Elektromagnetkiirguse mõju tervisele

Elektromagnetkiirguse soojuslik mõju on ammu ja hästi teada, kehtivad vastavad piirnormid. Kuid viimase aastakümne uuringud on tõestanud elektromagnetkiirguse mittesoojusliku mõju olemasolu elusorganismidele kiirguse tasemete juures, mis on kordades väiksemad kehtivatest soojusliku mõju piirnormidest. Võib oodata, et eelkõige mõjutab mikrolainekiirgus kõige tundlikumaid rakke – närvirakke.

Elektromagnetkiirguse mõju puhul räägimegi raadio- ja peamiselt mikrolainekiirguse võimalikust mõjust tervisele. Ioniseeriva kiirguse kvandi energia on küllaldane aatomite ja molekulide lõhkumiseks ja see on teatavasti elusorganismidele ohtlik. Mitteioniseeriva kiirguse sagedus ja selle kvandi energia on väiksemad, seepärast ei saa see tekitada muutusi molekulide ja aatomite struktuuris.

Kas elektromagnetkiirgus on sellepärast tervisele ohutu? Kas ja kuidas elektromagetkiirgus mõjutab elusorganisme? Selle kvandi energia on küllaldane selleks, et mõjutada molekulide ja teiste rakustruktuuri osade võnkeid ja pöörlemist. Näiteks dipoolne vee molekul pöörleb raadiosagedusliku kiirguse mõjul selle sageduse taktis. Suured valgumolekulid võnguvad mikrolaine sagedustel ning välise välja olemasolu võib neid võnkeid stimuleerida ja sünkroniseerida.

Soojuslik mõju

Elektromagnetkiirguse energia neeldumisel eluskoes tekib soojus. Elektromagnetkiirguse soojuslik mõju on ammu ja hästi teada. See leiab kasutust meditsiinis (füsioteraapia, hüpertermia jt), kodutehnikas (mikrolaineahjud) ja mujal. Huvitav on märkida, et esimene raadiosageduste kasutus oligi seotud meditsiiniga. Juba 1892. aastal kasutas Jaques-Arsene d'Arsonval kõrgsagedusvälju lihaste ravis. Rakendus raadiotehnikas pakuti välja Marconi poolt alles hiljem, 1895. aastal.

Pikka aega arvati, et elektromagnetkiirguse mõju piirdub ainult soojendamisega. Kui organismi soojusregulatsioon ei suuda enam kompenseerida kiirguse neeldumisel kehas tekitatavat soojust, hakkab kehatemperatuur tõusma ja kiirgus võib hakata kahjustama elutegevust. Soojenemise piirväärtuseks loetakse erineelduvuskiirust 4 W/kg, mis tõstab aine temperatuuri 1 kraadi võrra 30 minuti jooksul.

Siiani põhinevad enamikus riikides kasutatavad elektromagnetkiirguse ohutuse piirnormid soojuslikul mõjul. Elektromagnetkiirguse mõju elusorganismile sõltub sagedusest. Ühelt poolt, sageduse suurenemisega väheneb kiirguse sisenemise sügavus koesse (nn pindefekt). Teiselt poolt, sageduse suurenemisega suureneb ka energia neeldumine koes ja soojuse teke. Sellepärast on tervisekaitse piirnormid kehtestatud sõltuvalt sagedusest. Euroopa Liidus kehtivad normid (direktiiv 2004/40/EC) põhinevad rahvusvahelise mitteioniseeriva kiirguse kaitse komitee (ICNIRP) vastuvõetud suunistel. Kehtestatud elektri- ja magnetväljatugevuse ning võimsustiheduse piirväärtused sõltuvalt elektromagnetvälja sagedusest on tabelis 1. Mobiiltelefonide tekitatav kiirgus on hästi kooskõlas kehtivate piirnormidega ega ületa neid.
Eestis on mitteioniseeriva kiirguse piirväärtused elu- ja puhkealal, elamutes ja ühiskasutusega hoonetes ning õpperuumides kehtestatud sotsiaalministri 2002. aasta 21. veebruari määrusega nr 38.

Elektromagnetkiirguse piirnormid töökeskkonnas on Eestis kehtestatud Vabariigi Valitsuse 2002. aasta 25. jaanuari määrusega nr 54 „Töökeskkonna füüsikaliste ohutegurite piirnormid ja ohutegurite parameetrite mõõtmise kord“. Mitteioniseeriva kiirguse tasemete mõõtmine ja kontroll on usaldatud Tervisekaitseinspektsiooni füüsikalaborile.

