LA INTERACCIÓN DE CAMPOS ELECTROMAGNÉTICOS DE EBF

Anuncio
LA INTERACCIÓN DE CAMPOS ELECTROMAGNÉTICOS DE
EBF CON SISTEMAS BIOLÓGICOS*
Reinaldo Welti
Departamento de Física y Química
Escuela de Formación Básica
FCEIA - UNR
e-mail: weltreb@arnet.com.ar
Resumen
En este artículo se hace una breve reseña de los resultados de las investigaciones realizadas
sobre los efectos posibles de los campos electromagnéticos (CEM) de extremadamente baja
frecuencia (EBF) sobre la salud. No debe esperarse, sin embargo, encontrar en este análisis
respuestas concluyentes a todas las preguntas. Es necesario continuar con las investigaciones, pues
los datos acumulados hasta ahora no permiten negar ni afirmar categóricamente que los campos
eléctricos y magnéticos tienen efectos nocivos sobre la salud humana.
1. Introducción
En los últimos cincuenta años, el consumo de energía eléctrica no ha dejado de crecer en el
mundo industrializado. Las líneas de transporte y distribución de electricidad se han extendido. La
utilización de aparatos eléctricos de todo tipo ha proliferado: radio, televisión, aparatos
domésticos, hornos a microondas, equipos de refrigeración, computadoras personales, etc. A pesar
de que la electricidad se ha convertido en esencial para nuestra calidad de vida, la sociedad ha
comenzado a preguntarse sobre los efectos potenciales vinculados a su presencia en nuestro medio
ambiente. En efecto, siempre que se utilice la electricidad, se crean campos eléctricos y
magnéticos alrededor de los aparatos, de los cables y de las líneas. Conocer cómo estos campos
interactuan con los sistemas que se encuentran en su medio ambiente inmediato, es uno de los
objetivos que persigue desde hace más de veinte años la comunidad científica internacional con el
propósito de conocer mejor sus posibles efectos sobre la salud humana y animal.
2. Los campos electromagnéticos
Siempre que se genere, transmita, o se utilice energía eléctrica, se crean campos
electromagnéticos (CEM). Estos campos son magnitudes vectoriales caracterizados por un cierto
número de parámetros, que incluyen su frecuencia, fase, dirección y magnitud.
En física, un campo es una propiedad del espacio que se concretiza por la aparición de
fuerzas en condiciones particulares. Un campo electromagnético tiene dos componentes: el campo
eléctrico y el campo magnético. El campo eléctrico está creado por cargas eléctricas (o por campos
magnéticos variables en el tiempo de acuerdo a la ley de Faraday). La magnitud del campo
eléctrico depende de la diferencia de potencial entre los diferentes conductores cargados,
cualquiera sea la corriente que circule en los mismos. En contraste, un campo magnético está
creado por el movimiento de las cargas eléctricas. Típicamente, este movimiento está representado
por la corriente eléctrica, que viene dada por el número de cargas que por segundo pasa a través de
la sección del conductor. El campo magnético actúa solamente sobre cargas que están en
movimiento. Un campo magnético está creado por una corriente eléctrica y ejerce una fuerza sobre
una corriente próxima. La magnitud del campo magnético es proporcional a la corriente que
circula sobre el conductor, cualquiera sea la tensión del mismo.
La tensión y la corriente, respectivamente, determinan la magnitud del campo eléctrico y
del campo magnético en un cierto lugar del espacio, junto con la geometría de la fuente y la
distancia entre la fuente al punto del espacio donde se hace la medición. La intensidad del campo
*
Trabajo presentado en las Segundas Jornadas de Trabajos con Tensión, realizadas en Rosario, 4
y 5 de mayo de 1999.
eléctrico se mide usualmente en voltios por metro (V/m) o en kilovoltios por metro (1kV/m= 1.000
V/m). Los campos magnéticos pueden describirse por la densidad del flujo magnético (B) o por la
intensidad del campo magnético (H); siendo ambos proporcionales a la magnitud de la corriente.
La unidad de medida del campo B en el Sistema Internacional (SI) es el Tesla, y en el sistema cgs
(centímetro-gramo-segundo) es el Gauss (G), 1T = 104G. En el sistema SI la unidad del campo H
es ampere/metro (A/m). B y H están relacionados en el vacío a través de la ecuación B = 0H,
donde 0  1.26x10-6 henry/m es la permeabilidad magnética del vacío. La permeabilidad
magnética del aire y de los tejidos del cuerpo son prácticamente iguales a la permeabilidad
magnética del vacío y, por consiguiente solamente una de estas cantidades (B o H) debe ser
medida. En la práctica, la cantidad que usualmente se mide es B y, en el resto de este artículo,
cuando hablamos de "campo magnético" nos referiremos a la densidad de flujo magnético B que
se mide en Tesla.
