Elektrosmogas – tai aplinkos tarša elektromagnetiniais laukais. Skirtingai nuo matomo ar betarpiškai jaučiamo smogo, elektrosmogas yra nematomas ir nejuntamas. Elektrosmogą sukelia aukštos įtampos perdavimo linijos, elektros instaliaciniai tinklai, radijo, televizijos aparatai bei kita buitinė elektrinė įranga, kompiuteriai, mobilieji telefonai ir kt.

Praktikoje apibūdinant elektrosmogą yra naudojami terminai “elektrinis laukas”, “magnetinis laukas”, “elektromagnetinis laukas”, “elektromagnetinė spinduliuotė”.

Elektrinis laukas. Elektrinį lauką sukuria kūnai, turintys elektros krūvį. Aplink kiekvieną krūvį yra jo elektrinis laukas. Vienas krūvio laukas veikia kitą. Jeigu kūnui suteiktas krūvis laike nesikeičia (nekinta) – tuomet aplink kūną turime elektrostatinį lauką.

Elektrostatinio lauko jėgų linijos visuomet prasideda teigiamajame krūvyje ir baigiasi neigiamajame. Jeigu kūno krūvio dydis ir/ar poliarumas kinta laike, tuomet turime kintamą elektrinį lauką aplink kūną.

Elektrinis laukas charakterizuojamas elektrinio lauko stipriu E. Tarptautinėje matavimo vienetų sistemoje SI jo dimensija yra [E]=V/m.

Magnetinis laukas. Magnetinis laukas sukuriamas aplink laidininką, kai juo juda krūviai, t.y. teka srovė. Svarbi ypatybė yra ta, kad magnetinės indukcijos linijos yra uždaros, neturi nei pradžios nei pabaigos.
Tokie laukai vadinami sukūriniais. Jeigu laidininku tekančios srovės didumas ir kryptis laike nekinta, tuomet aplink laidininką sukuriamas pastovus magnetinis laukas.

Jeigu srovės didumas ir/ar kryptis kinta – tuomet aplink laidininką sukuriamas kintamas magnetinis laukas. Magnetinis laukas charakterizuojamas magnetinio lauko stipriu H (SI sistemoje jo dimensija yra [H]=A/m, magnetine indukcija B (SI sistemoje [B]=T (tesla)). Viena milijoninė teslos dalis (1 mT) atitinka 0,8 A/m, t.y. 1 mT = 0,8 A/m.
Kai kuriose šalyse magnetinė indukcija matuojama gausais G, kurių ryšys su teslomis yra toks:

10000 G = 1 T, 1 G = 100 mT (mikro teslų)
1 mT = 10 G , 1 mT = 10 mG (mili gausų).

Elektromagnetinis laukas (EML). Elektromagnetinis laukas yra ypatinga materijos forma. Nustatyta, kad keičiantis magnetiniam laukui, atsiranda elektrinis laukas. Sukurtasis elektrinis laukas tiesiogiai nesusijęs su elektros krūviais. Jo stiprumo linijos niekur neprasideda ir niekur nesibaigia. Šis laukas vadinamas sūkuriniu elektriniu lauku. Atradus kintamojo elektrinio ir magnetinio lauko sąryšį, paaiškėjo, kad negalima sužadinti kintamojo magnetinio lauko, nesužadinus erdvėje kintamojo elektrinio lauko, ir kad kintamasis elektrinis laukas be kintamojo magnetinio lauko neegzistuoja.

Kintamas magnetinis laukas, kurio indukcijos linijos žymimos B1 sužadina elektrinio lauko E1 sūkurius. Pastarasis laukas sužadina magnetinį lauką B1 ir t.t. Elektromagnetinis laukas sklinda bangomis. Jis dingsta, panaikinus šaltinį.

Elektromagnetinės bangos charakterizuojamos bangos ilgiu l. Šaltinis, spinduliuojantis elektromagnetinius laukus, charakterizuojamas dažniu f.

Tarptautinė elektromagnetinių bangų klasifikacija pagal dažnius pateikta lentelėje.

Elektromagnetinės spinduliuotės spektras

 

Elektromagnetinės spinduliuotės šaltiniai naudojami įvairiose mokslo ir technikos srityse: fizikoje, medicinoje, biologijoje, informatikoje, buitinėje elektronikoje. Daugėjant nejonizuojančio elektromagnetinio spinduliavimo šaltinių, buvo pradėta tyrinėti biologinis elekektromagnetinių nejonizuojančių laukų (EML) poveikis. Pirmą kartą ši problema buvo iškelta 1943 m. L. E. Daily ir plačiau tiriama nuo 1960 m. Dėl didelio EML nejonizuojančių šaltinių daugėjimo ir intensyvumo didėjimo, EML šaltinių poveikis tapo reikšmingas ne tik laboratorijų ar gamyklų darbuotojams, bet ir visiems gyventojams.

Pasaulinė sveikatos organizacija (PSO) 1996 m paskelbė pranešimą apie EML poveikį žmogaus organizmui. Pranešime pabrėžta, kad technologijos veikiančios elektromagnetiniu principu teikia didžiulę naudą ir keičia žmonių komunikacijos būdą, taikomąją mediciną, keliones, prekybos būdą, bei įvairios produkcijos gamybą. Taip pat buvo pabrėžta, kad paskutiniu metu ir buvo atlikti platūs moksliniai tyrimai skirti ištirti EML poveikį žmogaus organizmui ir su tuo susijusius galimus sveikatos efektus. Tačiau pasirodė, kad ne visi EML spektro dažniai buvo pakankamai ištyrinėti ar dar daugiau, netyrinėti visai. Kai kurie tyrimų rezultatai parodė kad EML poveikis gali būti susijęs su tokiais sveikatos pokyčiais, kaip elgesio pasikeitimas, atminties praradimas, Parkinsono ar Altshaimerio ligos ir taip toliau. Buvo atkreiptas dėmesys, kad dėl nepakankamų tyrimų ir rezultatų negalima visiškai susieti ir įrodyti šiuos efektus su EML poveikiu. PSO pareiškė, kad toks neaiškumas ir įrodymų stoka verčia nerimauti ir nurodėt tolimesnių mokslinių tyrinėjimų būtinumą. [1]

