GİRİŞ
Teknolojinin gelişmesi ve nüfusun yoğunlaşmasıyla beraber ihtiyaçların çoğalması üretimin arttırılmasını kaçınılmaz hale getirmiştir. Üretimin artması bütün sektörlerin çok hızlı bir şekilde gelişmesine, üretim kapasitesinin genişlemesine ve teknolojinin çalışma hayatının bütün kademelerine girmesine neden olmuştur.
Elektrik enerjisi üretilirken, taşınırken ve kullanılırken sağladığı kolaylıklardan ötürü teknolojinin gelişmesiyle beraber çalışma hayatının en değerli vazgeçilmezi konumuna gelmiştir. Elektriğin modern yaşamın önemli bir parçası olmuşken akla gelen sorulardan birisi elektrik enerjisinin zararı olup olmadığıdır. Elektriğin akla gelen ilk zararları görülebilir olanlardır; direk veya dolaylı temastan dolayı elektrik çarpması, aşırı yüklenme veyahut aşırı ısınmadan kaynaklanan yangın ve patlama, kaçak akımlardan dolayı yaralanma veya ölümler şeklinde sıralanabilir. Elektriğin görülebilir zararlarının yanında elektromanyetik alandan kaynaklanan görülemeyen zararları da mevcuttur. Yüksek frekanslarda kısa vadede bazı zararları deneysel olarak ispat edilmesine rağmen hala düşük frekanslarda uzun vadeli zararları hakkında çalışmalar devam etmektedir. Özellikle elektriğin çalışma hayatının vazgeçilmez bir parçası olduğu düşünülürse çalışanların sürekli olarak elektromanyetik alan maruziyetinden kaynaklanan riskler ile iç içe olduğu görülebilecektir. Aydınlatma amacıyla kullanılan floresan lambadan bilgisayarlara, wireless sistemlerden cep telefonlarına ve baz istasyonlarına, iş ekipmanlarından güçlü tomografi cihazlarına kadar bir çok araç ve gereç tarafından çevrilen çalışanlar farkında olmasalar bile elektromanyetik alan maruziyetinde kalmaktadırlar.
Elektromanyetik alanlara karşı alınabilecek önlemleri daha iyi kavrayabilmek için sırasıyla bu alanlarla ilgili tanımlara, elektromanyetik alanın canlılar üzerindeki etkilerine ve devam eden kısmında çalışanları elektromanyetik alanın zararlı etkilerinden koruyabilmek için alınması gerekli tedbirlere değineceğiz.
GENEL KAVRAMLAR
Elektrik ve Manyetik Alanlar
Sürekli olarak doğal ya da yapay kaynaklı elektrik ve manyetik alanların etkisinde bulunmaktayız. Gökyüzünde oluşan şimşek ve yıldırımlar doğal elektrik alanları sayesinde olmakta, çalışma ortamlarının aydınlatılması için kullanılan florasan lambaları yapay elektrik alanları sayesinde çalışmaktadır. Dünyanın doğal manyetik alanı pusulanın Kuzey istikametini göstermesini sağlamakta, ses sitemlerinde kullanılan yapay manyetik alan hoparlör çanağını titreştirerek ses oluşmasını sağlamaktadır. Elektrik akımı, elektrik alan ve manyetik alan birbirleri ile iç içe olan kavramlardır. EM alanlar elektrik alan ve manyetik alanın bir arada bulunduğu durumu ifade etmektedir.
Elektrik yüklerinin oluşturduğu itme ve çekme kuvvetine elektrik alanı denilmektedir. Elektrik yükünün varlığı elektrik alanın oluşması için yeterlidir. Bundan dolayı çalışmayan fakat şebekeye bağlı bir şekilde elektrik akımı çekmeden duran elektrikli ekipmanlar elektrik alanı üretebilmektedir. Elektrik alan vektörel bir büyüklük olup, “E” harfi ile gösterilmekte ve birim olarak metre başına Volt olarak (V/m) ölçülmektedir. Elektrik alan kaynağından uzaklaştıkça hızla azalmakta ve basit yalıtkan cisimlerle engellenebilmektedir.
