Aivot ja kännykkä- tietoa sähkömagneettisista kentistä
Viestintäteknologia käyttää lisääntyvässä määrin laitteita viestintään ja langattomaan ohjaukseen, jolloin radiotaajuiset sähkömagneettiset kentät ovat avainroolissa. Lääketieteessä magneettikuvauslaitteet ovat voimakkaita staattisten magneettikenttien ja radiotaajuisten kenttien lähteitä. Lisäksi esimerkiksi aivokasvaimien hoitoon on rakennettu sähkömagneettisia kenttiä lähettäviä laitteita. Suuri huomio on kohdistunut tavallisten kuluttajien altistumiseen matkapuhelimien ja tukiasemien sekä kodin tietokoneiden sähkömagneettisille kentille. Teollisuudessa ja sotilasalalla on voimakkaampia sähkömagneettisten kenttien lähteitä, mutta tässä keskitytään viestinnän radiotaajuisiin sähkömagneettisiin kenttiin ja viestintäteknologiaan.
Altistuminen sähkömagneettisille kentille ei lisäänny samassa suhteessa kuin laitteiden määrä lisääntyy. Altistumisessa täytyy ottaa huomioon laitteen läheisyys ihmisestä, sähkömagneettisen kentän taajuus ja viestintäkentän voimakkuus. Vasta näiden tietojen perusteella voidaan vertailla erilaisia altistumisia. Tarkkoja tietoja voimakkaille kentille altistuneiden määristä ei ole, koska useinkaan kentille ei altistuta jatkuvasti vaan hetkellisesti. Lisäksi sähkömagneettisen kentän voimakkuus vaikuttaa merkittävästi, millaisen tehon matkapuhelin tai tietokoneen antenni lähettää. Keskimääräiset altistumiset jäävät ohjearvoihin verrattuna hyvin pieniksi. Esimerkiksi hermovaikutusten kannalta hetkelliset altistumiset ovat kuitenkin tarkastelun kohteena. Valmisteilla oleva työntekijöiden altistumista sähkömagneettisille kentille arvioiva Euroopan Unionin direktiivi hahmottaa ohjearvoja eri tyyppisille sähkömagneettisille kentille.
Etäisyyden merkitys
- Laite käyttäjässä kiinni: esimerkiksi matkapuhelimet tai lääketieteellinen hoito, altistuminen 1–50 % ohjearvoon nähden
- Laite lähellä käyttäjää: tietokone, tabletti ja sen radiotaajuiset lähettimet, altistuminen 1–50 % ohjearvoon nähden, jos laite kehossa kiinni (esimerkiksi polvet tai syli)
- Laite kaukana: matkapuhelimen tukimasto, altistuminen 0,1–1 % ohjearvoon nähden
- Turvaetäisyyksiä (ref ICNIRP 1998 suositus): tukimastot 50–5000 MHz turvaetäisyys 5 cm–4 m.
Usein näkee ajateltavan, että mikä tahansa sähkömagneettinen kenttä aiheuttaa samanlaisia vaikutuksia. Vaikutuksia sekoitetaan ionisoivan säteilyn aiheuttamiin vaikutuksiin. Tässä olisi paremman tiedottamisen paikka, jotta ei aiheuteta turhia huolia ja pelkoja ihmisille (Tuikkanen 2005). Toisaalta tätä kuvaa monimutkaistaa herkkien ihmisten joukko, jotka kokevat saavansa tuntemuksia ja oireita jo erittäin heikoista kentistä (Uitti ja Pääkkönen 2000). Sähkömagneettiset kentät eivät ole aiheuttaneet ammattitauteja, ja tapaturmia on ollut vain muutama. Sen sijaan sähkömagneettisten kenttien subjektiivinen kokeminen on merkittävää nähtävillä oleviin vaikutuksiin verrattuna. Huolta aiheuttaa myös sähköisten laitteiden mahdollinen häiriintyminen (sydämentahdistin, kuulokoje tai herkät mittarit) sähkömagneettisissa kentissä. Raskauteen liittyvät häiriöt ja sähkömagneettiset kentät ovat olleet pohdinnan kohteena.