Dėl šių priežasčių PSO tais pačiais metais paskelbė tarptautinį projektą pavadinimu Elektromagnetiniai laukai (EML). Projekte nurodyta, kad būtina tyrinėti EML, kurių dažnis kinta nuo 0 iki 300 GHz. [1] EML dažnių diapazonas su šaltinių pavyzdžiais buvo suskirstytas taip:

• Statiniai laukai (0 Hz): magnetinės levitacijos traukiniai skirti žmonių gabenimui; magnetinio rezonanso prietaisai naudojami medicinoje; elektrolitiniai prietaisai naudojantys nuolatinę srove ir skirti medžiagų gamybai pramonėje.
• Ekstremaliai žemų dažnių (EMD) laukai (>0 iki 300 Hz): visuomeninio transporto traukiniai (50 arba 60 Hz); bet kokie prietaisai susiję su elektros energijos generavimu, perdavimu ar naudojimu (50 arba 60 Hz).
• Tarpinio dažnio laukai (>300 Hz iki 10 MHz): apsaugos priemonės, indukciniai šildytuvai, video monitoriai.
• Radijodažnuminiai laukai (> 10 MHz iki 300 GHz): mobilūs telefonai arba telekomunikacijų įrenginiai, radarai, video monitoriai, diaterminiai prietaisai.

Pastaruoju metu, bendradarbiaudama su tarptautinėmis agentūromis ir organizacijomis, PSO EML poveikiui į žmogaus organizmą skiria didžiulį dėmesį ir apjungusi resursus ir rezultatus, stengiasi užpildyti tokių žinių trūkumą. Ji rekomenduoja sukoncentruoti tyrimų programas, kurios leistų geriau įvertinti riziką EML poveikio žmonių sveikatai, praveda ir atnaujina kritinę mokslinių publikacijų, šia tema, apžvalgą bei planuoja tolimesnį mokslinį tiriamąjį darbą.

Panašiai kaip erdvėje apie aplink nejudančius elektros krūvius yra elektrinis laukas, taip ir aplink elektros srovę atsiranda vadinamasis magnetinis laukas.

            Magnetinis laukas – tai ypatinga materijos forma, sudaranti sąlygas sąveikauti judančioms elektringomis dalelėms.

            Bandymais nustatyta, kad svarbiausios magnetinio lauko savybės yra tokios:

• magnetinį lauką sukuria elektros srovė (judantys krūviai) pav.3. ,
• magnetinis laukas aptinkamas pagal jo poveikį elektros srovei.

            Magnetinis laukas, panašiai kaip elektrinis, egzistuoja realiai, nepriklausomai nuo mūsų bei žinių apie jį.

Magnetinės indukcijos linijų uždarumas yra esminė magnetinio lauko ypatybė. Tai rodo, kad magnetinis laukas neturi šaltinių. Magnetinių krūvių, panašių į elektros krūvius gamtoje nėra.

Elektrinis ir magnetinis laukai – tai vieno elektromagnetinio lauko pasireiškimas. Elektromagnetinis laukas – ypatinga materijos forma . Jis egzistuoja realiai, t. y. nepriklausomai nuo mūsų žinių apie jį. Pasislinkus krūviui, arti jo pakinta elektrinis laukas, šis kintamas elektrinis laukas gretimose erdvės srityse sužadina kintamą magnetinį lauką, o pastarasis savo ruožtu – kintamą elektrinį lauką ir t. t. Toks abiejų laukų kitimas sukuria elektromagnetinius laukus (EML). EML sklidimui atsirasti reikalingi šaltiniai. Pavyzdžiui toks šaltinis gali būti kintamos elektros srovės grandinė.EML sudaryti iš elektrinių ir magnetinių bangų sklindančių kartu, greičiu artimu šviesos greičiui .

EML sklidimas apibūdinamas šiais pagrindiniais parametrais: dažniu ,sklidimo laiku ,bangos ilgiu ir bangos sklidimo greičiu .

Elektromagnetinių laukų ir bangų atsiradimui reikalingi šaltiniai. Paprasčiausias elektromagnetinių bangų generavimo šaltinis gali būti dipolinė antena sudaryta iš dviejų laidininkų prijungtų prie kintamos įtampos šaltinių

Elektromagnetinių bangų generavimo pavyzdys.

EML šaltinio aplinkoje skiriamos trys zonos : 

• Artimoji (indukcinė) zona, kur vyksta energijos apykaita tarp šaltinio, elektrinio lauko ir magnetinio lauko. Indukcinė zona tai erdvė kurioje elektromagnetinis laukas dar nesusiformavo. Šioje zonoje laukų stiprumai greitai silpnėja tolstant nuo šaltinio.
• Tarpinė (Frenelio) zona.
• Tolimoji (banginė) zona, kur EML yra susiformavęs į bangą, nepriklauso nuo tuo pačiu metu  šaltinyje vykstančių procesų, EML silpnėja tolstant

Natūralūs EML laukų ir bangų šaltiniai randami gamtoje. Tai žemės atmosferos elektrinis ir žemės magnetinis laukai, atmosferos iškrovų kuriamos elektromagnetinės bangos, saulės ir kitų dangaus kūnų skleidžiamas elektromagnetinis spinduliavimas.

Žemės elektrinis laukas (EL) paprastai yra statmenas į žemės paviršių ir yra neigiamas atmosferos atžvilgiu. Ties žemės paviršiumi vidutinis EL stiprumas yra apie 130 V/m ir kylant aukštyn mažėja. Žemės elektrinis laukas kinta tiek metų bėgyje, tiek ir paros. Stipriausias žemės EL būna sausio ir vasario mėnesiais (150-250 V/m), o silpniausias birželio, liepos mėnesiais (100-120 V/m). Rytinėmis paros valandomis žemės EL būna silpnesnis, o popietinėmis – stipresnis ir turi ryšį su audringumu, kuris dažniau pasireiškia popietinėmis valandomis. Audros paliestoje teritorijoje žemės EL gali padidėti tūkstančius kartų ir siekti 200-300 kV/m. Žemės EL stiprumas taip pat priklauso ir nuo geografinės vietos. Jis stipresnis vidutinėse platumose ir silpnesnis pusiaujo ir ašigalių zonose.