İletken bir cismin üzerinden akım geçirilmesi o iletkende mevcut olan elektrik yüklerinin yer değiştirmese sebep olur, bu durumda iletkenin çevresinde manyetik alan ortaya çıkar. Eğer üzerinden akım geçirilen iletkenin yakınında başka bir iletken (insan, hayvan veya cansız iletkenler) varsa meydana gelen manyetik alandaki değişiklik bu ikinci iletkenin üzerinde akım indüklenmesine sebep olur. Manyetik alanın oluşması için elektrik alanın tersine elektrik yükünün varlığı yeterli değildir, elektrik yüklerinin bir iletkenin üzerinde yer değiştirmesi gerekmektedir.
Bundan dolayı çalışmayan fakat şebekeye bağlı bir şekilde elektrik akımı çekmeden duran elektrikli ekipmanlar manyetik alan üretmezler. Özetlemek gerekirse çalışma mahallinde prize takılı bir şekilde bulunan elektrikli ekipman (pres, matkap, bilgisayar, elektrik kablosu v.b.) çalıştırılmadığı sürece sadece elektrik alan, çalıştırılmaya başladığında hem elektrik alan hem de manyetik alan üretir.
Çevremizde doğal kaynaklı manyetik alanlar yapay kaynaklı manyetik alanlara oranla daha güçlüdür. Örnek vermek gerekirse yapay kaynaklı manyetik alan üreten televizyon 1-5mG civarında manyetik akı üretirken Dünyamız doğal kaynaklı manyetik alan olarak 500mG civarında manyetik akı üretmektedir. Doğal kaynaklı manyetik alanlar DC manyetik alan ürettiğinden dolayı canlı vücudunda akım indüklenmesine sebep olmaz. Bu sebepten ötürü doğal kaynaklı manyetik alanların zararsız oldukları düşünülür.
Yukarıdaki şekillerde görüldüğü gibi akımın yönüne bağlı olarak manyetik alanın yönü değişmektedir. Manyetik alan “H” harfi ile gösterilir ve metre başına düşen amper (A/m) olarak ölçülür. Manyetik alanda, manyetik akı yoğunluğu “B” ile ifade edilir ve birim olarak Tesla (T) veya Gauss (G) kullanılır. 1 Tesla Gauss’sa eşittir ve genellikle Manyetik akı yoğunluğu birimi olarak mikrotesla ( µT) kullanılır. Manyetik alan ve manyetik akı yoğunluğu arasında ortamın manyetik geçirgenliği ile ilişkili B=μH bağıntısı vardır. Boş uzayda, havada ve canlı dokularda μ=4π×10-7 (Henry/m) olarak alınır. Birimden anlaşılacağı gibi iletkenden geçen akımın yükselmesi manyetik alanı arttırır. Elektrik alanda olduğu gibi kaynaktan uzaklaştıkça manyetik alan azalır. Yalnız manyetik alan elektrik alanda olduğu gibi basit yalıtkan cisimlerle engellenemez. Bundan dolayı manyetik alandan korunma elektrik alana oranla çok daha zordur. Yapılan araştırmaların büyük çoğunluğunun manyetik alan üzerinde yoğunlaşması bu sebepten ötürüdür.
Elektromanyetik Alanlar
Kaynakta bulunan yüklerin zaman içinde değişmesi (ekipmanın şebekeye bağlanıp çalıştırılması vb. durumlar) bu yükler tarafında üretilen elektrik ve manyetik alanları dalga halinde bir enerji yaymasına sebep olacaktır. Kaynağın boyutları yüklerin hareketinin dalga boyu ile aynı mertebede olduğunda yayılan dalga enerji büyüklüğü artacaktır. Bu şekilde elektriksel enerji yayılımına EM dalga yayılması denir. EM dalga havada elektrik alan ve manyetik alan bileşenleri sıfır olacak şekilde dalga halinde yayılır. Yayılma doğrultusuna elektrik ve manyetik alan bileşenleri birbirine diktir. Elektrik alan ve manyetik alnın oranı sabittir ve dalga empedansı olarak bilinir. Serbest uzay için E/H (Elektrik alan/Manyetik alan) =377 W’dur. E ve H, r uzaklığı ile ters orantılı (1/r) olarak değişir[3].Burada, elektrik dalgası ve manyetik dalga ışık hızında birlikte yer değiştirirler. Elektromanyetik alanların belirgin özelliği frekansları ve dalga uzunluklarıdır.
