la calidad de la radiotransmisión durante una llamada, en la Figura 3.5, que se muestra a continuación se observan dos torres de estaciones base de telefonía móvil con sus respectivas antenas colocadas en la parte más alta de ellas y son las que radian la radiofrecuencia, no las torres que sólo sirven para sostenerlas y darles altura para una mejor comunicación. Figura 3. 5 Torre y Antenas de la estación libre. 27

35 III RADIACIÓN Y MICROONDAS EMITIDAS POR EL CELULAR Una de las principales características de los sistemas celulares es el rehúso de frecuencias, que consiste en comunicar al teléfono celular con la estación base por medio de un canal telefónico con frecuencias disponibles en ese momento. El teléfono celular no tiene una frecuencia fija de enlace. Esta técnica permite hacer un eficiente uso del espectro electromagnético disponible, así como atender a más usuarios en un número determinado de canales de radio. Este rehúso de frecuencias es posible utilizando canales de la misma frecuencia en varias células que no sean adyacentes, evitando así alguna interferencia, todos los teléfonos celulares pueden utilizar una nueva frecuencia si cruza la frontera de la célula en que se encontraba y pasa a otra célula diferente, este cambio es imperceptible para el usuario, debido a que su teléfono continua funcionando normalmente, existen varios sistemas internacionales normalizados de telefonía celular y de servicios móviles en el mundo, los cuales se mencionan a continuación; para sistemas analógicos: AMPS Avanced Mobile Phone System, (Servicio de Telefonía Móvil Avanzado); NMT Nordic Mobile Telephony (Sistema Nórdico Telefónico Móvil); TACS Total Acces Communications System, (Sistema de Comunicación con Acceso Total). Mientras que los sistemas digitales existentes son: CDMA Code Division Multiple Access (Acceso Múltiple por División de Códigos); GSM Goblal System for Mobile (Sistema Global para comunicaciones Móviles). Los teléfonos celulares utilizan la misma tecnología radial en diferentes bandas de frecuencia, pero la información se transmite en forma digital, esta comprensión permite un mejor aprovechamiento del canal telefónico y por tanto tener más canales disponibles a la vez. Estos teléfonos incluyen otras ventajas tales como el servicio de identificador de llamadas, correo electrónico, mensajes de texto, buzón de mensajes, internet móvil, etc TIPOS DE REDES CELULARES. En nuestro país, existen redes celulares analógicas, digitales y duales. La compañía Telcel ofrece telefonía celular digital utilizando el sistema TDMA (Acceso Múltiple por División de Tiempo), mientras que la compañía Iusacell ofrece el mismo servicio, pero utilizando el sistema CDMA (Acceso Múltiple por División de Código). Ambas compañías ofrecen compatibilidad con las redes celulares analógicas utilizando el sistema AMPS (Servicio de Telefonía Móvil Avanzado). Otras compañías como Unefon ofrecen solamente el servicio digital con la tecnología CDMA, para entender la naturaleza de las radiaciones 28

36 III RADIACIÓN Y MICROONDAS EMITIDAS POR EL CELULAR electromagnéticas es necesario conocer de manera muy breve los conceptos físicos asociados a radiaciones electromagnéticas, el movimiento de cargas eléctricas en un metal conductor origina ondas electromagnéticas, que se propagan en el espacio vacío a la velocidad de luz, como se muestra en la Figura 3.6. Cuando en una región del espacio existe una energía electromagnética, se dice que en esta región del espacio hay una campo electromagnético y este campo se describe en términos de la intensidad de campo eléctrico (E) o la inducción magnética o densidad de flujo magnético (B) en esa posición. Para cualquier otro fenómeno ondulatorio, la radiación electromagnética se puede caracterizar por su longitud de onda y su frecuencia. La frecuencia y la longitud de onda están inversamente relacionadas, se considera que c es constante y corresponde a la velocidad de la luz, esto significa que a mayor frecuencia menor longitud de onda. Campo Eléctrico Campo Magnético Dirección de Propagación Emisor Receptor Figura 3. 6 El emisor emite ondas electromagnéticas que se propagan hasta el receptor. Algunos fenómenos electromagnéticos pueden asociar ondas electromagnéticas a partículas elementales o fotones, a esta propiedad física se le denomina dualidad onda-partícula. La energía asociada a un fotón, depende de su frecuencia. Cuanto mayor es la frecuencia de una onda electromagnética mayor es la energía del fotón asociado a ella. Esta relación es de suma importancia para la interacción de las ondas electromagnéticas con los seres vivos, tejidos y las células. Dentro de este tipo de radiaciones se clasifican las radiaciones producidas por los sistemas de telecomunicaciones, un efecto biológico se produce cuando la exposición a radiaciones provoca una respuesta fisiológica detectable en un sistema bilógico. Un efecto biológico es nocivo cuando sobrepasa las posibilidades de compensación normales del organismo. Cuando un sistema biológico es sensible a un campo electromagnético de una determinada frecuencia, la 29

37 III RADIACIÓN Y MICROONDAS EMITIDAS POR EL CELULAR exposición puede generar varios cambios funcionales o incluso estructurales en un sistema. Estas modificaciones en condiciones normales son reversibles en el tiempo, para que las modificaciones sean perjudiciales es necesario que una vez terminado el estimulo las modificaciones ocasionadas prevalezcan y degeneren en daños permanentes a la salud. Básicamente los efectos biológicos asociados a radiaciones electromagnéticas de radio-frecuencias son dos: efectos térmicos y efectos no térmicos. Los efectos términos, como su nombre lo indica, están asociados a cambios en la temperatura de los organismos, incremento de la misma. Los organismos biológicos reaccionan al incremento de temperatura, aumentando el flujo sanguíneo y la transpiración para compensar, los riesgos se presentan cuando el organismo no es capaz de mantener el control de la temperatura, claro está que para que esto ocurra se necesitan valores significativos de energía. Por otro lado están los efectos no térmicos dichos efectos se refieren a cambios biológicos no asociados a temperatura sino a cambios estructurales en organismos vivos, este ha sido el punto más controvertido acerca de la nocividad de las radiaciones asociadas a fuentes de telecomunicaciones y es el punto central de la mayoría de las investigaciones científicas. Los estudios experimentales se han desarrollado en dos campos in vitro e in vivo se basan en la observación de células aisladas o tejidos. En estos estudios es más fácil la interpretación de los resultados ya que las condiciones medioambientales están controladas, pero la dificultad radica en la extrapolación de los resultados hacia los riesgos a la salud humana. In vivo se refiere a experimentos en los cuales radican directamente animales vivos, roedores, y primates, en especial muchas organizaciones alrededor del mundo han definido límites de exposición humana a radiofrecuencias, entre ellas la ICNIRP(Comisión Internacional de Protección de Radiaciones no Ionizantes), FCC (Comisión Federal de las Comunicaciones) y EIA/TIA 553, entre otras muchas. La OMS está tratando de estandarizar dichos niveles para crear una norma general de vigencia mundial. La mayoría de las recomendaciones especifican dos conjuntos de límites, para exposición ocupacional y del público. En el caso particular de la norma IEEE-C se distingue entre entornos controlados (cualquier lugar donde las personas son consientes que están sometidas a radiaciones de RF) e incontrolados. Todas estas normas contemplan también diferentes situaciones de exposición. Entre ellas se distingue la exposición de todo el cuerpo o de una región (esta es la más relevante para los dispositivos de comunicación de RF). También se especifican promedios de tiempo de exposición de seis a treinta minutos. 30

38 III RADIACIÓN Y MICROONDAS EMITIDAS POR EL CELULAR No todo el mundo está de acuerdo con las actuales normas de seguridad sobre radiofrecuencias, incluso entre las investigaciones realizadas hay algunas que afirman que hay evidencias de que la exposición a bajos niveles de radiofrecuencias es peligrosa. La densidad de potencia o intensidad de una onda electromagnética es la potencia que pasa a través de unidad de área de un metro cuadrado. La intensidad se mide en. 3.4 REGIONES DE CAMPO. Las propiedades de los campos electromagnéticos cambian con su distancia a la fuente. Estas propiedades son más simples a distancias mayores que algunas longitudes de onda, sobre la base de las frecuencias utilizadas en el caso de telefonía celular estas distancias son del orden de 1 metro. Esta región del espacio se conoce como región de campo lejano. En esta región, la onda electromagnética consiste de un campo eléctrico y un campo magnético oscilante y perpendicular entre sí, y el plano que los contiene es perpendicular a la dirección de propagación (dirección de intensidad). Cuando los campos están en fase, hay coincidencia de los puntos en que el campo eléctrico y el magnético son máximos. Existe otra región en el espacio conocida como región de campo cercano, la que está próxima a la antena. En esta región, el análisis de los campos es más complejo. La cantidad de la potencia radiada en la región de campo cercano es la misma que la de la región de campo lejano, pero cerca de la antena una cantidad considerable de energía electromagnética es almacenada, o sea, que en la región de campo cercano así como hay una energía neta que es irradiada hacia el espacio exterior, se tiene energía adicional que oscila y vuelve a la antena. Estas oscilaciones ocurren tanto en la dirección hacia afuera de la antena como a lo largo de ella, de manera que el flujo de energía neta tiene una dirección que forma un cierto ángulo con la dirección de propagación en el exterior, los campos eléctricos y magnéticos son aún perpendiculares entre sí y a la dirección de flujo de la energía, pero no están en fase y sus valores pueden diferir apreciablemente de las expresiones simples que se aplican en la región de campo lejano. Para ilustrar las diferencias entre las regiones de campo cercano y campo lejano, se puede considerar el caso de una antena dipolo, tal como se muestra en la Figura

39 III RADIACIÓN Y MICROONDAS EMITIDAS POR EL CELULAR Antena Dipolo Campo Lejano (Energía Irradiada) Campo Cercano (Energía Acumulada) Campo Lejano (Energía Irradiada) Figura 3. 7 Direcciones del flujo de energía electromagnética para una antena Dipolo. Se tiene que la dirección del campo eléctrico es paralela al plano de la hoja y es perpendicular a la dirección del campo magnético, perpendicular al plano de la hoja, lejos de la antena, la energía fluye hacia afuera de la antena. Sin embargo, cerca de la antena, la mayor parte de la energía se almacena en torno de la antena, sólo una proporción muy pequeña de la energía se irradia hacia fuera de la antena, para establecer los valores de las magnitudes consideradas en el análisis de los (CEM) en los sistemas de telefonía móvil, se considera el caso específico de la tecnología GMS, dado que es una de las más utilizadas en el mundo, la potencia RF de los teléfonos móviles es principalmente transmitida por la antena conjuntamente con los elementos del circuito dentro del aparato. La antena es usualmente una espira metálica o una varilla metálica de pocos centímetros de longitud, extendida en la parte superior del teléfono. Ninguno de los tipos de antenas es fuertemente direccional, aunque en algunas direcciones la potencia irradiada es mayor que en otras direcciones. Considerando, por ejemplo puntos de 2.2 cm. de la antena, se encuentra que los valores máximos del campo eléctrico son aproximadamente de 400 V/m para un teléfono de 2 W, 900 MHz y de 200 V/m para un teléfono de 1 W, 1800 MHZ y el campo magnético determinado es de 1 µt para ambos teléfonos, también para ambos teléfonos la máxima intensidad a 2.2 cm. de la antena es aproximadamente 200 W/. 32

40 III RADIACIÓN Y MICROONDAS EMITIDAS POR EL CELULAR Para el cálculo de la intensidad (I) se utiliza una antena tipo varilla de longitud se aplica la relación: [ ] Ec.7 Donde P= a la potencia radiada en watts; r es la distancia a la antena en metros. Estos son los campos e intensidades cuando la antena está lejos de la cabeza o del cuerpo de las personas. Cuando la antena está cerca del cuerpo, la radiación penetra y los campos dentro del cuerpo son significativamente menores que los campos fuera del cuerpo. Por ejemplo, las magnitudes máximas más grandes de los campos en el interior de la cabeza, cuando está a una distancia de 1.4 cm de la antena, son direcciones del flujo de energía electromagnética para una antena dipolo de aproximadamente tres veces menor que los valores dados anteriormente, las antenas de las estaciones base pueden montarse en torres de altura de 10 a 30 m, o en torres pequeñas sobre edificios. En un arreglo típico, cada torre soporta tres antenas, transmitiendo cada antena en un sector de 120, las antenas de las estaciones bases transmiten, evidentemente, potencias mucho mayores que la de los teléfonos móviles. El límite de la potencia está dado por la necesidad de evitar Interferencia de RF y definida por una licencia indicada por los organismos pertinentes. No se limita directamente la potencia total emitida sino indirectamente se fija la máxima intensidad que una antena puede transmitir en su lóbulo principal, que es donde se concentra la mayor parte de la potencia emitida. Esto se realiza definiendo la máxima potencia equivalente radiada isotrópicamente (EIRP) que puede ser transmitida. La EIRP es la potencia que podría ser transmitida igualmente en todas las direcciones para producir una determinada intensidad. Siendo G la ganancia de la antena, P la potencia total de salida de la antena, de esto se deduce la ecuación 8. Ec.8 Para un sistema de antenas de 120º, la ganancia es usualmente entre 40 y 60. Además, la licencia establece un valor máximo de EIRP de 1500 W por canal de frecuencia, lo que determina una máxima potencia radiada de aproximadamente 30 W por canal. También limita el número de canales por antena de 16 para 1800 MHz y de 10 para 900 MHz, teniéndose en la práctica que el número de canales por antena es menor que 4 para 1800 MHz y de 2 a 4 para 900 MHz. La potencia total emitida por la antena está generalmente limitada por las características del 33

41 III RADIACIÓN Y MICROONDAS EMITIDAS POR EL CELULAR equipo y es menor de 70 W. Tal como para el caso de los teléfonos móviles, la potencia media transmitida por una estación base es normalmente menor que la potencia máxima. Aplicando la ley del cuadrado inverso, la máxima intensidad en el lóbulo principal en un punto sobre el suelo a 50 m desde una torre de 10 m de altura, y la antena sobre la torre transmite una potencia de 60 W en un sector de 120º, es aproximadamente de 100 mw/. La intensidad RF fuera del lóbulo principal no es cero, debido a la potencia emitida por los lóbulos laterales. Mediante el diseño adecuado de la antena, la potencia de los lóbulos laterales se puede hacer muy pequeña en comparación a la del lóbulo principal. Las comunicaciones móviles han introducido una mayor preocupación en el estudio de los posibles efectos de los CEM sobre la actividad neuronal, dado que en este caso, las fuentes de RF están muy cercanas al sistema biológico expuesto, específicamente al cerebro humano. Una etapa del proceso de análisis de tales posibles efectos es la evaluación de la distribución de los CEM dentro del cuerpo humano, para ello es necesario determinar las fuentes de tales campos. Un ejemplo de estas fuentes son las señales GSM (Groupe Speciale Mobile) utilizadas para la comunicación móvil pública en la banda de 900 MHz. El sistema GSM emplea Acceso Múltiple por División del Tiempo (TDMA) combinado con saltos de frecuencia, de aquí que el canal físico sea particionado tanto en tiempo como en frecuencia. En consecuencia, el canal físico es definido como una secuencia de canales de radio frecuencia y de intervalos de tiempo (tiestos: TS). Cada frecuencia de portadora soporta 8 canales físicos vaciados en 8 TS dentro de una trama TDMA. La Figura 3.8, muestra el proceso de creación de una trama GSM TDMA. 1 Multitrama = 26 Tramas TDMA (120 ms) 1 Trama TDMA = 8 TS TDMA (4,615 ms) 1 Intervalo de Tiempo (TS)= 156,25 bits (0,577ms) Figura 3. 8 Estructura de la trama GSM TDMA. Básicamente, a las señales GSM se les aplica el análisis de distribución de potencia presentado anteriormente. Para un análisis más exacto se debe de considerar el tipo de modulación utilizado, el que puede ser el MSK tipo gaussiano 34

42 III RADIACIÓN Y MICROONDAS EMITIDAS POR EL CELULAR (GMSK) y también el hecho de que las multitramas y las tramas son señales pulsantes rectangulares periódicas con periodos de 120 ms y 4.6 ms respectivamente, como se muestra en la Figura 3.9. Estas características de periodicidad introducen componentes de baja frecuencia en el espectro de la señal, generalmente en el rango de frecuencias extremadamente bajas (ELF). Como se observa en la Figura 3.9, la evolución temporal de una señal GSM está dada por una repetición de un conjunto de pulsos Figura 3. 9 Evolución temporal de una señal GSM. cada 120 ms y el pulso simple, a su vez, está compuesto de una ráfaga de pulsos cada 4,6 ms. Durante cada ráfaga, la componente de alta frecuencia es transmitida. Este tipo de periodicidad produce una componente de baja frecuencia de 8,3 Hz, para el periodo de 12 ms, y de 217 Hz, para el periodo 4,6 ms. Es interesante evaluar la respuesta biológica a las componentes ELF de las señales GSM, aún si la energía de las señales pulsantes está en torno de la frecuencia de portadora, y por lo tanto en el rango de las componentes de altas frecuencias del espectro de frecuencia de las señales GSM. Para que todo el conjunto de compañías productoras o de bienes y servicios, obtengan los logros de calidad y competitividad es necesario dar cumplimiento a una serie de documentos llamados normas técnicas. La norma técnica es un documento de carácter técnico en el cual se establece un conjunto de reglas, procedimientos, disposiciones y requisitos, para los productos, los procesos y servicios, para el cumplimiento de un objetivo especifico llamado normalización, que es de estricto cumplimiento para las organizaciones, empresas y entidades. Las normas técnicas emanan especificaciones de calidad de un producto, que pueden ser adoptadas por un fabricante en la medida que ésta le sirva para mejorar las características del bien o servicio producido, para garantizar la homogeneidad de sus productos. También son utilizadas por los consumidores para examinar y juzgar si un producto reúne las condiciones necesarias para satisfacer las exigencias de calidad, el auge mundial de las telecomunicaciones 35