Žemės magnetinis laukas (ML) turi dvi dedamąsias. Horizontalioji komponentė yra stipriausia ties pusiauju (20-30 A/m) ir silpnėja artėjant prie geomagnetinių polių kur siekia tik kelis A/m. Vertikalioji komponentė, ties pusiauju beveik visai nepastebima, o ties geomagnetiniais poliais sustiprėja iki 50-60 A/m. Vertikalioji žemės ML komponentė gali kaitaliotis priklausomai nuo žemės plutos nehomogeniškumo.

Audros zonose dažnai atsiranda žaibai - stiprios atmosferinių krūvių iškrovos. Tai elektros srovės impulsai, kurių vidutinė trukmė būna apie 100 ms, o vidutinis stiprumas 100 kA. Žaibų vietoje atsiranda stiprios elektromagnetinės bangos plačiame dažnių diapazone su maksimumu 6-10 kHz. Didėjant dažniui, spektro amplitudė silpnėja pagal f-1 dėsnį. Atmosferos iškrovų sukeltų elektromagnetinių bangų poveikis bus didžiausias audringiausiose žemės vietose. Pavyzdžiui, Javos saloje per metus būna 322 audringos dienos, o Sacharoje – nė vienos. Lietuvoje vidutiniškai per metus būna 16-32 dienos su perkūnija. Taip pat nustatyta tiesioginė koreliacija tarp saulės aktyvumo ir žemės atmosferos audringumo.

Saulė į visas puses spinduliuoja vidutinę 3,9 1023 kJ energiją. Žemei iš šito srauto tenka 5 10-10 dalis. Tai yra milžiniškas energijos kiekis. Taip pat saulė išspinduliuoja labai platų elektromagnetinių bangų spektrą, bet žemės paviršių pasiekia 0,3-3 MHz ir trumpesnės bangos. Ilgesnes bangas atspindi žemės jonosfera, o labai trumpas (ultravioletinius spindulius)  sugeria atmosferos deguonis virsdamas ozonu. Kitų dangaus ir galaktikų spinduliuojamų elektromagnetinių bangų spektras panašus į saulės, bet dėl labai didėlių atstumų nuo žemės jų intensyvumas gerokai silpnesnis.

Natūralių šaltinių elektromagnetiniai laukai ir bangos veikia žemę, o tuo pačiu ir gyvąją gamta nuo pat jų atsiradimo ir yra būtini. Tyrinėtojai net fiksuoja neigiamą poveikį žmonių savijautai, ilgesnį laiką pabuvus ekranuotoje (automobilių ar lėktuvų kabinos) nuo natūralių laukų erdvėje.

ML ir bangų šaltiniai yra natūralūs, esantys gamtoje, ir dirbtiniai, t. y. sukurti žmogaus veiklos.

Dirbtiniai, EML spinduliuotės, šaltiniai naudojami ne tik įvairiose pramonės šakose, medicinoje, radijo, ir televizijos prietaisų priežiūroje, bet ir buityje (mikrobangų krosnelės, elektrinės viryklės, apsaugos sistemos ir pan.). Antroje lentelėje pateikta EML spinduliuotės šaltinių taikymo sritys.
 

2 lentelė

 

Žmogaus veiklos sukurtus EML šaltinius galima suskirstyti į tris grupes:

• Pirmoji – tai įvairiose gamybos ar buities srityse kylantys EML laukai, kaip parazitiniai reiškiniai;
• Antroji – tai įvairių dažnių ne radiotechninės paskirties EML šaltiniai;
• Trečioji – radiotechninės paskirties šaltiniai arba radijo siųstuvai.

Pirmai grupei gali būti priskiriamos savaime įsielektrinančios medžiagos pvz.. sintetiniai drabužiai. Nustatyta, kad įsielektrinę sintetiniai drabužiai gali sukelti net kelių dešimčių KV/m stiprumo elektrinius laukus.

Antrai grupei gali būti priskiriami stiprūs nuolatiniai elektriniai laukai (pvz.. ties nuolatinės aukštos įtampos reikalaujančiais įrenginiais, elektriniame transporte, elektrogalvaniniuose cechuose, prie elektros suvirinimo aparatų).

Nuolatinės srovės sukuria nuolatinius stiprius magnetinius laukus. Apie laidus kuriais teka šimtų ir tūkstančių amperų srovė, susidaro stacionarus šimtų A/m stiprumo laukas. Jis nėra ryškiai juntamas bet srovę įjungiant ar išjungiant, tas laukas staigiai kinta ir arti esančiose grandinėse gali indukuoti stiprias antrines sroves.

Taip pat šiai grupei priskiriami pramoninio dažnio (50/60 Hz) įrenginiai. Šių dažnių EML bangų ilgis yra labai didelis 6000 km kai dažnis 50 Hz ir 5000 km kai dažnis 60 Hz. Dažnis 60 Hz naudojamas Jungtinėse Amerikos Valstijose. Pramoninio dažnio šaltiniai yra elektros generatoriai, aukštos ir žemos įtampos perdavimo linijos.

Stipriausi elektriniai laukai, ko gero yra aukštos įtampos elektros perdavimo linijų aplinkoje. Po trifaze 765 kV elektros perdavimo linija esantis elektrinis laukas stipriausias viduryje tarp dviejų atramų, nes dėl išlinkimo ten būna mažiausias atstumas nuo žemės.  pav. parodyta tokio elektrinio lauko priklausomybė nuo atstumo.

 

 

Magnetinio lauko stiprumas linijos aplinkoje priklauso nuo linijos apkrovos, t. y. nuo jos laidais tekančios srovės. Po linija sukurta magnetinė indukcija yra maždaug 10 mT vienam laidui tekančios srovės kiloamperui dydžio ir turi gana sudėtingą struktūrą. 

 

 

 Taip pat pramonėje gausu įvairių elektrinių įrengimų kuriančių savo aplinkoje stiprius aukštų dažnių laukus. Lentelėje pateikta kelių pramoninės paskirties įrenginių darbo dažniai ir galia.