Elektromanyetik Alanlarda Frekans ve Dalga Boyu Kavramı
Aşağıdaki şekil 3’te gördüğümüz gibi kırmızı ile gösterilen elektrik alanın zaman içinde sürekli değişmesi mavi renkle gösterilen manyetik alanın oluşmasına sebep olmaktadır.
İki dalga tepesi arasında kalan uzaklık dalga boyu olarak adlandırılır ve “λ” işaretiyle gösterilir. Saniyedeki titreşim sayısı ise frekans olarak isimlendirilir ve “f” harfi ile ifade edilir. Bir dalga için, dalga boyu ve frekans arasındaki bağıntı: V(dalganın hızı) = λ.f şeklinde gösterilir. Formülde görüldüğü gibi frekans ve dalga boyu arasında ters orantı mevcuttur; EM dalganın frekansının artması dalga boyunu azaltırken, azalması arttırmaktadır. Burada EM alan ışık hızı ile hareket ettiğinden dolayı “V” ışık hızı anlamına gelen “c” ye eşit olur. EM dalganın yaydığı enerji (foton enerjisi) ise frekans ile Planck sabitinin “ⱨ” çarpılmasına eşittir “E= h.f”. Bağıntıyı düzenlediğimizde “ ” bağıntısını elde ederiz. EM alanın dalgalar halinde yayılan enerjisi frekansla doğru orantılı, dalga boyu ile ters orantılı değişmektedir.
Elektromanyetik Spektrum
EM spektrum EM dalgaların dalga boyları temel alınarak doğru akım kaynaklarında Gama ışıklarına kadar kategori edilerek sıralanmasıdır. EM dalgalar kendi içlerinde sınıflara ayrılmaktadır. Sınıflar arasında kesin bir ayrım yoktur, belirli bir kategoride yer alan bir ışınım, bir başka kategorinin dalga boyu aralığında bulunabilir. Spektrum elektromanyetik alanların atomun yapısına zarar verebilme özelliğine göre iki ana gruptan oluşur; iyonlaştırıcı olanlar ve iyonlaştırıcı olmayanlar. EM alanların çok büyük bir kısmı gözle görülemez.
İyonlaştırıcı EM alanlar etki ettikleri atomun protonunun (pozitif Yük) ve elektronunun (Negatif Yük) bir arada durmasını sağlayan yüksüz haldeki nötronunu etkileyerek atomun yapısını bozabilecek güce sahip yüksek frekanslı alanlardır. İyonlaştırıcı EM alanların frekansı 1024 Hz’den yüksektir ve en az 12eV’den başlayan enerji değerlerine sahiptir. İyonlaştırıcı EM alanlar kısa sürelerde ve uygun dozlarda kullanıldığında X ışınlarının Rontgen işleminde kullanıldığı gibi önemli ve yararlı amaçlara hizmet edebildiği gibi yüksek dozlarda maruziyet durumunda canlı organizmada hücrelerin hasara uğrası ve genetik materyalin bozulması gibi durumlara sebep olabilmektedir. Çalışma hayatında iyonlaştırıcı EM alanlar dar bir alanda kullanılmaktadır. Genellikle sağlık sektöründe tedavi ve görüntüleme amacıyla iyonlaştırıcı EM alanlara başvurulmaktadır.