Los CEM pueden ser ubicados de manera ordenada en el denominado espectro
electromagnético, de acuerdo con su frecuencia f o su longitud de onda , donde  = c/f y c es
la velocidad de la luz. El espectro electromagnético cubre un enorme rango de frecuencias de más
de 20 órdenes de magnitud (ver figura 1). En este trabajo nos ocuparemos esencialmente de los
CEM que resultan del uso y distribución de la energía eléctrica. En la Argentina la energía
eléctrica se transmite y distribuye con una frecuencia de 50 Hz. Esta frecuencia cae dentro del
rango del espectro electromagnético que se extiende de 30 a 300 Hz y se denomina EBF
(Extremadamente Baja Frecuencia).
Líneas
eléctricas
Lámpara
Radio Radio Horno
AM FM,TV Microondas de calor
Cabina de
bronceado
Rayos X
Infrarrojo
Radio
Rayos X
médicos
Frecuencia (Hz)
102
104
Extremadamente
baja frecuencia
106
108
1010 1012
Microondas
1014
1016 1018
1020
Ultravioleta
Figura 1. Espectro electromagnético
La corriente eléctrica que circula en el sistema de distribución de energía eléctrica tiene una
forma de onda con una frecuencia predominante de 50 Hz. Sin embargo, las características no
lineales de los dispositivos eléctricos pueden generar armónicos de múltiplos enteros de la
frecuencia fundamental que se pueden extender hasta algunos kilohertz (1 kHz = 1.000 Hz). La
acción de los interruptores pueden generar abruptos picos en las formas de ondas de la corriente y
de la tensión, produciendo "transitorios" de alta frecuencia que pueden extenderse arriba del
megahertz (1 MHz = 106 Hz).
3. Campos inducidos en el interior del cuerpo humano
Sin un contacto a través de un elemento conductor, el campo eléctrico en el interior del
cuerpo humano (Ein) es mucho menor que el campo eléctrico externo (Eext). Esto es una
consecuencia de las ley de conservación de la carga eléctrica y la continuidad de la corriente de
desplazamiento. En el caso de campos eléctricos sinusoidales de frecuencia f, en la superficie (la
piel) que separa el aire ambiente de los tejidos, la razón entre el campo eléctrico externo y el
campo eléctrico interno viene dado por la relación:
E ext


Eint 2f
(1)
donde , es la "constante dieléctrica" del aire y  la conductividad de los tejidos (entre 0.5 y 1.0
S/m). Si el aire está seco 9x10-12 F/m. Para estos valores, encontramos que
E ext
 10 8
Eint
(2)
Las distorsiones del campo en el aire debido a la presencia del cuerpo "conductor", la
humedad del aire, el contacto con la tierra eléctricamente conductora, y las variaciones de  en el
interior del cuerpo humano, pueden reducir en algo esta relación, pero nunca estará muy por
debajo de 107.
Los campos eléctricos de 50 Hz sólo ocasionalmente exceden los 100 V/m en una vivienda,
y alcanzan una intensidad de algunos kV/m justamente debajo de una línea de alta tensión de 132
kV. Por lo tanto, las únicas personas que pueden experimentar campos eléctricos internos del
orden de 10-4 - 10-3 V/m debido a campos eléctricos externos. es el personal de las empresas
eléctricas que realizan tareas en las proximidades de líneas de alta tensión.
Los campos magnéticos variables en el tiempo inducen campos eléctricos de acuerdo a la
ley de Faraday:
d
 E .dl   dt  B.nda
C
(3)
S
El término de la izquierda es la circulación del campo eléctrico a lo largo de una línea
cerrada C, y el término de la derecha es la velocidad de variación del flujo del campo magnético a
través de una superficie S que se apoya sobre C.
Si el contorno de integración es una circunferencia de radio a, y si el campo magnético es:
1) perpendicular al círculo, 2) oscila a la frecuencia f y 3) de módulo constante igual a B, se tiene
que,
E  fBa ,
(4)
donde E se mide en V/m, B en Tesla, a en m y f en Hz.
En esta deducción se supuso que el campo eléctrico era el mismo en todos los puntos del
contorno C, por lo tanto la ecuación (4) se aplicará solamente si el medio es homogéneo
eléctricamente. Como los tejidos son eléctricamente inhomogéneos, este campo inducido puede
variar localmente, lo que daría lugar generalmente a valores más pequeños que el estimado por
esta ecuación.
La permeabilidad magnética  de los tejidos es prácticamente igual a la del espacio libre.
Por lo tanto, el campo magnético en el interior del cuerpo (Bint) es casi igual al externo (Bext).
