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Universidad Nacional de La Plata Cátedra Campos y Ondas CAMPOS ELECTROMAGN CAMPOS ELECTROMAGN É É TICOS Y TICOS Y SU INTERACCION CON LOS SERES SU INTERACCION CON LOS SERES VIVOS: VIVOS: Baja Frecuencia y Radio Frecuencia Baja Frecuencia y Radio Frecuencia L L Í Í MITES MITES DE EXPOSICI DE EXPOSICI Ó Ó N N

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CAMPOS ELECTROMAGNCAMPOS ELECTROMAGNÉÉTICOS Y TICOS Y SU INTERACCION CON LOS SERES SU INTERACCION CON LOS SERES

VIVOS:VIVOS:

Baja Frecuencia y Radio FrecuenciaBaja Frecuencia y Radio Frecuencia

LLÍÍMITESMITES DE EXPOSICIDE EXPOSICIÓÓNN

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E asociado a la presencia de carga eléctrica (V/m)

H asociado al movimiento de carga eléctrica (A/m)

B = µµµµH (Tesla)

µµµµ0000 = 4 ππππ. 10-7 (materia viva µµµµr = 1)

1 A/m = 1.3 µµµµ T 1 µµµµ T = 0.77 A/m

1 T = 104 G 1 µµµµ T = 10-2 G = 10 mG

Cantidades y unidades para cuantificar la Cantidades y unidades para cuantificar la ““exposiciexposicióónn”” de una persona al campode una persona al campo

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ParParáámetros fmetros fíísicos de los campos E y H sicos de los campos E y H que que influyen en la interacciinfluyen en la interaccióón con la materia (viva)n con la materia (viva)

� Estacionarios o variables en el tiempo

� frecuencia

� intensidad

� forma de onda (sinusoidal, diente de sierra, etc.)

� polarización

� perfil temporal (onda continua, pulso, etc.)

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Frecuencia Espectro de radiaciFrecuencia Espectro de radiacióónn

� Radiaciones no- ionizantesf < 1016 Hz

� Radiaciones ionizantesf > 1016 Hz – UV lejano y rayos X

f λ λ λ λ = v

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ELF : extremely low frequency

RF: radio frequency

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EFECTOS EN LA SALUD DE LOS CAMPOS EMEFECTOS EN LA SALUD DE LOS CAMPOS EM

Los efectos en la salud de los campos eléctricos y

magnéticos se clasifican en:

� Agudos o de corto término (bien conocidos, claramente establecidos)

� De largo término (hipótesis)� Subjetivos (cuestionable)

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EFECTOS AGUDOS O DE CORTO TEFECTOS AGUDOS O DE CORTO TÉÉRMINORMINO

Claramente Establecidos

Son el fundamento para fijar límites de

exposición

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Acoplamiento elAcoplamiento elééctrico y magnctrico y magnéético con bajas tico con bajas frecuenciasfrecuencias

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Mecanismos de acoplamiento entre los Mecanismos de acoplamiento entre los ccampos ampos E y H variables en el tiempo, y el cuerpoE y H variables en el tiempo, y el cuerpo

ACOPLAMIENTO DIRECTO

� Acoplamiento eléctrico con

campos de baja frecuencia

� Acoplamiento magnético con

campos de baja frecuencia

� Absorción de energía de campos

electromagnéticos

corrientes corporales

internas

ACOPLAMIENTO INDIRECTO� Corrientes de contacto por contacto con objetos inmersos en E y H

(vehículos, alambrados, etc.)

� Acoplamiento de los campos con dispositivos médicos (marcapasos, implantes, etc.)

aumento de temperatura de los tejidos

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Efecto que predomina segEfecto que predomina segúún la frecuencia de n la frecuencia de los camposlos campos

FRECUENCIA INDUSTRIAL

Inducción de corrientes

eléctricas dentro del cuerpo

expuesto

RADIO-FRECUENCIA

Absorción de energía de

campos electromagnéticos

aumento de temperatura de los

tejidos

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Repaso de los efectos del paso de la corriente de Repaso de los efectos del paso de la corriente de BAJA FRECUENCIA por el cuerpo humanoBAJA FRECUENCIA por el cuerpo humano

Norma IRAM 2371 - PARTE I

(basada en IEC 479-1 año 1984)

Efectos fisiológicos del paso de la corriente alterna (15-

100 Hz) por el cuerpo humano

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CORRIENTE ELECTRICA ALTERNA CORRIENTE ELECTRICA ALTERNA (baja frecuencia)(baja frecuencia)

Umbral de sensibilidad� valor de la intensidad mínima que percibe una persona (dispersión entre

individuos, diferente según el órgano).