 

 

 Šį dažnį taip pat naudoja beveik visi buitiniai prietaisai (pvz. elektrinė viryklė, tosteris, elektrinis lygintuvas, šaldytuvas, plaukų džiovintuvas ir t. t.) reikia atkreipti dėmesį kad buitinių elektros prietaisų aplinkoje EML dėl nedidelio atstumo tarp buitinio prietaiso ir žmogaus yra stiprūs. Lentelėje pateikti buitinių elektrinių prietaisų kuriami laukų dydžiai. Tai amerikiečių duomenys, atitinkantys 120 V ir 60 Hz elektros tinklo įtampą.

 

 

 EML stiprumas mažėja didėjant atstumui nuo prietaiso. Dažniausiai (JAV) naudojamų buityje elektros prietaisų EML parametrų priklausomybė nuo atstumo pateikiama lentelėje.

 

 

             Mūsų 220 V 50 Hz tinklo maitinamų buitinių prietaisų aplinkoje elektrinio lauko stiprumas beveik dvigubai stipresnis ir beveik perpus silpnesnė magnetinė indukcija.

            Trečioje grupėje, be abejonės stipriausius EML didelėse teritorijose kuria radiotechninės paskirties generatoriai – siųstuvai (pvz. radiofoniniai, televiziniai, radiolokaciniai, radijo ryšio ir kitos paskirties siųstuvai).

            Pagal spinduliuojamą galingumą EML šaltiniai skirstomi į aukšto, vidutinio ir žemo galingumo šaltinius. Pavyzdžiui, radijo ir televizijos stočių EML šaltinių galia yra kelios dešimtys kW (paprastai 20 kW), o radijo telefonų –tik keli vatai ir mažiau.

Šioje grupėje didžiausios galios tankį sukuria mikrobangų terapijos prietaisai. Medicinos, mokslo ir pramonės reikmėms, kur reikalinga didelė elektromagnetinių bangų energija, yra išskirti tokie dažnių ruožai: 13,56 MHz, 27,12 MHz, 40,68 MHz, 916 MHz, 2375 MHz, 5800 MHz, 24125 MHz.

            EML šaltiniai taip pat gali būti skirstomi pagal laukų konfigūraciją, jų erdvinį išsidėstymą. Į tai atsižvelgiama  parenkant EML šaltinių vietą, nustatant saugias,

Galingų elektromagnetinių laukų (EML) energija daro įtaką žmogaus psichinei ir fiziologinei būsenai. Tačiau organizmo apsaugos sistemos sušvelnina tokio poveikio stiprumą, dėl ko EML stiprumas pasireiškia ne kenkiančiu (žalojančiu) bet dirginančiu poveikiu. Kaip žinoma kiekvieno gyvo organizmo pagrindinis substratas yra vanduo. Organizme vandens vidutiniškai būna 75 % visos masės. Todėl EML sąveikos su organizmo vandens molekulėmis tikimybė yra kur kas didesnė, negu su bet kuria kita, kur kas didesne molekule.

Biologinių audinių elektriniai parametrai elektromagnetiniame lauke nėra pastovūs.

Žmogaus   audinių elektriniai parametrai yra įvairūs savo vertėmis ir priklauso nuo dažnio. Įvairių audinių santykinės dielektrinės skvarbos ir specifinio laidumo vertės yra pateiktos lentelėse.
 

 

Šiose lentelėse nurodyti įvairių autorių paskelbti eksperimentiniai duomenys. Ten, kur paskelbtų duomenų daugiau (pvz.. 10 MHz, 1 GHz, 10 GHz) ten platesnės verčių ribos. Tai galima paaiškinti kad įvairūs eksperimentatoriai atliko matavimus ne visai vienodomis sąlygomis.

Labai svarbus parametras yra elektromagnetinės bangos prasiskverbimo gylis į audinius. Įsiskverbimo gylis tai toks audinio sluoksnis, kuriame absorbuojama daugiau kaip 86% įsiskverbusių elektromagnetinių bangų energijos. Įsiskverbimų gylių reikšmės pateiktos lentelėje.

 

 

Dėl EML poveikio gyvo audinio ląstelėse teka kintamosios laidumo ir slinkties srovės, kurios sukelia ląstelės jonų ir poliariųjų molekulių periodinius judesius. Dėl to padidėja trintis tarp molekulių ir jonų, o dėl trinties išsiskiria šiluma ir padidėja audinių temperatūra.

Didžiausią poveikį žmogui turi metrinės-decimetrinės bangos. Ilgesnių bangų energijos žmogaus kūnas absorbuoja nedaug, t. y. banga pereina beveik kiaurai per kūną, nes šitų diapazonų bangoms įsiskverbimo gylis kur kas didesnis už kūno matmenis. Trumpesnių negu decimetrinių bangų (nuo milimetrinių iki optinių) įsiskverbimo gylis mažas (milimetrai ar jo dalys), todėl visa energija sugeriama kūno paviršiuje (odoje) ir į vidinius organus nepatenka.

Lentelėje pateiktos absorbuotos elektromagnetinės bangos energijos nuo į kūno paviršių įsiskverbusio energijos reikšmės (procentais).
 

 

Iš pateiktų duomenų matyti, kad metrinių bangų diapazone didžiausią energijos dalį absorbuoja vidiniai (giluminiai) audiniai, o centimetrinių bangų diapazone – oda.

Nustatyta, kad EML yra fizinis dirgiklis, galintis sukelti žymius funkcinius ir organinius nervų, širdies indų, kraujo gamybos, endokrininės ir kitų organizmų sistemos pokyčius. Iš pradžių, apie 1950 metus, buvo tyrinėjama tik didelės energijos EML poveikį vadinamą šiluminiu. Tačiau vėliau buvo atkreiptas dėmesys į poveikį silpnų EML, nesukeliančių jokių organizmo audinių temperatūros pokyčių. Buvo pastebėta, kad žmonėms ilgą laiką būnant silpnų EML poveikyje pažeidžiamos širdies ir kraujagyslių sistemos (bradikardija, hipotonija), atsiranda neurozių požymiai, pagreitėja eritrocitų nusėdimo reakcija, sumažėja albumino-globulininis poveikis. Svarbiausiai teigiama, kad prie radijo bangų diapazono, kaip dirgiklio nepriprantama, t. y. ilgalainiui organizmo pažeidimai kaupiasi. Bandymai su gyvūnais parodė, kad elektromagnetinių bangų poveikis priklauso ne tik nuo bangų energijos ir švitinimo laiko, bet ir nuo dažnio ar net nuo signalų formos (moduliacijos tipo ir dažnio).