La ecuación (4) nos dice entonces que un campo magnético de 50 Hz y de 100 T, paralelo
al cuerpo humano (desde la cabeza a los pies) y suponiendo un radio promedio a de 15 cm,
inducirá cerca de la periferia del cuerpo un campo eléctrico promedio de 2,4x10-3 V/m.
Es importante remarcar que los campos naturales terrestres pueden ser superiores a los
campos artificiales. Sin embargo, como éstos son esencialmente estáticos el mecanismo de
interacción con el cuerpo humano es radicalmente diferente. En particular, la fem inducida en el
interior del cuerpo humano, por un campo estático y homogéneo espacialmente, es nulo, y por lo
tanto no habrá corriente inducida.
4. Comparación entre los campos eléctricos internos producidos por campos
eléctricos y campos magnéticos externos
Un campo eléctrico externo de 100 V/m produce un campo eléctrico interno del orden de
10-5 V/m. La intensidad del campo magnético externo que produce un campo interno similar es de
0,5T. En las tablas de la próxima sección se puede observar que en el ambiente hogareño los
campos magnéticos son muy superiores a este valor, mientras que el valor de 100 V/m representa
el límite superior de los campos eléctricos que se pueden encontrar tanto en el ambiente hogareño,
como en oficina y comercios.
Este es el motivo por el cual cuando se analiza la exposición de una persona a los campos
de EBF se hacen mediciones, solamente, de los campos magnéticos en el ambiente en el cual esta
persona desarrolla su vida.
5. El medio ambiente electromagnético
Los motores eléctricos, las líneas de transmisión y distribución eléctricas, los artefactos
domésticos, son fuentes potenciales de CEM. Las exposiciones residenciales están dominadas por
fuentes de EBF pero también incluyen frecuencias de 3 a 30 kHz y fuentes de microondas.
Aún en ausencia de instalaciones eléctricas existen campos naturales. En un día normal el
campo eléctrico sobre la superficie de la tierra toma valores que van de 100V/m a 300 V/m.
Durante una tormenta puede alcanzar 10 y hasta 20 kV/m. La Tierra crea un campo magnético
estático, que depende del lugar y que, en nuestras latitudes, es del orden de 45T.
Las fuentes de 50 Hz que producen campos eléctrico y magnéticos se pueden clasificar en
tres grandes categorías:

líneas de transporte (líneas de alta y muy alta tensión. En la Argentina éstas son
típicamente de 132 kV, 220 kV y 500 kV)

líneas de distribución (líneas de media tensión: 33 y 13,2 kV)

instalaciones domésticas
Tabla 1. Campo magnético creado por electrodomésticos
15 cm
Distancia a la fuente
30 cm
1,2 m
Los valores están en T
Televisor
--
0,7
--
Plancha
0.8
0.1
--
Lámpara fluorescente
4.0
0,6
--
Secador de cabellos
30
0.1
--
Aspiradora
30
6.0
0.1
Fotocopiadora
90
20
1.0
Distancia a la fuente
1cm
Afeitadora eléctrica
800
Tabla 2. Campo magnético en las proximidades de una línea de 132 kV
Distancia del centro
0
20
40
60
80
100
6.0
0.7
0.2
0.1
0.08
0.01
de la lìnea (m)
Campo magnético (T)
Cuando uno se aleja de una fuente de campo, éste decrece en función de las características
de la fuente (ver Tablas 1 y 2). La distancia mínima a la que puede acercarse una persona de una
línea de transporte es del orden de una decena de metros (justo debajo de la línea). Mientras que la
distancia mínima asociada a la utilización de una afeitadora eléctrica es nula. Para un secador de
cabellos, es de aproximadamente 20 centímetros. Esto explica por qué la intensidad del campo
magnético en las instalaciones domésticas puede exceder a la intensidad que resulta en las
vecindades de una línea aérea. Cuando muchas fuentes están presentes de manera simultánea, la
composición de los campos se debe hacer vectorialmente teniendo en cuenta los eventuales
desfasajes entre las fuentes. En la práctica, es suficiente considerar la fuente dominante.
En algunas profesiones se pueden alcanzar valores superiores. Los agentes de Empresas
Eléctricas que hacen el mantenimiento con tensión de las líneas de alta y media tensión,
encuentran, al contacto con los conductores de la línea, campos magnéticos del orden de 1
mT(militesla) y campos eléctricos de hasta 3.000 kV/m. Las personas que trabajan con soldaduras,
electrólisis o hornos de inducción están en cercanías de equipos de corrientes muy fuertes que
producen campos magnéticos superiores a 1 militesla (1mT).
