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RADIAÇÕES ELETROMAGNÉTICAS

Não há nada de novo ou misterioso a respeito da radiação. Ela faz parte do nosso ambiente natural. A terra recebe constantemente radiação do sol e do espaço sideral. A radiação também ocorre naturalmente a partir de alguns tipos de materiais presentes no solo, nas nossas residências e locais de trabalho, na comida e água que consumimos, e até mesmo no ar que respiramos. Essas fontes naturais de radiação são responsáveis por cerca de 82% de toda radiação a que estamos sujeitos durante um ano. Também estamos expostos à radiação produzida pelo homem como fissão nuclear, raio X e outras formas de radiação, como aquela produzida por ondas de rádio. O efeito que a radiação provoca nos seres vivos depende do tipo, intensidade e tempo de exposição. As linhas de campo elétrico e campo magnético se propagam através do espaço perpendicularmente entre si e em relação à direção de propagação, a uma velocidade de cerca de 300 mil quilômetros por segundo, no ar ou no vácuo. Multiplicando-se a intensidade de cada um desses dois campos, obtemos a potência radiada, grandeza que representa uma das formas mais comuns de se medir a radiação eletromagnética. A potência desses campos decai com o quadrado da distância a partir dos dispositivos emissores. Conseqüentemente, à medida que nos afastamos da fonte, os efeitos provocados pela mesma caem rapidamente. As freqüências contidas na faixa de freqüências de 100kHz a 300GHz são denominadas de radiofreqüência. A cada freqüência associamos um comprimento de onda e, de acordo com seu comprimento de onda, a radiação eletromagnética pode ser classificada em dois tipos: ionizante e não-ionizante Radiação Ionizante é aquela com energia suficiente para remover os elétrons dos átomos com os quais interagem, deixando-os carregados eletricamente, ou seja, ionizados. Exemplos desse tipo de radiação são os raios X e raios Gama, cada um com um poder de penetração diferente. Radiação não-ionizante é aquela que não possui energia suficiente para remover elétrons das órbitas de seus átomos. Radiação não-ionizante inclui a radiação ultravioleta, a luz visível, microondas, a radiação eletromagnética usada nos sistemas de telecomunicações e campos eletromagnéticos encontrados nas proximidades das linhas de transmissão de energia e aparelhos eletrodomésticos.

RADIAÇÕES ELETROMAGNÉTICAS E O CORPO HUMANO

Vamos usar como exemplo, as linhas de transmissão de energia elétrica, para ilustrar a maneira como os campos elétrico e magnético acoplam com o corpo. No instante em que a linha de transmissão de 60 Hz, acima de uma pessoa, encontra-se carregada positivamente (semi-ciclo positivo), cargas opostas (negativas) vão se acumulando na superfície do corpo no ponto mais próximo ao fio. Essas cargas circulam pelo corpo, passam através dos tornozelos, pés e tronco, provenientes do solo. Após 1/120 de segundo, a linha passa pelo semi-ciclo negativo, o que faz com que as cargas negativas retornem para o solo. As cargas movem-se para cima e para baixo do corpo, na mesma frequência da corrente que circula pela linha de transmissão. Esse modelo é válido para freqüências até alguns MHz, criando correntes superficiais e internas sobre o corpo. A fim de proteger trabalhadores e o público em geral dos possíveis efeitos da radiação dos campos eletromagnéticos, limites máximos de exposição foram determinados com base no conhecimento disponível sobre efeitos biológicos provocados nos seres humanos, por esses campos. Os limites são baseados nas orientações da Organização Mundial de Saúde (WHO – World Health Organization), IRPA (International Radiation Protection Association) e ICNIRP (International Commission on Non-ionizing Radiation Protection). Existem dois conjuntos de limites: um para a exposição dos trabalhadores (exposição ocupacional em ambientes controlados) e outro para o público em geral (exposição pública em ambientes não-controlados). Ambientes controlados são aqueles nos quais circulam pessoas treinadas, que estão conscientes de sua exposição aos campos eletromagnéticos (técnicos de laboratório e operadores de equipamentos que emitem radiação eletromagnética) que tomam precauções apropriadas. Ambientes não-controlados são aqueles onde circulam indivíduos que não estão cientes dos níveis de campos eletromagnéticos a que estão sujeitos, (usuários de aparelhos celulares, fornos de microondas, etc.) e não tomam nenhum tipo de precaução para evitar ou minimizar essa exposição. Restrições mais rígidas são adotadas para ambientes não-controlados. Os valores de referência para os limites de exposição à radiação eletromagnética serão tratados mais adiante, quando analisarmos a resolução publicada pela Anatel sobre esse assunto.