Silpnų EML biologinis poveikis medikų vadinamas specifiniu. Kaip jau minėta silpni EML veikia centrinę nervų sistemą ir dėl to išreguliuoja daugelį gyvybiškai svarbių organizmo sistemų. Manoma, kad nervų ląstelės “jaučia” EML todėl kad:

• Vyksta elektromagnetinių bangų detekcija nervų ląstelių membranose;
• EML daro įtaką jonų judrumui, ypač gebėjimui prasiskverbti per nervų ląstelių membranas;
• Keičia ląstelių kalio vidinį gradientą;
• Sinchronizuoja jonų judesius, dėl ko pasikeičia nervų receptorių jautrumas;
• Veikia savuosius viso organizmo ar atskirų jo sistemų procesų dažnius.

Dėl EML, organizme atsiranda taip vadinami antriniai poveikio reiškiniai, o dėl EML informacinio ir šiluminio dirginimo sankaupos organizme vyksta tokie reiškiniai, kaip kumuliacija, sensibilizacija, stimuliacija.
 

Įvairių mikrobangų poveikis gyvūnams :

  

 

 
 

Be tiesioginio šiluminio ir nešiluminio EML poveikio, kuris stebimas po tik po ilgo laiko tarpo, kartais poveikis žmogaus pojūčių registruojamas iš karto. Prie tokių priskiriamas optinis, garsini fenomenas ir “karštų taškų” efektai.

      Šių antrinių reiškinių mechanizmai nėra visiškai išaiškinti. Jie reiškiasi mažos galios srityje, kai EML dažnis labai žemas (iki 20 Hz), arba kai aukšto dažnio elektromagnetinių bangų amplitudė moduliuota labai žemo dažnio signalu.

      Optinį fenomeną (panašų į “kibirkščiavimą” akyse sutrenkus galvą) >50 mT (nuolatinės srovės ir 50 Hz) magnetiniai laukai. Mechanizmas nėra išaiškintas, nors manoma, kad tai sukelia stiprios sukūrinės srovės, indukuotos smegenyse.

      Akustinis fenomenas – tai reiškinys, kai žmogus girdi garsinio dažnio impulsais moduliuotas mikrobangas. Garso šaltinis žmogui atrodo esąs galvoje. EML galia palyginti nedidelė, jautrio riba prasideda nuo 25-150 mW/cm2 galios srauto. Manoma, kad reiškinį sukelia vidinės ausies organų tamprusis šiluminis plėtimasis.

      “Karštų taškų” efektas – tai lokalinis kūno vietų įkaitimas, priklausantis nuo audinių nehomogeniškumo, jų dielektrinių savybių , matmenų ir bangos ilgio santykio, bangų poliarizacijos ir kt. Dažniausiai perkaista kaklo, alkūnių ir čiurnų sritys. “Karštų taškų” sugeriama energija gali 5-10 kartų viršyti  vidutinę kūno sugeriamą energiją.

       Kaip minėta silpnas EML veikia nervines ląsteles. Kol kas tik aptikta, kad nervinis audinys itin jautrus 6-20 Hz dažnio EML, kai jų stiprumas yra apie 10 mV/m. Silpnesni ar stipresni laukai turi mažesnį poveikį. Kitas “energetinis langas” atitinka 10 V/m stiprumo mikrobangų lauką, moduliuotą ypač žemo dažnio signalu. Pirmas “langas“ siejamas su žmogaus bioritmų reguliavimo procesais, antras – su nervinio audinio kuriamos įtampos lygiu.

Mokslinėje literatūroje pateikiama, kad absorbuota elektromagnetinė energija žmogaus audiniuose ir organuose pasiskirsto netolygiai, o koncentruojasi tam tikrose vietose. Tai, be abejo, priklauso nuo audinių elektrinių ir tūrinių parametrų; didesniame vandens kiekyje gaunami didesni elektromagnetinės energijos nuostoliai. Tačiau nevienodas pasiskirstymas fiksuojamas ir beveik homogeniško organo viduje (pavyzdžiui, galvos smegenyse, galūnėse). Šitas “kaštų taškų” fenomenas dažniausiai aiškinamas rezonansiniais reiškiniais, kurie kaip minėta vyksta dėl atomų ar net elektronų poliarizacijos reiškinių.

  EML poveikis priklauso nuo individualių organizmo ir organų savybių, kurie į elektromagnetinę spinduliuotę reaguoja nevienodai. Įvairių organų jautrumas į EML priklauso nuo EML parametrų (pvz. silpnas, stiprus), nuo kraujagyslių tinklo, mitozinio dauginimosi ir ląstelių diferenciacijos lygio. Ypač jautrūs EML šiluminiam poveikiui yra permatomi akies audiniai, sėklidės, ir centrinė nervų sistema (CNS). Labiausiai EML pažeidžiamų organų ir sistemų patogenetinis mechanizmas pateiktas lentelėje.

 

EML gali pažeisti akis, sukelti leukemiją, smegenų auglius. Nuolat EML veikiamiems žmonėms gali būti dažnesni širdies kraujagyslių ir imuninės sistemų bei kvėpavimo organų funkciniai pakitimai

Priklausomai nuo EML intensyvumo ir trukmės gali išsivystyti ūminiai ir lėtiniai organizmo pakitimai, kurie pateikiami lentelėje.