La mayoría de los materiales constituyen una pantalla eficaz para los campos eléctricos. Es
una propiedad bien conocida de los metales, pero una atenuación muy importante se puede
observar aún bajo el follaje de un árbol que está justo debajo de una línea de alta tensión. Sin
embargo el apantallamiento de un campo magnético es técnicamente mucho más difícil de realizar,
pues los materiales ordinarios no aportan prácticamente ninguna atenuación. Este es otro motivo
por el cual es difícil que una persona esté expuesta a un campo eléctrico intenso, pero son
numerosas las personas que están sometidas a un campo magnético.
Física
1
Exposición a los campos
eléctricos y/o magnéticos
(Campos del medio
ambiente)
2
Campos eléctricos y
magnéticos internos.
(Campos inducidos)
A
3
Acción molecular
iones/moléculas polarizadas/
partículas magnéticas
B
C
4
Acción celular
5
Acción sobre los órganos y
sistemas biológicos
6
Efectos fisiológicos
sobre el hombre
Biología
Figura 2. Camino que lleva de la exposición a la enfermedad.
A: estudios in vitro, B: estudios in vivo y C: epidemiología.
6. Efectos biológicos de los campos electromagnéticos
El estudio de la interacción de los campos electromagnéticos de EBF (Extremadamente
Baja Frecuencia) con sistemas biológicos ha adquirido relevancia, en los últimos veinte años,
debido a la sospecha de la existencia de una correlación entre la exposición a los campos eléctricos
y magnéticos de frecuencia industrial con ciertos tipos de cáncer y con otros problemas diversos
tales como: dolor de cabezas, fatiga, náuseas, insomnio, ansiedad, etc.
Si existe una relación de causalidad entre la exposición a los campos eléctricos o
magnéticos y ciertas afecciones, debe existir un camino que permita comprender el mecanismo de
este efecto. Podemos hacernos una idea de este posible camino mediante el esquema que se
representa en la figura 2.
Los conocimientos disponibles en biología permiten comprender el pasaje del estado 3 al 4,
del 4 al 5 y del 5 al 6. De la misma manera la física permite calcular los campos en el interior del
cuerpo humano a partir de los campos externos si se conocen las características eléctricas de los
tejidos vivos.
Los mecanismos involucrados en el punto 3 son estudiados tanto por físicos como por
biólogos y es donde el carácter pluridisciplinario del tema adquiere su mayor significación.
Por otro lado los estudios epidemiológicos tratan de abarcar globalmente el problema
buscando una correlación entre la exposición a los campos eléctrico y magnéticos y sus efectos
sobre el hombre.
7. Efectos a largo plazo y efectos agudos
Es importante distinguir los efectos supuestos a largo plazo y los efectos conocidos como
agudos o de corto término. Esta distinción está justificada por razones físicas y biológicas que se
explicitan en la Tabla 3. Algunos de los términos que se utilizan en esta Tabla necesitan una
explicación.
En la Tabla 3 el parámetro de exposición que se tiene en cuenta es diferente si se
consideran efectos a largo o corto término. En el primer caso se supone la existencia de un proceso
acumulativo (sin que esto tenga por el momento un fundamento biofísico), que después de un
cierto tiempo de latencia produce la aparición del efecto. En el segundo, el efecto es coincidente
con la exposición y desaparece generalmente con la misma. La mayoría de las veces este efecto es
reversible.
Los efectos biológicos agudos están comprobados, son reproducibles y reconocidos por la
comunidad científica. La estimulación de los nervios periféricos en humanos por parte de campos
eléctricos de frecuencia industrial requiere de densidades de corriente eléctrica en los tejidos
musculares del orden de 1.0 A/m2, lo que corresponde a campos eléctricos internos de 1.0 V/m si se
supone que la conductividad eléctrica de los tejidos es del orden de 1 S/m. Sobre la base de estos
estudios se recomiendan valores límites de exposición. La existencia de los efectos a largo
término se están investigando actualmente, y hasta el momento sus resultados no son
concluyentes.
Tabla 3. Efectos biológicos supuestos o reconocidos de los campos eléctricos y magnéticos
Manifestaciones
Parámetro
pertinente
Umbral de
aparición supuesto
o real
Competencia
Estudios en curso o
a hacer
Efectos a corto término cuya existencia
es reconocida
Magnetofosfenos
Estimulación muscular
Vibracion del sistema piloso
Efectos a largo término no confirmados
Exposición instantánea extrema
Exposición acumulada ponderada?
5 a 50 T
50 kV/m
superior a la mayoría de las
exposiciones
Técnica
Normalización
Cálculos de corrientes inducidas
0,2 a 0,3 T
inferior a la mayoría de las
exposiciones
Científica más política
Epidemiología, Biología
Evaluación de riesgos
Cáncer
Reproducción
Los estudios epidemiológicos intentan poner en evidencia una correlación entre los campos
y el cáncer. Su campo de investigación es por lo tanto el de los efectos a largo término. Para los
campos magnéticos, la mayoría de estos estudios han definido un límite del orden del microtesla
(típicamente 0.2 T). Este nivel es el que separa a los individuos expuestos de los no expuestos en
los estudios epidemiológicos. No se trata de ninguna manera de un límite de seguridad. El nivel a
partir del cual se observan los efectos agudos es superior a varios militeslas (un nivel 10.000 veces
más elevado).