İyonlaştırıcı Özellikte Olmayan (Nonionizing) EM Alanlar
İyonlaştırıcı özellikte olmayan EM alanlar basit bir anlatımla atomik bağları kırmak için yeterli enerjiye sahip olmayan dalgaları ifade etmektedir. Spektrumda yer olarak 1 Hz’den başlayıp yaklaşık olarak 1000 Hz’e kadar uzanan ve kızılötesi, Radyo frekansları, mikrodalgaları ve düşük düzeyde frekansların yer aldığı kategorileri içeren bölümdür. Bu bölümde bulunan alanlar atomun yapını parçalayacak güce sahip değillerdir ama maruziyet kaynağına yakınlık, kaynağın gücü, maruz kalınan süresi vb. faktörlere bağlı olarak EM alanda kalan canlıda belirli bir akımın indüklenmesine sebep olup ısıl etkiler ortaya çıkarabilmektedir. EM alanlara kısa sürelerle ve yüksek dozlarda maruz kalındığında bazı olumsuz etkileri olduğu ispatlanmıştır yalnız düşük dozlarda ve uzun süreli maruziyetlerde herhangi bir etkisi olduğuna dair yapılan çalışmalar sonucunda çok net bir sonuç elde edilmemiştir. Canlıların EM dalgalara düşük dozlarda olsa bile uzun sürelerde maruz kalındığında, kanser veya Alzheimer gibi ciddi hastalıklara yakalanma ihtimallerinin arttığına dair ciddi kuşkular bulunmaktadır.
Elektromanyetik Radyasyon ile Elektromanyetik Alan Arasındaki Fark
Genelde, EM kaynaklar, radyant enerji (radyasyon) ile radyant olmayan alanları birlikte oluşturur. Radyasyon kaynaktan uzağa gidebilir ve kaynak kapatılsa bile varlığını korur. Buna karşın bazı elektrik ve manyetik alanlar EM kaynağın yakınında oluşur ve kaynak kapatıldığında bu alanlarda sona erer. Aslında EM etki alanları 50-60 Hz frekansındaki dalga boyundan daha kısa mesafedeki bölgelerde oluşur. Bu önemli bir noktadır. Çünkü bazı durumlarda (alan yakınında), elektrik ve manyetik alanlar birbirinden bağımsız hareket eder. Bu yönüyle EM alan, elektrik ve manyetik alanları birlikte hareket eden EM radyasyondan ayrılır.
Elektromanyetik Güç Soğrulması
Elektromanyetik alanlar maruziyet mahallinin içinde bulunan canlı veya cansız varlıklarda akım indüklenmesine sebep olur. Ortaya çıkan enerji alanın gücüne, geçiş mekanizmasının ve alanın frekansına bağlı olarak maruziyet sınırının içerisinde bulunanlar tarafından emilir.
Canlılar Tarafından Elektromanyetik Güç Sorulması
İnsan vücudunun farklı bölgelerinin farklı düzeylerde güç soğurmasının sebebi vücuttaki dokuların EM özelliklerinin birbiriyle özdeş olmamasıdır. Dokular tarafından emilen gücün miktarı dokunun dielektrik sabiti ve iletkenliğine göre değişmektedir.
Kompleks elektrik sabit olarak tanımlanan dokuların EM özelliği dielektrik sabit formülü olarak
“εr = εr′− jεr′′ ” şeklinde ifade edilir. Formülde bulunan “εr′ “ dokunun maruz kaldığı EM alan sonucunda enerji depolama özelliği dielektrik sabitini, “εr″ “ ise dokuda her hertz’e karşılık olarak ne kadar enerji kaybı olduğunu temsil eden kayıp faktörünü ifade etmektedir. Kayıp faktörü “εr ′′= σ /ωε0 “ olarak ifade edilir. Formülde ε0 (F/m) boşluğun dielektrik sabitini ifade ederken “σ” (S/m) dokunun iletkenlik sabitini ifade etmektedir. İnsan dokularının farklı konsantrasyonda su içermesi ve birbirinden değişik kimyasal yapılarda olması kayıp faktörünün “εr′′ “ ve dielektrik sabitinin “σ” değerlerinin farklılık göstermesine sebep olmaktadır. Aşağıdaki grafiklerde dielektrik sabitinin ve iletkenlik sabitinin frekansa göre değişimi görülmektedir. Dokunun iletkenlik sabiti “σ” küçük olması elektromanyetik dalganın dokunun derinliğine işlemesini daha kolay hale getirir.