43 III RADIACIÓN Y MICROONDAS EMITIDAS POR EL CELULAR móviles celulares ha sido realmente sorprendente. Actualmente la telefonía móvil celular representa más de un tercio del total de las conexiones telefónicas. El uso de los teléfonos móviles se ha convertido en los últimos años en algo completamente normal en cualquier entorno cotidiano. Cada vez que nuestro teléfono móvil se activa, intenta establecer contacto con una estación base, generalmente la más próxima, que a su vez contactará con otra estación base y así sucesivamente hasta que la llamada se dirija a un canal libre y se complete el establecimiento de la comunicación. Todo sistema de telefonía móvil cuenta con una red de estaciones base (EB) en la que se encuentran equipos de transmisión, recepción y control. El advenimiento de las comunicaciones móviles celulares ha revolucionado el concepto de telefonía sobre todo por la movilidad de los usuarios que ya no llaman a un sitio, sino a una persona específica. Cuando se introdujeron por primera vez a principios de los años ochenta, estos teléfonos estaban circunscritos a automóviles y limitados por su peso y su potencia, pero poco a poco se fabricaron aparatos más pequeños, de menor peso, más baratos, que abandonaron el automóvil y se trasladaron al portafolio o al bolsillo. Un teléfono portátil moderno pesa unos cuantos cientos de gramos, tiene una pequeña pantalla y pueden ofrecer gran cantidad de servicios, tales como identificador de llamadas, envío y recepción de mensajes de texto, Internet, agenda electrónica, entre otros, este tipo de teléfonos se muestran en la Figura 3.10 Figura Teléfonos Celulares. La radiación entre 900 MHz y 1800 MHz emitida por teléfonos celulares penetra en el tejido orgánico y es absorbida y convertida en calor. La extrema proximidad de la antena del celular al oído del usuario conduce a la deposición de una relativamente grande cantidad de energía en la cabeza. La posición más o menos 36

44 III RADIACIÓN Y MICROONDAS EMITIDAS POR EL CELULAR fija del celular hace que las reiteradas exposiciones de microondas en una zona de tejido celular con el tiempo pueden traer consecuencias biológicas y de salud al usuario, como se muestra en la Figura En países desarrollados, este problema está siendo parcialmente considerado al legislar sobre los niveles de radiación permitidos y ha hecho que los fabricantes de celulares deban incluir en la información técnica la intensidad de radiación (típicamente watts). Sin embargo, este valor da poca información sobre los efectos biológicos. Los efectos calóricos de la radiación tienen que ser dados por la tasa de absorción específica, (SAR), que es una variación de energía absorbida por unidad de masa. Un celular de última generación debe tener una SAR de watts por kilogramo de tejido. Figura Exposición a microondas emitidas por el celular. Este coeficiente (SAR), depende de muchos factores tales como: la composición dieléctrica y magnética del tejido irradiado, el tamaño de la zona afectada comparada con la longitud de onda de la radiación, forma, geometría y configuración del objeto y cuán cerca está el objeto de la fuente de microondas. El cálculo de este coeficiente puede ser estimado de tres maneras: 1. Pequeñas antenas submilimétricas pueden ser usadas para determinar el campo eléctrico en el tejido. 2. El calentamiento del tejido puede ser detectado con micro termómetros. 3. Simulación numérica. Naturalmente los dos primeros métodos no han sido usados en seres humanos. La tercera forma para obtener la SAR se está implementando en el departamento de electrónica de la UTA, a través del método de diferencias finitas en el tiempo 37

45 III RADIACIÓN Y MICROONDAS EMITIDAS POR EL CELULAR para la propagación de ondas en medios anisotrópicos y quirales, (método ya presentado en publicaciones y congresos en los últimos dos años). Recientes estimaciones numéricas para un modelo esférico de la cabeza, considerando valores apropiados de parámetros eléctricos para el cráneo y el tejido cerebral permiten predecir que el aparato celular alejado 2,5 centímetros de la región lateral de la cabeza expuesta a la radiación, reduce la absorción en un 60 por ciento, y el aumento de temperatura en el cerebro es menor a un grado Celsius en régimen estacionario. De esta forma el efecto térmico de la radiación se puede reducir de manera importante. Sin embargo, esta precaución no elimina los efectos no térmicos de la radiación en forma de pulsos de microondas y que son acumulativos. En un principio el sistema nervioso se adapta a la perturbación hasta un límite que al parecer depende del individuo. Estos efectos son entre otros: alteración en la actividad de enzimas esenciales en el crecimiento celular y síntesis de ADN, variaciones del ritmo en la etapa REM (Movimiento Rápido de los Ojos) del sueño (con posibles efectos adversos en el aprendizaje), aumento retardado de densidad de potencia en EEG de adultos, disminución de niveles de melatonina en mujeres, mutaciones en membranas celulares, y en general cambios morfológicos electrofisiológicos y de neurotransmisores (efectos en la memoria de corto plazo) etc. Los estudios de estos efectos dados a conocer a través de la literatura especializada todavía son fragmentados y difíciles de reproducir en muestras suficientemente numerosas y estadísticamente confiables. Los estudios desde el punto de vista electromagnético se tornan complejos por el hecho de que los teléfonos móviles son digitales, pulsados y modulados a baja frecuencia, cuyas formas de onda dan como resultado que corrientes iónicas y campos magnéticos producidos en la zona irradiada del cerebro interactúan con la microonda del celular y el tejido cerebral, de manera no conocida exactamente. Por lo tanto es esencial saber que característica o conjunto de parámetros de la radiación es la causa fundamental de los efectos mencionados. Es indudable que el costo cada vez menor de la telefonía celular haga que en un futuro exista un mayor número de usuarios expuestos a estos potenciales efectos adversos a la salud, siendo necesario adquirir nuevos conocimientos a través de investigaciones biológicas con el fin de tener en México una adecuada legislación al respecto. 38

46 3.5 ANTENAS EN AUTOMÓVILES III RADIACIÓN Y MICROONDAS EMITIDAS POR EL CELULAR Las antenas montadas en vehículos usadas para comunicaciones celulares, funcionan normalmente en un nivel de energía de 3 vatios o menos. Estas antenas celulares se montan típicamente en la azotea, en el tronco, o en la ventana posterior de un coche, como se muestra en la Figura Los estudios han demostrado que para ser expuesto a los niveles de RF que acercan a las pautas de seguridad sería necesario permanecer muy cerca de una antena celular montada en el vehículo por un período de tiempo extendido. Los estudios también han indicado que la exposición de los ocupantes del vehículo es reducida por efecto del blindaje que proporciona el metal de un vehículo. Algunos fabricantes de sistemas celulares han observado que la instalación apropiada de una antena es una manera eficaz de maximizar el blindaje y han recomendado la instalación de la antena en el centro de la azotea. Con respecto a las antenas celulares montadas en la ventana posterior, se ha sugerido una distancia mínima de separación de centímetros (1 a 2 pies) para reducir al mínimo la exposición de los ocupantes del vehículo que podría resultar de una mala instalación de la antena. Por lo tanto, los transmisores-receptores inalámbricos correctamente instalados en el vehículo, que usan hasta 3 vatios, dan lugar a niveles de exposición máximos que están muy por debajo de los límites de seguridad de la FCC. Asume que la antena transmisora es por lo menos de 15 centímetros (cerca de 6 pulgadas) o más. El tiempo-promedio de exposición (apropiado) debe dar lugar incluso a valores más bajos en comparación con las pautas de seguridad. Figura Antenas montadas en Vehículos. 39

47 CAPÍTULO IV EFECTOS BIOLÓGICOS DE LOS CAMPOS ELECTROMAGNÉTICOS

48 IV EFECTOS BIOLÓGICOS DE LOS CAMPOS ELECTROMAGNÉTICOS 4.1 EFECTOS DE LOS CAMPOS ELECTROMAGNÉTICOS. Desde el comienzo del siglo XX, se ha sabido que las dosis altas de radiación ionizante producen daños clínicamente detectables en un individuo expuesto a ellas, que pueden resultar tan severos como para llegar a ser mortales. Hace algunos decenios, se hizo evidente que también las dosis bajas de radiación podían producir efectos severos sobre la salud, aunque de incidencias reducidas y detectables únicamente mediante estudios epidemiológicos complejos de grandes poblaciones. Las Radiaciones No Ionizantes (RNI) han despertado gran interés debido a sus posibles usos en el campo de la medicina (terapia y diagnóstico). Asimismo, en los últimos tiempos se ha incrementado el uso del equipamiento generador de este tipo de radiación (láser, microondas, telefonía móvil, etc.); tanto en el ámbito industrial como en el biomédico. Por otro lado, esto ha provocado que en los últimos años la preocupación en la sociedad se haya incrementado debido a los posibles efectos biológicos nocivos para los ciudadanos. Actualmente se desconoce si en realidad los campos electromagnéticos pueden dar lugar a efectos microscópicos (nivel celular) más allá de deposición de calor o generación de pequeñas corrientes eléctricas, que salvo en casos extremos parecen reversibles. No hay estudios epidemiológicos amplios y concluyentes que puedan deducir las cuestiones planteadas, debido tanto a la actualidad del problema como a la cantidad de factores que pueden influir en el resultado de los estudios. 4.2 EFECTOS BIOLÓGICOS EN SISTEMAS VIVOS. Un efecto biológico ocurre cuando la exposición a un campo electromagnético causa algún efecto fisiológico detectable en un sistema vivo. Este efecto puede o no llevar a un efecto nocivo. Por tanto, es esencial no identificar efecto biológico y efecto nocivo. Los efectos sobre la salud son frecuentemente resultado de efectos biológicos que se acumulan sobre un cierto espacio temporal y que además dependen de la dosis recibida. Por lo tanto el conocimiento de los efectos biológicos es importante para entender los riesgos generados para la salud. Considere el ejemplo de la exposición a la radiación solar. El Sol da calor y luz que puede provocar quemaduras si la exposición es suficientemente prolongada para que la melanina no pueda protegernos (la melanina es un pigmento que da al pelo y a la piel su color y que nos protege frente a la radiación UV y la visible). Se pueden controlar sus efectos utilizando gafas de sol, sombreros, ropa etc. Algunos 41

49 IV EFECTOS BIOLÓGICOS DE LOS CAMPOS ELECTROMAGNÉTICOS efectos de esta radiación pueden ser nocivos pero otros pueden ser altamente beneficiosos para la salud. Todo depende de la dosis de exposición. El acoplo de los campos de radio frecuencia y la distribución interna de energía absorbida son funciones del tamaño, forma, orientación y propiedades dieléctricas (permitividad y conductividad básicamente) del cuerpo humano o de un animal. Por ejemplo, modelando el cuerpo de un animal como un dieléctrico con pérdidas la cantidad de energía absorbida es función de la longitud de onda de la radiación recibida. Para un humano de altura 1,75 metros y peso 70 Kgs la máxima absorción se produce a unos 70 MHz aproximadamente. En contraste, para un ratón de 5,5 cms de largo y 15 gramos de peso la frecuencia de resonancia es de 2,5 GHz, aproximadamente. La frecuencia de resonancia, además de la eficiencia de acoplo del campo al cuerpo, depende de la orientación de la dimensión más larga del cuerpo con la dirección de polarización del campo electromagnético. En general, el máximo acoplo se produce cuando esa dimensión es paralela a la dirección en la que vibra el campo eléctrico. Por evaluación de la exposición se entiende la estimación sobre si el campo electromagnético produce efectos sobre la salud humana. La evaluación de la exposición es la determinación o estimación de la magnitud y frecuencia de ocurrencia de la exposición para un individuo o grupo a un agente del medio ambiente. Es muy útil diferenciar entre exposición y dosis. Exposición se refiere únicamente a la medida de un agente sin un particular conocimiento de aquellas características del agente que influyen en la salud; dosis se refiere a la evaluación de una característica particular de la exposición que es significativa respecto a la salud MECANISMOS DE EXPOSICIÓN. Durante décadas los científicos han intentado explicar cómo interacciona el campo electromagnético con un sistema biológico, aún cuando éste no tenga energía suficiente como para ionizar un átomo o inducir calor. Aunque la evaluación de riesgos está generalmente basada en datos experimentales de sistemas biológicos, es necesaria la consideración de posibles mecanismos, por dos razones básicas: la primera es que los datos experimentales de efectos de campos de radiofrecuencia son inconsistentes y fragmentados en muchos aspectos, de manera que una comprensión de los mecanismos biofísicos sobre los efectos estudiados puede ayudar a racionalizar y entender los datos. La segunda razón es que es necesario extrapolar datos desde una condición de exposición a otras y, para una extrapolación fiable, algún entendimiento de los 42

50 IV EFECTOS BIOLÓGICOS DE LOS CAMPOS ELECTROMAGNÉTICOS mecanismos es necesario. Por lo tanto, el conocimiento de los mecanismos de interacción es esencial para identificar procesos apropiados de dosimetría, predecir las relaciones dosis-respuesta, para diseñar mejores experimentos y para servir de base para determinar si ciertos niveles de exposición provocan daños en los tejidos biológicos. Los campos eléctrico y magnético que interaccionan con el cuerpo debidos a una fuente próxima pueden causar dos tipos de efectos biológicos, unos térmicos y otros no térmicos. Los efectos del campo magnético varían con la frecuencia y son, probablemente, más importantes en tejidos biológicos con pequeñas cantidades de magnetita, que se comporta como un medio ferromagnético análogo al hierro. La magnetita se encuentra en ciertas células de animales, incluidas las humanas. Los efectos biológicos de los CEM, pueden ser directos o indirectos. Los directos resultan de la interacción con el cuerpo expuesto a la radiación electromagnética, en tanto que los indirectos, son una consecuencia de la interacción con un objeto externo metálico, y este a su vez con el cuerpo humano, a diferentes potenciales eléctricos. En el área de los CEM, los efectos biológicos son principalmente causados por la inducción de corriente en los tejidos y calentamiento (efectos térmicos). Por otro lado en el rango de las Radiaciones Ópticas (RO), los efectos biológicos son principalmente debido a los fenómenos fotoquímicos GENERACIÓN DE CALOR Tanto los campos magnéticos como los eléctricos, inducen corrientes eléctricas en los tejidos como en la materia inerte. La magnitud de la corriente inducida, aumenta con la frecuencia, y depende en forma compleja de distintas variables, como el tamaño y forma de los organismos, su orientación en el campo, así como también del tamaño y localización de la fuente. Las corrientes inducidas en los tejidos generan calor. Un objetivo de los limites de exposición recomendados para regular las RF es la de limitar la cantidad de calor producido localmente o en todo el cuerpo. La SAR (Specific absortion rate) tasa de absorción especifica, es la cantidad que describe la potencia de absorción de los CEM, en los tejidos, expresados en vatios por Kilogramo, W/Kg. Debido a las más intensas corrientes inducidas, la absorción de calor es mayor con RF, que con otras más bajas frecuencias. Por estas razones, los efectos biológicos de las RF, se basan en el aumento de la temperatura en los tejidos, son los llamados efectos térmicos que se dan frecuentemente cuando el usuario mantiene un teléfono móvil cerca de la cara como se muestra en la Figura 4.1. Un número de factores en la vida diaria, aumenta la carga de calor, tales como la elevada temperatura ambiental, la radiación solar, y el metabolismo basal y del ejercicio. 43

51 IV EFECTOS BIOLÓGICOS DE LOS CAMPOS ELECTROMAGNÉTICOS En personas sanas, la producción de energía puede alcanzar los 3 a 6 W/Kg. En la mayoría de los individuos el sistema termoregulatorio puede remover calor del cuerpo a estas tasas, por prolongados periodos de tiempo. Figura 4. 1 Zona de penetración térmica. Las investigaciones teórico-prácticas estiman que la exposición ambiental, en reposo, de todo el cuerpo, con un SAR de 1 a 4 W/Kg, durante 30 minutos, produce un aumento de temperatura de menos de 1 C. Una revisión de datos obtenidos en experimentos con animales, indica que dentro del rango comprendido entre 1 y 4 W/Kg, se encuentra el umbral para respuestas de comportamiento. Por ello se propuso un límite de exposición ocupacional para RF de 0,4 W/Kg, que deja un considerable margen de seguridad para otras actividades, como las elevadas temperaturas ambientales, la humedad y la actividad física. En niños, ancianos y pacientes que toman cierta medicación la capacidad termoregulatoria es mucho menor, razón por la cual la tolerancia a efectos combinados de la RF y las elevadas temperaturas y actividades físicas son menores. Por estas consideraciones se ha recomendado para la población, una menor exposición a las RF, con un SAR de 0,08 W/Kg, que tiene un factor adicional de seguridad. En caso de producirse, una elevada sobreexposición accidental local, por ejemplo, en el área ocupacional, puede originarse una quemadura. En tales circunstancias, el SAR puede ser tan elevado, que hace que la transferencia de calor sea insuficiente desnaturalizando proteínas. Para las extremidades y 1 W/100 gr, en cualquier otra parte del cuerpo. El ojo necesita una consideración especial, por lo que se ha propuesto 100 mw/10 gr. Por el contrario, se denominan efectos atérmicos, a aquellos en los que se produce una carga de calor, pero en los que el sistema termoregulatorio corporal, es capaz de mantener su temperatura nominal. 44

52 IV EFECTOS BIOLÓGICOS DE LOS CAMPOS ELECTROMAGNÉTICOS FENÓMENOS FOTOQUÍMICOS La mayoría de las reacciones químicas, a las que se hace referencia normalmente, son de origen térmico; las moléculas adquieren la energía de activación necesaria para que se lleve a cabo el proceso, mediante colisiones moleculares. Sin embargo este mecanismo de activación no es el único. La radiación electromagnética puede interaccionar con las moléculas dando lugar a la absorción de energía, en forma cuantizada, que puede ser utilizada para reorganizar sus enlaces, produciendo otras moléculas. A este proceso se le llama fotoquímico. Entre la activación térmica y la fotoquímica hay una diferencia fundamental, que es del orden de magnitud de las energías puestas en juego. En la activación térmica y la fotoquímica hay una diferencia fundamental, que es del orden de magnitud de las energías puestas en juego. En la activación térmica, y a temperatura ambiente, las energías puestas en juego son del orden de 0,3 kcal/mol (por grado de libertad), mientras que la energía de los fotones absorbidos (en la activación fotoquímica) depende lógicamente, de la frecuencia de la radiación, pero suele ser del orden de cadenas de Kcal, es decir mucho mayor. La fotoquímica suele restringirse al efecto de la radiación IR, visible y UV. De la primera (IR) interesa el IR próximo, ya que el lejano tiene poca energía. Por el contrario, del UV se excluye el lejano, ya que puede resultar excesiva energía para algunas moléculas. Como se ha indicado, los fenómenos fotoquímicos son más complejos que los térmicos. En la activación térmica la molécula sólo puede excitar los grados de libertad rotacionales y vibraciones pero no los electrónicos. En un proceso fotoquímico la molécula absorbe energía suficiente para pasar no sólo al primer estado electrónico excitado y superior, sino incluso a su disociación. Una vez que se encuentra en el estado excitado (inestable), puede chocar y dar lugar a una reacción, o bien desactivarse cediendo energía por varios mecanismos. Todos estos procesos son competitivos y ocurren en tiempos muy cortos ( s). Los campos eléctricos y magnéticos de extremada baja frecuencia (ELF), pueden afectar el sistema nervioso de las personas expuestas a ellos, resultando en consecuencias adversas para la salud tales como estimulación nerviosa para exposiciones de muy alto nivel. La exposición en niveles más bajos induce cambios en la excitabilidad neuronal en el sistema nervioso central que podrían afectar la memoria, cognición y otras funciones cerebrales, la presencia de estos efectos agudos sobre el sistema nervioso forman la base de las recomendaciones internacionales. Sin embargo, es improbable que estos efectos ocurran para los 45