 

Pasireiškimo pobūdis	Organizmo sistema	Organizmo reakcijos
Ūminis	Vegetacinė nervų sistema	Teperatūrinė reakcija (39-400 C).
	CNS	Raumenų silpnumas, galvos skausmas.
	Širdies ir kraujagyslių sistema	Tachikardija, bradikardija, hipertenzija, ryškūs vegetaciniai kraujagyslių sutirikimai, hipotalaminės krizės, paroksizminės tachikardijos priepuoliai, kraujavimai iš nosies ir gleivinės
	Kraujodaros sistema	Leukocitozė
Lėtinis	CNS	Vazomotorinis labilumas, pilomotorinio reflekso padidėjimas, akrocianozė, hiperhidrozė, vokų ir pirštų tremoras, sausgyslių refleksų padidėjimas.
	Vegetacinės nervų sistemos parasimpatinė dalis	Arterinė hipertenzija, bradikardijos tendencija, vegetacinis hiperaktyvumas, termoreguliacijos sutrikimai, termoasimetrija, pakitusi cukraus kreivė.
	Širdies ir kraujagyslių sistema	Širdies ribų pasislinkimas į kairę, duslūs tonai, bradikardija, sistolinis ūžesys širdies viršūnėje, arterinė hipertonija, arterinio spaudimo ir pulso labilumas, arterinio spaudimo asimetriškumas, arterinės hipertenzijos tendencija, širdies sistolinio tūrio sumažėjimas, EKG sutrikimai (sinusinė bradikardija, laidumo sutrikimai, dantelio T ir intervalo S-T sumažėjimas).
	Endokrininė sistema	Padidėjęs skydliaukės aktyvumas, dismenorėja, lytinis silpnumas, ketosteroidų kiekio disbalansas, protrombino kiekio sumažėjimas, cukraus kreivės pokyčiai.
	Kraujodaros sistema	Leukopenija, neutropenija, santykinė limfocitozė, trombocitozė, nedidelė retikuliocitozė, histamino kiekio padidėjimas, bendro baltymų kiekio ir gamaglobulino frakcijos padidėjimas, albuminų – globulių koeficiento sumažėjimas.

 

Elektromagnetinio  lauko  poveikis  žmogaus  organizmo  sistemoms.

      Šiuo metu gerai ištirtas EML poveikis centrinei nervų sistemai (CNS), kraujodarai, endokrininei ir lytinei sistemoms, akims. Tačiau nėra pakankamai duomenų, kurie leistų daryti vienareikšmiškas išvadas apie EML įtaką kvėpavimo, virškinimo, širdies kraujagyslių sistemų patologijai, teratogenezei, senėjimui ir genetiniams pokyčiams.

 

Centrinė nervų sistema

      Centrinės nervų sistemos (CNS) reakcijų pasireiškimas priklauso nuo EML spinduliuotės diapazono, laiko dažnio parametrų bei poveikio kartojimosi.

      Tyrimai parodė didelį nervų sistemos EML poveikiui, kuri pasireiškia fiziologinių bei biocheminių rodiklių kintamumu Kai tiriamieji buvo veikiami   10-13-10-10 mW/cm2energios srauto tankiu, 0,25-0,96 Ghz dažniu, bei impulsiniu 9,0-9,5 GHz dažniu, buvo nustatyti elektroencefalogramos (EEG) pakitimai. Šie pokyčiai aiškinami stovimų bangų susidarymu kaukolės viduje.

      Žmonės, ilgą laiko tarpą, patiriantys nuolatinį EML poveikį turi neurologinių nusiskundimų. Jie skundžiasi galvos skausmu, padidėjusiu nuovargiu, atminties pablogėjimu, lytinės potencijos sumažėjimu.

      Iš visų mokslo darbų reikėtu išskirti tuos darbus, kurie tiria klausos organų pakitimus atsiradusius dėl EML poveikio. Apšvitinus galvą impulsiniu EML (su 300 mW/cm2 galios piku, 0,1 mW/cm2 energijos srauto vidurkiu, nuo 200 iki 3000 MHz dažniu nuo 1 iki 100 ms impulsų ilgumu) sužadinami vidinės ausies receptoriai. Higieninė šio reiškinio esmė dar ne visiškai aiški, nors esant tam tikriems EML parametrams gali atsirasti reakcijų panašių į akustinio triukšmo sukeliamas reakcijas.

Endokrininė sistema

Endokrininės sistemos klinikinių simptomų įvairovę galima paaiškinti neuroendokrininės reguliacijos sutrikimais. EML – tik vienas veiksnių, galintis sutrikdyti neuroendokrininės sistemos ryšius. Su neuroendokrininės funkcijos sutrikimu siejami kraujo morfologiniai ir biocheminiai ir funkciniai ir biocheminiai kepenų pakitimai.

Į EML pirmiausiai reaguoja pagumburio hipofizio adrenokortikalinė sistema, stabdoma augimo hormono sekrecija, stimuliuojama kortikosteroidinio hormono ir prolaktino sekrecija.

      Aiškus kokybinis ryšys tarp efekto pasireiškimo ir EML spinduliuotės energijos bei dozės nenustatytas, todėl daroma išvada, kad EML sukelti endokrininiai pokyčiai ne visada gali būti padidintos rizikos žmogui įvertinimo kriterijais. Tačiau ekstremaliais EML poveikio atvejais endokrininės sistemos funkcija gali būti kokybiškas klinikinės būklės įvertinimo kriterijus.

Kraujo sistema. Imunologinės reakcijos

      Tyrimų analizė parodė, kad esant EML spinduliuotei, kai galios tankis yra 10 mW/cm2 , imuninės sistemos pokyčiai buvo pastovūs ir patikimi, o esant 1 mW/cm2 energijos srauto tankiui, pakitimų nerasta.

      Analizuojant eksperimentų rezultatus, reikia atkreipti dėmesį, kad žmogaus kraujo čiulpai yra net 5 cm gylyje, todėl EML įtaka gali būti ir mažesnė.

Išanalizavus mokslo literatūroje pateiktus duomenis , galima daryti išvadas kad ilgalaikis 3-30 GHZ dažnio (superaukštas dažnis) EML poveikis gali sukelti įvairių kraujo sistemos sutrikimų. Kraujodaros sistemos pakitimai (leukopenija, limfocitozė, leukocitozė, retikulocitozė) dažniausiai yra nepastovūs.