Umbral de “no soltar”.� contracción muscular por la excitación de nervios y músculos

Muerte aparente.� Se afectan las grandes funciones fisiológicas, respiración y circulación :

detención respiratoria o circulatoria que viene acompañada, rápidamente, de un estado de muerte aparente (sin fibrilación ventricular) (asistencia inmediata podrá salvar la vida).

Fibrilación ventricular y su umbral.� fibrilación ventricular: contracción anárquica y asíncrona de cada una de las

fibras del miocardio, muerte.

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zona AC-1: corrientes hasta 0,5 mA: no perceptiblezona AC-2: efecto fisiológico no perjudicial, contracción muscular,I máxima depende de la duración zona AC-3 usualmente no son esperados daños orgánicos, calambres, dific. respiraciónzona AC-4 efectos patofisiológicos peligrosos, paro respiratorio, paro cardíaco, quemaduras: curvas AC-4.1,2 y 3 (prob. fibrilación ventricular hasta 5%, hasta 50%, más de 50%, respectiv.)

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CANTIDADES DOSIMCANTIDADES DOSIMÉÉTRICASTRICAS

Los efectos biológicos de los campos eléctricos y magnéticos son

mejor evaluados por medio de cantidades físicas directamente

relacionadas con los mecanismos de interacción.

Estas cantidades son llamadas cantidades dosimétricas.

Según el rango de frecuencias de interés la cantidad dosimétrica

que mejor cuantifica el efecto es diferente.

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CANTIDADES DOSIMCANTIDADES DOSIMÉÉTRICAS (ICNIRPTRICAS (ICNIRP: International : International Commission on NonCommission on Non--Ionizing Radiation Protection Ionizing Radiation Protection ––1998)1998)

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Las restricciones básicas de exposición, son restricciones a las cantidades

físicas relacionadas directamente con los efectos adversos en la salud

(cantidades dosimétricas).

� densidad de corriente (J), SAR y densidad de potencia (S)

Los niveles de referencia de exposición son más útiles y prácticos de medir y

comparar. El cumplimiento de los niveles de referencia asegura el

cumplimiento de las restricciones básicas.

� campo eléctrico (E), campo magnético (B,H), densidad de potencia (S)

Restricciones básicas - Niveles de ReferenciaICNIRP

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Proceso de determinaciProceso de determinacióón de los valores ln de los valores líímitesmitesELF (FI:50 Hz):

� densidad de corriente inducida (J) 10 mA/m2 (se superan los niveles de señal bioeléctrica

endógenos, aparecen cambios funcionales en el sistema nervioso).

RF (100kHz-10GHz): � tasa de absorción específica (SAR) 4W/kg (promedio corporal) durante 30 minutos para

que la temperatura del cuerpo aumente en aprox. 1°C.

A partir de estos umbrales, usando “coeficientes de seguridad” establecen valores límites

(restricción básica) de exposición “público en general” y “ocupacional”.

Se establecen NIVELES DE REFERENCIA que relacionan las cantidades dosimétricas con

cantidades físicas más facilmente medibles

Campos de frecuencia industrial (50 Hz):

� Intensidad de E (kV/m)

� Intensidad de B (microT ó miliGauss)

RF (100kHz-10GHz): � Densidad de potencia S (W/m2): potencia por unidad de superficie (Poynting)

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ICNIRP : International Commission on NonICNIRP : International Commission on Non--Ionizing Radiation Ionizing Radiation ProtectionProtection

ICNIRP 1998: ICNIRP 1998: ““Guidelines for Limiting Exposure to TimeGuidelines for Limiting Exposure to Time--

Varying Electric, Magnetic, and Electromagnetic Fields (up Varying Electric, Magnetic, and Electromagnetic Fields (up

to 300 GHz)to 300 GHz)”” http://www.icnirp.de/pubEMF.htm..

FACTORES DE SEGURIDAD:FACTORES DE SEGURIDAD:

10 para exposici10 para exposicióón ocupacionaln ocupacional

50 para exposici50 para exposicióón pn púúblico en generalblico en general

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Exposición público en general

ICNIRP 1998: ICNIRP 1998: ““Guidelines for Limiting Exposure to TimeGuidelines for Limiting Exposure to Time--Varying Electric, Magnetic, and Electromagnetic Varying Electric, Magnetic, and Electromagnetic

Fields (up to 300 GHz)Fields (up to 300 GHz)”” http://www.icnirp.de/pubEMF.htm..