53 IV EFECTOS BIOLÓGICOS DE LOS CAMPOS ELECTROMAGNÉTICOS bajos niveles de exposición en los ambientes del público en general y en la mayoría de ambientes ocupacionales. La exposición a campos eléctricos de ELF induce una carga eléctrica superficial que puede llevar a efectos perceptibles pero no peligrosos, incluyendo microchoques eléctricos. 4.3 CAUSAS O ALTERACIONES POR CEM AL SER HUMANO La evidencia científica sugiere que la exposición diaria crónica de baja intensidad a campos magnéticos ELF, plantea un posible riesgo para la salud. El posible riesgo para la salud proveniente de los campos magnéticos de ELF de baja intensidad está basado en estudios epidemiológicos que demuestran un patrón consistente de incremento del riesgo de leucemia en niños. La leucemia en niños es una enfermedad rara que se presenta anualmente en cada 4 de niños entre la edad de 0 a 14 años. También el promedio de exposición al campo magnético por encima de 0,3 o 0,4 mt, en residencias es raro. Se puede estimar de los resultados de estudios epidemiológicos que menos del 1% de las poblaciones que usan líneas de alimentación de 240 voltios están expuestas a estos niveles, aunque este porcentaje puede ser más alto en países que usan líneas de 120 voltios. La incertidumbre en la evaluación del peligro incluye el papel del control del sesgo de selección y la clasificación equivocada de la exposición. Adicionalmente, todas las evidencias de laboratorio y las evidencias sobre los mecanismos de enfermedad han fracasado en demostrar una relación entre el campo magnético ELF de bajo nivel y cambios en la función biológica o el estado de enfermedad. Por lo tanto, en el balance, la evidencia no es lo suficientemente fuerte para ser considerada causal y por lo que los campos magnéticos de ELF permanecen clasificados como posibles carcinogénicos. También se han investigado posibles asociaciones de otras enfermedades con la exposición a campos magnéticos de ELF, entre las que se encuentran otros tipos de cáncer de niños y adultos, depresión, suicidio, disfunción reproductiva, desordenes del desarrollo, modificaciones inmunológicas, enfermedades neurológicas y del corazón (Figura 4.2). Es probable que las personas que sufren epilepsia o tengan predisposición, sean más susceptibles a los campos eléctricos de ELF inducidos en el sistema nervioso central (SNC). Además, la sensibilidad del SNC al estímulo eléctrico está asociada probablemente con un historial familiar de convulsiones y el uso de 46

54 IV EFECTOS BIOLÓGICOS DE LOS CAMPOS ELECTROMAGNÉTICOS antidepresivos tricíclicos, agentes neurolépticos y otros fármacos que reducen el umbral de convulsión. Figura 4. 2 El Síndrome de las Microondas. En general, la evidencia de otros efectos neurocomportamentales en estudios con voluntarios, tales como los efectos en la actividad eléctrica del cerebro, la cognición, el sueño, la hipersensibilidad y el humor, son menos claras. Hay algunos indicios que parecen indicar la existencia de efectos dependientes del campo sobre el tiempo de reacción y sobre la precisión reducida en la realización de algunas funciones cognitivas, que están respaldados por los resultados de estudios sobre la actividad eléctrica general del cerebro. Algunas personas afirman que son hipersensibles a los campos electromagnéticos (CEM) en general; sin embargo, los resultados obtenidos en estudios doble ciego de provocación parecen indicar que los síntomas notificados no guardan relación con la exposición a dichos campos. Las evidencias de que la exposición a campos eléctricos y magnéticos de ELF provocan síntomas depresivos o el suicidio son inconsistentes y no concluyentes. El Proyecto Internacional CEM de la Organización Mundial de la Salud trata de resolver los problemas sanitarios derivados de la exposición a campos de radiofrecuencias y de microondas, de frecuencias extremadamente bajas, y electrostáticos y magnéticos. Esos campos electromagnéticos pueden producir distintos efectos biológicos, con las posibles consecuencias para la salud. Es sabido que los campos de radiofrecuencias producen calentamiento e inducen corrientes eléctricas. Asimismo, se han notificado otros efectos biológicos menos probados. 47

55 IV EFECTOS BIOLÓGICOS DE LOS CAMPOS ELECTROMAGNÉTICOS Los campos de radiofrecuencias de intensidad superior a 1 MHz causan sobre todo calentamiento, al desplazar iones y moléculas de agua a través del medio al que éstos pertenecen. Incluso a niveles muy bajos, la energía de las radiofrecuencias produce pequeñas cantidades de calor, que son absorbidas por los procesos termorreguladores normales del organismo sin que el individuo lo perciba. Según varios estudios relativos a esas frecuencias, la exposición a campos electromagnéticos demasiado débiles para producir calentamiento puede tener efectos perjudiciales para la salud, en particular cáncer y pérdida de memoria. Uno de los principales objetivos del Proyecto Internacional CEM es identificar esos problemas aún sin resolver y promover investigaciones coordinadas sobre ellos. Los campos de radiofrecuencias de intensidad inferior a 1 MHz aproximadamente inducen principalmente cargas y corrientes eléctricas que pueden estimular células de tejidos tales como los nervios y los músculos. Las corrientes eléctricas están ya presentes en el organismo como parte normal de las reacciones químicas propias de la vida. Si los campos de radiofrecuencias inducen corrientes que excedan significativamente ese nivel de base en el organismo, es posible que se produzcan efectos perjudiciales para la salud. Campos eléctricos y magnéticos de frecuencias extremadamente bajas. La acción primordial de estos campos en los sistemas biológicos es la inducción de cargas y corrientes eléctricas. Es poco probable que esa acción baste para explicar efectos sanitarios tales como el cáncer infantil, que se ha notificado como causado por la exposición a niveles ambientales de campos de frecuencias extremadamente bajas como lo muestra la Figura 4.3. Figura 4. 3 Tumores Detectados en niños. 48

56 IV EFECTOS BIOLÓGICOS DE LOS CAMPOS ELECTROMAGNÉTICOS Está comprobado que el 50 por ciento de los hombres y el 60 por ciento de las mujeres con tumores cerebrales usan teléfonos celulares. Estos resultados están avalados por estudios en todo el mundo que aseguran el efecto negativo de las microondas en el cerebro humano (Ricardo Sampietro, neurólogo del Hospital Italiano). Las microondas provocan un aumento de la permeabilidad de la barrera hematoencefálica, dejan que las toxinas de la sangre ingresen al cerebro. Se han revisado todas las investigaciones que se han hecho recientemente sobre riesgos para la salud y en sus declaraciones piden campañas para educar a padres y niños sobre los posibles efectos de los móviles e impedir que se construyan nuevas antenas base en los colegios y sentencian que los teléfonos móviles son un peligro para la salud de los niños. Los campos eléctricos de frecuencias extremadamente bajas existen siempre que está presente una carga (voltaje), con independencia de que fluya o no una corriente. La penetración del campo eléctrico en el cuerpo humano es casi inexistente. Los campos de intensidad muy elevada pueden percibirse por el movimiento del vello cutáneo. Sin embargo, algunos estudios indican que la exposición a campos de baja intensidad se asocia a una mayor incidencia del cáncer en los niños o de otros efectos para la salud, mientras que otros estudios lo desmienten. El Proyecto Internacional CEM recomienda que se lleven a cabo investigaciones más específicas para mejorar la evaluación del riesgo sanitario. Los campos magnéticos de frecuencias extremadamente bajas existen siempre que fluye una corriente, y penetran fácilmente en el cuerpo humano sin atenuación significativa. Algunos estudios epidemiológicos han asociado esos campos con el cáncer, especialmente en los niños, pero otros no han establecido esa asociación. Actualmente, se están llevando a cabo investigaciones sobre los efectos de la exposición (ambiental) a campos de frecuencias extremadamente bajas de poca intensidad, en particular los estudios que supervisa y promueve el Proyecto Internacional CEM. Campos eléctricos y magnéticos estáticos. Aunque la acción principal ejercida por esos campos en los sistemas biológicos es la inducción de cargas y corrientes eléctricas, se ha comprobado la existencia de otros efectos que, en principio, podrían resultar perjudiciales para la salud, pero sólo en campos de intensidades muy elevadas RIESGOS AL CUERPO HUMANO POR CEM Desde hace varios años ha existido la preocupación de que las señales de algunos dispositivos de RF puedan interferir con la operación de marcapasos 49

57 IV EFECTOS BIOLÓGICOS DE LOS CAMPOS ELECTROMAGNÉTICOS electrónicos implantados y de otros dispositivos médicos. Es muy importante que la población sepa que las personas con marcapasos o desfibriladores implantados deben tener un cuidado especial al utilizar teléfonos móviles o acercarse a las proximidades de antenas base (Figura 4.4). La detección de la actividad intrínseca eléctrica del corazón es esencial para el correcto funcionamiento de marcapasos y cardiodesfibriladores automáticos implantables (MP y DAI). Señales electromagnéticas de diferentes orígenes pueden ser confundidas por estos aparatos como actividad propia cardíaca y crear cierto tipo de problemas (inhibición, gatillado, que es la respuesta del dispositivo mediante un estímulo frente a una señal detectada, cerrado de llave magnética, etcétera) Algunas de estas señales pueden generar calor y destruir los circuitos (semiconductores híbridos) de los aparatos. La avanzada tecnología de éstos con el uso de cajas herméticas, filtros, circuitos de interferencia, etcétera, ha disminuido enormemente la detección de señales externas. Figura 4. 4 Causas de ondas electromagnéticas en marcapasos. De todas formas, persisten algunos problemas, pero con una correcta educación del paciente portador de MP o DAI se pueden prevenir algunas de estas interacciones, que en algún caso pueden traer graves consecuencias para el paciente. De todos modos, dada la gran magnitud de señales electromagnéticas de todo tipo que nos rodean, el número de problemas descritos en la literatura es mínimo. Las respuestas de los MP o DAI a las interferencias electromagnéticas (IEM) pueden ser muy variadas. Por ejemplo, pueden inhibirse dejando de emitir estímulos, y si esta inhibición es muy prolongada, con un paciente totalmente dependiente del MP, puede llegar a ser potencialmente catastrófico. En los DAI, aunque la mayoría de los pacientes no son dependientes del MP, que también lo llevan incorporado, en aquellos que sí lo son el problema es mayor dado que 50

58 IV EFECTOS BIOLÓGICOS DE LOS CAMPOS ELECTROMAGNÉTICOS tienen una sensibilidad (capacidad que poseen los aparatos para variar la magnitud con que ven las señales detectadas) muy alta para detectar fibrilación ventricular (FV) y estas corrientes electromagnéticas fácilmente la inhiben. Todos los estudios en vitro como en vivo, con diferentes fabricantes de MP y DAI, así como diferentes sistemas de celulares, ya sean analógicos como digitales, han demostrado que si el mismo está a una distancia de 10 cm del aparato no existe ningún problema de interferencia. Por esto se aconseja a los pacientes usar el celular con el oído contralateral al que tiene implantado el aparato, y no dejarlo encendido esperando llamada en algún bolsillo sobre el mismo (saco, camisa). Aparentemente los teléfonos analógicos tienen un menor número de problemas que los digitales, pero la industria de los teléfonos celulares se encamina hacia el modo digital. Los seres humanos tenemos un pequeño órgano situado en el centro del encéfalo, se trata de la glándula pineal. Este órgano es el encargado de regular nuestros ritmos vitales, está sincronizado con la luz solar y, en menor medida, con el magnetismo terrestre. Una de las funciones de la glándula pineal es la de producir por la noche una hormona, (la melatonina). Cuando una persona está sometida continuamente a un campo electromagnético la producción de la hormona desciende y la melatonina es un antirradical libre, produce ritmo en el organismo y es un potente anticancerígeno, sobre todo en el cáncer de mama. El uso intensivo de celulares o la cercanía continua a las antenas transmisoras provoca el calentamiento de las células superficiales de la piel, ésta se daña y no cicatriza debido a la exposición que provoca las heridas. Piel seca con descamaciones, picazón, urticaria, herpes y cierta pérdida en la elasticidad, son algunos de los síntomas de esta enfermedad. El calentamiento de las células antes mencionado, y sus síntomas, también pueden derivar cáncer de piel y otros tipos de cáncer en los tejidos blandos. En la universidad de Lund, científicos suecos aseguran que usar el teléfono celular por más de dos minutos puede afectar las membranas protectoras de las neuronas, dilatando sus poros y permitiendo el paso de sustancias no deseables en el núcleo de la célula, causando el aceleramiento de enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer, esclerosis múltiple y mal de Parkinson. Una nueva investigación realizada en Gran Bretaña ha causado mucho más revuelo y afirma que los teléfonos móviles pueden dañar seriamente los riñones y el corazón, debido a que pequeñas radiaciones obligan a los glóbulos rojos a liberar hemoglobina. Un aumento de la hemoglobina, la cual está encargada de 51

59 IV EFECTOS BIOLÓGICOS DE LOS CAMPOS ELECTROMAGNÉTICOS transportar el oxígeno en nuestro cuerpo, puede tener como resultado un ataque cardíaco y los dolorosos cálculos del riñón. En la investigación, variadas muestras de sangre fueron expuestas a diferentes niveles de radiación en periodos que variaban de 10 a 60 horas, concluyéndose que incluso aquellas que fueron sometidas a radiaciones menores a las que emite un teléfono móvil convencional liberaron hemoglobina. Esto es por supuesto preocupante, mucho más cuando hace poco tiempo un estudio realizado en una universidad de Suecia descubrió que sólo dos minutos de exposición a la radiación promedio de un celular, puede eliminar la barrera natural de nuestra sangre que está encargada de evitar que toxinas y proteínas lleguen a nuestro cerebro. Por supuesto, esto ayudaría en gran medida al desarrollo de enfermedades como el Parkinson o el Alzheimer CAMPOS DE ELF Y CÁNCER MECANISMOS DEL CÁNCER En la literatura sobre bioefectos de campos de ELF existen estudios sobre diferentes efectos sobre la salud; sin embargo, al que más atención se le ha prestado es a su posible relación con la inducción del cáncer. Se conoce que los campos electromagnéticos están relacionados con una mayor incidencia de diversas formas de cáncer, entre éstas, leucemia, tumores cerebrales, cáncer de mama, cáncer de testículo, endometrio y colon, entre otros. No obstante, se han descrito otras enfermedades que parecen tener relación con la radiación electromagnética, tales como esclerosis lateral amiotrófica, enfermedad de Alzheimer, asma bronquial, enfermedades alérgicas, aumento de incidencia de abortos, dermatitis por monitor de televisor o computador, electrosupersensibilidad, alteraciones neuroconductuales, cardiacas y endocrinas, etc. La certeza de esta afirmación es variable de acuerdo al tipo de tumor y órgano del que se origina. Por ejemplo, se le ha asignado alta certeza (certeza mayor de un 50%) para la asociación de estas radiaciones con leucemia en niños y cáncer cerebral en adultos, mediana o baja certeza (entre un 10 y un 50%) para cáncer de mama masculino y para cáncer cerebral en niños, y muy baja o nula certeza para la clasificación de la radiación electromagnética como un carcinógeno universal (todos los cánceres) (certeza menor de un 10%). Una certeza del 50% significa que existen 50% de posibilidades que la asociación entre ese cáncer y la radiación electromagnética exista realmente y el 50% 52

60 IV EFECTOS BIOLÓGICOS DE LOS CAMPOS ELECTROMAGNÉTICOS complementario de posibilidades que la aparente asociación fuera causada por azar en forma independiente a las radiaciones electromagnéticas. La Agencia Internacional de Investigación en Cáncer (IARC), dependiente de la Organización Mundial de la Salud, al clasificar los campos de radiofrecuencia electromagnéticos que emiten esos aparatos como potenciales causantes de cáncer de cerebro ha generado una nueva clasificación, que surge de una comisión de expertos que analizó la evidencia científica disponible, coloca al celular en el incómodo Grupo 2B, de elementos "posiblemente" cancerígenos de la OMS. Justo entre el Grupo 1, donde está el tabaco, que ha demostrado causar cáncer, y el Grupo 3, donde se ubican los que han demostrado no causarlo, ha sido colocado el teléfono celular. El celular podría causar cáncer de cerebro, pero, ahí radica el meollo del asunto, eso deberá ser demostrado en el futuro con estudios sólidos y profundos que permitan confirmar o descartar lo que por ahora no pasa de ser una hipótesis sustentada en evidencias científicas limitadas e insuficientes, que todavía son objeto de debate. Puede haber algún riesgo y es necesario estar atentos ante la posibilidad de que exista un vínculo entre teléfonos celulares y riesgo de cáncer, declaró el doctor Jonathan Samet, investigador que dirigió la comisión de 31 expertos de 14 países, que se reunió en Lyon, Francia, para evaluar la evidencia disponible sobre el tema. Dadas las potenciales consecuencias para la salud pública de esta clasificación y estos hallazgos, es importante que sean realizados estudios adicionales sobre el uso intenso y a largo plazo de los teléfonos celulares dijo el doctor Christopher Wild, director de la Agencia Internacional de Investigación en Cáncer. Hasta que esté disponible ese tipo de información, es importante tomar medidas pragmáticas para reducir la exposición, como el uso de los dispositivos de manos libres o los mensajes de texto. Respetar una distancia mínima entre el celular y el oído (no apoyar el teléfono sobre la cabeza) al hablar es algo que incluso aparece sugerido en los manuales que acompañan los teléfonos, comentó el doctor Alejandro Muggeri, del Servicio de Neurooncología de Fleni. Hasta que no haya evidencia categórica, que diga que el celular causa cáncer o que no causa cáncer, aconsejamos llevar el celular lo menos pegado al cuerpo que sea posible y que no lo usen los chicos, cuyo cerebro está en formación y por lo tanto sería más susceptible. Uno de esos estudios, citado en el informe de la IARC, halló un incremento del 40% de gliomas en las personas que utilizaron el celular media hora al día durante 53