A interação dos campos eletromagnéticos com os seres vivos é fortemente dependente da freqüência. Outros fatores como forma do sinal (analógico ou digital), tipo de modulação, além da intensidade da radiação, distância e tempo de exposição também têm sido estudados. Quanto aos efeitos biológicos, a faixa de freqüências dos campos eletromagnéticos pode ser dividida em três partes: 1. Baixas freqüências até 30 KHz, onde a absorção de energia pelos tecidos biológicos pode ser negligenciada, comparada com o efeito dominante que é a excitação das células. 2. Altas freqüências, na faixa de 30 KHz a 3000 THz onde predominam os efeitos térmicos. 3. Faixa de freqüência da radiação ionizante, acima de 3000 THz, onde a energia da radiação eletromagnética é alta o suficiente para remover elétrons dos átomos e moléculas. É importante ressaltar que mesmo uma alta intensidade de radiação não-ionizante não provoca ionização no sistema biológico. Tem sido mostrado, entretanto, que esse tipo de radiação produz outros efeitos biológicos, seja por aquecimento, alteração das reações químicas ou indução de corrente elétrica nos tecidos e células. Ondas eletromagnéticas podem provocar efeitos biológicos que podem, mas nem sempre levam a um fator nocivo à saúde. É importante entender essa diferença. Um efeito biológico ocorre quando a exposição a ondas eletromagnéticas causa algum efeito detectável no sistema biológico, não necessariamente um feito prejudicial à saúde. Um fator nocivo à saúde ocorre quando esse efeito está fora dos padrões considerados normais, levando a alguma condição prejudicial à saúde. Deve ser considerado também se o organismo é capaz ou não de compensar essa alteração, ou seja, se o efeito provocado é reversível ou não, uma vez cessada a emissão da radiação. Alguns efeitos podem ser inócuos, como o aumento do fluxo sangüíneo na pele, como reação a um ligeiro aumento da temperatura devido ao aquecimento solar. Esse aquecimento pode inclusive ser benéfico, pois o sol desempenha papel importante ajudando o corpo a produzir vitamina D. Entretanto, esse efeito biológico também pode levar a um fator nocivo à saúde, como queimaduras ou mesmo câncer de pele. Os principais efeitos biológicos das ondas eletromagnéticas podem ser divididos em dois tipos: efeitos térmicos e efeitos não-térmicos. Sem dúvida alguma, o efeito dominante da exposição aos campos eletromagnéticos de alta freqüência são os efeitos térmicos. Para verificar o impacto desse aquecimento no organismo é preciso conhecer qual a quantidade de energia que o corpo pode tolerar e que tipo de risco o processo de aquecimento pode trazer para o organismo. Esses efeitos são dependentes da freqüência, da densidade de potência da onda eletromagnética e outros fatores como modulação e polarização da onda. Nas freqüências próximas da freqüência natural de ressonância do corpo, a energia das ondas de radiofreqüência são absorvidas de maneira mais eficiente, provocando maior aquecimento. Nos adultos, essa freqüência é em torno de 35 MHz, se a pessoa estiver em contato com o solo, e 70 MHz se o corpo da pessoa estiver isolado do solo. Além disso, partes do corpo podem ser ressonantes; a cabeça de um adulto tem uma freqüência de ressonância por volta de 400 MHz, enquanto que em uma criança, devido ao tamanho menor da cabeça, a ressonância ocorre próximo dos 700 MHz. O tamanho do corpo determina a freqüência na qual haverá maior absorção de energia. Se o corpo inteiro é exposto à radiação, ele se comporta como uma antena absorvendo certa quantidade da energia, quantidade essa que depende da orientação, polarização e tamanho em relação ao comprimento de onda. Entre as baixas freqüências até a freqüência de ressonância podemos considerar que o calor é distribuído igualmente no corpo todo (comprimento de onda maior que o comprimento do corpo), com uma certa preferência para os tecidos que contenham grande quantidade de água. Acima da freqüência de ressonância a interação da radiação eletromagnética com a estrutura do corpo é regida pelas leis da ótica (comprimento de onda menor que o comprimento do corpo), com alguma reflexão ocorrendo dentro do corpo. Isso pode levar a uma distribuição não homogênea do calor com pontos de concentração mais intensa, pontos esses conhecidos como “pontos quentes”. Mas, devido à grande capacidade de absorção dos tecidos, em qualquer situação o calor irá se concentrar na superfície do corpo.

