Wpływ fal elektromagnetycznych na organizmy

W otaczającej nas przestrzeni istnieje wiele sposobów przechowywania i przekazywania energii. Jednym z „ośrodków” które możemy wykorzystać do tego celu są fale elektromagnetyczne, które obrazowo definiujemy jako fluktuacje pochodzące od pola elektrycznego oraz magnetycznego - rozchodzące się w przestrzeni i nie wymagające do przemieszczania się ośrodka materialnego. Z uwagi na właściwości należałoby traktować te pola w kategorii ich superpozycji jako pole elektromagnetyczne. Przechodząc do przykładów - znany z natury węgorz elektryczny jest rybą, która potrafi jednocześnie wytworzyć i przekazać energię w celu swojej obrony. Największym znanym źródłem promieniowania jest Ziemia. Chroni one nas przed rozpędzonymi elementami zbliżającymi się do Ziemi z kosmosu. Osoby interesujące się burzami znają na pewno zapach ozonu powstający podczas wyładowania piorunowego. Istnieją oczywiście również sztuczne źródła pola. Są to linie energetyczne, sprzęt domowy taki jak: komputery, piece, mikrofalówki, telefony komórkowe, anteny i wiele innych. Człowiek sam stworzył je na swoje potrzeby i dzięki nim wydaje się, że życie stało się łatwiejsze. Istnieje możliwość szybkiego i prostego sposobu podgrzania obiadu w kuchence mikrofalowej. Należy oczywiście pamiętać o drugim aspekcie wytwarzania promieniowania. Czasami jest jego zbyt dużo i sama ilość urządzeń występującym  w przestrzeni powoduje wiele zakłóceń. Wiedzą o tym doskonale osoby zajmujące się krótkofalarstwem, które w swoich radioodbiornikach słyszą szum przetwornic dostosowujących napięcie do zasilania lamp ulicznych. Jest to promieniowanie niepotrzebne i zbędne. To dokładnie tak jak w przypadku żarówki, której podstawową funkcją ma być wytwarzanie światła. Negatywnym aspektem jej pracy jest nagrzewania – co oznacza, że nie całą energię  dostarczoną udaje się zamienić na światło. Jednostkami definiującymi pole są najczęściej jego natężenie (V/m i A/m lub T) i częstotliwość (Hz).  Odnosząc się do przykładów: pole ziemi przy powierzchni to około 30 μT, gdzie przy biegunach dochodzi do wartości 60μT. Pole magnetyczne pochodzące od magnesu to przykładowo nawet 1T. Dla człowieka ważnym dla człowieka parametrem jest czas ekspozycji na działanie pola, który wraz z wartością częstotliwości oraz natężenia definiuje poziom bezpieczeństwa. Samo pole ze względu na częstotliwość można podzielić na:

  1. Stałe pole elektromagnetyczne (f=0), wytwarzane np. w silnikach prądu stałego,
  2. Pola o częstotliwości do 100Hz, (długość fali do 3 000km) wytwarzane np. w urządzeniach do terapii medycznej,
  3. Pola o częstotliwości 50 i 60Hz, (długość fali 6000km i 5000km), generowane w silnikach prądu zmiennego, oświetleniu, wszelkiego typu urządzeniach sieciowych w tym domowych,
  4. Pola o częstotliwościach z zakresu 0.1-100kHz (długość fali od 3km do 3000km) generowane w urządzeniach energetycznych,
  5. Pola o częstotliwości radiowej 0.1-300MHz (długość fali 1m do 3000m) generowane w urządzeniach radiowych, przemysłowych oraz sprzęcie medycznym – np. nadajnik I-wszego Programu Polskiego Radia – 225kHz,
  6. Pola o częstotliwości mikrofalowej 0.3-300GHz (długość fali 1mm do 1000mm) – generowane przez urządzenia do radionawigacji, telefonię komórkową, urządzenia medyczne i wykorzystywane w gospodarstwie domowym – np. kuchnia mikrofalowa generuje pole o częstotliwości 2.4GHz.

Wyżej wymienione generatory, a po części i odbiorniki energii są źródłami pól elektromagnetycznych. Można zatem uznać, że pole elektromagnetyczne jest powszechnie wykorzystywane, zapewnia wysoki standard życia i w obecnych czasach jest nieodzowne do właściwego funkcjonowania. Należy jednak dodać, że podczas ich eksploatacji następuje najczęściej niezamierzone zjawisko zbędnego rozpraszania energii pasożytniczej. To ono może stanowić źródło niepotrzebnego oddziaływania człowieka z polem elektromagnetycznym.