61 IV EFECTOS BIOLÓGICOS DE LOS CAMPOS ELECTROMAGNÉTICOS 10 años. Los gliomas son tumores que se originan en las células gliales, que son las que dan soporte a las neuronas. Si bien su incidencia se incrementó en los últimos años, no lo ha hecho en forma significativa. Como aún no se ha llegado a una respuesta determinada, optan por el principio de precaución, que exige informar a la gente sobre la importancia de su uso racional, señaló Touzet, que participa de la Comisión Intersectorial para el Estudio de las Radiaciones No Ionizantes, creada en 2009 por el Ministerio de Salud de la Nación para estudiar el impacto de los campos electromagnéticos sobre la salud humana. Ese principio de precaución es el mismo que atraviesa el informe de la IARC/OMS. Mientras se realizan los estudios para determinar si causa o no cáncer, lo que recomienda la OMS es la utilización cautelosa del celular. Ya que de tener la capacidad de causar mutaciones en el ADN que puedan derivar en cáncer de cerebro, ese efecto no sería inmediato, sino resultado de la exposición en forma sostenida. 4.5 PRECAUCIONES AL USO DEL CELULAR Aún no hay conclusiones que afirmen que las teorías respecto de la posibilidad de contraer cáncer o tumores cerebrales a causa de celular sean completamente ciertas. En teoría, las ondas de radiofrecuencia serían las que producen y generan tumores malignos en el cerebro. Si bien esta teoría no fue aprobada, el gran número de los usuarios de teléfonos celulares ya manifestaron sus dudas y temor por estas posibilidades. Por ello, se desarrollan aquí, ciertas precauciones que valen la pena tomar para evitar cualquier mal. En primer lugar, para evitar cualquier enfermedad o mal en nuestro cuerpo, lo ideal sería limitar el uso del celular. Como es sabido, esto es muy difícil en esta época en la cual el medio de comunicación más cómodo y accesible es el celular. Por ello, si no es posible limitar el uso del teléfono móvil, lo más recomendable sería utilizar dispositivos tales como manos libres o altavoz a fin de alejar el equipo de la cabeza y reducir el contacto del mismo con el cuerpo (Figura 4.5). Por supuesto, habría que evitar totalmente que los niños utilicen estos equipos. Otra recomendación muy cierta es utilizar equipos móviles que contengan la inscripción SAR baja. Su función sería disminuir la cantidad de ondas de radiofrecuencia. Por ello es que se sugiere adquirir celulares que contengan esta inscripción. 54

62 IV EFECTOS BIOLÓGICOS DE LOS CAMPOS ELECTROMAGNÉTICOS Uso Limitado. Reduzca la exposición a las ondas electromagnéticas hablando sólo lo necesario, y use teléfonos de red fija cada vez que sea posible. Hacer uso de un teléfono celular para emergencias y para llamadas ocasionales cuando sea realmente necesario. Dejando las radiaciones a un lado, el uso frecuente de celulares puede ser emocionalmente poco saludable, ya que tiende a aislarlo del mundo que lo rodea. Figura 4. 5 Uso de manos libres ó altavoz en el celular. Manos Libres. Hacer uso del sistema de manos libres que viene con un audífono y micrófono, de manera que pueda hablar sin tener que sostener el teléfono contra su cabeza. Algunas investigaciones sugieren que el uso de estos audífonos incrementa la radiación del teléfono celular en el cerebro. No obstante, existe mayor evidencia de que los aparatos con manos libres reducen significativamente la exposición a la radiación. Manejo Distraído. Conversar por teléfono mientras se conduce cuadruplica la posibilidad de un accidente. Mantenga las llamadas desde su auto al mínimo y use el sistema de manos libres mientras maneja como se observa en la Figura

63 IV EFECTOS BIOLÓGICOS DE LOS CAMPOS ELECTROMAGNÉTICOS Claridad de la Señal. A menos que sea una emergencia, evite hacer y tomar llamadas cuando la señal sea débil o haya interferencia. El teléfono celular emite mayor radiación cuando intenta comunicarse con una señal débil. No a los Niños. Algunos padres usan el celular para estar en contacto con sus hijos. Sin embargo, el sistema nervioso en crecimiento de un niño podría estar en mayor riesgo por la radiación, razón por la cual en algunos países europeos se aconseja que los menores de 16 años no usen celulares. Resguardos Médicos. Los teléfonos celulares interfieren con los equipos médicos, tales como monitores de actividad cardiaca y ventiladores. Por esta razón, muchos hospitales han prohibido su uso. Los celulares también pueden afectar a los marcapasos; de manera que si usa uno, evite guardar el celular en un bolsillo cercano a su pecho. Figura 4. 6 Uso de manos libres. 56

64 IV EFECTOS BIOLÓGICOS DE LOS CAMPOS ELECTROMAGNÉTICOS Uso con Precaución. Considerando valores apropiados de parámetros eléctricos para el cráneo y el tejido cerebral permiten predecir que el aparato celular alejado 2,5 centímetros de la región lateral de la cabeza expuesta a la radiación (Figura 4.7), reduce la absorción en un 60 por ciento, y el aumento de temperatura en el cerebro es menor a un grado Celsius. Figura 4. 7 Recomendaciones al usar el celular. 57

65 CAPÍTULO V TELEFONÍA Móvil, ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS Y SALUD

66 V TELEFONÍA MÓVIL, ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS Y SALUD 5.1 TELEFONÍA MÓVIL, ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS Y SALUD. La Unión Europea ha establecido unos límites de seguridad para proteger a los trabajadores y a la población contra los efectos de los teléfonos móviles y otros campos electromagnéticos. El Comité Científico de los Riesgos Sanitarios Emergentes y Recientemente Identificados (CCRSERI) ha actualizado su anterior dictamen sobre Posibles efectos de los campos electromagnéticos (CEM) en la salud humana, emitido en el Concretamente, esta actualización examina si los campos electromagnéticos provocan enfermedades u otros efectos sobre la salud humana. El actual dictamen del CCRSERI se basa en los descubrimientos científicos más recientes para valorar si la exposición a los campos electromagnéticos puede aumentar el riesgo de sufrir efectos adversos para la salud. Tiene en cuenta tanto los posibles efectos en grupos de personas expuestas a campos electromagnéticos en su vida cotidiana (pruebas epidemiológicas), como los posibles efectos observados en experimentos de laboratorio realizados con voluntarios, animales y cultivos celulares (pruebas experimentales) COMO FUNCIONA LA TELEFONÍA MÓVIL Los sistemas de telefonía móvil utilizan la transmisión de ondas de radio que permite la comunicación de sus usuarios desde cualquier lugar que se encuentren e incluso en movimiento y está fundamentada en el comportamiento de los campos electromagnéticos FUNCIONAMIENTO DE UNA RED MÓVIL. Para lograr la comunicación vía un teléfono celular hay un conjunto de elementos interconectados que hacen posible la transmisión de la voz, datos, etc. de un punto a otro por el aire (espectro radioeléctrico). Un celular funciona gracias a la señal que emiten miles de antenas que están distribuidas en todo el país cubriendo cada una un área determinada. Desde que una persona enciende su celular, el mismo envía una señal con el número telefónico y los datos asociados a dicho cliente, esas informaciones son recibidas por una de esas antenas que la llevan a través de múltiples medios de transmisión (fibra óptica, etc.) al switch o computadora central de la compañía que brinda el servicio, donde se registra que ese cliente está activo y valida si el mismo puede tener el servicio. Cuando alguien marca el número celular de un cliente ya registrado, el switch verifica si el mismo está disponible y comunica a esos dos clientes, mientras que cuando el cliente se 59

67 V TELEFONÍA MÓVIL, ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS Y SALUD va desplazando, en la medida en que se aleja de la señal de la antena más próxima, el switch verifica si la calidad de la señal es débil y pasa esa comunicación de una antena a otra en lo que se conoce como handoff. En la Figura 5.1, se representa el funcionamiento de una red móvil. Figura 5. 1 Representación del Funcionamiento de una Red Móvil. El conjunto de todas las posibles ondas electromagnéticas configura el espectro electromagnético, dependiendo de su frecuencia se pueden clasificar las emisiones electromagnéticas. Las ondas utilizadas por la telefonía móvil en todo el mundo se incluye hasta las llamadas ondas de radio, en concreto con frecuencia entre 900 y 2000 MHz. La luz es una radiación electromagnética también, pero de frecuencia superior FUNDAMENTOS DE LAS ANTENAS O ESTACIONES BASE. El sistema de telefonía móvil exige la existencia de elementos fundamentales como son el TELEFONO MÓVIL y las ESTACIONES BASE compuestas por entenas receptoras y transmisoras de las señales de radio y equipos electrónicos transmisores y receptores como se muestra en la Figura (a) 5.2. Para satisfacer las necesidades de los usuarios, los operadores deben desplegar una red de estaciones base que proporcione una cobertura con la calidad adecuada. Para que la comunicación entre las dos terminales móviles (teléfonos) sea posible, es necesario que exista una infraestructura que realice las conexiones: las 60

68 V TELEFONÍA MÓVIL, ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS Y SALUD estaciones base. En la Figura 5.2, se observa una estación base de Telefonía celular. Figura 5. 2 Estación Base de una Telefonía Móvil. Las estaciones base se componen de: Antena: emisora y receptora de las señales de radio. Equipos electrónicos: sirven para garantizar el funcionamiento del sistema en caso de cortes del fluido electrónico. Sistema de refrigeración.: permite el correcto funcionamiento de la estación en épocas de calor. El radio de acción de cada estación base es limitado, dependiendo el número de usuarios y de los obstáculos que las ondas encuentren en su camino, variando de 250 m en las ciudades a los 6 Km. En campo abierto. Cada estación base sólo puede dar servicio simultáneamente a unos 90 usuarios. Los usuarios de sistema de telefonía móvil pueden comunicarse siempre que se encuentren en zona de cobertura o área geográfica cubierta por una estación base. Las zonas de cobertura se dividen en espacios hexagonales denominados células (de ahí la expresión teléfono celular) en cuyo centro se sitúa una estación base. Esta configuración permite el uso más eficiente de la frecuencia utilizada y por tanto la posibilidad de conexión de muchos usuarios al mismo tiempo. El tamaño de la célula dependerá de la densidad del tráfico de llamadas. Si el 61

69 V TELEFONÍA MÓVIL, ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS Y SALUD número de usuario rebasa la capacidad de una célula es necesario dividirla en células más pequeñas. Cada usuario se conecta a través de la estación base más cerca que a su vez, esta comunicada con el resto de células y con los demás sistemas de telefonía (móvil o fija). Este hecho garantiza la comunicación en movimiento, es decir, cuando el usuario esta en movimiento y atraviesa células de cobertura. El crecimiento en el número de usuarios de telefonía móvil, especialmente en zonas donde la densidad de la población es mayor, y por tanto la reducción de las células de cobertura de las estaciones base para dar cobertura al territorio, aumenta el número de antenas. Cada antena dispone de un: Sistema receptor: permite la recepción de la señal de móviles o de otras antenas. Sistema transmisor: permite llevar la señal a terminales o a otras antenas. Las estaciones base y los terminales trasmiten únicamente la potencia necesaria para asegurar la comunicación por varios motivos: Motivos económicos: a mayor potencia existe un desgaste mayor de las baterías de los terminales y por tanto una menor duración de su uso. Motivos técnicos: si se emite a una gran potencia es posible interferir en otra célula distinta a la que cubre la estación base. Así, la potencia trasmitida entre estación base y terminal, son menores cuanto más próximo se encuentra uno de otro. De esta forma, aunque un teléfono es capaz de emitir unos dos vatios de potencia, en la práctica, en la mayor parte de situaciones, emite una potencia diez veces inferior. Así mismo, el teléfono y la antena solo transmiten la conversación. En los periodos de silencio se suspende la transmisión lo que se reduce en que las emisiones son mucho menor a las que el sistema es capaz de emitir. Todas las medidas de emisiones realizadas en España y en otros países corroboran este principio. 62

70 V TELEFONÍA MÓVIL, ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS Y SALUD Además, y de acuerdo con las necesidades de aumentar el número de estaciones base para garantizar la disponibilidad de frecuencia en áreas de alta densidad de población, cuantas más antenas despliegue el operador, menor será la potencia emitida por las antenas y los terminales. Por lo tanto, el alejamiento de las antenas entre si y de los núcleos urbanos es contrario al principio de mínima emisión posible. Los edificios y arboles atenúan las señales, por ellos las antenas se instalan en lugares elevados de forma que su haz atraviese al menor número de obstáculos posibles como está representada en la Figura 5.3. Elevar las antenas tiene dos ventajas: Se disminuye los niveles de campos electromagnéticos sobre las personas en zonas próximas a las antenas. Se mejora el funcionamiento de los sistemas, ya que los obstáculos encontrados son mínimos. Sin embargo, las alturas de las antenas están limitadas en muchos casos, por motivos estéticos y urbanísticos. Figura 5. 3 Fuente: Informe COIT= Control de las Emisiones Radioeléctricas. 63

71 V TELEFONÍA MÓVIL, ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS Y SALUD DESCRIPCIÓN DE LOS CAMPOS ELECTROMAGNÉTICOS. Los campos electromagnéticos son fenómenos naturales que siempre han estado presentes en nuestro entorno desde el principio de los tiempos. De hecho, sin ellos la vida no sería posible. Estos campos naturales son de origen magnético (como el producido por el giro del núcleo de hierro de la tierra) y eléctrico (como el que da lugar a las tormentas). La luz que llega al sol, el calor que emite el fuego de la chimenea, el efecto producido por la corriente que pasa por un cable, el origen de la fuerza que mueve a los electrones que dibujan imágenes en la pantalla del televisor, construyen ejemplos variados de acciones de los campos electromagnéticos. Las ondas electromagnéticas son variaciones de los campos magnéticos que se propagan por el aire como el sonido, atenuándose muy rápidamente (esto es, a medida que avanza va perdiendo la intensidad). De hecho, la atenuación que experimentan las ondas electromagnéticas al propagarse por el espacio es tan elevada que a unos pocos metros de las antenas los niveles de emisión son muy pequeños. La transmisión de energía en forma de ondas electromagnéticas a través del aire se denomina radiación o emisión. Las emisiones electromagnéticas pueden provenir de fuentes naturales o artificiales. La mayor fuente natural de emisión es la luz solar. 5.2 FUENTES DE EXPOSICIÓN A CAMPOS DE RADIOFRECUENCIA. Los campos de radiofrecuencia (RF) se utilizan a menudo en las comunicaciones modernas. Las fuentes más conocidas son los teléfonos móviles, los teléfonos inalámbricos, las redes locales inalámbricas y las torres de transmisión de radio. También se utilizan campos de radiofrecuencia, los escáneres médicos, los sistemas de radar y los hornos de microondas. Las redes inalámbricas se muestran en la Figura 5.4. Las radiofrecuencias van desde los 100 KHz a los 300 GHz. 64

72 V TELEFONÍA MÓVIL, ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS Y SALUD Figura 5. 4 Las Redes Inalámbricas locales generan campos de radio. Cuando se expone a campos de radiofrecuencia, el cuerpo absorbe una parte de su energía. No es fácil saber exactamente cuánta energía de radiofrecuencia absorbe cada día una persona, ya que el nivel de exposición depende de muchos factores, sobre todo de la distancia que la separa de las diversas fuentes y de la duración de la exposición. La intensidad de campo o la cantidad de energía que éste transmite disminuye rápidamente al aumentar la distancia, lo que significa que una persona puede absorber más energía de un dispositivo utilizado muy de cerca (un teléfono móvil, por ejemplo) que de una fuente más potente, como una torre de transmisión de radio que esté más lejos. La Unión Europea ha establecido unos límites de seguridad para la exposición a campos de radiofrecuencia. Respecto a los teléfonos móviles, estos límites se expresan en términos de la energía que absorbe la cabeza, la parte del cuerpo más expuesta durante el uso. Otros dispositivos inalámbricos utilizados de cerca, como las redes informáticas y los teléfonos inalámbricos, también generan ondas de radio, pero la intensidad de la exposición a estas fuentes suele ser menor que la de los teléfonos móviles. Las estaciones base de telefonía móvil y las torres de transmisión de radio son estructuras que actúan como soporte de las antenas transmisoras de señales de radio. Como la intensidad de campo disminuye rápidamente con la distancia, la mayoría de la gente está expuesta a sólo una fracción del límite máximo recomendado. Las personas que viven o trabajan cerca de torres de transmisión son las más expuestas, dado que es allí donde los campos son más fuertes. En medicina se utilizan campos de radiofrecuencia fuertes para calentar los tejidos corporales, a fin de calmar el dolor o destruir células cancerosas. Dichos campos se utilizan también para obtener imágenes del cerebro y otras partes del cuerpo por resonancia magnética (IRM). La exposición de los pacientes o del personal 65

73 V TELEFONÍA MÓVIL, ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS Y SALUD sanitario podría superar los límites de seguridad normales para la población general LOS TELÉFONOS MÓVILES Y LOS CAMPOS DE RADIOFRECUENCIA (RF) PUEDEN INDUCIR CÁNCER. En los últimos años se han destinado varios estudios a la investigación sobre la posibilidad de que los teléfonos móviles y los campos de radiofrecuencia (RF) en general pueden causar cáncer. Ciertos estudios epidemiológicos sobre los teléfonos móviles se han centrado en cánceres que se originan en la cabeza, en concreto los tumores cerebrales. Por lo general, en el desarrollo de este trabajo se han encontrado artículos donde se indica que el uso del teléfono móvil no aumenta el riesgo de sufrir cáncer, especialmente si se utiliza durante menos de diez años. En la Figura 5.5, se muestra como personas de todo el mundo hacen uso del teléfono celular. Los resultados de los estudios publicados en el marco del actual proyecto Interpone, que reúne datos de 13 países, que apoyan ese descubrimiento. Figura 5. 5 Más de Dos mil millones de personas en todo el mundo utilizan teléfonos móviles. Es necesario investigar más para establecer si existen riesgos relacionados con el uso prolongado de teléfonos móviles durante más de diez años. Los estudios realizados con animales para determinar si los campos de radiofrecuencia pueden inducir cáncer, aumentar los efectos de las sustancias cancerígenas o acelerar el desarrollo de tumores no obtuvo efectos, o bien éstos no se confirmaron al repetir los estudios. En estudios recientes se han utilizado fuerzas de campo superiores a las empleadas hasta ahora, sin ningún efecto adicional. 66