      Per paskutinius 20 metų nebuvo aprašyta nė vieno susirgimo atvejo dėl žemo dažnio EML ilgo veikimo. Tačiau pateikiama duomenų, kad paveikus EML 0,5 mW/cm2ir didesniu energijos srauto tankiu pasireiškia imunologinės reakcijos. Nustatyta, kad didesni ir pastovūs pakitimai susiję su šiluminėmis reakcijomis. Taip pat pastebėta, kad ilgalaikis EML poveikis silpnina fiziologinę adaptaciją arba imunologines reakcijas. Imunologinis atsakas į superaukštą EML spinduliuotę panašus į šilumos sukeliamas reakcijas, turi su šilumos kaupimosi  greičiu ir jos pasiskirstymu organizme susijusių ypatumų.

      Įdomus hipertermijos medicininis aspektas yra tas, kad elektromagnetinė hipertermija siejama su atsparumo infekcinėms ligoms padidėjimu ir vėžinių ligų gydymo galimybėmis. Taigi, EML paveiktos imuninės sistemos tyrimas atveria plačias infekcinių ligų terapijos ir profilaktikos galimybes.

Krešuminė ir antikrešuminė sistemos

      EML įtaka kraujo krešėjimo sistemai higieniniu ir medicininiu aspektu tyrinėta mažai. Tačiau nustatyta, kad krešėjimo procesas nesutrikdomas , jei spinduliuotės dozė yra mažesnė kaip 5 J/g. Jei spinduliuotės dozė didesnė atsiranda pakitimų, galinčių sutrikdyti krešėjimo procesą. Tokiu atveju jautriausi rodikliai yra plazmos tolerancija heparinui, fibriną stabilizuojančio faktoriaus, fibrinogeno ir heparino bei heparino ir adrenalino kompleksų susidarymas. Patys didžiausi pakitimai atsiranda, kai elektromagnetinio lauko parametrai tokie: 300 mW/cm2 energijos srauto tankis prie 12 W/kg ribinės sugėrimo galios daugkartinės spinduliuotės 80 mW/cm2 energijos srauto tankis prie 3,2 W/kg ribinės sugėrimo galios.

      Bet koks stresas, taip pat atsirandantis dėl EML poveikio, didina adrenalino kiekį kraujyje, aktyvina krešėjimo sistemą ir padidina kraujyje trombino kiekį, kuris suaktyvina antikrešuminę sistemą ir į kraują išskiria heparino. Pastarasis su fibrinogenu sudaro kompleksinį adrenalino junginį, kuris yra aktyvus antikrešuminės sistemos veiksnys. Panašus antikrešuminės sistemos aktyvacijos mechanizmas gali būti ir esant superaukšto dažnio elektromagnetinei spinduliuotei.

Širdies ir kraujagyslių sistema

      Yra paskelbta, kad dirbantiems su EML šaltiniais atsiranda funkciniaiširdies kraujagyslių sistemos pakitimai: hipotonija, bradikardija, skilvelių laidumo sulėtėjimas. Duomenų apie dozės ir efekto ryšio suradimą nepateikiama., tačiau nurodoma, kad širdies kraujagyslių sistemos sutrikimai ryškesni tada, kai EML bangos centimetrinės. Funkcinių kitimų didėjimas priklauso nuo darbo trukmės. Be to, širdies kraujagyslių sistemos sutrikimai gali būti susiję su nervų sistemos pakitimais. Pavyzdžiui vieniems dirbantiems tomis pačiomis sąlygomis pacientams pastebėti silpni asteniniai simptomai, o kitiems – sunki vegetacinė kraujagyslių disfunkcija.

Kvėpavimo sistema. Virškinimo sistema

      EML poveikis kvėpavimo ir virškinimo sistemoms yra tiriamas rečiau, todėl literatūroje nėra daug duomenų apie dirbančiųjų su EML šaltiniais kvėpavimo ir virškinimo sistemų sutrikimus. EML poveikis kvėpavimo sistemai vertinamas pagal kvėpavimo dažnio, minutinio plaučių tūrio, deguonies sunaudojimo, maksimalaus iškvėpimo rodiklius. Darbuotojams, nuolat veikiamiems EML, gali būti dažnesni kvėpavimo sistemos funkcinės būklės sutrikimai.

      Mokslo literatūroje pateikti tyrimo duomenys nurodo, kad kuo ilgiau dirbama su EML šaltiniais ir kuo vyresni darbuotojai, tuo dažnesni kepenų ir tulžies takų funkciniai sutrikimai (lėtiniai hepatocholescitai, angiocholitai). Tačiau šių susirgimų atvejais reikėtų atsižvelgti į galimą infekcinio veiksnio suaktyvėjimą, taip pat galimus kepenų kraujotakos pakitimus

      Aiškus dozės ir atsako ryšys tarp EML spinduliuotės šaltinio poveikio ir funkcinių kvėpavimo ir virškinimo sistemų pakitimų nenustatytas.

Poveikis akims. Katarakta

      Tiriant kataraktogenezę, atlikta nemažai klinikinių ir epidemiologinių tyrimų. Eksperimentiškai gerai ištirtas elektromagnetinių bangų poveikisakims, galintis turėti įtakos kataraktos susidarymui.

      Išanalizavus EML spinduliuotės įtaką kataraktos susidarymui, šiam veiksniui skiriama penkta vieta po diabeto, ultravioletinės spinduliuotės, metabolinių sutrikimų ir jonizuojančios spinduliuotės.

      Eksperimentiškai patikimai nustatyta katarakta paskatino šios profesinės patologijos ieškoti tarp dirbančiųjų su EML spinduliuotės šaltiniais. Klinikinių tyrimu metu aprašyti akių pažeidimo atvejai dėl EML poveikio pateikti lentelėje.

 

  15 lentelė
 

      Išanalizavus klinikinius kataraktos pasireiškimus dirbantiesiems su superaukštų dažnių šaltiniais, kurių elektromagnetinės spinduliuotės energijos srauto tankis neviršija 10 mW/cm2, galima teigti, kad akims nekenkia dydžiai, neviršijantys atitinkamo norminio EML lygio. Tačiau tai nereiškia, kad esant didesniems lygiams nebus pakenkta žmonių akims.