Yhdysvaltain elintarvike- ja lääkevirasto antoi käyttöluvan syövänhoitomenetelmälle, jossa syöpäsolut tuhotaan sähkökentän avulla. Hoitomenetelmän idea perustuu siihen, että jakautuvien solujen kromosomien erkaantumismekanismit häiriintyvät sähkökentässä. Solunsisäiset makromolekyylit ovat sähköisesti varautuneita, ja sähkökenttä pakottaa ne jäämään varaustensa mukaisesti suuntautuneina kenttään. Tällöin niiden fysiologinen toiminta estyy, kromosomien jakautuminen tytärsoluihin häiriintyy ja solut päätyvät ohjelmoituun solukuolemaan. (Vainio & Pääkkönen 2012)
Radiotaajuisen kentän (taajuus yli 100 kHz) aiheuttamat induktiovirrat lämmittävät kudoksia. Jos lämpeneminen on huomattavaa, se voi rasittaa koko kehon lämmönsäätelyjärjestelmää. Voimakastehoiset laitteet, yleisradiolaitteet ja teollisuudessa käytettävät mikroaaltokuivaimet voivat aiheuttaa onnettomuustilanteessa säteilylle altistuneelle vakavia terveyshaittoja, kuten esimerkiksi palovammoja ja silmän mykiön samentumista. Matkapuhelimen säteily kohdistuu suurimmaksi osaksi käyttäjän päähän, ja siksi matkapuhelimen käytön mahdollista vaikutusta aivokasvainriskiin on epäilty sekä terveysvaikutuksiin liittyviä tutkimuksia on tehty paljon. Säteilyturvakeskuksen mukaan matkapuhelimen radioaaltojen aiheuttama lämpötilan nousu on aivojen pinnalla enintään 0,3 astetta. Näin pienellä lämpötilan nousulla ei tiedetä olevan biologista merkitystä. Normaalisti aivojen lämpötila vaihtelee asteen verran ja vasta viiden asteen lämpötilan nousu alkaa vaurioittaa soluja. (Säteilyturvakeskus 2012)
Matkapuhelimien aiheuttamista terveyshaitoista on vähän näyttöä. Radiotaajuisella säteilyllä on epäilty olevan lämpövaikutusten lisäksi myös muita terveysvaikutuksia (mm. hermoston ja verenkiertoelinten häiriöt). Tutkimusten perusteella on kuitenkin arvioitu, että sairastumis- ja kuolleisuusriski ei lisäänny, mikäli altistumisen raja-arvoja ei ylitetä. Radiotaajuisten sähkömagneettisten kenttien vaikutuksista hermostoon tutkittiin Suomessa HERMO-tutkimusohjelmassa 2004–2007 (Hermo 2007). Tutkimusta tehtiin soluviljelmillä, koe-eläimillä ja koehenkilöillä sekä käytettiin laskennallisia malleja. Näissä tutkimuksissa ei löytynyt näyttöä terveydelle haitallisista vaikutuksista. Kenttien biologisista vaikutuksista tutkimukset kuitenkin tuottivat joitakin mielenkiintoisia havaintoja. Soluviljelmillä tehdyissä kokeissa on saatu viitteitä siitä, että matkapuhelinten säteily voisi aiheuttaa joitakin tilapäisiä muutoksia solujen toiminnassa, kuten geenien toiminnassa, proteiinien aktiivisuudessa ja solun sisäisten kemiallisten viestien välityksessä. Näiden muutosten syntymekanismia ei tunneta.
Koska matkapuhelinten käyttö on laajaa (80–90 % prosenttia pohjoismaalaisista käyttää matkapuhelimia), hyvinkin pienellä riskillä saattaisi olla seurauksia kansanterveydelle. Yleisesti tunnettu periaate riskienhallinnassa on vähentää tai välttää altistusta, jos tämä on mahdollista yksinkertaisilla menetelmillä, silloinkin kun tieteellinen epäily terveysriskeistä olisi heikko tai epävarma.
Pohjoismaisten viranomaisten mielestä on järkevää käyttää esimerkiksi handsfree-laitetta, joka vähentää merkittävästi pään alueen altistumista. Tieto tästä vähentämiskeinosta on hyvä kertoa aikuisille, nuorille ja lapsille. (Säteilyturvakeskus, Pohjoismainen kannanotto, 2007.) Äskettäin julkaistiin pohjoismainen yhteenveto, jonka mukaan aivokasvainten ilmaantuvuus ei ole lisääntynyt matkapuhelimien yleistymisen myötä (Deltour ym. 2012). Aineisto perustuu pohjoismaiden syöpärekisterien tietoihin gliooman ilmaantuvuudesta vuosina 1979–2008. Maailman Terveysjärjestön alainen syöväntutkimuskeskus (IARC) on luokitellut radiotaajuiset säteilyt säteilyn vaarallisuusluokkaan 2B eli mahdollisesti ihmisille syöpää aiheuttavaksi. IARC:n luokitus perustuu suurentuneeseen pahanlaatuisen aivokasvaimen (gliooman) riskiin (IARC, 2011).