A partir de la Tabla 1, que proporciona la magnitud del campo magnético en el ambiente
hogareño, se constata que el límite de la supuesta aparición de los efectos a largo término es
extremadamente pequeño pues está por debajo de los campos generados por los aparatos
domésticos más comunes. Al contrario, el umbral de aparición de los efectos a corto término están
por arriba de prácticamente todas las fuentes presentes en el medio ambiente doméstico e
industrial. Esto significa que la protección contra los efectos a corto término podrá hacerse por
medio de una reglamentación apropiada sin que esto implique mayores gastos, mientras que para
obtener los mismos resultados para los efectos a largo término se necesitaría parar prácticamente
todas las utilizaciones eléctricas conocidas sin esperar de esto algún beneficio sanitario. Esto es lo
que le confiere un aspecto político al problema de los efectos a largo término. En efecto, aún
suponiendo que se comprueben los efectos a largo término, se deberá evaluar seriamente los
inconvenientes que se producirían por una reglamentación coercitiva.
8. Biofísica de los campos
Estar expuesto a un campo no significa necesariamente que las células que constituyen la
materia viviente estén sometidos a este mismo campo. Para el campo magnético los tejidos
biológicos son transparentes. En otras palabras, el campo magnético que se encuentra en al nivel
de los tejidos es igual al campo magnético ambiente.
El campo eléctrico que se encuentra en el nivel celular, como se mostró en la sección 2,
puede tener dos orígenes:

El campo eléctrico exterior atenuado por un factor 10 7 0 108, debido a que en el rango
de EBF el cuerpo humano puede considerarse un muy buen conductor.

El campo magnético externo, que crea un campo eléctrico inducido de acuerdo a la ley
de Faraday.
Tabla 4. Biofísica de los campos: campos inducidos y campos endógenos
Campo eléctrico
externo
1 kV/m
Campo magnético
externo
50 T
Despreciable
50 T
Cabeza
0,1 mV/m
0,8 mV/m
1 mV/m cuero cabelludo
1 V/m cerebro
Tronco
0,4 mV/m
2 mV/m
50 mV/m superficie tórax
10 V/m superficie corazón
0,02 mA/m2
0.1 mA/m2
Campo magnético interno
Campos
eléctricos
internos
Corrientes inducidas
Campos endógenos
La Tabla 4 da el orden de magnitud y compara los campos eléctricos inducidos con los
campos endógenos, aquellos que se encuentran naturalmente en el interior del cuerpo humano.
El conocimiento de los efectos de todas las posibles interacciones entre los CEM y los
sistemas biológicos podría ser usados para identificar las dosis adecuadas, predecir las respuestas a
las dosis, diseñar mejores experimentos y ayudar a determinar qué efectos perjudiciales son
posibles en los distintos niveles de exposición. La aplicación de las ecuaciones de Maxwell, que
gobiernan la interacción de los CEM con la materia, a sistemas biológicos es muy difícil, por la
extrema complejidad de estos sistemas, por su naturaleza dinámica y por los múltiples niveles de
organización de los sistemas vivientes. Además de su complejidad estructural y bioquímica, los
sistemas biológicos son también eléctricamente muy complejos: sus conductividades y
propiedades dieléctricas tienen un amplio rango de variación.
Muchos mecanismos de interacción física han sido propuestos para explicar los posibles
efectos biológicos de los CEM: modificaciones en la movilidad de iones en fluidos biológicos,
fuerzas y momentos sobre los momentos dipolares de las moléculas, perturbaciones en las
reacciones químicas, etc. La controversia que rodea la aplicación de estos mecanismos para
explicar los efectos biológicos de la exposición a los CEM del medio ambiente surge del hecho de
que la intensidad de los campos internos que están asociados con estas exposiciones es menor que
los campos eléctricos asociados con el ruido térmico. “Para obtener un efecto observable es
necesario un mecanismo de resonancia, y estas resonancias son incompatibles con las
características de las células, y por consiguiente, dentro de la física convencional no puede
encontrarse ningún efecto biológico de los CEM de EBF menores que 50 T”, (Adair, 1991).
¿Cómo se realiza el control de casos en
epidemiología?
Se hace un registro de personas con
una enfermedad particular. Estos son los casos.
Se hace, posteriormente un registro de
personas con características similares a los
casos (edad, ocupación, etc.), pero que no
tienen la enfermedad. Estos son los controles
Se estima el número de personas casos
y controles que fueron previamente expuestos
al factor X. Esta es frecuentemente la parte
más difícil del estudio porque las exposiciones
a menudo han tenido lugar muchos años atrás.