74 V TELEFONÍA MÓVIL, ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS Y SALUD En general, las investigaciones de laboratorio sobre cómo la energía de la radiofrecuencia afecta al crecimiento celular muestra pocos indicios de efectos sobre la salud cuando los niveles de exposición están por debajo de aquellos que provocan un efecto de recalentamiento. Algunos estudios sugieren posibles efectos en el ADN a niveles de exposición cercanos a los límites establecidos, pero los estudios no coinciden en muchos aspectos y aún no se conoce con seguridad la importancia de los efectos observados. Se han investigado distintos efectos biológicos en cultivos celulares, pero hasta el momento no se ha detectado ningún mecanismo que pudiera derivar en cáncer como consecuencia de campos de radiofrecuencia inferiores a los límites de seguridad recomendados para la exposición a los teléfonos móviles. 5.3 LOS EFECTOS QUE PRODUCEN LOS TELÉFONOS MÓVILES O LAS ESTACIONES BASE SOBRE LA SALUD. Ciertas personas atribuyen a los campos de radiofrecuencia (RF) dolor de cabeza, cansancio y mareos. Estos casos han suscitado inquietudes sobre si determinadas personas son más sensibles a los campos electromagnéticos. La información de la que se dispone actualmente sugiere que estos síntomas no están vinculados a la exposición a campos de radiofrecuencia, sino a un efecto nocivo, una reacción causada por la expectativa o la creencia de que algo es nocivo. Como los teléfonos móviles se utilizan cerca de la cabeza, existe la preocupación de que puedan afectar al cerebro. Existen indicios de que la exposición a la radiofrecuencia podría afectar a la actividad cerebral o el sueño. Sin embargo, no está claro hasta qué punto estos resultados son pertinentes para la salud y aún se desconoce su causa. Es necesario investigar más a fondo sobre estos efectos. La Figura 5.6, muestra una estación base de telefonía móvil. Figura 5. 6 Estación Base de Telefonía Móvil. 67

75 V TELEFONÍA MÓVIL, ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS Y SALUD Muchos estudios sobre el desarrollo y la reproducción de los animales han revelado que los campos de radiofrecuencia a niveles muy por encima de los límites de seguridad pueden causar malformaciones congénitas, cuando la exposición es lo bastante alta como para calentar el tejido de forma significativa, pero no a niveles de exposición más bajos. En los últimos estudios se han abordado los posibles efectos en el desarrollo de los animales antes del nacimiento y en la fertilidad de los varones que trabajan cerca de fuentes de campos de radiofrecuencia de alta intensidad. Sin embargo, no es posible extraer conclusiones a partir de estos estudios debido a las limitaciones metodológicas. Pocos estudios han abordado los posibles efectos de los teléfonos móviles en los niños, a pesar de que existe la preocupación de que pueden ser más vulnerables que los adultos, ya que su sistema nervioso está desarrollándose, su tejido cerebral es más conductor y su cabeza podría absorber más energía de los teléfonos móviles. Además, los niños que utilizan teléfonos móviles tendrán una mayor exposición a lo largo de su vida que las personas que empezaron a utilizar los móviles en la edad adulta LOS TELÉFONOS MÓVILES Y LOS CAMPOS DE RADIOFRECUENCIA. Se ha investigado mucho en los últimos años acerca de cómo los campos de radiofrecuencia, entre ellos los generados por los teléfonos móviles, podrían afectar la salud. Se han realizado estudios, tanto en laboratorios como en poblaciones humanas, sobre una serie de posibles efectos. En la Figura 5.7, se muestra como actualmente los niños usan los teléfonos celulares. Figura 5. 7 Los Efectos de los celulares sobre los niños. Los estudios indican que las personas que han utilizado teléfonos móviles durante diez años o menos no corren un mayor riesgo de sufrir tumores cerebrales u otros tipos de cáncer en la cabeza. Éste también parece ser el caso de las personas que han utilizado el teléfono móvil durante más de diez años, pero son pocas las personas que lo han utilizado durante más tiempo. 68

76 V TELEFONÍA MÓVIL, ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS Y SALUD Pocos estudios han analizado los posibles efectos sobre la salud de los niños, a pesar del aumento de la popularidad de los teléfonos móviles entre los jóvenes y de la preocupación de que los niños puedan ser más vulnerables debido a que su sistema nervioso se está desarrollando todavía CAMPOS DE FRECUENCIA INTERMEDIA COMO LOS DE LAS PANTALLAS DE ORDENADOR Y LOS DE LOS DISPOSITIVOS ANTIRROBO. En este estudio, intermedia se refiere a la frecuencia que va desde 300 Hz a 100 khz. Ésta es más baja que la radiofrecuencia y más alta que la frecuencia extremadamente baja. En los últimos años se han multiplicado las tecnologías que generan campos de frecuencia intermedia, como los dispositivos antirrobo, placas de inducción, pantallas de rayos catódicos y transmisores de radio. Los campos intermedios se utilizan también en dispositivos médicos y se generan en procesos industriales como la soldadura. La Figura 5.8, muestra una pantalla de rayos catódicos, se dice que estas generan campos de frecuencia intermedia. Figura 5. 8 Las pantallas de rayos catódicos generan campos de frecuencia intermedia. Los efectos biológicos conocidos del rango de frecuencia intermedia son estimulación nerviosa, en la parte inferior del rango, y calentamiento, en la parte superior. Se dispone de pocos datos sobre la exposición de personas a campos de frecuencia intermedia y sobre sus posibles efectos en la salud. Debido a que cada vez más trabajadores están expuestos a campos de frecuencia intermedia, es importante dar prioridad a la investigación sobre sus posibles efectos en la salud. 69

77 V TELEFONÍA MÓVIL, ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS Y SALUD CAMPOS DE FRECUENCIA EXTREMADAMENTE BAJA COMO LOS DE LAS LÍNEAS ELÉCTRICAS Y DE LOS ELECTRODOMÉSTICOS. Las frecuencias extremadamente bajas (ELF), son aquellas inferiores a los 300 Hz. Tales campos son, por ejemplo, los generados por la corriente alterna(ca), el tipo de electricidad que utilizan la mayoría de líneas eléctricas, cableado y electrodomésticos. Otras fuentes importantes de campos de ELF son los generadores de las centrales eléctricas, las máquinas de soldar, los calentadores de inducción así como los sistemas de trenes, tranvías y metros. En la Figura 5.9, se muestran las torres y líneas eléctricas de alta tensión. Figura 5. 9 Líneas eléctricas generan campos de frecuencia extremadamente baja (ELF). Los campos de ELF tienen componentes eléctricos y magnéticos. Los campos eléctricos de ELF son especialmente fuertes cerca de las líneas de alta tensión, y los campos magnéticos de ELF son particularmente fuertes cerca de los hornos de inducción y las máquinas de soldadura. En las zonas accesibles al público, la exposición a campos de frecuencia extremadamente baja está por debajo de los límites establecidos. Cuando una persona pasa directamente por debajo de una línea eléctrica de alta tensión, su nivel de exposición a tales campos es relativamente alto, aunque se mantiene dentro de los límites de seguridad. La exposición a las líneas eléctricas de baja tensión es mucho menor, y la de los cables enterrados prácticamente nula. En los hogares, la fuerza de los campos es máxima en las inmediaciones de electrodomésticos como las aspiradoras, mientras se están utilizando. Los trabajadores de la industria eléctrica y los soldadores pueden estar expuestos a altos niveles de campos electromagnéticos, por lo que se necesitan medidas de seguridad. También se utilizan campos de frecuencia extremadamente baja en medicina, como por ejemplo para estimular el crecimiento óseo, para tratar el dolor 70

78 V TELEFONÍA MÓVIL, ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS Y SALUD o para detectar el cáncer. Existen algunos indicios de que los campos magnéticos de ELF puedan causar cáncer en los seres humanos, pero no son ni mucho menos concluyentes. Se llegó a esta conclusión basándose en estudios que indican que los niños expuestos a campos magnéticos de ELF relativamente fuertes procedentes de líneas eléctricas (aunque sean muy por debajo de los límites de seguridad) corrían más riesgo de desarrollar leucemia que aquellos expuestos a campos más débiles. Estos resultados no han sido confirmados ni explicados mediante experimentos con animales o cultivos celulares. No se ha demostrado relación entre los campos de frecuencia extremadamente baja y los síntomas tales como fatiga, dolor de cabeza y problemas de concentración. Para otros posibles efectos es necesario que se realicen estudios de laboratorio específicos en cultivos celulares para examinar si los campos de frecuencia extremadamente baja actúan sobre los componentes celulares y de qué manera. En las últimas investigaciones se indica que es poco probable que otras enfermedades, como las cardiovasculares, estén relacionadas con campos de frecuencia extremadamente baja, pero es necesario realizar más estudios sobre cómo podrían afectar al cerebro y a la médula espinal CAMPOS MAGNÉTICOS ESTÁTICOS COMO LOS DE LOS SISTEMAS DE IMÁGENES MÉDICAS. Los campos magnéticos estáticos, como los que generan los imanes permanentes, no varían con el tiempo y, por lo tanto, no tienen frecuencia (0 Hz). Las actividades del hombre generan campos magnéticos estáticos en lugares donde se utiliza electricidad en forma de corriente continua (CC), por ejemplo en algunos sistemas ferroviarios y de metro, en la producción de aluminio y en la soldadura. En medicina, los escáneres de IRM (Imagen por Resonancia Magnética) utilizan campos magnéticos estáticos (ver Figura 5.10) para proporcionar imágenes tridimensionales del cerebro o de otras partes del cuerpo. En esta aplicación, el nivel de exposición puede superar el límite normal recomendado, tanto para el operario del escáner de IRM como para el paciente. 71

79 V TELEFONÍA MÓVIL, ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS Y SALUD Figura Escáner de resonancia magnética. No existen suficientes datos que permitan extraer conclusiones sobre los posibles efectos en la salud. Los campos magnéticos estáticos pueden afectar a las moléculas biológicas y los componentes celulares con propiedades magnéticas, como la hemoglobina, y a aquellos con propiedades eléctricas, como las células cerebrales. Los datos para la evaluación de riesgos de los campos magnéticos estáticos siguen siendo insuficientes, y los efectos de campos combinados, donde los campos estáticos interactúan con otros campos electromagnéticos, siguen siendo desconocidos. Numerosas tecnologías nuevas, como los equipos de IRM, utilizan combinaciones de diversos campos, por lo que este hecho debería ser prioritario en las investigaciones LOS EFECTOS MEDIOAMBIENTALES DE LOS CAMPOS ELECTROMAGNÉTICOS. Los estudios de campo realizados de forma individual sobre animales y especies de plantas que viven muy cerca de fuentes de campos electromagnéticos aportan información sobre posibles efectos en los ecosistemas. La Figura 5.11, muestra como las aves utilizan los campos magnéticos para orientarse cuando estas emigran a otro lugar. En el pasado, los estudios de campo se centraron principalmente en aves salvajes y en los posibles efectos en la reproducción y la orientación. A pesar de que recientemente se han publicado nuevos estudios, en general, la base de datos actual es insuficiente para alcanzar los objetivos de la evaluación de posibles riesgos debido a la exposición medioambiental a campos de radiofrecuencia, de frecuencia intermedia y de frecuencia extremadamente baja. 72

80 V TELEFONÍA MÓVIL, ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS Y SALUD Figura Las aves migratorias utilizan los campos magnéticos para orientarse. Varios estudios indican que la exposición de las aves salvajes a los campos de radiofrecuencia pueden, en ciertas circunstancias, provocar cambios, por ejemplo en el comportamiento, el éxito reproductivo o el crecimiento y el desarrollo. Sin embargo, los cambios observados no son constantes. Una explicación posible de los efectos observados es que los campos de radiofrecuencia estimulan a ciertas especies de aves e inhiben a otras, o afectan a los insectos de los que se alimentan. Otros factores, como la contaminación, también pueden influir. Los posibles efectos de los campos de frecuencia extremadamente baja en la reproducción se han estudiado en aves de rapiña que habitan cerca de líneas eléctricas aéreas, pero los resultados son muy diversos y no es posible extraer conclusiones claras. En un estudio de campo se observó una reducción de la actividad biológica en el terreno que rodeaba un cable de transmisión eléctrica enterrado, pero no se conoce con certeza la importancia medioambiental de este resultado. Los estudios sobre plantas han mostrado que los campos magnéticos ELF pueden fomentar el crecimiento de ciertas especies de plantas. 5.4 LOS CEM NO IONIZANTES EN TELEFONÍA MÓVIL. En la actualidad, la telefonía móvil Europea utiliza mayoritariamente señales de 900 MHz (sistemas analógicos) o de 900 y 1800 MHz (sistemas digitales, GSM), de amplitud modulada a 16 Hz y 217 Hz, generalmente. En estos rangos de frecuencia, las exposiciones recibidas por el público tienen dos fuentes fundamentales: las antenas de las estaciones base (BTS), situadas en azoteas (áreas urbanas) o sobre mástiles emplazados en promontorios (áreas rurales 73

81 V TELEFONÍA MÓVIL, ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS Y SALUD principalmente), y los propios teléfonos móviles, si la distancia que media entre la fuente y el sujeto es muy superior a la longitud de la onda (centímetro en el caso de las frecuencias de telefonía móvil) se dice que la exposición tiene lugar en campo lejano y su caracterización es relativamente sencilla mediante el empleo de unidades como la densidad de potencia y como la radiación en (W/m²). En el caso de las exposiciones de las personas que se encuentran en las proximidades (decenas de metros, como mínimo) de antenas fijas. Por el contrario, en el caso del teléfono, la exposición tiene lugar en campo próximo y su caracterización es mucho más compleja, siendo necesario acudir a estimaciones de la tasa de absorción especifica o SAR (en W/kg de tejidos) en las que intervienen parámetros como las dimensiones y morfología del cuerpo expuesto y las características eléctricas de los distintos tejidos que lo compone LA EXPOSICIÓN A RF CERCA DE ANTENAS FIJAS. Las antenas de una estación dan servicio a un número ilimitado de teléfonos presentes en un momento dado dentro del área de acción, o célula, de la estación. Esta área de acción puede alcanzar distancias de varios kilómetros (macrocélulas) en medios rurales, o reducirse a radios de metros (microcélulas) en espacios urbanos, donde la estación debe de dar servicios simultáneos a unos números de teléfonos. Un incremento en el número de usuarios en zona determinada hará necesaria la instalación de un mayor número de antenas. Cuando alguien envía una llamada a nuestro teléfono móvil, la estación BTS en cuyas células nos encontramos nos localiza y comienza a actuar como receptor y revisor de las señales RF correspondiente a la comunicación de doble vía que deseamos mantener. Si nos encontramos en movimiento y nos desplazamos en un movimiento adyacente, la nueva BTS se hará cargo inmediatamente de la comunicación. Tales tragedias además de ser fundamentales para mantener la continuidad y la calidad de la comunicación sin restringir la libertad de movimiento del usuario, permiten una máxima economía en la potencia de los emisores EXPOSIÓN A CORTA DISTANCIA. En la Figura 5.12, se muestran los niveles teóricos de emisor de una antena de una BTS típica, operando a su máxima potencia: 300 W. Como puede observarse, a 2 metros de la antena en el plano horizontal (H) podrían registrarse densidades de potencia de hasta 0,1 mw/cm², mientras a distancias superiores a 30 metros el valor se reducirá a 0,003 mw/cm². En la vertical de la antena (V) los valores son mucho más bajos debido al estrecho del haz. 74

82 V TELEFONÍA MÓVIL, ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS Y SALUD Figura Niveles teóricos de emisión de una antena sectorial para una potencia de 300W. Estos cálculos han sido confirmados experimentalmente exponiendo modelos humanos (phantoms o maniquíes), confeccionados con materiales que reproducen las características eléctricas de los tejidos internos y externos, a las emisiones (frecuencias de 935 MHz, potencia de 40 W rms) de una antena típica de estaciones urbanas. Los resultados revelaron que los límites marcados por ICNIRP y CUE solo se extendieron cuando la distancia entre la antena y el modelo era inferior o igual a 65 cm ÍNDICES DE EXPOSICIÓN A MAYORES DISTANCIAS. La exposición depende, entre otros factores, del número y características de las antenas, de su potencia de emisión, de la presencia de superficie que puedan alterar las señales, de la distancia (en el plano horizontal) en medio entre la estación y el punto a estudiar y de la diferencia de altura (en el plano vertical) entre el punto y las antenas. La Figura 5.13, se basa en datos publicados por la British Medical Asociation (2001), y presenta las densidades de potencias a que se verían expuestos sujetos situados a diferentes distancias de una antena GSM emitiendo a 300 MHz y ubicada en el mástil, a 15 metros de altura sobre el suelo. El eje central del haz principal de la emisión (apertura aproximada 6) incidiría sobre el suelo a una distancia del mástil aproximadamente 200 m. los valores son válidos para situaciones en las que el haz alcanzaría directamente a los sujetos, sin haber sufrido perturbaciones causada por la presencia de cuerpos entre la fuente y el punto de incidencia. Como puede observarse, los mayores índices de 75