Niveles de ReferenciaNiveles de Referencia

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Referencias de la Tabla 7

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Niveles de Referencia Niveles de Referencia ((definidos a los fines prdefinidos a los fines práácticos, aseguran que no sean superadas las restricciones bcticos, aseguran que no sean superadas las restricciones báásicassicas))

Exposición ocupacional

ICNIRP 1998: ICNIRP 1998: ““Guidelines for Limiting Exposure to TimeGuidelines for Limiting Exposure to Time--Varying Electric, Magnetic, and Electromagnetic Varying Electric, Magnetic, and Electromagnetic

Fields (up to 300 GHz)Fields (up to 300 GHz)”” http://www.icnirp.de/pubEMF.htm..

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Referencias de la Tabla 6

ICNIRP 1998: ICNIRP 1998: ““Guidelines for Limiting Exposure to TimeGuidelines for Limiting Exposure to Time--Varying Electric, Magnetic, and Electromagnetic Varying Electric, Magnetic, and Electromagnetic

Fields (up to 300 GHz)Fields (up to 300 GHz)”” http://www.icnirp.de/pubEMF.htm..

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ICNIRPICNIRP--1998 1998 Niveles de ReferenciaNiveles de Referencia

EXPOSICIÓN PÚBLICA

EXPOSICIÓN OCUPACIONAL

SERVICIONiveles de referencia Niveles de referencia

E B E B

energía eléctrica 50 Hz 5 kV/m 100 microT 10 kV/m 500 microT

S S

Telefonía Celular

(analógicos)

800-900

MHz4 - 4,5 W/m2 20 - 22,5 W/m2

teléfonos móviles

PCS (digitales)

1800-2200

MHz9 - 10 W/m2 45 - 50 W/m2

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EFECTOS DE LARGO TEFECTOS DE LARGO TÉÉRMINORMINO

Efectos de largo término (Baja Frecuencia y

Radio Frecuencia)

Aún en estudio

Clasificación de la IARC

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HIPHIPÓÓTESIS: el cTESIS: el cááncer relacionado con los efectos ncer relacionado con los efectos de largo tde largo téérmino. rmino.

�ELF-EMF (Extremely Low Frequency-

ElectroMagnetic Fields) Frecuencia industrial

� Primeros estudios epidemiológicos: 1979

�RF EMF (Radio Frequency-ElectroMagnetic Fields),

telefonía celular

� Primeros estudios epidemiológicos 1988

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� Evaluación del riesgo cancerígeno

1 El agente es carcinogénico para los humanos

2 El agente es :

2A: probablemente carcinogénico para los humanos

2B: posiblemente carcinogénico para los humanos

3 El agente es no clasificable en cuanto a su carcinogenicidad para los humanos

4 El agente es probablemente no carcinogénico para los humanos

AGENCIA INTERNACIONAL PARAAGENCIA INTERNACIONAL PARALA INVESTIGACILA INVESTIGACIÓÓN SOBRE EL CN SOBRE EL CÁÁNCER (IARC)NCER (IARC)

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Group 1 Carcinogenic to humans 107 agents

Group 2A Probably carcinogenic tohumans

59 agents

Group 2B Possibly carcinogenic to humans 266 agents

Group 3 Not classifiable as to itscarcinogenicity to humans

508 agents

Group 4 Probably not carcinogenic tohumans

1 agent

* Agents Classified by the IARC Monographs, Volumes 1–101

http://monographs.iarc.fr/ENG/Classification/index.php (consulta junio 2011)

Agentes clasificados por la IARC*Agentes clasificados por la IARC*

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ClasificaciClasificacióón de la IARC de los ELF y RFn de la IARC de los ELF y RF

Group 1 Carcinogenic to humans 107 agents

Group 2A Probably carcinogenic tohumans

59 agents

Group 2B 2B: posiblemente carcinogénico 266 agents

Group 3 Not classifiable as to itscarcinogenicity to humans

508 agents

Group 4 Probably not carcinogenic tohumans

1 agent

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1 Evidencia de carcinogenicidad CONSISTENTE

2 Datos limitados o inconsistentes

2A Se presume la carcinogenicidad, sin embargo la

no-carcinogenicidad tampoco puede ser excluida

2B Se presume la no-carcinogenicidad, sin embargo la

carcinogenicidad tampoco puede ser excluida

3 Evidencia INADECUADA

4 Evidencia contra la carcinogenicidad CONSISTENTE

Un agente es clasificado como posiblemente cancerígeno si se

encuentra una evidencia de carcinogénesis:

• Limitada en el hombre

• Menos que suficiente en los animales de laboratorio

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1 Carcinogenic tohumans

Alcoholic beverages; Ultraviolet-emitting tanning devices

(Sunlamps and sunbeds) Tobacco smoking, Tobacco smoke second-hand , Arsenic; Asbestos, Coke production

2A Probablycarcinogenic tohumans

Androgenic (anabolic steroids); manufacture of Art glass,

Creosotes, hot mate, occupational exposure as a

Hairdresser or barber, Diesel engine exhaust.