Tabel 1. Elekri- ja magnetvälja tugevuste, magnetvoo tiheduse ja võimsustiheduse piirväärtused vastavalt ICNIRP suunistele (sagedus f on tabeli rea sagedusühikutes)

Kiirguse otsene (mittesoojuslik) mõju

Viimase aastakümne uuringud on tõestanud elektromagnetkiirguse mittesoojusliku mõju olemasolu elusorganismidele kiirguse juures, mis on kordades nõrgem kehtivatest piirnormidest.

Nõrga kiirguse esilekutsutud muutused raku struktuuri kuuluvate molekulide liikumises võivad mõjutada selle elutegevust. Kõrgsageduslikumal osal raadiokiirgusest, mikrolainel, on kvandi energia suurem ja seepärast ka suurem võimalik mõju. Kvandi energia suurenemine koos sageduse tõusuga tingib kiirguse mõju ulatumise raku sisestruktuuri. Nii on teada, et mikrolainekiirgus tekitab muutusi valkude struktuuris. Euroopa Komisjoni 5. raamprogrammi raames läbiviidud rahvusvahelise projekti Reflex tulemused näitasid, et mikrolainekiirgus tekitab muutusi DNA struktuuris. Põhjaliku epidemioloogilise uuringu Interphone tulemusena jõuti järeldusele, et mobiiltelefoni kasutamine suurendab kasvajate riski süljenäärmetes, kuulmisnärvis ja ajus. Võib oodata, et eelkõige mõjutab mikrolainekiirgus närvirakke, mis on kõige tundlikumad. Rootsi teadlased on näidanud, et kehtestatud piirnormidest kümneid kordi nõrgem mikrolainekiirgus kahjustab aju hematoloogilist barjääri ja neuroneid. Mitte kõik uuringud ei ole sarnaseid tulemusi andnud, aga negatiivne tulemus ei kinnita teatavasti alati mõju puudumist, vaid võib juhtuda et mõju ei osatud või tahetud leida.

Tallinna Tehnikaülikooli uuringud

Tallinna Tehnikaülikooli biomeditsiinitehnika instituudis on kümnekonna aasta jooksul uuritud mikrolainekiirguse mõju aju elektroentsefalograafilisele (EEG) signaalile, tähelepanule ja mälule. Uurimisalusteks on olnud paarsada noort tervet inimest. Kasutati lühiajalist (1 minut) ja piirnormist umbes 10 korda nõrgemat mikrolainekiirgust. Meie katsed näitasid, et selline kiirgus suurendab EEG kõrgemate rütmide (beetasagedused) võimsust. Sarnased muutused toimuvad EEG signaalis ka alkoholi toimel.

EEG uuringu tulemused näitavad, et mikrolainekiirgus mõjub ajule kui mittespetsiifiline ärritaja. Inimeste tundlikkus kiirgusele on erinev. Umbes 30% uurimisalustel oli kiirguse mõju statistiliselt oluline. Oluliselt mõjutatud isikute osakaal on suurem kui näiteks õhu mittespetsiifilise keemilise saaste puhul.

Mälu ja tähelepanutestidega ilmes mõju eelkõige keerulisemate ülesannete lahendamisel, kus valede vastuste arv kasvas. Visuaalses nägude äratundmise testis suurenes valede vastuste arv kiirguse mõjul 5%. Teisest küljest, lihtsamate ülesannete lahendamise kiirust kiirgus hoopis suurendas. Meie saadud tulemused kajastavad kiirguse tekitatud muutusi ajutegevuse füsioloogias ja kognitiivsetes protsessides. Lühiajalise nõrga kiirguse tekitatud muutused taanduvad kiiresti. Kas ja milline on kiirguse pikaajaline mõju tervisele, ei saa meie uuringute põhjal öelda. Küll aga püüame välja selgitada, kui kriitiline on mittesoojusliku mõju puhul kiirguse tugevus.