Dokularda enerji soğrulması “εr “ dokunun su oranına bağlı olarak kaybın değişmesiyle farklılık gösterir. Örnek olarak su oranı daha düşük olan kemik, yağ, kas vb. dokular su oranı yüksek olan kan, idrar vb. dokulara oranla daha yüksek düzeyde enerji soğurması yaparlar.
Bir insan modelinin 1 μT manyetik akı yoğunluğu ile önden arkaya doğru ışınlanması dolayısıyla vücut içinde indüklenen elektrik alanı ve elektrik akım yoğunluğu dağılımı
Düşük frekanslı EM alanların neden olduğu dokularda güç soğurulması, genelde, ihmal edilebilecek denli azdır. Bu nedenle vücut sıcaklığında kayda değer bir artış yaratmaz. Ancak, 100 kHz’ nin üstündeki frekanslarda durum değişir ve güç soğurulması kayda değer boyutlara ulaşmaya başlar. Genelde, düzlem EM alanlar altında bulunan vücuttaki güç soğurulması dokudan dokuya çok farklılıklar gösterir. Bu anlamda dört farklı frekans bölgesi ve etkileşimden söz edilebilir:
Özgül Soğurma Hızı SAR (Specific Absorption Rate), EM enerjinin vücut dokuları tarafından soğurulma hızıdır. Birimi W/kg’dır. Bugüne dek yapılan araştırmalar insan vücudunun bir derecelik sıcaklık artışını düzenleyemediğini ve sorunlar yarattığını göstermektedir. İnsan vücudunda bir derece sıcaklık artışı için bir kilogram doku başına 4W güç soğurulması gerekmektedir. İnsanların genel yaşam alanlarında bu değerin 50’de biri olan 0,08 W/kg SAR sınır değeri olarak kabul edilmiştir. Özgül soğurma hızının doğrudan ölçülmesi hemen hemen olanaksızdır. Bundan dolayı, sınır değerlerin belirlenmesinde kolay ölçülebilen ve/veya gözlemlenebilen parametreler kullanılmaktadır. Bu parametreler, elektrik alan şiddeti, manyetik alan şiddeti ve güç yoğunluğudur.
SAR’ın formüler ifadeleri;
SAR
E: vücuttaki elektrik alan şiddetini [V/m]
s: vücut iletkenliği [S/m]
c: vücudun özgül ısı kapasitesi [J/kg.K]
: vücut sıcaklığının zamana göre değişim hızı [K/s]
J: vücutta ışınım sonucu oluşan akım yoğunluğu [A/m2]
ELEKTROMANYETİK ALANLARIN ETKİLERİ
EM alanların etkileri özellikle cep telefonlarının ve wireless teknolojisinin gelişmesi ve yaygınlaşmasıyla dikkat çekmeye başlamıştır. EM sadece baz istasyonlarından kaynaklanmamaktadır. Daha önce bahsettiğimiz gibi doğal kaynaklı EM alanların yanında enerji nakit hatları, bilgisayarlar, telsizler ve hatta fişi prize takılı şekilde bulunan gece lambaları bile EM alanlara sebep olmaktadır. Çevremizdeki yapay kaynaklı EM alanların bu derece hızlı artması ve EM alanların kanser, kısırlık, düşük yapma vb. rahatsızlıklara sebep olduğu düşüncesi bu konunun güncel kalmasını sağlamaktadır. EM alanların çalışanların sağlık ve güvenliğine etkisini anlayabilmek için bu alanların canlı metabolizma üzerinde ısıl ve ısıl olmayan etkilerinin sonuçlarını incelememiz gerekmektedir.