Edellä on kuvattu fyysisen terveyden näkökulman kannalta radiotaajuisia sähkömagneettisia kenttiä ja niiden vaikutuksia. Ehkäpä merkittävämpi asia työterveyshuollon neuvontatoiminnassa on työntekijöiden huoli siitä, mitä vaikutuksia sähkömagneettisilla kentillä on ja miten vaikutukset ilmenevät epämääräisten oireiden näkökulmasta. Näihin oireisiin kuvataan usein kytkeytyvän muita tekijöitä kuten kansansairaudet, lääkkeet ja kemikaaleille altistuminen. Tämä ei näy ammattitauteina tai sairastumisina, mutta monet ihmiset muuttavat merkittävästikin käyttäytymistään tai toimintaansa näiden epäiltyjen tekijöiden ja vaikutusten takia (Hagström,. ym. 2013). Esimerkkejä näistä ovat mm. langattomien tietoverkkojen käyttö, matkapuhelimien ja kannettavien tietokoneiden käyttö sekä epäily taustalla olevien sähkömagneettisten kenttien lisääntymisestä ja vaikuttamisesta nuoriin ja perimään. Tätä voisi havainnollistaa kuvan «Mahdollisten vaikutusmekanismien mallinnusta. Alti»1 mukaisella mallilla, mitä pohdimme jo Duodecimin artikkelissa (Uitti&Pääkkönen 2000).
Sm kenttien aiheuttamista riskeistä on seuraavassa näkökulmia
- ei ammattitauteja, riski on yleensä pieni verrattuna muihin työturvallisuusriskeihin
- noin 10 000 henkilöä altistuu, erityisesti teollisuudessa
- poikkeaa muista fysikaalisista tekijöistä, altistuminen ei kuvaa asiaa, jos hermostimulaatio on vaikutus, lämpövaikutus on energiaan verrannollinen, soluvaikutusmekanismi tuntematon
- syövän etiologia ja promootio? tieteellinen näyttö vaurioista on epäselvä, huolenaiheina olleet raskaushäiriöt, syöpä, ihovaikutukset ja sähköherkkyys
- herkkien laitteiden häiriöt ja virhetoiminnat ovat mahdollisia
- yleinen keskustelu fokusoituu enimmäkseen viestintään ja syöpiin
Suojautuminen. Sähkömagneettisilta kentiltä suojautuminen tapahtuu teknisin keinoin ja noudattamalla turvallisia työtapoja. Sähkömagneettiset kentät heikkenevät nopeasti etäisyyden kasvaessa eli etäisyyden lisääminen säteilevään laitteeseen tai työkohteeseen vähentää altistumista. Esimerkiksi kaupungeissa oleville matkapuhelinmastoille on määritetty turvaetäisyydet, jotka ovat keskimäärin 2–6 m antennista säteilysuuntaan mitattuna. Työpaikoilla, joissa voi altistua toiminta-arvot ylittäville sähkömagneettisille kentille, työnantajan on ilmoitettava sähkömagneettisista kentistä asianmukaisin merkein. Jos on olemassa vaara altistuksen raja-arvojen ylittymiseen, kyseiset alueet on myös rajattava tai pääsyä niille on rajoitettava. Ennen mainittuja toimenpiteitä ei tarvitse tehdä, jos on osoitettu, että raja-arvot eivät ylity ja jos turvallisuusriskit voidaan sulkea pois.
Tulevaisuudessa langaton teknologia ja sähkön käyttö lisääntyvät. Esimerkiksi viestintäteknologian kehittyminen on luonut kiistattomia hyötyjä ja etuja mutta myös oireita (Korpinen & Pääkkönen, 2009, 2011 ja 2012). Toisaalta energiansäästösyistä kenttien voimakkuudet pyritään rajaamaan mahdollisuuksien mukaan vain tarpeellisille tasoille. Jatkossa uudet kenttien aaltomuodot, uudet taajuudet kuten terahertsialueen laitteet ja viestintä- ja ohjausteknologian sekä tietoteknologian kehittyminen luovat uusia näkökulmia altistumiseen. Maailma ei ainakaan yksinkertaistu tässä suhteessa. Sähkömagnetismi liittyy elämäämme nyt ja jatkossa hyvin monella tavalla.
Tulevaisuudennäkymiä
- aaltomuodot monimutkaistuvat
- TeraHz laitteet, voimakkaammat magneettikuvauslaitteet 7–10 T
- kuluttajaelektroniikka kehittyy
- merkittävä tietoaukko tieteen ja yleistajuisten uskomusten välillä
- suorien terveysvaikutuksien lisäksi pitää seurata epäsuoria vaikutuksia kuten tapaturmia
- sähkömagneettiset kentät ovat tärkeä osa hyvinvointiamme
- olemme entistä riippuvaisempia sähköstä ja sähköisestä viestinnästä
- taustakentät lisääntyvät hieman, mutta suurin altistuminen tulee lähellä olevista laitteista
- langaton teknologia lisääntyy
- tukimastot: ARP, NMT, GSM, 3G, 4G, 5G, …
- WLAN
- satelliittiviestintä
TkT, dosentti, teemajohtaja
Työterveyslaitos
rauno.paakkonen@ttl.fi
Kirjallisuutta
- Deltour I, Auvinen A, Feychting M, Johansen C, Klaeboe L, Sankila R, Schüz J. Mobile phone use and incidence of glioma in the Nordic countries 1979-2008: consistency check. Epidemiology 2012; 23 (2): 301–307. PMID: 22249239. DOI: 10.1097/EDE.0b013e3182448295.
