מנגנונים ביולוגיים של השפעת קרינה בלתי מייננת
בשנים האחרונות קיימים חילוקי דעות רבים בעניין השפעת קרינה בלתי מייננת על תאים ויצורים חיים. מדענים העוסקים בחקר השפעות הקרינה הבלתי מייננת על הבריאות הציעו מספר מנגנונים אפשריים באמצעותם יכולה הקרינה להשפיע על הגוף החי:
|
גופים שונים כגון ה-FCC , IEEE, ICNIRP וכן רשויות בריאות במדינות שונות קבעו המלצות לספי בטיחות שמטרתם להגן על עובדים ועל הציבור הרחב מפני השפעות שליליות של קרינה בלתי מייננת. חשוב לציין, כי המלצות אלה מבוססות על ההשפעות התרמיות המוכחות של הקרינה הבלתי מייננת והן נקבעו על פי הרמה המרבית של הקרינה שמעבר לה נראות ההשפעות התרמיות של הקרינה הבלתי מייננת כמתואר לעיל. עם זאת, קיימת הסכמה כי קיימת אפשרות לקיומן של השפעות נוספות על הבריאות שאינן קשורות לחימום הרקמה (השפעות א-תרמיות) וזאת גם בחשיפה לקרינה שצפיפות ההספק שלה הוא מתחת להמלצות ספי הבטיחות שנקבעו. לכן, במדינות רבות וביניהן בישראל, החמירו עם ההמלצות וקבעו כי סף הבטיחות הוא עשירית מסף הבטיחות שנקבע על ידי גופים אלה. החמרה זו בהמלצות הינה בהתאם לעיקרון הזהירות המונעת. עקרון זה, תומך בצמצום החשיפה, תוך איזון בין הצרכים הטכנולוגיים המתפתחים לבין שמירה על בריאות האדם. |
השפעות תרמיות (חימום)
ההשפעה הידועה ביותר והמוכחת של קרינה בלתי מייננת היא חימום של הרקמה. השפעה זו נראית בעיקר בתחום 30 מגה-הרץ – 300 ג'יגה-הרץ (גלי רדיו).
תרמוגרפיה באמצעות אור אינפרא אדום
להדגמת התחממות של מחשב נייד וטלפון סלולרי
רקמות ביולוגיות מורכבות בעיקר ממים ומחלקיקים הטעונים במטען חשמלי. לכל רקמה יכולת ספיגת אנרגיה שונה בהתאם לתכונותיה. כאשר רקמות ביולוגיות סופגות אנרגיה של שדות אלקטרומגנטיים בתדרי גלי רדיו ומיקרוגל, האנרגיה גורמת למולקולות המים ולחלקיקים הטעונים לנוע ותנועה זו גורמת לעלייה מקומית של חום הרקמה. כאשר עוצמת החימום נמוכה לתאי הגוף מנגנונים המסוגלים בדרך כלל להתמודד עם העלייה הקלה בחום, ע"י הגברת זרימת הדם לאזור שספג את הקרינה. אם עוצמת החימום גבוהה, הגוף אינו מסוגל להתגבר ולסלק את עודפי החום, וכך עלול להיגרם נזק לרקמה (לדוגמא, כוויה). בהספקים שבהם פועלים רוב המכשירים, בשימוש אישי, הפולטים קרינה אלקטרומגנטית, אפקט החימום הוא מינימלי ואינו מהווה סכנת פגיעה משמעותית. לדוגמא, נמצא כי קרינה בהספק של 600 מילי וואט תעלה את טמפרטורת המוח ב-0.08 עד 0.19 מעלות צלזיוס לאחר חשיפה של כ-50 דקות, בעוד שכדי לגרום נזק לתאי עצב על הטמפרטורה לעלות ב-4.5 מעלות צלזיוס למשך כ-30 דקות. במחקר אחר נמצא כי טלפון סלולרי הפועל בהספק של 250 מילי וואט יעלה את טמפרטורת המוח ב-0.1 מעלות צלזיוס בלבד כאשר החשיפה היא לזמן ממושך.