O calor por si só não é um problema, é o seu excesso que pode provocar algum dano à saúde. O sistema termo-regulador do corpo humano é bastante sofisticado e é ele que permite manter a nossa temperatura interna praticamente constante mesmo com as oscilações da temperatura externa, ou mesmo com variações da temperatura interna pelo calor devido à atividade muscular. Mesmo em repouso, a produção de calor do corpo é de cerca de 100 W ou, em termos de SAR, de 1,2 W/Kg. Entretanto, a termo-regulação é caracterizada por uma reação lenta, ou seja, por grandes constantes de tempo. Assim, para responder a rápidas variações das condições externas, o corpo humano possui não somente sensores internos, mas também sensores externos, na superfície da pele, que permitem ao organismo perceber e reagir a mudanças ambientais antes que a temperatura interna seja substancialmente afetada. Outra consideração que se deve fazer é quanto ao local do aquecimento, pois a transferência de calor é mais efetiva nos tecidos com alto conteúdo de água. O corpo humano é muito sensível ao aumento da temperatura. Um aumento de apenas 0.5 °C já é considerado estado febril, caracterizado pelos sintomas desagradáveis que conhecemos. Entretanto, os vários tecidos e órgãos do corpo possuem sensibilidades diferentes à absorção do calor. Os testículos são posicionados no lado externo do corpo para manter sua temperatura mais baixa e não afetar a fertilidade do esperma. Já o cristalino é caracterizado por ser uma região de baixa vascularização do olho e, portanto, apresenta dificuldades para transferir calor. Entretanto, sua taxa de absorção de calor é menor que a de outros tecidos. Assim, é possível induzir cataratas e causar opacidade do cristalino somente nas situações em que a temperatura se eleve a mais de 45 °C, situação essa que, para uma exposição de corpo inteiro, já teria sido detectada pela sensação de dor na pele. Os efeitos não-térmicos da energia eletromagnética trazem maior preocupação, pois envolvem campos com níveis de energia bem baixos. Ao contrário dos efeitos térmicos, que dependem basicamente da energia absorvida, os efeitos não-térmicos podem depender significativamente das características do sinal, seja ele analógico ou digital, além do tipo de modulação. De fato, os campos de radiofreqüência podem influenciar as propriedades das membranas das células como permeabilidade e resposta do sistema imunológico, além da atividade de algumas enzimas. Pesquisas a respeito dos possíveis efeitos nocivos à saúde, resultantes de campos eletromagnéticos de baixa intensidade (efeitos não-térmicos) são de dois tipos básicos: epidemiológicos e pesquisa em laboratório. Esses estudos observam padrões de saúde de grupos com grande número de pessoas utilizando métodos estatísticos. O estudo epidemiológico ainda tem se mostrado inconclusivo, pois não tem demonstrado relações de causa e efeito nem determinado o mecanismo das eventuais doenças. CONCLUSÃO Como foi exposto acima, muitos estudos foram realizados nas últimas décadas sobre este assunto, mas os resultados ainda não são conclusivos. Mesmo assim, procurando estabelecer condições de segurança para a saúde pública, várias instituições de renome mundial estabeleceram referências para valores limites de exposição à radiação eletromagnética. Considerando que esses valores foram determinados de forma bastante conservadora, podemos entender que, atendidos os quesitos dessas normas, estaremos seguros quanto a eventuais danos à nossa saúde. No próximo bloco, analisaremos os resultados obtidos por medições feitas em várias estações de radioamadores norte-americanos, com conclusões tranqüilizadoras para todos nós.

PARTE II – Análise do Reltório: “Medições de Campos Eletromagnéticos ambientais em Estações de Radioamadores”