İyonlaştırıcı EM Alanların Etkileri (Ionizing -Radyasyon)
İyonlaştırıcı EM alanın absorbe olan dozu, radyasyon etkisi altında kalan materyalin birim kütlesi başına düşen enerjidir. Absorbe olan doz birimi kilogram başına bir Joule dür. Bunun için Gy (gray) terimi kullanılmaktadır. Günümüzde en sık kullanılan eşdeğer doz birimi sieverttir. (Sv). İyonlaştırıcı EM alanın öldürdüğü hücrede en önemli hedef yapı DNA’dır. İyonlaştırıcı EM alanlar doğrudan DNA ve proteinler gibi biyolojik olarak önemli moleküller ile etkileşime girer. İyonlaştırıcı EM alan sonucunda ortaya çıkan radyasyon vücudumuzdaki bazı kimyasallarla da dolaylı olarak etkileşime girerek serbest radikaller oluşturmak suretiyle önemli biyolojik moleküllere zarar verebilir. DNA üzerinde etkisi kanser riskini artırır. Eğer kromozomlarda hasar meydana gelecek olursa ortaya çıkan mutasyonun gelecek nesillere aktarılma riski ortaya çıkar. Radyasyon gövdede geçtikleri yerlerde hücre yapısını değiştirerek hasar oluşturur. DNA’larda oluşan hasar genlerde kırılmalara, çaprazlaşmalara, kopmalara dolayısıyla mutasyonlara yol açar. Bu durumda gelişme bozuklukları ve kanserleşme görülebilir. Bu etkiler sonucunda saç dökülmesi, solunum sistemi hastalıkları, mide ve bağırsak sistemi kanamaları, kemik iliği supresyonuna bağlı kanamalar ve kansızlık görülebilir. Aşağıdaki tabloda canlıların belirli dozlarda radyasyona maruz kalındığında meydana gelebilecek etkiler örneklenmiştir.
Tablo- 1
Elektromanyetik Alanların Isıl etkileri (Nonionizing)
Canlı varlık olarak insan veya hayvan bir EM alana maruz kaldığında vücudu ortamda yayılan EM dalgalarının bir kısmını çevreye yansıtırken bir kısmını da emer. EM alana maruz kalan canlının vücudunda dokuların güç soğrulması oranına bağlı olarak bir sıcaklık artışı yaşanır. Daha önceki bölümde ifade ettiğimiz gibi güç soğrulması veya dokularda sıcaklık artışı gelen dalganın frekansına, geliş açısına, canlı dokunun su içeriğine ve biyolojik malzemenin elektriksel özelliklerine (iletkenlik, dielektrik sabitleri) bağlı olarak değişir. EM alan içinde iyon, moleküler dipol veya kolloid parçacıkları gibi yükler sürekli hareket halindedir. Isıl etki dokulardaki moleküllerin hareketi ve sürtünmeden dolayı görülür.
Canlı dokularında EM alana maruz kalındığında güç soğrulması ile enerji ısıya dönüşür ve dokularda sıcaklık artışına sebep olur. Bu sıcaklık artışı, vücutta kan dolaşımının hızlanması ile dengelenir. Ortalama boy ve kiloda olan bir insan için en büyük enerji soğurulması 60-80 MHz de oluşurken, bu durum deney hayvanlarında 600 MHz civarında gerçekleşmektedir. Ortalama 0,25 W güç yayan anten (genellikle kullanılan cep telefonları için maksimum değer) kullanılarak yapılan bir deneyde beyin hücrelerinin 0,11 ºC arttığı hesaplanmıştır. Güç yayılımı (10 g üzerinde 1,6 W/kg SAR değeri olarak güç yayılımı olduğu varsayılmıştır) izin verilen güvenlik standartlarının üzerinde olmasına rağmen mutlak sıcaklık insan sağlığı için tehlikeli olacak sıcaklık değerinin çok altında olan 37 ºC’ı aşmamıştır. Tavşanlar üzerinde yapılan bir deneyde 150 W/kg güç yoğunluğuna sahip 2450Mhz frekansında elektromanyetik alan uygulanmıştır. 30 dakika süren deneyde tavşanların gözlerinde katarak oluştuğu ve lens içindeki sıcaklığın 41 ºC ulaştığı gözlenmiştir. Aynı deney maymunlar üzerinde yapıldığında maymunlarda böyle bir sonuç ortaya çıkmamıştır. Yüksek düzeyde EM alan maruziyeti ile hayvanlar üzerinde yapılan bir başka deneyde denek hayvanlarında huzursuzluk ve stres meydana geldiği tespit edilmiş ancak bu durumun hayvanların vücut sıcaklığının armasından da kaynaklanabileceği ifade edilmiştir. EM alanların insanlar üzerinde strese dair bir etki yaptığını kanıtlar bir bulgu elde edilememiştir.