La proporción de exposición de los
casos se compara con la de los controles. Si las
proporciones son iguales, no hay ninguna
asociación entre el factor X y la enfermedad.
Si los casos tienen una proporción más alta,
hay una asociación positiva, y el factor X
puede ser la causa de la enfermedad. Si los
casos tienen una proporción de exposición más
baja que los controles, hay una asociación
negativa. Esto podría sugerir que el factor X
puede ayudar a proteger a la gente de la
enfermedad. Dividiendo la proporción de
exposición de los casos por el de los controles
se obtiene el riesgo relativo (RR). Un riesgo
relativo de 1.00 significa que la proporción de
los casos que estuvieron expuestos al factor X
es el mismo que para los controles. En esta
caso no hay ninguna asociación entre el factor
X y la enfermedad. Aún cuando el RR sea
superior a 1, se deben realizar estimaciones que
permitan decidir si éste es estadísticamente
significante. Los epidemiólogos deben
calcular, además del riesgo relativo, el rango
en el cual están seguros que esta estimación es
fiable. El tamaño de la muestra es un factor
clave en estos cálculos. Mientras más
pequeña sea la muestra, menos fiable es la
información.
9. Los efectos a largo término: la
epidemiología
El objeto de la epidemiología es analizar, en
una cierta población, los factores del medio
ambiente o sus modos de vida que pueden afectar
la salud. Más precisamente, la epidemiología se
fija como objetivo establecer vínculos de causa y
efecto entre los factores de riesgo y la incidencia
de ciertas enfermedades. Sin embargo, solo una
experimentación controlada puede aportar una
demostración
causal,
mientras
que
la
epidemiología es una ciencia de observación que
no interviene sobre el desarrollo de los
acontecimientos.
En
consecuencia,
la
epidemiología pone en evidencia las correlaciones,
de los posibles vínculos entre factores de riesgo y
enfermedades. Es por lo tanto importante no
confundir correlación con causalidad.
Los resultados de las investigaciones
epidemiológicas muestran que la asociación entre
la exposición y el riesgo es débil. Una asociación
fuerte es aquella que tiene un RR (riesgo relativo,
ver recuadro) de cinco o superior. Por ejemplo un
fumador tiene un RR para cáncer de pulmón entre
10 y 30 veces mayor que una persona que no fuma.
Un riesgo menor que 3 indica una asociación
débil. Un RR menor que 2 no tiene prácticamente
significación.
La mayoría de los estudios positivos sobre
los CEM de EBF presentan un RR menor que 2
(ver Tabla 5). En esta tabla se muestran los
resultados de algunos de los más de 100 estudios
epidemiológicos que se han realizado hasta ahora.
En esta tabla el riesgo relativo está representado
con una cruz (x) y el intervalo de confianza por la
línea horizontal.
Los estudios de leucemia en su conjunto
tienen un RR en el intervalo 0.8 - 2.0, mientras
que los estudios sobre tumores cerebrales
presentan en conjunto un RR de aproximadamente 0.8 - 1.7. Esto representa una asociación entre
débil e inexistente.
Estudios epidemiológicos en empleados de compañías eléctricas. Los empleados de compañías
eléctricas, sobre todo aquellos cuyo trabajo se desarrolla en los sitios de mayor exposición a los
CEM (generadores, estaciones transformadoras, líneas de transmisión, sub-estaciones
transformadoras, líneas de distribución, etc.) han sido objeto de muy variados estudios
epidemiológicos.
A fines de los años 80, Hidro-Québec y Ontario-Hydro de Canadá se asociaron con
Electricité de France (EDF) para realizar un estudio epidemiológico de gran amplitud, apropiado
para superar las grandes dificultades inherentes a la epidemiología. Este estudio fue confiado a
investigadores independientes de las tres compañías eléctricas, el INSERM de Francia, la
Universidad Mc Gill de Montreal y la Universidad de Toronto de Canadá.
El estudio experimental abarcó poco más de 223.000 trabajadores de las tres compañías
eléctricas, en un período de observación de 1978 a 1989. Se estimó la exposición media
acumulada tomando como base la medición de la exposición de trabajadores que ocupan
actualmente cargos similares.
Los resultados son negativos en lo
que se refiere a los diferentes tipos de
cánceres: leucemias, tumores cerebrales o
melanomas. Sin embargo, se observó una
correlación entre la leucemia mieloide
aguda y la exposición acumulada a los
campos magnéticos. Si se tiene en cuenta el
número pequeño de casos (43 en total), de
la ausencia de relación dosis-efecto, y de
problemas de coherencia de los resultados
entre las tres compañías, esta relación debe
tomarse con cautela.