83 V TELEFONÍA MÓVIL, ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS Y SALUD exposición se registran a distancias próximas a los 200 m (1 mw/cm²). - 3 Figura Niveles de exposición (área roja de los histogramas antropomorfos) en función de la distancia a una antena GSM 900 típica. Por otra parte, mediciones reales llevadas a cabo en viviendas próximas a las antenas han promocionado valores significativamente más bajos que los calculados para señales impertubadas. Ellos se deben a dos causas personales, en primer lugar la potencia nominal de 300 W, empleada arriba a efectos de cálculos, no coinciden con la potencia real de emisión, que no suele superar valores de 50 W en medios urbanos. En segundo lugar, los materiales con que están construidos y los tejados y muros de los edificios (tejas asfálticas, tejas, ladrillos) pueden adsorber o reflejar una parte sustancial de la radiación electromagnética. La Figura 5.14, resume el resultado de mediciones realizadas en las proximidades de 200 estaciones base de telefonía móvil. El gráfico muestra el número (porcentajes) de estaciones en las que se registraron valores (densidades de potencia) máximos que calan dentro de los rangos indicados al pie de cada barra. Los datos revelan que solo en un porcentaje inferior al 5% de las estaciones (8/200) se registraron densidades máximas superiores a 10-4 mw/cm²; la mayoría de los valores (76%) eran inferiores a 10-5 mw/cm². 76

84 V TELEFONÍA MÓVIL, ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS Y SALUD Figura Resultados de las dimensiones en las proximidades de 200 estaciones base. A partir de Neubauer (2000). A la hora de evaluar, en función de la distancia a las antenas, el cumplimiento de las restricciones a la exposición establecida por la recomendación europea y por el real decreto 1066/2001, los anteriores valores deben ser comparados con los contenidos en la Tabla 6 del presente capítulo, sobre niveles de referencia ICNIRP-CUE; 0,45 Y 0,90 mw/cm² para referencias de 900 y 1800 MHz, respectivamente. De esta comparación, y de los datos experimentales de Cooper y Col. (2000) descritos arriba, se desprenden: 1) que en la base de los mástiles de las estaciones, y en las viviendas situadas debajo de estas, los niveles de exposición son mínimos, 2) que en la horizontal de las antenas, los niveles máximos recomendados sólo se superan a distancias muy cortas (desde unos centímetros a unos pocos metros, dependiendo de las características de la estación BTS). Tomando en consideración lo anterior, debemos concluir que regulaciones como la propuesta por algunas autoridades locales en Italia, que conlleven la imposición de respetar distancias mínimas de hasta 1000 m entre una estación base y la vivienda más próxima, carece del respaldo de la evidencia científica. De hecho, tal tipo de estrategia parece contraproducente, ya que, además de comprometer o limitar el servicio telefónico al usuario, obligaría a emplear unas potencias de emisión muy elevadas que supondrían un incremento de los niveles de exposición para personas que permanecerán en exteriores cercanos a las estaciones. 77

85 V TELEFONÍA MÓVIL, ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS Y SALUD 5.5 LA EXPOSICIÓN EN USUARIOS DE TELÉFONOS MÓVILES. La exposición del usuario de un terminal de telefonía móvil tiene lugar en el campo próximo, zona en la cual los componentes eléctricos y magnéticos de la señal se distribuyen heterogéneamente, y sus interrelaciones son complejas. Las características de este tipo de exposición son difíciles de definir, ya que no es posible acudir para ellos a cálculos simples basados en mediciones de intensidades de campo eléctrico o magnético tomadas en el aire, a diferentes distancias del aparato. Si se asume que la cantidad de energía absorbida por un sistema vivo seria el factor predominante en la inducción de respuesta biológicas en dicho sistema, se llega a la conclusión que la mejor valoración de los posibles efectos de una exposición determinada vendría dada por la tasa de absorción especifica (SAR) de la radiación. La SAR ha de calcularse; no puede medirse directamente, ya que depende, entre otros factores, de las características eléctricas de los distintos tejidos que componen el organismo expuesto, o de presencia de objetos metálicos o superficie reflectantes en las proximidades. Además, en las condiciones de exposición a las emisiones de los teléfonos, intervienen características propias del terminal (potencia de emisión, morfología y dimensiones, ángulos y superficie de apoyo en el rostro, tipo y propiedades de su antena) así como características de la comunicación (calidad de la cobertura durante la conversación). En estas condiciones, para la estimación de la SAR se utilizan dos estrategias complementarias entre sí. En la primera se utiliza un modelo o phantom de cabeza humana construido con materiales de características eléctricas similares al de los tejidos correspondientes. En su interior se inserta una sonda que permite registrar valores de campos eléctricos en distintos puntos y a diferentes profundidades del modelo cuando se aplica a este un terminal en funcionamiento. Una segunda estrategia consiste en la realización de simulaciones mediante ordenador. Para ello, conociendo las características dieléctricas de los distintos tejidos expuestos (piel, grasas, músculos, cartílago, hueso, meninges, tejido nervioso, líquido cefalorraquídeo) y utilizando imágenes digitalizadas del cerebro, se asigna a los tejidos de la imagen los valores correspondientes y se simula mediante ordenador la respuesta de esos tejidos a los CEM, también simulados, del teléfono. Los resultados obtenidos mediante ambas estrategias son coherentes y complementarios. Como muestra la Figura 5.15 y en la Tabla 7, las mayores SAR se registran en el pabellón auditivo y de sus inmediaciones, decreciendo estos valores significativamente con la distancia a la antena. Así, para un teléfono emitiendo a su máxima potencia (media =0.25 W), el valor máximo de SAR registrado para la piel es de 1.2 W por Kg de tejido expuesto (valor promediado para 10 gramos de tejido). En regiones del cerebro próximas al punto donde se 78

86 V TELEFONÍA MÓVIL, ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS Y SALUD sitúa la antena del teléfono, se han calculado SAR máximas de hasta 0.5 W/kg. Sin embargo, dado que la densidad de los campos decae significativamente con la distancia, se calcula que la mayor parte del cerebro recibe SAR promedio inferiores a 1.0 µw/kg. Figura Modelo de cabeza humana. Si estos valores son comparados con los correspondientes a las restricciones básicas en la recomendación europea (2.0 W/kg para cabeza y tronco, Tabla 7) habría que concluir que la energía absorbida por órganos como el odio interno, el ojo o el cerebro, es muy débil y no representan riesgos para la salud del usuario. TEJIDO SAR máximo (W/Kg) Potencia Emisión: 250 mw Piel 1,2 Músculo 1,1 Hueso 0,9 Líquido céfalo-raquídeo 0,5 Ojo 0,0 T. Nervioso 0,5 Tabla 7.- Valores SAR en un modelo de cabeza humana. En cualquier caso, se calcula que bajo las peores condiciones de empleo y con terminales analógicas de alta potencia de emisión podrían darse, en zona intracraneales inmediatas a la antena del teléfono, microincremento de 79

87 V TELEFONÍA MÓVIL, ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS Y SALUD temperatura inferior o igual a 0.11 ºC. Sin embargo, en condiciones reales y teniendo en cuenta que el cerebro. Por sus requerimientos energéticos y su necesidad de equilibrio térmico, está muy fuertemente vascularizado, se admite que los hipotéticos microincrementos de temperatura son disipados inmediatamente por la sangre circulante y, en consecuencia no cabe escapar efectos duraderos derivados de la exposición LA REGULACIÓN EUROPEA PARA LA PROTECCIÓN ANTE EMPLEADOS EN RADIOCOMUNICACIONES. Identificada en la necesidad de establecer criterios adecuados de seguridad ante exposiciones a los CEM no ionizantes, la ICNIRP elaboro de un paquete de normas para la protección de los ciudadanos ante dichas exposiciones. El consejo de ministros de sanidad de la Unión Europea, basándose en los criterios y conclusiones de ICNIRP elaboró una recomendación para la protección del público en general ante eventuales efectos nocivos de la exposición a campos electromagnéticos en el espectro 0 Hz 300 GHz. España, igual que la mayor parte de los países europeos, firmo la recomendación. El grupo de expertos de la ICNIRP llevo a cabo un estudio exhaustivo de la literatura científica y realizo una evaluación de la credibilidad de los datos públicos. En esta evaluación sólo se tuvieron en cuenta aquellos efectos que los citados expertos calificaron como bien establecidos. Concretamente, la potencial de inducciones de enfermedades (determinados tipos de cáncer, principales) por exposición crónica a CEM no fue considerar bien establecida y, por tanto, los limites ICNIRP están basados en efectos inmediatos sobre la salud. Efectos que en el caso de los CEM en el rango que nos ocupaba (RF-MW) consistirían en incrementos de temperaturas de los tejidos causados por absorción de energía durante la exposición. De hecho, la evidencia experimental indica que exposiciones de 30 minutos a CEM con SAR entre 1 a 4 W/kg puede provocar en humanos en reposo incrementos de temperatura iguales o inferiores a 1 ºC. los estudios experimentales han mostrado indicios de la existencia umbral en el mismo rango de SAR para respuestas conductuales a mamíferos de laboratorio.la exposición de SAR más intensos puede recuperar la capacidad termorreguladora de los sujetos y provocar niveles peligrosos de hipertermia. Un número importante de trabajo sobre roedores ha puesto de manifiesto el amplio rango de daño tisular provocado por incrementos de temperatura de 1 2 ºC en todo el cuerpo o en diferentes órganos o miembros. La sensibilidad específica de cada uno de los distintos tejidos del cuerpo varía enormemente, pero el umbral para efectos irreversibles, 80

88 V TELEFONÍA MÓVIL, ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS Y SALUD incluso en los tejidos más sensibles, está por encima de los 4 W/kg. Estos datos constituyen la base sobre la que ICNIRP ha establecido el nivel de los 0,08 W/kg como límite de seguridad recomendado para exposiciones de cuerpo entero a las que pudiera verse sometido el público en general (Tabla 7). Y dado que los estudios experimentales ni la epidemiologia han aportado pruebas firmes de una asociación significativa entre efectos nocivos para la salud y exposiciones crónicas a CEM en el espectro de radiofrecuencias, ICNIRP, CUE y otros comités de expertos independientes entienden que los datos disponibles no justifican el establecimiento de restricciones más severas para exposiciones prolongadas. Es necesario, no obstante señalar que existen evidencia experimental de que puede darse respuestas biológicas en algunos sistemas expuestos a SAR inferiores a los citados 4 W/kg. Así mismo, Wang y Lai (2000) han indicado que ratas expuestas a RF pulsadas (SAR = 1,2 W/kg) durante 1 h puede ver mermada su memoria a largo plazo. Aunque estos datos experimentales no constituyen en absolutos una prueba de potenciales efectos nocivos sobre la salud humana de las citadas exposiciones, algunos expertos han visto en ellos una base suficiente para objetar la validez de las actuales regulaciones basadas en criterios térmicos LOS SUPUESTOS EFECTOS NO TÉRMICOS DE LAS RF-MW DE USO EN TELEFONÍA MÓVIL: SUS IMPLICACIONES EN MATERIAS DE SALUD. En su conjunto, la información contenida en los apartados anteriores revela que las potencias de la RF-MW a que está expuesto el público en general como consecuencia del funcionamiento de equipo de telefonía móvil, se encuentran por debajo de los máximos recomendados por ICNIRP y CUE. Dado que tales recomendaciones proporcionan un elevado nivel de seguridad ante posibles efectos térmicos, no cabe esperar daños inesperados por incrementos de la temperatura en tejidos u órganos de sujetos expuestos, en condiciones normales, a señales de telefonía móvil. Sin embargo, como se dijo más arriba, la existencia de evidencia experimental sobre posibles bioefectos de origen atérmico a llevado a algunos expertos a cuestionar la validez de las regulaciones basadas exclusivamente en criterios térmicos. Eso, a pesar de los que no existen hasta el presente un modelo que explique de forma eficaz el mecanismo de las presuntas respuestas a RF-MW no delegadas a los incrementos de temperatura. 81

89 V TELEFONÍA MÓVIL, ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS Y SALUD CARCINOGÉNESIS: EVIDENCIA EXPERIMENTAL Y DATOS EPIDEMIOLÓGICOS. Al igual que ha ocurrido durante los últimos 20 años para los CEM de frecuencias extremadamente bajas, la principal área de interés sobre los posibles bioefectos de las señales de telefonía ha sido, tanto como para el público como para los investigadores, la eventual influencia en procesos cancerígenos. Clásicamente estos tipos de procesos se han considerado dividido en varias etapas consecutivas: la iniciación, durante la cual un agente cancerígeno (iniciador) físico o químico provoca un daño a nivel molecular en el material genético celular, si ese daño no fuese neutralizado a través de los mecanismos de división anormal; esto sucede en la denominada fase de promoción. Los agentes capaces de acelerar o favorecer este proceso se denominan promotores. El desarrollo subsiguiente del cáncer tiene lugar en la fase de progresión, con formación y diseminación de metástasis la cual también debe verse influida por agente exo ó endobioticos EVIDENCIA EXPERIMENTAL EN ANIMALES. Según quedo establecido en apartados anteriores, los CEM no ionizantes, espectro al que pertenecen las RF-MW de telefonía móvil, carecen de la energía necesaria para provocar roturas en la molécula de ADN. Se admite, en consecuencia, que estos campos no podrían actuar como iniciadores. Por este motivo las investigaciones se han dirigido preferentemente a estudiar las posibles influencias de estas señales en los procesos de promoción o progresión tumoral. Para ellos se han empleado generalmente animales pretratados con agentes de iniciadores, o especímenes modificados genéticamente para favorecer el inicio del proceso. Tomados en su conjunto, los resultados obtenidos de estudios en animales expuestos a CEM de telefonía móvil no han proporcionado respuestas definitivas sobre los posibles efectos de estas señales en la promoción o progresión tumoral. Repacholi y colaboradores (1997) emplearon ratones transgénicos, con modificaciones genéticas que les hacían proclives al desarrollo de linfomas. Los animales fueron expuestos intermitentemente (1h/día) durante 18 meses, a RF intensas de señal modulada, imitando las características de las ondas típicas de telefonía móvil. Al final de estudio se encontró un incremento modesto, pero estadísticamente significativo, en la frecuencia de linfomas en la muestra experta a RF. No se encontraron cambios en la frecuencia de ortos tipos de canceres. Este trabajo, a pesar de sus potenciales repercusiones, todavía no ha sido replicado 82

90 V TELEFONÍA MÓVIL, ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS Y SALUD independientemente, por lo que no es posible valorar en términos de salud humana la relevancia de los datos descritos. Más recientemente, Adey y Col ( ) han estudiado la incidencia de canceres de sistema nervioso, espontáneos o inducidos químicamente, en ratas expuestas a señales de telefonía móvil durante dos años a partir de los 19 días de gestación. Se emplearon señales de 836,55 MHz pulsadas o moduladas en amplitud, con SAR que simulaban los registros en el cerebro humano durante el uso de un teléfono móvil. Ninguna de las condiciones de exposición empleadas provocó incrementos en la incidencia de canceres, ya fueran espontáneos o inducidos. En los animales expuestos a la señal pulsada se registró una tendencia a la reducción de la incidencia de los dos tipos de canceres, cuando se compararon con animales no expuestos o expuestos a la señal no pulsadas. Este último dato, que los autores achacan a la diferencia a los dos tipos de señales empleadas, es de difícil interpretación EPIDEMIOLOGIA DE DISTINTOS TIPOS DE CÁNCER ENTRE USUARIOS DE TELEFONÍA MÓVILES. En los últimos años se han publicado varios trabajos que estudiaban posibles incrementos de riesgos de desarrollar tumores cerebrales entre los usuarios de teléfonos móviles. En general, estos trabajos concluyen que los datos no muestran correlación entre el uso de los teléfonos y el desarrollo de los citados canceres. Sin embargo, los autores de los estudios coinciden en señalar que sus conclusiones son parciales y que es necesario ampliar el conocimiento en la materia. Entre las limitaciones de estos trabajos se han citado el tamaño relativamente pequeños de las muestras, posibles sesgos en la selección de los sujetos, el periodo relativamente corto del uso del teléfono entre los individuos seleccionados (menos de 5 años en promedio) y el hecho de que la mayoría de los sujetos no hicieron un uso exhaustivo (en frecuencia y duración de las llamadas) de sus teléfonos. Durante la redacción del presente texto (Julio del 2001), un equipo sueco presento en un congreso internacional el resumen de un trabajo realizado sobre 1617 usuarios de teléfonos móviles diagnosticados de tumores cerebrales. Los resultados, que fueron objeto de gran interés en la persona no especializada, muestran que los usuarios de teléfono analógico (modelos antiguos, MHz) presentaban tumores con un frecuencia 1,26 (odds ratio) veces mayor que los no usuarios de dichos modelos. La mayor incidencia se daba para sujetos con más de 10 años de uso de teléfono y para neuronas de nervio acústico (tumores 83

91 V TELEFONÍA MÓVIL, ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS Y SALUD benignos) localizado en la región temporal del mismo lado del cerebro en el que se usaba el teléfono. No se encontró ninguna tendencia similar en usuarios de teléfonos digitales o inalámbricos. La potencial relevancia de estos resultados es difícil de evaluar en el presente debido a la concurrencia de las siguientes circunstancias: 1) aunque la muestra poblacional es relativamente amplia, la potencia estadística de los datos es pobre, 2) el trabajo no ha sido publicado en forma de artículo completo para revista especializada, sino como un resumen de menos de una página; en estas condiciones no es posible valorar adecuada la metodología empleada y el enlace real de los resultados, y 3)estudios similares realizados en Estados Unidos y en Dinamarca no observaron el citado tipo de asociación. De otro estudio ha relevado un incremente significativo de melanoma uveal (cáncer de ojos) entre usuarios frecuentes de teléfonos móviles y walkietalkies. Los autores especulan sobre la posibilidad de que la suma de daños producidos por micro incrementos de temperatura debido a la exposición de RF-MW (la escasa vascularización del ojo no permitiría una disipación eficaz de la temperatura) podría ser un factor de riesgos en la etiología de los canceres estudiados. Sin embargo, los mismos autores advierten que los resultados no deben ser interpretados como una evidencia clara en un efecto real. De hecho, el estudio ha sido fuertemente criticado por potenciales sesgos en la selección de los datos y por la usencia de control de factores de confusión importantes EPIDEMIOLOGÍA DEL CÁNCER ENTRE POBLACIONES QUE HABITAN ENTRE LAS PROXIMIDADES DE ANTENAS EMISORAS DE RADIO, TELEVISIÓN Y TELEFONÍA MÓVIL. Moulder y colaboradores (1999) llevaron a cabo una revisión de los estudios experimentales y epidemiologia más relevantes en años anteriores. Los autores afirman: los estudios epidemiologia sobre radiaciones RF no sugieren una asociación causal entre el cáncer y la exposición a las RF, pero los estudios son escasos y todos ellos presentan deficiencia en la cuantificación de la exposición. Blettner y Schlenhofer (1999) y Blettner y Berg (2000) llegaron a conclusiones similares después de revisar la epidemiologia de leucemia, tumores cerebrales y cáncer de pulmón en exposiciones ocupacionales de radio, televisión, telefonía móvil y microondas. Estos autores encuentran que los riesgos relativos obtenidos son inconsistentes y no significativos, e indican que en la mayoría de los trabajos revisados no se incluyeron factores de confusión ni análisis de relación dosis de respuesta. 84