Yukarıdaki çalışmada görülebildiği gibi EM alanların olumsuz ısıl etkileri belirli doku gruplarında yüksek güçte ortaya çıkmaktadır. Yüksek frekansta EM alan maruziyeti söz konusu olduğunda maruz kalanlarda baş dönmesi, mide bulanması, dalgınlık, uykusuzluk, yorgunluk, dikkat dağınıklığı ve unutkanlık gibi olumsuz durumlar kısa sürede kendisini göstermektedir. Düşük düzeyde EM alanlara maruz kalanlar kanser, kısırlık, Alzheimer gibi çok daha ciddi sorunları uzun vadelerde yaşamaktadır. Bu durum EM alanların olumsuz etkilerinin içinde ısıl olmayanlarının daha çok ön plana çıkmasına sebep olmuştur.
Elektromanyetik Alanların Isıl Olmayan Etkileri
EM alanların ısıl etkileri söz konusu olduğunda alana maruz kalan cisimlerin elektriksel özelliği ön plana çıkmaktadır. İnsan vücuduna bu pencereden baktığımızda gördüğümüz sadece su oranları ve iletkenlikleri birbirinden farklı olan kemikler, deri, sinirler, yağ dokuları, organlar ve vücut sıvılarıdır. Tasarım ve işleyiş açısından insan anatomisi sadece bu saydığımız deri ve kemikten çok daha öte iç içe geçmiş sistemler, birbiri ile uyumlu organlar ve müthiş bir sinir ağından oluşmaktadır. İnsan anatomisinde bulunan bu müthiş ahenk sinir sisteminin elektriksel ve kimyasal iletiminin yanında endokrin sisteminin hormon salgılamasıyla kontrol edilmektedir. İnsan vücudunda dokuların, organların ve sistemlerin işleyişinde çok düşük düzeyde elektriksel iletim olmaktadır. EM alanların zamanla insan vücudundaki bu işleyişe zarar vereceği endişesi, çevrelerinde düşük düzeyde elektromanyetik alan bulunan çalışanların ve diğer insanların uzun vadelerde ciddi sağlık sorunları yaşayacağına dair ciddi endişeler uyanmasına sebep olmaktadır.
Elektromanyetik Alanların İnsanlar Üzerindeki Isıl Olmayan Etkileri
EM alanların ısıl olmayan etkileri ısıl etkilerine oranla çalışanların sağlığı üzerinde çok daha ciddi sorunlar doğurabileceğinden şüphelenilmektedir. EM alanları ortaya çıkarabileceği veya mevcut durumu kötüleştirebileceğinden şüphe edilen bazı sağlık sorunları aşağıda sıralanmıştır.
– Kan Beyin Bariyeri(BBB, Blood Brain Barrier) sızıntısı (Alzheimer’s, Parkinson hastalığı, ALS; ADD /ADHD ve diğer sinirsel hastalıklar)
– Nöronların ölümü ve beyin hücrelerinin zarar görmesi
– Kalsiyum akışı
– Kalp ritim bozukluğu ve kalp durması
– Habis ve kotu huylu beyin tümörleri
– Sperm hücrelerinin zarar görmesi ve olumu
– Büyümeyi etkilemek ve olum
– Kusurlu doğum ve kısırlık
– Akustik neuroma
– Alzheimer’s (şayet Alzheimer beyinde yassı şekil gösteren küçük tanecik (plaque) artışıyla ve nörolojik (sinirsel) verici problemlerinden ise, BBB’nin sızıntısı hastalığa yol açmıştır.
