Elektromanyetik Alanın Biyolojik Etkileri

ELEKTROMANYETİK ALANIN BİYOLOJİK ETKİLERİ

Prof.Dr. İlhami Çelik, Selçuk Üniversitesi, Veteriner Fakültesi, Histoloji ve Embriyoloji Anabilim Dalı Başkanı, 42031 Kampüs/KONYA


Dünyamızdaki canlılar, kocaman bir mıknatıs olan yerkürenin oldukça kararlı, ortalama 0.5 G şiddetindeki statik manyetik alanı içinde yaşamlarını sürdürürler. Yer kürenin kararlı bir manyetik alana sahip olması, canlı türleri için o kadar önemlidir ki, dünyamız dışında, bizi uzaydan gelebilecek şiddetli manyetik alan ve radyasyona karşı koruyan “Van Allen kuşakları” bulunur.

Dünya manyetosferinin şeması. Güneş rüzgârı soldan sağa akıyor.
http://tr.wikipedia.org/wiki/Manyetosfer


Güneş patlamasıyla uzayan salınan plazma halindeki maddenin dünyanın manyetik kuşaklarına girmesiyle oluşan kuzey ışıkları (aurora borealis).
http://www.imanhakikatleri.net/hakikatler.htm

Yerin statik manyetik alanı canlıların çevre koşullarına uyum ve yerleşimlerini olumlu yönde etkiler, hatta yaşamın devam etmesi için mutlaka gereklidir. Göçmen kuşlar, güvercinler ve deniz kaplumbağalarının, yerin manyetik alan şiddet değişimlerini algılayan duyu hücreleri (magnetozomlar) içeren manyetik bir pusulaya sahip oldukları kabul edilmektedir.

Bakterinin yön bulmasını sağlayan (pusula görevi yapan) magnetozomlar (Şekil b, c, ve d’de bakteri içinde siyah tanecikler halinde, e’de ise çok yüksek büyütmede sadece magnetozomlar) görülmektedir. http://www.biomedsearch.com/nih/Large-scaleproduction-magnetosomes-by/21144001.html

İnsanlarda da benzer algılamanın bulunduğunu gösteren kanıtlar vardır. Çatalla su arayanların, yerin manyetik alanında oluşan 0.5 Örsted’lik alan şiddeti değişimlerini bile algıladıkları ve bu değişimlere refleks yanıtı verdikleri (Dowser’s reflex) bilinmektedir.


Çatalla yeraltı suyu arama.
http://www.cosmiccookout.com/posts/Science_of_the_Paranormal/ 

Elektrik enerjisi, günümüz modern toplumunun temel enerji kaynağınıdır. EMA, elektrik yüklerinin doğrultuları boyunca ilerledikleri ortamda meydana getirdikleri periyodik elektriksel ve manyetik alan değişimleridir. Elektrik iletim ve dağıtım hatlarıyla elektrikli araçlar, etraflarında yapay elektromanyetik alanlar (EMA) oluştururlar. İşte bu nedenledir ki, günümüzde eğer özel koruyucu önlemler alınmamışsa, yeryüzünde yapay elektromanyetik alan bulunmayan bölge bulmak imkânsızdır.


Günümüzde elektromanyetik alanların zararından bahsedildiğinde ilk akla gelen cep telefonu baz istasyonu kulesi. http://zarariyarari.blogcu.com/baz-istasyonlarininzararlari/4982628

Son yıllarda, farklı kaynaklardan yayılan yapay EMA’ya atfedilen pek çok sağlık sorunu bildirildiğinden, elektromanyetik kirlenme (electrosmog) deyimi yaygın biçimde kullanılmakta ve bu konu halkın dikkatini daha fazla çekmektedir.

Genel olarak dikkate alındığında radyasyon kimyasal ve biyolojik etkileri bakımından 2 gruba ayrılır;

1. Yüksek enerjili ve iyonlaştırıcı (iyonizan) radyasyon: Atomları iyonlaştıracak kadar yüksek enerjiye sahip, yüksek frekanslı ve çok küçük dalga boylu elektromanyetik radyasyondur. Nükleer reaksiyonlarda ortaya çıkan α-, ß- ve γ- ışınları ile UV-ışınları iyonlaştırıcı ışınlardır. Bu ışınlar, 2500 GHz üstü frekans ve 0.01 cm dalga boyuna sahiptir. İyonlaştırıcı etkileri yanında, enerjilerini içinden geçtikleri ortama vererek ortamı ısıtırlar ki, bu nedenle “termal etkiye” de sahiptirler.