Tabla 5 . Estudios en adultos que viven en
proximidades de Líneas de Alta Tensión
Todos lo cánceres
Wertheimer
(E.U. 1982)
McDowall
(Inglaterra 1986)
x
x
Leucemias
Severson
(E.U. 1983)
x
Feychting
(Suecia 1992)
x
Cáncer de cerebro
x
Feychting
(Suecia 1994)
Verkasalo
(Finlandia 1996)
0.5
x
4
1
2
Estimación del riesgo relativo
8
Los propios epidemiólogos que
llevaron a cabo el estudio afirmaron que: "a
pesar de los esfuerzos realizados para
asegurar
una
potencia
estadística
adecuada al estudio, la prueba definitiva
de una asociación entre la exposición a los
campos magnéticos y la ocurrencia de una
leucemia o de un tumor cerebral no ha
podido ser demostrada".
Estos mismos investigadores no han
considerado justificado, sobre la base de este estudio, proponer la puesta en marcha de acciones de
prevención respecto a los CEM por parte de los empleados de las compañías eléctricas.
10. Evaluación de los resultados de los estudios epidemiológicos.
Para juzgar si la asociación reportada en un estudio epidemiológico es causal, los
epidemiólogos consideran varios criterios entre los que se incluyen los siguientes:
Consistencia: la consistencia requiere que una asociación que se encuentra en un estudio
aparezca en otros que involucren diferentes poblaciones y métodos. Las asociaciones que son
consistentes son más probables que sean causales. Los resultados de los estudios epidemiológicos,
sin embargo, no son consistentes, esto es, no muestran el mismo nivel de riesgo para la misma
enfermedad. Utilizando el mismo ejemplo del fumador, se puede decir que esencialmente todos los
estudios sobre la relación existente entre tabaco y cáncer muestran un incremento del riesgo de
cáncer de pulmón, de cabeza y cuello.
Algunos estudios sobre los CEM muestran niveles de riesgo estadísticamente significativos
para algunos tipos de cáncer y tipos de exposición, pero otros no. Incluso algunos estudios
positivos son inconsistentes entre sí. Por ejemplo, algunos muestran un aumento en la leucemia
infantil y no del cáncer cerebral para un determinado tipo de exposición, y otros para el mismo
tipo de exposición muestran un riesgo para el cáncer cerebral y no para la leucemia.
Dosis-respuesta: los datos epidemiológicos son más convincentes si un incremento del
nivel de las exposiciones corresponde a una mayor ocurrencia de la enfermedad. En los estudios
realizados hasta el momento no existe una evidencia entre el aumento de la exposición y la
enfermedad. Otra vez, cuando más se fuma mayor es el riesgo de cáncer de pulmón. Sin embargo,
ningún estudio sobre la exposición de CEM de EBF ha demostrado una relación dosis-respuesta
entre los campos medidos y el cáncer. La ausencia de una correlación entre la exposición e
incremento en la incidencia de cáncer es la razón por la cual muchos científicos se muestran
escépticos sobre la significación de la epidemiología (Jackson, 1992). Uno de los argumentos
esgrimidos por Jackson es el siguiente: desde 1940 hasta la fecha el consumo de energía eléctrica
se ha multiplicado por un factor 20, mientras que en ese período el número porcentual de
leucemias, se ha mantenido constante o disminuido levemente.
Plausibilidad biológica: cuando las asociaciones son débiles en un estudio epidemiológico
los resultados de los estudios de laboratorio son muy necesarios para apoyar la supuesta
asociación. No se han encontrado mecanismos biológicos plausibles que sugieran una relación
entre CEM de EBF y riesgo de cáncer. No existe evidencia de laboratorio que sugiera que hay un
riesgo a una exposición dada. Los datos de laboratorio existentes muestran un fuerte evidencia de
que los campos de frecuencia industrial, a las intensidades a las que las personas están expuestas,
no son cancerígenas.
Fiabilidad de la información de la exposición: una consideración importante respecto de
los estudios epidemiológicos de los CEM es la calidad de la información de exposición sobre los
cuales están basados. En un estudio epidemiológico es siempre deseable comparar personas
expuestas con personas no expuestas. Sin embargo, todos estamos expuesto a los CEM en diversos
grados. Se puede a lo sumo comparar los más expuestos a los menos expuestos. Para poder hacer
esta separación es necesario evaluar la exposición de cada persona que participa del estudio. Esta
es una de las más grandes dificultades que deben afrontar los epidemiólogos que trabajan en este
dominio.
11. Conclusión
Es frecuente que cuando se estudian las causas de una enfermedad como el cáncer
prevalezca una situación de duda. Se trata de una enfermedad muy compleja que es el resultado de
una interacción entre factores genéticos y ambientales. En el caso de los CEM la duda se crea
porque el riesgo de que produzca una enfermedad rara es muy pequeño.