Reprodukcinė sistema

      Reprodukcinės sistemos funkcinių ir patologinių pokyčių kriterijai yra morfologiniai (degeneracijos, spermatogeninio epitelio ląstelinių elementų piknozės, citocheminiai poslinkiai) bei hormoniniai estrogeninės ir spermatogeninės funkcijos pakitimai.

      Daugelis mokslininkų pažymi, kad eksperimentinius gyvuliukus veikiant didelėmis EML dozėmis sumažėja patelių reprodukcijos intensyvumas, vystosi palikuonių teratogeniniai pakitimai, estrogeninio ciklo ir spermatozoidų funkcinės būklės sutrikimai.

      Literatūroje taip pat nurodoma, kad ūmus elektromagnetinės spinduliuotės (1-3,5 MHz ir 0,3-100 GHz dažniais) 100 mW/cm2 energijos srauto tankis yra ribinis žmonių sėklidėms, kai nesukeliama spermatogenezės pakitimų.

Morfologiniai elektromagnetinio lauko poveikio tyrimai

      Eksperimentiniai morfologiniai tyrimai turi reikšmės įvertinant biologinius efektus, atsiradusius dėl elektromagnetinės spinduliuotės didelių energijos tankių. Pagrindinė išvada, kurią galima padaryti išanalizavus morfologinius stebėjimus yra ta, kad nepriklausomai nuo EML energijos srauto tankio ir spinduliuotės trukmės (energijos srauto tankis daugiau kaip 10 mW/cm2 nuo 2 iki 14 GHz dažniu) pastebimi cirkuliaciniai ir distrofiniai pakitimai. Šie pakitimai nėra specifiniai ir priklauso šiluminiam poveikiui.

      Įvertinus patologinį EML 300 mW/cm2 energijos srauto tankio poveikį per tą spinduliuotės laiką, kai žūsta 0,1% eksperimentinių gyvuliukų, nenustatyta morfologinių ir histocheminių galvos smegenų, žarnyno, plaučių ir sėklidžių pakitimų, kai kuriais atvejais nustatyta čiulpų ir biocheminių kraujo pakitimų.

      Morfologiniai tyrimai turi reikšmės tada, kai EML poveikis vertinamas kaip gydimo priemonės efektyvumas. Tam, kad būtų nustatytas organizmo patomorfologinių pakitimų ryšys, atsižvelgiant į darbo su elektromagnetinės spinduliuotės šaltiniais pobūdį, svarbu atkreipti dėmesį į EML energijos srauto tankį trukmę, apspinduliuojamo kūno sitį.

     Išsamūs epidemiologinių tyrimų duomenys, nagrinėjantys ryšį tarp EML 60 Hz dažnio ir vėžinių susirgimų , pirmą kartą buvo paskelbti 1979 metais.

  Paskutiniu metu pasaulyje pradėta ir tęsiama apie 20 epidemiologinių tyrimų, nagrinėjančių ryšį tarp EML poveikio ir rizikos susirgti vėžiu. Tikėtina, kad tiriamieji darbai Europoje, Australijoje, Šiaurės Amerikoje pateiks daugiau duomenų ir informacijos patvirtinančios arba nepatvirtinančios priežastinį ryšį tarp EML ir vėžinių ar kitų ligų.

Elektromagnetinių laukų poveikis žmogaus organizmui priklauso nuo elektromagnetinio lauko įtampos, energijos srauto intensyvumo, virpesių dažnio, spinduliavimo lokalizacijos kūno paviršiuje bei individualių žmogaus ypatybių. Kuo didesnis elektromagnetinio lauko dažnis, tuo didesnis žmogaus kūno laidumas, energijos absorbcija. Elektromagnetinių bangų poveikis žmogui yra dvejopas:

• Šiluminis
• Nešiluminis

Šiluminis poveikis pasireiškia tuo, kad kyla kūno temperatūra, dėl ko gali pasikeisti baltyminių medžiagų struktūra. Kadangi žmogaus organizme veikia termoreguliaciniai mechanizmai, šalinantys šilumos perteklių, susidariusią šilumą organizmas sugeba pašalinti, bet tik ribotą jos kiekį. Labai jautriai į šilumos perteklių reaguoja akys, smegenys, inkstai, žarnos, tulžis, šlapimo pūslė. Skirtingo ilgio elektromagnetinių bangų poveikis organizmui yra nevienodas. Kepenims pavojingiausios yra 79 cm ilgio bangos, kraujui – 99 cm, raumenims – 322 cm, odai – 548 cm. Esant tam pačiam bangos ilgiui, poveikis gali būti skirtingas, priklausomai nuo magnetinio lauko stiprumo. Žiūr. lentelę.

Lentelė. Elektromagnetinio lauko poveikis ir jo priklausomybė lauko stiprumo

Nešiluminis elektromagnetinių bangų poveikis pasireiškia ne iš karto ir gali būti įvairus. Pastarųjų metų daugelio šalių mokslininkų tyrimų rezultatai rodo, kad žemo dažnio ir didelės energijos elektromagnetinė radiacija veikia kancerogeniškai, t.y. sukelia vėžį. Yra pateikiama epidemiologinių tyrimų duomenys apie statistinį ryšį tarp elektromagnetinių laukų ir tam tikrų vėžio formų: vaikų-paauglių leukozių, suaugusiųjų leukozių, limfoleukozių, krūties bei smegenų auglių. Taip pat tris kartus padidėja rizika susirgti Alcheimerio liga. Ypač pavojinga elektromagnetinė radiacija vaikams, gyvenantiems šalia elektros perdavimo linijų (arčiau kaip 50 metrų). Dažnas yra lėtinio pažeidimo sindromas, kuriam būdinga vegetacinės nervų sistemos pažeidimas, asteninis sindromas. Ligoniai skundžiasi nuovargiu, mieguistumu, galvos skausmais. Būdinga bradikardija, skausmai širdies plote, hipotonija, raumenų silpnumas. Nukenčia ir lytinė funkcija – vystosi impotencija, menstruacinio ciklo sutrikimai. Taip pat intensyvi elektromagnetinė radiacija gali padidinti palikuonių apsigimimo riziką.

Pagal užsienio spaudą ir interneto medžiagą.