2. Düşük enerjili ve iyonlaştırmayan (non iyonizan) radyasyon: atomların iyonizasyonuna yol açmayan düşük enerjili ışınların (elektromanyetik dalgaların) neden olduğu radyasyondur.

Non iyonizan ışınlar ise, 2500 GHz altı frekanslı ve düşük enerji düzeyli ışınlardır. Günlük hayatta maruz kalınan elektromanyetik alanlar non iyonizan radyasyon grubunda (Tablo 1) olmakla birlikte, radyo frekansı (RF) bandındaki non iyonizan elektromanyetik dalgalar termal etki gösterirler. Bu nedenle non iyonizan radyasyonun;

a. Dokularda mikroskobik (0.001°C’den daha az) düzeyde dahi sıcaklık artışına yol açmayan, “atermal yani non termal”, b. Isıl etkili yani “termal” olmak üzere iki bölümü vardır ve RF bandından itibaren daha yüksek frekanslı alanlar termal etkilidir. Termal etki, 2450 MHz’lik bölümde en yüksek seviyede olduğundan, mikro dalga fırınlarda bu frekans kullanılır.

EMA’nın zararlı etkileri hakkındaki ilk bilgiler, 1930’larda radyo operatörlerinin baş ağrısı ve baş dönmesi, mide bulantısı, yorgunluk ve dikkat yoğunluğu kaybı gibi şikâyetlerle ortaya çıkmıştır. Takip eden yıllarda, radar operatörleri ve radyo istasyonlarında çalışanların katarakt, baş ağrısı, yorgunluk ve cinsel kapasite kaybı, kalp ve damar hastalıklarıyla sindirim ve sinir sistemi şikâyetleri manyetik alanla ilişkilendirilmiştir. . Başlangıçta tüm bu şikâyetler “radar hastalığı” yâda “mikrodalga hastalıkları” başlığı altında toplanmıştır. 1970’li yıllarda, ABD ve Sovyet Cumhuriyetlerinde yüksek gerilim hatlarına yakın yerlerde yaşayan çocukların kan kanserine daha sık yakalanması, dikkatleri bu hatlar üzerinde toplamıştır.


Elektromanyetik dalga spektrumu. Her dalga boyunun enerjisi, görülebilme durumu ve cisimlerin boyutlarıyla kıyaslaması görülmektedir.
http://www.ufotr.com/Sayfalar.aspx?

Cep telefonu ve baz istasyonlarının yaydığı elektromanyetik radyasyonun sağlık üzerindeki zararlı etkileri üzerindeki spekülasyonlar günümüzde hala sürmektedir. Önerilen önlemler alınıp normal kullanım süreleri dikkate alındığında, cep telefonu ve baz istasyonlarından yayılan radyasyonun kanserle doğrudan ilişkisi ortaya konamamıştır. Bununla birlikte, vücut sıcaklığının 1°C artması için kilogram vücut ağırlığı başına 4W elektromanyetik güç soğurulması gerektiği kabul edilerek, genel yaşam alanlarında bu değerin 50'de biri olan 0,08 W/kg SAR değeri, maruziyet üst sınır değeri olarak kabul edilmiştir.

Son 30 yılda, konu hakkında 25,000 kadar makale yayımlanmış ve konu üzerinde yapılan deneysel çalışmalarda, yapay EMA’nın embriyonik gelişim, hücre döngüsü, melatonin hormonu ritmi ve hücreye Ca+2 iyonu giriş-çıkışı üzerindeki etkileri yanında üreme sistemi üzerindeki zararlı etkilerinin ortaya konması; büyüme ve embriyonik gelişme, tümör oluşumunda birincil ve yardımcı rollerinin saptanması amaçlanmıştır. Bu güne kadar EMA’nın etkilediği kesin bir hücresel mekanizma ortaya konamamış olmakla birlikte, aşağıdaki mekanizmaları etkileyebileceği ileri sürülmüştür. Bu mekanizmalar;