92 V TELEFONÍA MÓVIL, ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS Y SALUD 5.6 POTENCIALES EFECTOS FISIOPATOLOGICOS: ESTUDIOS EXPERIMENTALES EN VOLUNTARIOS HUMANOS EFECTOS SOBRE LA PRESIÓN ARTERIAL. En 1998, Braune y col. Publicaron un estudios que mostraba que las señales de teléfonos digitales GSM podían incrementar significativamente la presión sanguínea de voluntarios saludables. El trabajo tuvo un extraordinario impacto en los medios de comunicación. Un estudio posterior del sino equipo repitió el experimento con una muestra mayor de sujetos. Los nuevos resultados, que se espera sean publicados en 2002, confirman los cambios en la presión sanguínea de los voluntarios durante la explosión. Sin embargo, el efecto parece ser debido al cambio de posición de los sujetos durante la aplicación del teléfono, y no al estimulo electromagnético INTERACCIONES CON PROCESOS QUE INTERVIENEN EN LA ELECTROGÉNESIS CEREBRAL. La mayoría de los estudios realizados hasta la fecha se han llevado a cabo sobre sujetos jóvenes, saludables, generalmente varones, expuestos a señales RF y de telefonía móvil durante periodos cortos de tiempo (horas) en ambientes controlados. Dado que la energía emitida por el terminal es absorbida en parte por el oido y por áreas del cerebro próximas a la antena, la mayor parte de los estudios realizados sobre voluntarios han explorado la actividad electroencefalografía como posible traductora de potenciales cambios en el funcionamiento de estos sistemas. Los resultados han mostrado respuestas relativamente inconsistentes y difíciles de interpretar desde el punto de vista de eventuales efectos sobre la salud. De hecho, se han reportado posibles respuestas no térmicas, agudas e irreversibles en sujetos expuestos (Thuroczy et al., 1998; Urban et al., 1998: Wagner y col., 1998; Borbely y col., 1999; Preece y col., 1999; Krause et al., 2000; Jech y col., 2001). Dichas respuestas incluyen: incrementos de la actividad electroencefalografía en frecuencias lentas, cambios ligeros en potenciales evocados auditivos o visuales, cambios en la duración de diversas fases del sueño (en sujetos expuestos mientras dormían), o mayor velocidad de respuesta en test. Sin embargo, esos efectos, por su naturaleza y su condición transitoria, han sido interpretados como indicios de respuestas biológicas ante una excitación eléctrica, más que efectos nocivos capaces de provocar daños permanentes en la salud de usuario. En un estudio reciente (Huber y Col., 2000), los voluntarios fueron sometidos a señales emitidas por una antena experimental, diseñada de forma que permitía exponer regiones internas del cerebro de los sujetos, como el tálamo, a potenciales altos. Los resultados mostraron cambios en el electroencefalograma durante el sueño de voluntarios 85

93 V TELEFONÍA MÓVIL, ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS Y SALUD que habían sido expuestos durante los 30 minutos previos a acostarse. Se trata, pues, del primer resultado en el que la respuesta inducida no es reversible inmediatamente después de retirar el estimulo. A pesar de su interés demostrativo de un efecto no térmico no ofrece conclusiones aplicadas al uso de los teléfonos móviles, ya que los SAR alcanzados experimentalmente en el tálamo son hasta 100 veces mayores que los registrados durante el empleo de dichos teléfonos EFECTOS NEUROENDOCRINOS. Otros estudios, realizados también sobre voluntarios, han investigado la respuesta endocrina a exposiciones prolongadas (por ejemplo: 2 h/día, 5 días/semana, 4 semanas) a emisiones de teléfonos con una potencia de pico alta (2W). No se encontraron alteraciones en los niveles de sangre de siete hormonas anterohipofisarias estudiadas: FSH, LH, TSH, ACTH, GH, prolactina y melatonina. Tampoco se detectaron modificaciones en el ciclo circadiano de síntesis de melatonina en los sujetos expuestos (de Seze y col., 1998; 1999). Sin embargo, si se observaron indicios de cambios, siempre dentro del rango fisiológico, en voluntarios en los que se habían inducido químicamente un desequilibrio ligero de la actividad sintetizadora de hormonas hipofisarias (Miro, 2001). Estas últimas observaciones son preliminares y no han sido validadas mediante replicación EFECTOS NEUROLÓGICOS O PSICOSOCIALES DIFÍCILES DE OBJETIVAR: ESTUDIOS BASADOS EN ENCUESTAS Y ESTUDIOS EXPERIMENTALES EN HUMANOS. Se ha sugerido que el uso prolongado y frecuente del teléfono móvil podría provocar dolores de cabeza (Frey, 1998). Así, diversos estudios basados en encuestas realizadas entre usuarios de teléfonos móviles han indicado que dentro del grupo de sujetos que hacia un uso frecuente y prolongado de estos sistemas (1 hora más al día) existía una mayor tendencia a declararse aquejados de molestias menores, incluyendo dolor de cabeza, fatiga y sensación de calor en la piel próxima al teléfono, con más frecuencia que entre los usuarios de teléfonos convencionales (Hocking, 1998a; 1998b; Mild y col., 1998). En la mayoría de los casos, los sujetos no habían consultado a su médico sobre las citadas dolencias, por lo que estas no habían sido diagnosticadas. En su conjunto, estos resultados no se consideran concluyentes debido a diversas limitaciones metodológicas y a potenciales diferencias entre las muestras comparadas. De hecho, algunos estudios realizados entre voluntarios hipersensibles, que declaraban sentir dolor de cabeza, ansiedad y otros síntomas inespecíficos mientras usaban su teléfono 86

94 V TELEFONÍA MÓVIL, ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS Y SALUD móvil, han revelado que cuando el teléfono se empleaba en condiciones controladas y bajo la supervisión de los investigadores, los síntomas referidos no se presentaron (Hietanien y Hamalainen, 2000). Resultados similares se han encontrado entre sujetos que se definían como hipersensibles a CEM de otras fuentes (Anderson y col., 1996; Eriksson y col., 1997; Flodin y col., 2000; Lyskov y col., 2001). Por otra parte, los medios de comunicación nos tienen al corriente de la existencia de ciudadanos que afirman sentirse aquejados de problemas de insomnio, depresión, fatiga emplazadas cerca de sus domicilios. Hasta la fecha, no existen datos sobre el número de sujetos afectados por este problema o sobre las posibles características comunes entre ellos. Sin, embargo, si pudiéramos hacer una extrapolación a partir de las consultas recibidas en nuestro servicio, concluiríamos que en su mayoría estos afectados son personas maduras (45-70 años) que no han acudido al médico para obtener un diagnostico preciso o un tratamiento a las molestias referidas. El nivel de alarma que mostraban muchos de los ciudadanos que nos consultaron estaba basado, según ellos mismos referían, en informaciones recibidas a través de medios no especializados. Dichas alarmas eran algunos casos tan elevadas que pudiera justificar por si misma parte de las dolencias que aquejaban a estas personas. Es necesario señalar que no existe hasta hoy evidencia epidemiológica o experimental que correlacione la exposición a CEM tan débiles como los registrados en las proximidades de las antenas con la inducción de los sistemas descritos. En consecuencia, a falta de datos más completos y debido a factores de confesión no controlables, no es posible establecer a partir de estas consultas una relación causal entre las presuntas exposiciones y la sintomatología referida. Esto no equivale a decir que los problemas que afectan a estos ciudadanos son ficticios. Al contrario, perece claro que los síntomas son reales y, ya sean originados por una alegada e inexplicada hipersensibilidad a los CEM, y debido a factores psico-sociales de naturaleza más o menos presumibles, estas personas no deben quedar desatendidas y el problema ha de ser estudiado en detalle. 87

95 CAPÍTULO VI NORMATIVIDAD Y RECOMENDACIONES PARA PROTECCIÓN DE CEM

96 VI NORMATIVIDAD Y RECOMENDACIONES PARA PROTECCIÓN DE CEM 6.1 NORMATIVIDAD PARA LA PROTECCIÓN DE LA SALUD En la normativa actual cabe distinguir dos tipos de límites referentes a los campos electromagnéticos. Por un lado se limita la potencia máxima de una estación base de telefonía móvil y por otro los campos electromagnéticos máximos a los que se puede exponer una persona. La administración es la garantía de que se tomen las medidas necesarias para que no exista riesgo para la salud humana. Así, en el caso de la potencia máxima de emisión existe una normativa a nivel nacional (BOE, 231, DEL 27/09/1994, Orden del 26/09/1994.) que establece los límites máximos para la potencia emitida en cada banda de frecuencia. La potencia radiada (PARA) máxima permitida para una estación base de telefonía móvil es de 300 W (la potencia radiada aparente tiene en cuenta la potencia de emisión y la ganancia de antena). Estos valores son muy pequeños si se comparan con los 600 w que suelen tener los hornos de microondas, los w de una estación emisora de TV, o los w de una emisora de radiodifusión Los límites de exposición de las personas a los campos electromagnéticos han sido estudiados y establecidos internacionalmente con el fin de fijar criterios comunes para todos los países. Las organizaciones de referencia son: Comisión Internacional de Protección Frente a Radiaciones No-Ionizantes (ICNIRP). Organismo científico independiente y de referencia mundial en la materia. Sus recomendaciones, según la Organización Mundial de la Salud (OMS), ofrecen protección, con amplios márgenes de seguridad, contra todos los peligros identificados debido a emisiones radioeléctricas. Aceptadas internacionalmente, sus recomendaciones se aplican, al menos en: España, Reino Unido, Irlanda, Alemania, Francia, Austria, Finlandia, Suecia, Turquía, Nueva Zelanda, Australia, Canadá. Propone límites más restrictivos que las normas americanas ANSI IEEE. Comité Europeo de Normalización electrotécnica (CENELEC). Es la referencia Europea en la materia. Recomienda los mismos límites que el ICNIRP. 89

97 VI NORMATIVIDAD Y RECOMENDACIONES PARA PROTECCIÓN DE CEM Organización Mundial de la Salud (OMS). recomienda adhesión estricta a las recomendaciones internacionales (ICNIRP), sin incorporar arbitrariamente factores de seguridad adicionales a los límites establecidos. En respuesta a la preocupación del público, la OMS ha propuesto un código para la comunicación del riesgo y está elaborando una propuesta de medidas preventivas de carácter voluntario. Consejo de la Unión Europea Recomendación 1999/519/CE, de 12 de Julio de 1999, Relativa a la Exposición del Público en general a Campos Electromagnéticos (0 Hz 300 GHz): Recoge límites de exposición recomendados por la ICNIRP y el CENELEC. Los límites que recomienda son los que establece la legislación española (real decreto 1066/2001), de 28 de Septiembre. Es un elemento fundamental para la armonización Europea. Administración Española Ministerio de Ciencia y Tecnología. Real derecho 1066/2001, de 28 de septiembre por el que se aprueba el reglamento que establece condiciones de protecciones del dominio público radioeléctrico, restricciones a las emisiones radioeléctricas y medidas de protección sanitaria frente a emisiones radioeléctricas. El Real decreto fija los limites de exposición de las personas a emisiones radioeléctricas de telecomunicaciones. Establece el marco jurídico completo para dar respuestas a la preocupación social cumpliendo el mandato de la Ley 11/98, general de telecomunicaciones. Afianza la sociedad de la información y el conocimiento al definir un marco jurídico a nivel nacional que permite la implantación de servicios con garantías para los ciudadanos. Fue elaborado conjuntamente por los Misterios de sanidad y consumo y de Ciencia y Tecnología. Fue sometido a consulta pública y contó con el informe favorable del consejo Asesor de las telecomunicaciones y de sociedad de la información (Febrero 2001) en el que están representados: Comunidades Autónomas, Municipios y provincias. Asociaciones de consumidores y Usuarios. Sindicatos. Fabricantes y Operadores. Colegios profesionales. 90

98 VI NORMATIVIDAD Y RECOMENDACIONES PARA PROTECCIÓN DE CEM Comisión del mercado de las telecomunicaciones. Establece valores de protección acordes con: Recomendación de las OMS e INCIRP. Recomendación 1999/519/CE consejo de la Unión Europea. Recomendaciones de las autoridades sanitarias españolas y de otros países europeos, como Francia o Reino Unido. En la Tabla 8, se relacionan los límites establecidos por los organismos Internacionales y nacionales aplicados a las bandas de frecuencia utilizadas por la telefonía móvil. ORGANISMO LIMITE (Mw/CM 2 ) CENELEC: (commite Europeen de Normalization Electrotechnique) INCNIRP: (International Commision on Non Ionizing Radiation Protection) Recomendación de Consejo UE de 12 de Julio de Relativa a la exposición del público en general a campos electromagnéticos (0 Hz-300 GHz) 1999/519/CE Real Decreto 1066/2001 reglamento de desarrollo de la LGT, en lo relativo a servidumbre, a los limites de exposición y otras restricciones a las emisiones radioeléctricas 0,45 a 900 MHz 0,90 a 1800 MHz 0,45 a 900 MHz 0,90 a 1800 MHz 0,45 a 900 MHz 0,90 a 1800MHz 0,45 a 900 MHz 0,90 a 1800 MHz Países Europeos: Alemania Dinamarca Finlandia Francia Gran Bretaña Grecia Irlanda Portugal Suecia 0,45 a 900 MHz O,90 a 1800 MHz Tabla 8.- Límites establecidos por Organismos Internacionales y Nacionales aplicados a las bandas de frecuencia utilizadas por telefonía móvil. 91

99 VI NORMATIVIDAD Y RECOMENDACIONES PARA PROTECCIÓN DE CEM Los límites de exposición fijados en la normativa delimitan un volumen de seguridad próximo a la antena, definido como un paralelepípedo como el que se representa en la Figura 6.1. Figura 6. 1 Patrón de Radiación y Lóbulos principales de la Antena. La zona de seguridad así delimitada asegura que mas allá de la misma siempre se representan los límites de exposición para la población en general marcados por la normativa. La razón por la que se elevan los mástiles sobre los que se colocan las pantallas o antenas es precisamente para asegurar una cobertura adecuada y el respeto de la zona de seguridad. Tanto los estudios teóricos como las mediciones realizadas siguiendo las normas antes mencionadas indican que en las estaciones bases montadas en torres, aún cuando dispongan de múltiples antenas operando simultáneamente, los niveles de exposición resultantes en sus inmediaciones son notablemente más bajos que los exigidos por la normativa. El cumplimiento de los límites establecidos por expertos y legislaciones nacionales e internacionales, asegura que en ningún caso la exposición en los campos electromagnéticos usados por la telefonía móvil, ya sea por antenas o por los teléfonos, pueden alcanzar los límites que fueran fijados por un amplio margen de seguridad. 92

100 VI NORMATIVIDAD Y RECOMENDACIONES PARA PROTECCIÓN DE CEM 6.2 NORMATIVIDAD PARA PROTECCIÓN DE CEM. En el año 1974, la Asociación Internacional para la Protección contra la Radiación (IRPA) formó un grupo de trabajo para Radiaciones No Ionizantes, el cual examinó los problemas suscitados en el campo de la protección contra los tipos de Radiaciones No Ionizantes (RNI). En el Congreso de la IRPA en París en 1977, este grupo de trabajo se convirtió en el Comité Internacional para las Radiaciones No Ionizantes (INIRC). En cooperación con la División de Salud Ambiental de la Organización Mundial de la Salud (OMS), la IRPA/INIRC desarrolló un número de documentos sobre criterios de salud en relación a las RNI, como parte del Programa de Criterios de Salud Ambiental de la OMS, auspiciado por Programas de Naciones Unidas para el Ambiente (UNEP). Cada documento incluye una visión panorámica de las características físicas, mediciones e instrumentación, fuentes y aplicaciones de las RNI, una revisión total de la literatura sobre los efectos biológicos y una evaluación de los riesgos a la salud provenientes de la exposición a las RNI. Estos criterios de salud han proveído a la base de datos científica para el subsiguiente desarrollo de los límites de exposición y los códigos de prácticas relacionadas a las RNI. Pasados los años, en el Octavo Congreso Internacional de la IRPA (Montreal 1992), fue establecida una nueva organización científica independiente: la Comisión Internacional para la Protección contra las Radiaciones No Ionizantes (ICNIRP) como sucesora de la IRPA/ INIRC. 6.3 NORMAS ESTABLECIDAS EN AMÉRICA LATINA. Es bien sabido que en México y en el extranjero acerca de los conflictos que se suscitan entre los proveedores del servicio de telefonía móvil, la ciudadanía y las autoridades por los emplazamientos de antenas de estaciones base de telefonía celular en lugares donde se piensa o se cree pueden ocasionar un daño a la salud de las personas, debido a lo anterior se pretende mediante un estudio, conocer el análisis, la crítica, la síntesis y la comparación con las normas, EIA/TIA 553, FCC y ICNIRP, saber el alcance de la norma NOM-081-SCT con el fin poder concluir con las recomendaciones que ayuden a mejorarla o a establecer la pauta para que se emita otra norma que abarque un criterio holístico en su contenido sobre el tema. La Secretaría de salud, la Procuraduría Federal del Medio Ambiente y la Procuraduría Federal del Consumidor tienen la responsabilidad de velar por la salud pública, identificando riesgos potenciales y desarrollando estrategias que deben ser coordinadas con la Comisión Federal de Telecomunicaciones, para la aplicación de las normas existentes o la de sugerir la complementación de la 93