Przepisy dotyczące wartości pola elektromagnetycznego dopuszczalnego w danym państwie są najczęściej oparte na wytycznych Międzynarodowej Komisji Ochrony przed Promieniowaniem Niejonizującym (INCNIRP). Tu należy nakreślić temat niebezpiecznego wpływu pola elektromagnetycznego na organizmy  żywe, a konkretnie ich skutków. W organizmie człowieka wystawionego na działanie zewnętrznego pola elektromagnetycznego występuje możliwość wytworzenia prądów elektrycznych. Najczęstszymi skutkami tego zjawiska jest pobudzenie tkanki nerwowej i/lub mięśniowej w polach o częstotliwości do 100kHz oraz niebezpieczne nagrzewanie komórek w polach o częstotliwościach większych od 100kHz. Należy w tym miejscu podać dodatkowy parametr określający ilość energii, która jest absorbowana przez organizmy żywe – głębokość wnikania. Wielkość ta zależy głównie od częstotliwości (wraz z jej wzrostem zmniejsza się) oraz ilości wody w organizmie. Dla zobrazowania tego parametru można przyjąć, że głębokość wnikania fal radiowych o częstotliwości 300MHz wynosi około 32cm, a dla częstotliwości gigahercowych jej wartość spada poniżej 1cm. Wynika z tego, że pasożytnicze fale elektromagnetyczne są  bezpieczniejsze dla generatorów o wyższej częstotliwości. Kolejnym parametrem energetycznym umożliwiającym ocenę skali zjawiska jest SAR (Specific Apsorption Rate) – jest to współczynnik umożliwiający określenie ilości energii możliwej do zaabsorbowania przez organizmy żywe. To właśnie od niego w dużym stopniu zależy ilość energii zamieniona na ciepło. W istotny sposób zależy on od właściwości organizmu i jego części (różne narządy posiadają różny współczynnik). Należy tu dla przykładu nadmienić, że mięśnie bardzo dobrze absorbują energię w przeciwieństwie do układu szkieletowego.

Wracając do tematu przepisów dotyczących maksymalnego natężenia pola elektromagnetycznego Międzynarodowa Komisja Ochrony przed Promieniowaniem Niejonizującym ICNIRP określiła jako dopuszczalny (bezpieczny) poziom określając go jako 50 razy mniejszy względem poziomu, przy którym rejestrowane jest oddziaływanie pola elektromagnetycznego na nasze organizmy. Dla osób wykorzystujących generatory pola elektromagnetycznego zawodowo poziom ten jest pięć razy wyższy. W 20-tu krajach Unii Europejskiej (między innymi Niemcy, Norwegia czy Szwecja) ustalono, że możliwe jest  przebywanie bez konsekwencji w polu energetycznym o natężeniu 10 W/m2. W Polsce dopuszczalne natężenie pola elektromagnetycznego wynosi 0.1 W/m2 (dla generatorów z zakresu 300MHz – 300GHz). Przepisy te zapisane są w rozporządzeniu Ministra Środowiska z
30 października 2003 roku.
[Od red.: 1 stycznia 2020 r. weszło w życie Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 17 grudnia 2019 r. w sprawie dopuszczalnych poziomów pól elektromagnetycznych w środowisku - Dz.U. 2019 poz. 244, które zastąpiło obowiązujące dotychczas rozporządzanie Ministra Środowiska z 2003 r. - na mocy nowego dokumentu, obowiązująca w Polsce dopuszczalna wartość gęstości mocy pól elektromagnetycznych z zakresu częstotliwości od 2 GHz do 300 GHz obowiązująca w miejscach dostępnych dla ludności podniesiona została do poziomu 10 W/m2]
Kolejne regulacje dotyczące tematyki możemy znaleźć w 3 dokumentach opisujących dopuszczalne narażenie na pola elektromagnetyczne: dla ogółu zdrowych pracowników dorosłych [DzU 2002/217, poz. 1833], dla kobiet w ciąży [DzU 2005/114, poz. 545, zm. 2002/127, poz. 1092], dla pracowników młodocianych [DzU 2004/200, poz. 2047, zm. DzU 2005/136, poz. 1145].

Wyżej opisana część w znacznej mierze dotyczy ubocznych i niepożądanych skutków zastosowania generatorów fal elektromagnetycznych i występowania energii pasożytniczych. Poniżej przedstawiony zostanie inny aspekt decydujący o przydatności urządzeń generujących pole
w medycynie w tym oddziaływujących pozytywnie na organizm człowieka.