En los últimos años se han publicado al menos 100 estudios epidemiológicos. La mayoría
de ellos muestran una correlación poco significativa entre el cáncer y la exposición a los CEM.
Las pruebas recolectadas más bien permiten concluir que los CEM de EBF no constituyen ningún
riesgo para la salud. Una comisión de mucho prestigio, coordinada por las Oak Ridge Associated
Universities afirmaba:
"No hay evidencia convincente en las publicaciones que apoyen la afirmación de que la
exposición a CEM de EBF es un riesgo para la salud" (Davis, 1992).
R. Park (1992), de la American Physical Society, comentando los resultados de esta
comisión se preguntaba:"¿...este informe, va poner fin a la controversia? Evidentemente no. Una
industria entera (incluyendo investigadores) dependen ahora del miedo a los CEM". En 1995, el
Consejo Ejecutivo de la American Physical Sciety concluía:
“La literatura científica y los informes de diferentes comisiones y paneles no muestran
vínculos compatibles, o significativos entre el cáncer y los campos magnéticos producidos por
líneas de alta tensión. Estas publicaciones incluyen estudios epidemiológicos, la investigación
sobre los sistemas biológicos y los análisis de los mecanismos teóricos de interacción. Ningún
mecanismo biofísico plausible para la iniciación o la promoción sistemática de cáncer por estos
CEM ha podido ser identificado”.
A pesar de estas declaraciones, la controversia pública se mantiene. Esto se ve en algunas
batallas legales sobre cánceres que supuestamente se han originado por la exposición a CEM de
EBF y a la oposición que encuentran los intentos de construir o aumentar la capacidad de las líneas
de transmisión eléctricas. Esta preocupación del público es apoyada, con frecuencia, por
publicaciones o declaraciones tendenciosas, que alegan que ha habido un complot para ocultar los
riesgos para la salud de los CEM de EBF.
El miedo del público a las líneas de alta tensión tiene cosas en común con otros miedos
vinculados con la salud. Los campos magnéticos no son comprendidos por la población. Estos
campos pueden llegar a cientos de metros de la fuente que los crea, es muy difícil ponerle barreras,
penetra en los hogares, las habitaciones y en el interior del cuerpo humano y, aún así, no se les
puede sentir, gustar, ver o tocar. Esto los hace misteriosos y fácilmente presentables como
peligrosos.
Como lo afirma Moulder (1997): “la controversia pública sobre los CEM y la salud
continuará hasta que las investigaciones futuras demuestren concluyentemente que los campos no
son peligrosos o hasta que el público asuma que la ciencia no puede garantizar la seguridad
absoluta o hasta que el público y los medios de comunicación se aburran del tema. Ninguna de las
dos primeras es especialmente probable, pero la tercera puede ya estar sucediendo”.
Bibliografía
Adair, R.K. Constraints on biological effects of weak extremely low frequency
electromagnetic fields. Phys Rev A 43:1039-1048, 1991.
American Physical Society, Excecutive Council Statement, Abril, 1995.
Davis J.G, et al. Health effects of low frequency Electric and magnetic fields. Oak Ridge
Associated Universities, 1992.
Feychting M., Ahlbom, A. Magnetic fields and cancer in children residing near Swedish
high voltage power lines. Am J Epidem 7:467-481, 1993.
Feychting M., Ahlbom, A. Magnetic fields, leukemia and central nervous system tumors in
Swedish adults residing near high voltage power lines. Epidemiology 5:501-509, 1994.
Jackson J.D., Are the stray 60 Hz electromagnetic fields associated with the distribution
and use of electric power a significant cause of cancer? Proccedings of the National Academy of
Sciences USA 89: 3508-3510, 1992.
Mc Dowall, M.E. Mortality of persons resident in the vecinity of electrical transmision
facilities. Br J Cancer 53:271-279, 1986.
Mouder, J.E. Electromagnetic fields and human health-FAQ.(http://www.mcw.edu/gcrc/
cop/powerlines-cancer-FAQ/toc.html)
Severson, R.K. et al. Acute nonlymphocytic leukemia and residential exposure to power –
frequency magnetic fields. Am J Epidem 128: 10-20, 1988.
Verkasalo, P.K. et al. Magnetic fields of high voltage power lines and risk of cancer in
Finnish adilts: nationwide cohort studies. Br Med J 313:1047-1051, 1996.
Wertheimer, N., Leeper, E. Adult cancer related to electrical wires near tne home. Int J
Epidem 11: 345-355, 1982.
Para consulta general
Bennett, W.R. Cancer and Power Lines. Physics Today 47:23-29. 1994.
Bennett W. R, Health and Low-Frequency Electromagnetic Fields. New Haven: Yale
University Press, 1994.
Descargar