101 VI NORMATIVIDAD Y RECOMENDACIONES PARA PROTECCIÓN DE CEM norma oficial mexicana que se refiere a la telefonía móvil. Aunque no se ha comprobado que los campos electromagnéticos CEM generados por los teléfonos móviles afecten la salud humana es mejor prevenir cualquier riesgo mediante el conocimiento, si es que existen en México, de las recomendaciones de una norma que contemple los límites de exposición, la cantidad de radiación, la intensidad de la misma y la distancia de los desplazamientos con respecto a lugares habitados ya que como toda variable, la radiación pude ser más o menos dañina para unos e inofensiva para otros dependiendo de la cantidad e intensidad de la radiación y la distancia en que se encuentren las personas de las antenas así como de su inmunidad o sensibilidad, el interés de la población con respecto a las consecuencias que traen las radiaciones de radiofrecuencia (RF). Por otra parte es importante mencionar las Normas Oficiales Mexicanas vigentes, aplicables en donde se generen radiaciones electromagnéticas no ionizantes: En las especificaciones de la norma oficial mexicana. NOM-081-SCT1-1993, los sistemas celulares trabajan en la banda de los 800 MHz, específicamente de los 825 a los 845 MHz y de los 870 a los 890 MHz, de acuerdo con la norma NOM- 081-SCT de la Secretaría de Comunicaciones y Transportes, emitida en nuestro país y avalada por la UIT (Unión Internacional de Telecomunicaciones). Solo diez países latinoamericanos poseen normas que regulan las dosis de exposición permitida a las radiaciones no ionizantes. Algunos establecieron los valores límite según las recomendaciones del Instituto Nacional de Normas de los Estados Unidos de América (American National Standards Institute, ANSI) aprobadas en 1974 por su Comité C-95. En 1991, el ANSI recomendó su nuevo estándar C , en el que estableció el límite de exposición ocupacional de 1 mw/cm 2 en el espectro de frecuencias de 30 a 300 MHz. Solamente Bolivia adoptó el estándar del ANSI de 1991, basado en límites de la Comisión Federal de Comunicaciones de los Estados Unidos de América (Federal Communications Commission, FCC) (11), mientras que los otros países establecieron normas basadas en las recomendaciones del CIPRNI de 1998 (12). Algunas normas, como la de Chile, no tienen representación en frecuencias y sólo fijan valores puntuales. México: La Comisión Federal de Telecomunicaciones de México, COFETEL, reitera en su Programa Nacional de Normalización 2005 (PNN-2005) la necesidad de aprobar una norma oficial mexicana (NOM) que regule las radiaciones no ionizantes en todo el espectro radioeléctrico. Este reclamo, planteado hace varios años en la NOM-126, refleja la preocupación social expresada por sectores cada vez más amplios de la población. 94

102 VI NORMATIVIDAD Y RECOMENDACIONES PARA PROTECCIÓN DE CEM Las empresas de telefonía móvil y los fabricantes deberán ser sometidos a auditorias de la calidad y ambientales para evaluar el grado de cumplimiento con sus objetivos propuestos y las normas mexicanas que se elaboren deberán basarse en sus principios de no afectación al medioambiente, la justificación de este estudio pretende precisamente identificar los elementos que faltan en la norma NOM-081-SCT relativa a los requisitos que debe cumplir la instalación de los equipos base de telefonía móvil cuya importancia radica en proteger a la población de posibles riesgos a la salud. También tiene el propósito de saber si existen recomendaciones a la población urbana que sirvan para prevenir el peligro sobre eventuales riesgos para la salud derivados de la exposición de los ciudadanos a campos electromagnéticos (CEM) ambientales no ionizantes generados por las bases de teléfonos móviles, es propósito también que este documento sirva de referencia para conocer si existe la normativa que regula los límites de exposición a los campos electromagnéticos sobre los niveles que permitan el control de potenciales riesgos para la salud pública. NORMA OFICIAL MEXICANA: NOM-013-STPS Relativa a las condiciones de seguridad e higiene en los centros de trabajo donde se generen radiaciones electromagnéticas no ionizantes. Objetivo: Establecer las medidas preventivas y de control en los centros de trabajo donde se generen radiaciones electromagnéticas no ionizantes, para prevenir los riesgos a la salud de los trabajadores que implican la exposición a dichas radiaciones. En relación con las características del reconocimiento: A) Identificar y señalar dichas fuentes. B) Definir las zonas en donde exista riesgo de exposición. C) Conocer las características de cada fuente emisora identificada, relativas al tipo de radiación que emitan, su magnitud y distribución en el ambiente del local de trabajo. 95

103 VI NORMATIVIDAD Y RECOMENDACIONES PARA PROTECCIÓN DE CEM INSITUTE OF ELECTRICAL AND ELECTRONICS ENGINEERS, (IEEE) IEEE C es el estándar de exposición humana (Estándar para Niveles de Seguridad con respecto a Exposición Humana a Radio Frecuencias y Campos Electromagnéticos, 3 khz a 300 GHz). ICNIRP México: NOM-013-STPS-1993 (9 khz Telecomunicaciones, 300 GHz); Comisión Federal de COFETEL; NOM-126-SCT-1995 (límites de exposición máxima de seres humanos a campos electromagnéticos de radio frecuencia de 100 khz a 300 GHz). NOM-081-SCT-1993 (Sistemas de radiotelefonía con tecnología celular que opera en la banda de los 800 MHz). Argentina. Resoluciones del Ministerio de Salud, MS 202/1995, y de la Secretaría de Comercio, SeCom 530/2000. Los límites ocupacionales y públicos son similares a los de las normas de la CIPRNI. Bolivia: Estándar Técnico de la Superintendencia de Telecomunicaciones, SITTEL 2002/0313. Brasil: Resolución 303 del 2 de julio de 2002 de la Agencia Nacional de Telecomunicaciones (Agencia Nacional de Telecomunicaciones, ANATEL) que regula los límites de exposición a campos eléctricos, magnéticos y electromagnéticos en el espectro de Radiofrecuencias entre 9 khz y 300 GHz. Se basa en los límites recomendados por la CIPRNI. Chile: Decreto 594/00 Salud, Título 4, sobre la contaminación ambiental y Resolución 505/00 de la Subsecretaría de Telecomunicaciones, SUBTEL. Colombia: Norma Técnica UIT K52, basada en los límites recomendados por la CIPRNI. Costa Rica: Resolución No de la Sala Constitucional que establece protocolos de medición para las líneas de alta tensión. Ecuador: Norma Técnica que establece los límites de máxima exposición permitida, aprobada en Se basa en los límites recomendados por la CIPRNI. 96

104 VI NORMATIVIDAD Y RECOMENDACIONES PARA PROTECCIÓN DE CEM Perú: Decreto Supremo del Ministerio de Transportes y Comunicaciones, MTC , sobre la adopción de límites de exposición en el espectro de radiofrecuencias de 9 khz a 300 GHz. Se basa en los límites recomendados por la CIPRNI. Venezuela: Norma del Comité Venezolano para Normas Industriales, COVENIN: Norma Venezolana Covenin, NVC Es una norma nacional que fija los límites de máxima exposición permitida. Como se puede observar, los países que han aprobado recientemente normas con los límites de exposición máxima permitida se han basado en las recomendaciones del ICNIRP o de la FCC. 6.4 COMISIÓN INTERNACIONAL PARA LA PROTECCIÓN CONTRA LAS RADIACIONES NO IONIZANTES (ICNIRP). Las funciones de la Comisión son investigar los peligros que pueden ser asociados con las diferentes formas de RNI, desarrollar recomendaciones internacionales sobre límites de exposición para las RNI, y tratar todos los aspectos sobre protección contra las RNI. Los asuntos de su incumbencia están relacionados a la radiación óptica (ultravioleta, visible e infrarroja) incluyendo los láseres y los campos electromagnéticos (microondas, otros campos de radiofrecuencia y campos de muy baja frecuencias e incluso los campos estáticos eléctricos y magnéticos). También son consideradas las exposiciones a ultrasonido e infrasonido. ICNIRP es un grupo independiente de expertos establecidos para evaluar el estado del conocimiento acerca de los efectos de la RNI en la salud y el bienestar humano, para proporcionar asesoría, basada científicamente, en la protección contra la radiación no ionizante incluyendo la provisión de recomendaciones para limitar la exposición. Como un organismo científico consultivo internacional, no aborda temas sociales, económicos, o políticos. El número de miembros de ICNIRP está limitado por tiempo y a expertos que no estén asociados con empresas comerciales o industriales. Es una organización no gubernamental formalmente reconocida en la protección contra las RNI por la Organización Mundial de la Salud (OMS), la Organización Internacional de Trabajo (OIT), y la Unión Europea (EU). Continuamente monitorea y periódicamente lleva a cabo revisiones críticas de la literatura científica concernientes con las características físicas y fuentes de RNI y 97

105 VI NORMATIVIDAD Y RECOMENDACIONES PARA PROTECCIÓN DE CEM posibles efectos biológicos y adversos en la salud. Así, puede verse como un almacén de información en los aspectos epidemiológicos, médicos, biológicos, físicos, y tecnológicos de RNI. ICNIRP reconoce que la aceptabilidad y adopción de un sistema completo de protección también requiere de datos y de evaluaciones basados en consideraciones sociales, económicas, y políticas. Es la visión de ICNIRP que estas materias son más apropiadas a las funciones de gobiernos nacionales y sus autoridades designadas. La ICNIRP busca definir lo que se considera por efectos adversos en sus revisiones científicas específicas y recomendaciones. Para establecer los límites de exposición, la Comisión reconoce la necesidad de reconciliar diferentes opiniones de científicos. La validez de los reportes científicos tiene que ser considerada y las extrapolaciones de experimentos en animales a efectos en los seres humanos tienen que ser realizadas. Las restricciones en estas recomendaciones fueron basadas solamente en datos científicos, el conocimiento disponible a la fecha, sin embargo se debe indicar que dichas restricciones proveen un adecuado nivel de protección de la exposición a CEM variables en el tiempo. Dos clases de recomendaciones son presentadas Restricciones básicas: Restricciones a la exposición a campos eléctricos, magnéticos y electromagnéticos variables en el tiempo que están basados directamente en los efectos en la salud establecidos son llamadas restricciones básicas. Dependiendo de la frecuencia del campo, las cantidades físicas usadas para especificar estas restricciones son la densidad de corriente (J), la tasa de absorción específica de energía (SAR), y la densidad de potencia (S), Sólo la densidad de potencia en aire, fuera del cuerpo, puede ser rápidamente medida en individuos expuestos. Niveles de referencia: Estos niveles son proporcionados para propósitos de evaluar en forma práctica las exposiciones para determinar si es probable que las restricciones básicas sean excedidas. Algunos niveles de referencia son derivados de restricciones básicas relevantes usando técnicas de medición y/o computacionales, y algunas están basadas en percepciones y efectos indirectos adversos por la exposición a los CEM. Estas recomendaciones no están dirigidas a producir estándares funcionales, los cuales están destinados a limitar las emisiones de los CEM bajo condiciones específicas de prueba, tampoco se trata sobre las técnicas usadas para medir cualquiera de las cantidades físicas que caracterizan a los campos magnéticos, eléctricos y electromagnéticos. Respetar las presentes recomendaciones puede no necesariamente excluir interferencias con, o efectos sobre, dispositivos 98

106 VI NORMATIVIDAD Y RECOMENDACIONES PARA PROTECCIÓN DE CEM médicos tales como prótesis metálicas, marcapasos y desfibriladores cardiacos, e implantes cocleares. La interferencia con marcapasos puede ocurrir a niveles por debajo de los niveles de referencia recomendados CONSIDERACIONES GENERALES. El proceso de evaluación usado por ICNIRP consiste de tres pasos. Evaluar estudios individuales en términos de su relevancia en los efectos de la salud y la calidad de los métodos usados. Para cada efecto de salud evaluado, se requiere una revisión de toda la información relevante. Finalmente, los resultados de estos pasos necesitan ser combinados en una evaluación global incluyendo una evaluación de consistencia de datos en seres humanos, datos en animales y datos in-vitro. Siguiendo la evaluación de la literatura, puede ser posible identificar efectos adversos en la salud humana relacionados a exposiciones a las RNI que son juzgadas como bien establecidas. La existencia de tales efectos establecidos de las RNI forma la base para las recomendaciones de exposición de ICNIRP. En algunas situaciones de exposición a RNI (como cuando se consideran los efectos superficiales), la cantidad biológicamente efectiva puede ser convenientemente y directamente evaluada midiendo las exposiciones externas. Éste generalmente es el caso para toda la radiación óptica y para la radiación de microondas a frecuencias mayores a 10 GHz, así como para los campos eléctricos de frecuencias bajas. Para exposiciones de campo magnético a bajas frecuencias o para los campos electromagnéticos de altas frecuencias, sin embargo, éste no es el caso. En tales casos se hace una estimación conservadora de los parámetros que reflejan la relación entre la cantidad biológicamente efectiva identificada y los niveles de exposición externa, más fáciles de ser medidos. Esto puede lograrse por modelado matemático y extrapolación de los resultados de investigaciones de laboratorio a frecuencias específicas. Por lo tanto, la estrategia general de ICNIRP es definir una restricción básica en términos de la cantidad biológicamente efectiva, y luego, si es necesario, relacionar esta a los niveles de referencia expresados en términos de una exposición externa mensurable (por ejemplo, irradiación, densidad de potencia, e intensidad de campo). De esta manera, un nivel (el nivel de referencia) puede 99

107 VI NORMATIVIDAD Y RECOMENDACIONES PARA PROTECCIÓN DE CEM expresarse en términos de una medida externa de exposición. Esto permite el desarrollo de estrategias de restricciones de la exposición basadas en las restricciones básicas internas pero implementadas a través de niveles de referencia. El uso de niveles de referencia asegura el cumplimiento de las restricciones básicas en la exposición, dado que las relaciones entre ellos se han desarrollado para situaciones de máxima absorción o condiciones de acoplamiento entre la radiación externa o campo y la persona expuesta. Si se excede el nivel de referencia, la restricción básica no necesariamente es excedida. Esto debe determinarse a través de una investigación más detallada. El procedimiento permite al investigador hacer las mediciones de la manera apropiada e interpretar los resultados usando su juicio profesional. ICNIRP recomienda el uso de niveles de referencia como una guía general para limitar la exposición de los trabajadores y del público en general BASES PARA LIMITAR LA EXPOSICIÓN. Estas recomendaciones para limitar la exposición, han sido desarrolladas siguiendo una revisión exhaustiva de toda la literatura científica publicada. Los criterios aplicados en el curso de las revisiones fueron diseñados para evaluar la credibilidad de los diversos hallazgos reportados; sólo efectos establecidos, fueron usados como la base para restricciones de la exposición propuesta. La inducción de cáncer proveniente de exposiciones a los CEM de largo plazo no fue considerada como efecto establecido; luego estas recomendaciones están basadas en efectos inmediatos a la salud proveniente de exposiciones de corto plazo, tales como la estimulación en los nervios periféricos y músculos, choques eléctricos y quemaduras causadas por tocar objetos conductores, y la generación de temperaturas elevadas en los tejidos resultante de la absorción de energía durante la exposición a CEM. En el caso de efectos potenciales de largo plazo por la exposición, tales como un incremento en el riesgo de cáncer, ICNIRP concluye que la información disponible es insuficiente para proporcionar una base para el establecimiento de restricciones a la exposición, aunque la investigación epidemiológica ha proporcionado evidencia sugestiva, pero no convincente, de una posible asociación de efectos carcinogénicos y una exposición a niveles de densidad de flujo magnético de 50/60Hz sustancialmente más bajos que los recomendados. Los efectos in vitro para exposiciones de corto plazo a CEM de ELF o amplitud modulada de ELF son resumidos. Las respuestas transitorias de las células y los tejidos a la exposición a los CEM ha sido observado, pero sin una clara relación exposición-respuesta. Estos estudios son de valor limitado en la evaluación de los efectos a la salud porque muchas de las respuestas no han sido demostradas in vivo. Por lo tanto, los estudios in vitro por sí mismo no fueron 100

108 VI NORMATIVIDAD Y RECOMENDACIONES PARA PROTECCIÓN DE CEM considerados para proporcionar información que pudiera servir como una base primaria para evaluar los posibles efectos a la salud provenientes de los CEM. Diferentes bases científicas fueron usadas en el desarrollo de las restricciones básicas para varios rangos de frecuencia. Entre 0 y 1 Hz se proporcionarán restricciones básicas de la inducción magnética para campos magnéticos estáticos (0 Hz) y de la densidad de corriente para campos variables en el tiempo de frecuencia 1 Hz, con el fin de prevenir los efectos sobre el sistema cardiovascular y el sistema nervioso central. Entre 1 Hz y 10 MHz, las restricciones básicas están dadas en términos de la densidad de corriente, para prevenir daños funcionales en el sistema nervioso. Entre 100 KHz y 10 GHz, las restricciones básicas son provistas en términos del SAR para prevenir el estrés térmico de todo el cuerpo y un calentamiento localizado excesivo en los tejidos. En el rango de 100 KHz 100 MHz, las restricciones son provistas en términos de la densidad de corriente y del SAR. Entre 10 y 300 GHz, son provistas en términos de la densidad de potencia para prevenir el calentamiento excesivo en los tejidos o cerca de la superficie del cuerpo. Las restricciones básicas expuestas en las siguientes tablas (Tabla 9, Tabla 10) se han establecido teniendo en cuenta las variaciones que puedan introducir las sensibilidades individuales y las condiciones medioambientales, así como la variación de la edad y el estado de salud entre las personas expuestas. 101

109 VI NORMATIVIDAD Y RECOMENDACIONES PARA PROTECCIÓN DE CEM Tabla 9.- Restricciones básicas para campos eléctricos y magnéticos alternos (Frecuencia hasta 10GHz). Tipo de exposición Intervalo de frecuencia Densidad de frecuencia S(W/m 2 ) Exposición laboral 10 GHz - 300GHz 50 Exposición de público en general 10GHz 300GHz 10 Tabla 10.- Restricciones Básicas para la Densidad de Potencia S(W/m2) En el rango de frecuencia de unos pocos Hz a 1 KHz, para niveles de densidad de corriente inducida por encima de 100 ma m -2, los umbrales para cambios agudos en la excitabilidad del sistema nerviosos central y otros efectos agudos como la reversión del potencial evocado visualmente, son excedidos. En vista de las condiciones de seguridad ya mencionadas, se decidió que en el rango de las frecuencias de 4Hz a 1 KHz, la exposición ocupacional debería estar limitada a campos que induzcan densidades de corriente menores a 10 ma m -2, es decir para usar un factor de seguridad de 10. Para el público en general un factor adicional de 5 es aplicado, dando una restricción básica de la exposición de 2 ma m -2. Por debajo de 4 Hz y por encima de 1 KHz, la restricción básica basada en la densidad de corriente inducida se incrementa progresivamente, correspondiendo 102