Elektromagnetkiirguse mittesoojusliku mõju olemasolu ei ole kahjuks siiani leidnud arvestamist ei ICNIRP suunistes, Euroopa Liidu direktiivides ega ka Maailma Terviseorganisatsiooni soovitustes. Sellepärast on rida riike omaalgatuslikult karmistanud elektromagnetvälja piirväärtuste nõudeid. Näiteks Belgias on hiljuti kehtestatud elektrivälja tugevuse piirang 3 V/m. Sõltumatute teadlaste ja ekspertide ühendus BioInitiative taotleb piirväärtuse kehtestamist 0,6 V/m. Kiirguse piirnormide karmistamine tähendaks tõsiseid probleeme kaasaegsete telekommunikatsioonivahendite, eelkõige mobiiltelefonide tootjatele. See on ilmselt ka põhjus, miks elektromagnetkiirguse mittesoojuslik mõju ei ole siiani tunnustamist leidnud (mobiilifirmade rahastatud) uuringute ega ka normatiive kehtestavate organisatsioonide poolt.

Elektromagnetiline saaste

Elektromagnetkiirgus ei ole enam pelgalt teatud töökeskkonna ohutegur, vaid sellest on saanud kogu keskkonna elektromagnetiline saaste, mis mõjutab kogu elanikkonda. Kehtivad piirnormid ei välista terviseriski. Lundi Ülikooli professor Leif Salford on öelnud, et inimkond on tehtud katsejänesteks. Keegi ei oska praegu öelda, milline on kiirguse pikaajaline mõju tervisele. Seda saame teada mõnekümne aasta pärast.

Kõige tundlikum riskigrupp on lapsed, sest nad on õrnemad, nende jaoks algab mobiili kasutamise aeg varases nooruses ja kujuneb seega pikemaks kui kaasaegsel täiskasvanute põlvkonnal. Nende väikestes peades tungib kiirgus ka sügavamale ajju. Sellepärast piiratakse näiteks Prantsusmaal ja Inglismaal mobiiltelefoni ja Wifi kasutamist koolides. Hiljuti võttis Lyoni linnanõukogu vastu otsuse, millega toetatakse kampaaniat mobiili kasutamisest loobumiseks alla 12-aastastel lastel.

Mobiiltelefonist tulenevast laste terviseriskist on ajendatud ka Europarlamendi 19. detsembri 2008. aasta raport, milles muuhulgas mõistetakse hukka lastele mõeldud mobiilid ja taunitakse lastele suunatud mobiilifirmade kampaaniaid. Kahjuks Eestis ei pidurda miski mobiilside pakkujate lastele mõeldud reklaami.

Kuigi mobiilid on peale kõige lähemad ja tekitavad seetõttu ilmselt kõige enam probleeme, võivad olla ohtlikeks kiirgusallikateks ka teised telekommunikatsiooni- ja infotehnoloogiaseadmed: traadita telefon, Wifi jne. Terviseriski hinnates tuleb arvestada mitte ainult ühte kiirgusallikat, vaid kõikide kiirgusallikate tekitatud summaarset välja.

Mõistlik oleks kasutada kaabelühendusi ja lauatelefoni, kus vähegi võimalik. Mobiiltelefoni kasutamisel ei tohiks see olla vastu pead, vaid sellest vähemalt mõne sentimeetri kaugusel. Käed-vabad-süsteem on efektiivne, kui kasutatakse mittemetallilist ühendust (optilist kaablit). Traatühendusega süsteem võib anda vastupidise efekti, kuna väli juhitakse traadi abil otse kõrva. Kui me juba katsejänesed oleme, siis vähemalt katsetame endiga mõistlikult.

Raadio- ja mikrolainekiirgus

Elektromagnetkiirguse lai spekter jaguneb kahte suurde ossa: ioniseeriv ja mitteioniseeriv kiirgus. Ioniseeriv on gamma-, röntgen- ja osaliselt ka ultraviolettkiirgus. Mitteioniseeriv on ultraviolett-, nähtav-, infrapunane ja raadiokiirgus. Raadiokiirguse lainepikkused on traditsiooniliselt 100 km kuni 1 mm, sagedused 30 kHz kuni 300 GHz. Sellest eristatakse mikrolaine osa, mille lainepikkus on 1 m kuni 1 mm.

Terviseriski hinnates tuleb arvestada mitte ainult ühe kiirgusallika mõju, vaid kõikide kiirgusallikate tekitatud summaarset välja. Milline on kiirguse pikaajaline mõju tervisele, ei saa praeguste uuringute põhjal veel öelda.

Autor:  Hiie Hinrikus, Tallinna Tehnikaülikooli emeriitprofessor, biomeditsiinitehnika instituudi juhtivteadur
Artikkel on ilmunud ajakirjas "Eesti Töötervishoid" (märts 2009)