1. RNA-polimeraz ve ornitin dekarboksilaz (ODC) aktivitesi, 2. Hücre zarındaki iyon kanallarından iyon geçişi (özellikle Na+/K+ pompası ve Ca+2 iyonu geçişi), 3. Serbest radikal reaksiyonları, 3. Canlılarda zayıf indüksiyon akımları oluşturmaları (bu akımlar, yara iyileşmesi ve embriyogenezisteki hücre göçlerini olumsuz etkilemektedir), 4. Hücredeki iki kutuplu mikrotubulus ve kollagen gibi moleküllerin tertiplenmesi, 5. Hücre örtüsünde (glikokaliks) neden olduğu değişiklikler, 6. Kromozomal bozukluklar (bu konuda güvenilir bilgiler bulunmamakla birlikte, çok yüksek alan şiddetlerinde (50 Hz, 1000 µT=10,000 mG, DNA kırıkları oluşmaktadır), 7. Isı şoku stresine neden olması, 8. Melatonin hormonu sentez döngüsüdür.

SONUÇ VE YAPILABİLECEKLER

Elektromanyetik alan ve deney materyaliyle ilgili kontrolü oldukça zor olan pek çok değişken olduğundan ve biyolojik sistemler araştırmalarda temel alınan statik sistemlerden çok daha karmaşık olduğundan, bugüne kadar EMA’nın biyolojik etkilerinin aydınlatılması amacıyla yapılan çalışmalarda ne yazık ki kesin bir sonuca ulaşılamamıştır. FR bandının termal etkileri dikkate alındığında bazı öngörülerde bulunmak daha kolay olmakla birlikte düşük ve çok düşük frekanslarda durum daha karmaşıktır. Ayrıca “bir etkenin biyolojik etkisi vardır” demek, her zaman sağlığa zararlı etki olduğu anlamına gelmemektedir. Tarama çalışmalarında, şüpheli bir ajanın risk değerlendirmesinde söz konusu ajanın, “hastalıkla bağıntılı” derecesinden “hastalığın sebebi” derecesine yükseltilebilmesi için aşağıdaki kriterlerin tamamının değilse bile çoğunun karşılanması gereklidir. Bu kriterler;

1. Özel yöntemlerle hesaplanan risk oranı (OR) çoğunlukla 5 yada daha üst seviyede olmalıdır, 2. Yapılan çalışmaların çoğunda etkenle sonuç arasında bağıntı tespit edilmelidir, 3. Maruz kalmayla tanımı yapılabilen spesifik bir hastalık arasında bağıntı bulunmalıdır, 4. Net bir doz-yanıt bağıntısı, yani EMA şiddet ve maruziyet süresindeki artışla kanser vakası sayısının artması gereklidir. EMA dikkate alındığında ise bu kriterlerin hemen hemen hiç biri karşılanmamakta, en önemlisi daha önce de değinildiği gibi EMA’nın yol açtığı iddia edilen bir herhangi bir kanser türünün ortaya çıkışında rol oynayan bir biyolojik mekanizma bilinmemektedir. Yukarıdaki nedenlerle, bilim adamlarının çoğunluğu, normal limitler arasındaki şiddete sahip olan 50 Hz’lik çevresel elektrik ve manyetik alanlara kronik maruziyetin sağlık riski oluşturmadığını kabul etmektedir. Yine de korunmak için en iyi en iyi yol, en makul maliyetlerle mümkün olan en düşük çevresel alan şiddeti seviyelerine inebilmektir. EMA’nın halk sağlığı üzerindeki etkilerinin değerlendirilmesinde, maruz kalınan alan şiddetlerinin ve alınan toplam enerji seviyelerinin belirlenmesi hayati öneme sahiptir. Bunda da alan şiddeti ölçümü ve izlenmenin önemi büyüktür. ELF ve VLF frekans bandları için R.M.S. değerlerinin esas alınması mantıklı olmakla birlikte, buna ilaveten mekanlarda harcanan zaman da esas alınarak oldukça karmaşık hesaplamalarla tespit edilen ağırlıklı maruziyet seviyelerinin de hesaplanması gerekmektedir. En iyisi izleme sistemleri kurularak yapılacak olan uzun süreli izleme ve kayıtlardır. Zira elektrik iletim ve dağıtım hatları dikkate alındığında, elektromanyetik alanın şiddeti geçen akım miktarına, mevsimlere, günün saatine, iş yoğunluğuna bağlı olarak önemli oranda değişmektedir.