2B Possibly carcinogenicto humans

ELF magnetic fields, RF electromagnetic fields (Includes

radiofrequency electromagnetic fields from wireless phones)

Coffee,Pickled vegetables, Welding fumes, occupational

exposure as a Firefighter . Gasoline engine exhaust.

3 Not classifiable Caffeine, Cholesterol, Mate, Saccharin and its salts

4 Probably notcarcinogenic tohumans

UNICO: Caprolactam

* Agents Classified by the IARC Monographs, Volumes 1–102

http://monographs.iarc.fr/ENG/Classification/ClassificationsGroupOrder.pdf (consulta junio 2011)

Agentes clasificados por la IARC*Agentes clasificados por la IARC*

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Campos MagnCampos Magnééticos variables y su ticos variables y su carcinogenicidad segcarcinogenicidad segúún la clasificacin la clasificacióón de la IARCn de la IARC

� ELF-EMF (Extremely Low Frequency-ElectroMagnetic Fields)

� 2B posiblemente carcinogénico

� año de clasificación 2002

� RF EMF (Radio Frequency-ElectroMagnetic Fields), telefonía celular

� 2B posiblemente carcinogénico

� año de clasificación 2011

� Se presume la no-carcinogenicidad, sin embargo la carcinogenicidad

no puede ser excluida

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Sitios en Sitios en internetinternet de interde interééss

� World Health Organization - International EMF Projectwww.who.int/emf

� NIEHS (USA) - EMF-RAPID Projectwww.niehs.nih.gov/emfrapid/home.htm

� European Action COST 244biswww.radio.fer.hr/cost244/

� International Agency for Research on Cancer (IARC)www.iarc.fr

� International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection (ICNIRP)www.icnirp.de

� Commission of the European Union - Precautionary Principlewww.europa.eu.int/comm/off/com/health_consumer/precaution.htm

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SITIOS CON PREGUNTAS MSITIOS CON PREGUNTAS MÁÁS S FRECUENTES (FAQ)FRECUENTES (FAQ)

� National Institutes of Health (U.S.A.) - ELF fieldswww.niehs.nih.gov/oc/factsheets/emf/

� University of Wisconsin - ELF fieldswww.mcw.edu/gcrc/cop/powerlines-cancer-FAQ/

� University of Wisconsin - Radiofrequency and cellular phoneswww.mcw.edu/gcrc/cop/cell-phone-health-FAQ/

� Ministry of Health of New Zealand - Mobile phoneswww.nrl.moh.govt.nz/faq.html

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BibliografBibliografíía a

� IARC classifies radiofrequency electromagnetic fields as possibly carcinogenic to humans - WHO/International Agency for Research on Cancer (IARC), Press Release N°208. 31 May 2011

� http://www.iarc.fr/en/media-centre/pr/2011/pdfs/pr208_E.pdf.

� Note from the International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection (ICNIRP) regarding the IARC classification of Radiofrequency Fields, Munich, 31.05.2011

� http://www.icnirp.de/pubEMF.htm.

� Non-Ionizing Radiation, Part 1: Static and Extremely Low-Frequency (ELF) Electric and Magnetic Fields, IARC Monographs Volume 80

� http://www.iarc.fr/en/publications/list/monographs/.

� IEC 479-1 “Effects of current on human beings and livestock Part 1: General Aspects”3ª Ed. de 1994

� Norma IRAM 2371-1: Efecto del paso de la corriente eléctrica por el cuerpo humano -1987

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REPORTES SOBRE TELEFONREPORTES SOBRE TELEFONÍÍA MA MÓÓVIL Y SALUDVIL Y SALUD

� Epidemiological Studies of Radio Frequency Exposures and Human Cancer. Mark Elwood http://grouper.ieee.org/groups/scc28/sc4/EPI.pdf

� Les telephones mobiles, leur stations de base et la santé - Francewww.sante.gouv.fr/htm/dossiers/index.htm

� Mobile phones and health (Stewart Report) - UKwww.iegmp.org.uk

� GSM base stations - The Netherlandswww.gr.nl/engels/welcome/frameset.htm

� A Review of the Potential Health Risks of radiofrequency fields from Wireless Telecommunication Devices - Canadawww.rsc.ca/english/RFreport.html