- FDA (Food and drug administration USA) (2011). Device approvals and clearances. NovoTTF-100A System - P100034. http://www.fda.gov/MedicalDevices/ProductsandMedicalProcedures/DeviceApprovalsandClearances/Recently-ApprovedDevices/ucm254480.htm . Luettu 21.2.2012
- Hagström, M., Auranen, J. & Ekman, R.: Electromagnetic hypersensitive Finns: Symptoms, perceived sources and treatments, a questionnaire study. Pathophysiology (2013), in press.
- Heinijoki, M., Sauni, R., Uitti, J., Pääkkönen, R.: Mitä työterveyslääkärin tulisi tietää sähkömagneettisista kentistä. Työterveyslääkäri 2/2008, 89-94.
- HERMO- A Finnish Research programme. Final report. 2007. http://www.uef.fi/documents/1423889/1423898/HERMOraportti_english.pdf/05f04883-0b66-4e69-af7b-66758c7990b5
- IARC 2011. IARC classifies radiofrequency electromagnetic fields as possibly carcinogenic to humans. http://www.iarc.fr/en/media-centre/pr/2011/pdfs/pr208_E.pdf luettu 21.2.2012.
- ICNIRP Guidelines. (2010) ICNIRP guidelines for limiting exposure to time varying electric and magnetic fields (1 Hz - 100 kHz). Health Physics. (99)6: 818-836.
- ICNIRP statement (2009). On the guidelines form limiting exposure to time-varying electric, magnetic and electromagnetic fields (up to 300 GHz). Health Physics. 97(3): 257-258
- Korpinen, L. & Pääkkönen, R.: Self-report of Physical symptoms associated with using mobile phones and other electrical devices. Bioelectromagnetics 30(2009); 431-437.
- Korpinen, L. & Pääkkönen, R.: Physical Symptoms of Young Adults and Usage of New Technical Equipment. International Journal of Occupational Safety and Ergonomics (JOSE) 17(2011);4, 329-339.
- L. Korpinen and R. Pääkkönen, Accidents and close call situations connected to the use of mobile phones Accident analysis and prevention 45(2012);75-82.
- Mobile Telephony and Health – a common approach for the Nordic competent authorities. 2007. http://www.nrpa.no/dav/eb0cc46608.pdf
- Pääkkönen, R.: Sähkömagneettiset säteilyt ja kentät työympäristössä. Työterveyslääkäri 4/1999, 354-357.
- Säteilyturvakeskus. Radioaallot ympäristössämme. Säteily- ja ydinturvallisuuskatsauksia. Vammalan kirjapaino 2009. 12 s.
- Säteilyturvakeskus. Säteilyturvakeskuksen kannanotto matkapuhelimista ja terveydestä. 7.1.2009. http://www.stuk.fi/ihminen-ja-sateily/sateilyn_terveysvaikutukset/matkapuhelin_terveysvaikutus/fi_FI/stukin_matkapuhelinkannanotto/_files/82467863023452218/default/STUKin_matkapuhelinkannanotto.pdf
- Säteilyturvakeskus. Säteilylähteiden varoitusmerkinnät. Säteilyturvaohje st 1.3. Säteilyturvakeskus, Helsinki 2006. http://www.finlex.fi/data/normit/25997-ST1-3.pdf
- Säteilyturvakeskus. Matkapuhelimien säteilyn vaikutukset. 2012. http://www.stuk.fi/ihminen-ja-sateily/sateilyn_terveysvaikutukset/matkapuhelin_terveysvaikutus/
- Tuikkanen, A. Matkapuhelimet ja terveysriskit. Sosiologian pro gradu. Jyväskylän yliopisto. 2005. 97 s.
- Uitti, J., Pääkkönen, R.: Sähköallergia ei ole allergiaa, mitä se on?. Katsaus Duodecim. 116(2000);941-7.
- Uitti, J., Pääkkönen, R.: Sähköyliherkkyys on monimuotoinen sairaus. Vastine Suomen sähköyliherkkien kirjeeseen. Duodecim 2000; 116, 2395-6.
- Vainio, H & Pääkkönen, R.: Sähköä ilmassa ja aivoissa. Näkökulma. Suomen lääkärilehti 12/2012, 936.
- Valtioneuvoston päätös työpaikkojen turvamerkeistä ja niiden käytöstä. Suomen asetuskokoelma 976/1994. http://www.finlex.fi/fi/laki/alkup/1994/19940976