Istnieją również rodzaju urządzenia pozwalające na diagnozowanie i poprawę naszego stanu zdrowia. Chociażby rezonans magnetyczny umożliwiający obrazowanie schorzeń i wykorzystujący pole elektromagnetyczne. Inny przykładem mogą być urządzenia emitujące pole elektromagnetyczne
o niskich częstotliwościach stosowane do terapii. Są to urządzenia bezpieczne, wytwarzające pole elektromagnetyczne o natężeniu kilkudziesięciu mili Tesli. W ostatnich latach terapia pulsacyjnym polem elektromagnetycznym jest wykorzystana do leczenia różnych chorób i niesprawności. Wielu naukowców nie zgadza się co do tego, czy terapia ta jest skuteczna czy nie. Badania wciąż trwają.
W dzisiejszych czasach coraz więcej ludzi wykazuje zainteresowanie alternatywnymi metodami leczenia. Najczęściej wybierają medycynę alternatywną jako wsparcie dla ich leczenia lub ze względu na ciekawość.  Najbardziej popularnymi alternatywnymi metodami leczenia są akupunktura, akupresura, aromaterapia. Warto również wspomnieć o mniej popularnych terapiach, jak terapia kolorami czy muzyką. Terapia polem elektromagnetycznym jest odmienna od wyżej wymienionych, ponieważ zmienne pole elektromagnetyczne o małej częstotliwości może zmienić spin atomów ferromagnetycznych, prowadząc do zmiany właściwości niektórych substancji, takich jak enzymy, które mogą powodować przyśpieszenie reakcji enzymatycznych lub hemoglobina. Każda komórka człowieka ma swoje własne pole elektromagnetyczne. Żadna reakcja nie wystąpi w organizmie bez wymiany sił elektromagnetycznych (np. skurczu mięśni). Zewnętrzne pole elektromagnetyczne może mieć pozytywny lub negatywny wpływ na organizm człowieka w zależności od jego częstotliwości oraz intensywności. Pole elektromagnetyczne o bardzo niskiej częstotliwości (1-80 Hz) oddziałuje na organizm pozytywnie, powodując przyspieszenie procesów enzymatycznych, rozluźnienie mięśni gładkich , szybszą regenerację uszkodzonych komórek oraz zmianę ich struktury(np. wzrost gęstości tkanki kostnej). Pulsacyjne pole elektromagnetyczne o niskiej częstotliwości jest często używane w różnych celach terapeutycznych. Wiele źródeł potwierdza, ze pod wpływem terapii takim polem można zaobserwować pozytywne zmiany w aktywności niektórych enzymów i procesów biochemicznych.

Autor: dr hab. inż. Łukasz Szymański, prof. uczelni

Aktualności

Usługi pilotażowe 5G

każda firma może przetestować swoje aplikacje w systemie 5G na terenie kampusu Politechniki Łódzkiej Read More

Szkolenie: Anteny terminali systemów 5G

Data: 27 października 2021, 14:30 Organizator: DIH5G, Politechnika Łódzka Szkolenie jest skierowane do osób Read More

Wpływ fal elektromagnetycznych na organizmy

W otaczającej nas przestrzeni istnieje wiele sposobów przechowywania i przekazywania energii. Jednym z „ośrodków” Read More
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4

logo 5G

Technologia 5G

Przedstawiamy najnowsze osiągnięcia w technologii 5G.

Przeczytaj

logo gospodarka 4.0

Korzyści dla gospodarki 4.0

Znajdziesz tutaj artykuły o korzyściach dla gospodarki jakie niosą nowoczesne technologie.

Przeczytaj

logo środowisko

Uwarunkowania środowiskowe i społeczne

Zapoznasz się z aspektami zdrowotnymi i środowiskowymi technologii 5G.
 

Przeczytaj

Zasoby materiałów dla Mediów.


Naszą ambicją jest przygotowanie wysokojakościowych zasobów multimedialnych, wyników badań, danych obliczeniowych i statystycznych, które będą pomocne do sporządzania niezależnych publikacji informacyjnych.


Już niebawem znajdziesz tutaj profesjonalne materiały do zastosowań w publikacjach Medialnych.



Otwórz

logo środowisko

Edukacja

Tutaj znajdziesz materiały dydaktyczne dotyczące tematyki 5G.

Przeczytaj

logo cyberbezpieczeństwo

Cyberbezpieczeństwo

Zapoznaj się z zasadami bezpieczeństwa w sieci.

Przeczytaj

logo prawo

Prawo

Znajdziesz tu najważniejsze, aktualne regulacje prawne związane z technologią 5G.




Przeczytaj

Współpracujemy z

  • client
  • client
  • client
  • client
  • client
  • client
  • client
  • client
  • client
  • client
  • client
  • client
  • client
  • client
  • client
  • client
    ...

Jeśli masz pytania?

skontaktuj się

Kontakt

Wydział Elektrotechniki, Elektroniki, Informatyki i Automatyki Politechniki Łódzkiej


  Centrum Kompetencji 5G
  ul. Stefanowskiego 22
  90-537 Łódź
  (+48) 42 631 21 36
  CK5G@info.p.lodz.pl
  Pn-Pt: 8:00 - 14:00


Redakcja
  • dr Katarzyna Żykwińska-Rouba
  • dr inż. Grzegorz Zwoliński

Nasz zespół

Dyrekcja
  • Prof. dr hab. inż. Sławomir Wiak - Dyrektor
  • dr hab. inż. Sławomir Hausman - z-ca Dyrektora

Eksperci
  • Prof. dr hab. inż. Paweł Strumiłło
  • dr hab. inż. Łukasz Januszkiewicz
  • dr hab. inż. Łukasz Szymański
  • dr inż. Piotr Korbel
  • dr inż. Stanisław Starzak
  • dr inż. Łukasz Jopek
  • dr inż. Robert Strąkowski
  • dr inż. Piotr Skulimowski

Projekt finansowany

jest ze środków Marszałka Województwa Łódzkiego oraz Politechniki Łódzkiej.


serwis informacyjny województwa łódzkiego

serwis Politechniki Łódzkiej