Ne yazık ki eldeki bulgular EMA’nın non termal etkilerinin hücresel mekanizmasının izahı için yetersiz olduğundan, maruziyetin azaltılması bugün için takip edilebilecek en akıllıca yoldur. “Yani uzak kalmak” en iyisidir. Bu nedenle;

1. İletişim ve haberleşme sistemlerinde fiber optik ve ekranlanmış kablo kullanılmalı, 2. Şehir içindeki yüksek gerilim hatları toprak altına alınarak bunlardan kaynaklanan maruziyet azaltılmalı, 3. EMA yayan cihazların ekranlanması sağlanmalı, 4. Radyo, TV verici anten ve kuleleriyle cep telefonu baz istasyonları, maruziyeti en aza indirecek şekilde yerleştirilmeli, 5. Elektrik dağıtım hatları genellikle konutların yola bakan tarafından geçtiğinden, yatak odalarını evlerin arka tarafına bakan odalardan seçmeli, 6. Yatağı ev içindeki elektrikli sistemlerden, örneğin elektrikli termosifon, şofben ve tesisat kablolarından uzağa yerleştirmeli, 7. Elektrikli battaniyeler 3-4µT (30-40mG) şiddetinde manyetik alan oluşturduğundan, bunları yatağa girmeden bir süre önceden açılıp yatak ısıtıldıktan sonra kapatmalı(Tablo 2), 8. Güçlü verici antenleri (radyo, TV, cep telefonu, telsiz haberleşmesi, vs.) yakınındaki evlerde bulunan kablolar, yayınları alan ve yeniden yayan antenler gibi davrandığından, bu şekilde oluşan zemin alan şiddeti bir evde 0.5-0.6µT’ya (5-6mG) ulaşabilmektedir. Bu kablolar yatak odasında, başın yakınından geçerse uyku düzeninin bozulmasına (insomia) neden olur. Özellikle çocukların yakınından geçerlerse zararlı olabilirler. Bu yüzden bir eve yerleşmeden önce zemin EMA şiddetleri belirlenmelidir. Kablo sisteminden kaynaklanabilecek yüksek temel alan değerleri bulunması durumunda, evin ana elektrik girişi kapatılarak tekrar ölçümler yapılmalı ve EMA kaynağı bulunarak hatalı kablo sistemi varsa, profesyonel yardım alınarak düzeltilmeli, 9. Mikro dalga fırınları çalışırken yakınında çocukların bulunmamasına özen gösterilmeli, arızalandıklarında yetkili servis dışında asla müdahale etmemelidir. 10. EMA maruziyet bilgilerini sürekli yenilemeli ve bu bilgilere ulaşmayı kolaylaştırmalıdır.

EMA’nın gerek biyolojik ve gerekse de sağlık üzerindeki etkilerinin belirlenmesi çalışmalarının hala devam ettiği unutulmamalı ve sağlık açısından önemi göz önüne alındığında, tüketiciler ve özellikle çocuklar EMA yayan araçları kullanırken aşırıya kaçmamalıdır. Elektromanyetik radyasyonu yaşamımızdan tümüyle çıkarmak imkansız olduğundan, her yeni teknolojide olduğu gibi kullanımında dikkatli davranmak, olası zararlarını gözlemek, bilim ve teknolojiyi kullanarak bu zararları en aza indirmek için çalışmak en akılcı yol olarak görünmektedir.

Tablo 1. Yapay EMD’ların frekanslarına göre sınıflandırılması ve günlük hayatta maruz kalınan bazı önemli yapay EMA kaynakları.

 
 
v 30kHz-300Ghz frekans bandı termal etkili elektromanyetik radyasyon bölgesi olduğundan bu bölgenin maruziyet dozu SAR, yani EMA enerjisinin vücut tarafından “özgül soğurulma hızıyla” belirlenir. EMA’ya maruz kalan bir gövdenin kg’ı başına soğurduğu Watt cinsinden elektromanyetik enerjidir ve W/Kg veya mW/g olarak ifade edilir.


Hall etkisiyle algılayan GaAs tip sensörlü ve orta derecede duyarlı bir Teslametre.
http://www.telatomic.com/instrumentation/teslameter.html