השפעה של מתח ו/או זרם חשמלי מושרה
בתדרים נמוכים בתחום 0 – 3 קילו-הרץ (רשתות חשמל), בנוכחות שדה מגנטי או שדה חשמלי חזק נוצרים מתחים או זרמים חשמליים מושרים שעלולים לגרום להתחשמלות וכן לשינוי ברקמות כתוצאה מגירוי שלהן או שינוי בהולכה החשמלית או העצבית. תופעה כזו עלולה להתרחש גם בתדרים גבוהים יותר – בתחום תדרי הרדיו – אם מתרחשת חשיפה למקורות שההספק שלהם גבוה יותר מזה הגורם להשפעה של חימום הרקמה.
השפעות א-תרמיות
השפעות א-תרמיות הן השפעות שלא קשורות ישירות לעליה בטמפרטורה של הרקמה (כלומר לאפקט החימום), אלא לשינוי אחר הנגרם לרקמה על ידי השדה החשמלי או המגנטי. השינויים יכולים להיות תוצאה של רצף תהליכים ביולוגיים שמתרחשים בעקבות החשיפה לקרינה הבלתי מייננת ויכולים להשפיע על רמות שונות בגוף החי (החל ברמה המולקולרית ועד לרמת התא, האיבר והייצור החי כולו). תהליכים ביולוגיים אלו עלולים להפעיל מנגנונים שונים המשפיעים על הבריאות.
המחקרים האפידמיולוגים אשר הראו קשר בין קרינה בלתי מייננת להתפתחות גידולים סרטניים, הובילו להנחת העבודה כי תאים חיים בגופנו אכן מסוגלים לחוש, ובעקבות כך להגיב לקרינה בלתי מייננת ללא אפקט חימום. כדי לאמת הנחה זו, נבדקה השפעת קרינות בלתי מייננות שונות על תהליכים תוך-תאיים בתרביות רקמה של תאים שונים. כצפוי, לא נמצאה השפעה משמעותית של הקרינות הבלתי מייננות על רצף הדנ"א או על המבנה שלו. לעומת זאת, נצפו אפקטים קטנים, אך הדירים, על מנגנוני התמרת אותות תוך תאיים, ובכללם היווצרות רדיקלים חופשיים, זירחונים ופרוק חלבונים. דבר זה מראה שתאים אכן חשים את הקרינה הבלתי מייננת, אך עד כה לא נמצאו עדויות שחישת הקרינה מוליכה לשינויים פיזיולוגיים כולל שגשוג, גדילה או מוות תאי. מעניין לציין, שחישת קרינה נצפתה גם בתאים מתוך אורגניזמים שלמים (זבובים למשל), אך גם שם הקרינה לא תורגמה לשום תהליך פיזיולוגי מדיד, כנראה כיוון שבניסויים אלו התהליכים המושפעים ע״י קרינה לא עברו את המינון הנדרש ליצירת אפקטים פיזיולוגיים. על מנת לאתר את מנגנוני השפעת הקרינה בתא החי, יש צורך בביצוע מחקרים נוספים שיבוצעו במערכות רגישות יותר (כגון תאים נושאי מוטציות או חוסרים בדנ"א).
רשימת מקורות
- Non-ionizing radiation, Part II: Radiofrequency electromagnetic fields / IARC Working Group on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans (2011: Lyon, France)
- Bernardi P, Cavagnaro M, Pisa S, Piuzzi E. Specific absorption rate and temperature increases in the head of a cellular-phone user. IEEE Trans. Microwave Theory Tech. 2000; 48:1118-1126.
- Van Leeuwen GM, Lagendijk JJ, Van Leersum BJ, Zwamborn AP, Hornsleth SN, Kotte AN. Calculation of change in brain temperatures due to exposure to a mobile phone. Phys Med Biol. 1999; 44:2367-2379.