– Bunama
– Leukemia ve Lymphoma.
EM alanların günümüzün vebası olarak değerlendirilen kanser dahil bir çok sağlık sorununu ortaya çıkardığından ve mevcut sorunların ilerlemesine sebep olduğundan şüphe edilmektedir. EM alanların çalışanlar üzerindeki etkisini incelerken öncelikle EM alanların insan vücudu ile etkileşimi ve öne çıkan sağlık sorunları üzerinde durmak konuyu kavramak açısında daha isabetli olacaktır.
Sinir Sistemi Üzerindeki Etkileri
Sinir sistemi genel itibariyle canlıların içsel ve dışsal çevresini algılamasına yol açan, bilgi elde eden ve elde edilen bilgiyi işleyen, vücut içerisinde hücreler ağı sayesinde sinyallerin farklı bölgelere iletimini sağlayan, organların, kasların aktivitelerini düzenleyen bir organ sistemidir. Sinir sisteminin temel taşı sinir hücresi diğer adıyla nörondur. Nöronlar iletimlerini 0,5 ms ile 0,5 s arasında sürelerde 20mV ile 50mV arasında değişsen aksiyon potansiyellinde pasif iletimle yapmaktadır. Nöronlar birbirlerine bağlantılı bir şekilde sıralanır ve hücre çekirdeğini içeren bir gövde, dendrit adı verilen çok sayıdaki uzantılar, akson olarak adlandırılan uzun ve silindirik bir uzantı ve çoğunlukla elektriksel olarak yalıtkan bir tabaka olan miyelin kılıf ile çevrili bir yapıdan oluşur. Aşağıdaki benzetinde de görüleceği gibi sinir sistemi bir elektrik devresi gibi çalışmaktadır. Özellikle EM alanlardan sinir sistemini oluşturan elektrik devresi benzer yapının nasıl etkileneceği üzerine birçok çalışma yapılmıştır.
Genel itibariyle EM alanların canlılar üzerindeki etkilerine dair deneyler hayvanlar üzerinde yoğunlaşmıştır. Düşük frekanstaki EM alana maruz kalan hayvanlarda vücut ısıları değişmeksizin farklı sonuçlar elde edilmiştir. Yapılan çalışmalarda düşük düzeyde EM alana maruz kalan farelerin beyinlerinde hipotalamus ve ön korteksin aktivitelerinin azaldığı gözlenmiştir. Sıçanlar üzerinde EM alanların kan-beyin bariyerinin üzerindeki etkilerini incelemek için yapılan çalışmada 60 dakika boyunca televizyon vericisi ile aynı frekansta olan (15mW/cm2 şiddetinde 2800MHz) EM alan uygulanmıştır. Çalışmanın sonunda beyne ağır metallerin geçişini engelleyen ve beyni koruyan kan-beyin bariyerlerinin geçirgenliğinin azaldığı gözlenmiştir.
Mesleki olarak düşük frekansta EM alanlar sinir gelişimi hastalıklarında önemli bir faktör gibi görünmezken araştırmalar Alzheimer ve beyin tümörü gibi sinir sistemi bozukluklarını oluşturduğunu göstermiştir. İsviçre’de yapılan bir kohort çalışmasında EM alana maruz kalan demiryolu çalışanlarında löseminin 2,4 kat, beyin tümörlerinin 5,1 kat daha fazla görüldüğü belirlenmiş, ancak beyin kanserinde doz-yanıt ilişkisi gösterilmemiştir. Kanada’da çok merkezli yapılan bir olgu-kontrol çalışmasında EM alana maruz kalan çalışanlarda bir beyin kanseri tipi olan glioblastome multiforme riskinde 5,3 kat artış olduğu, ancak diğer beyin kanserleri için bir risk artışı söz konusu olmadığı belirlenmiştir. EM alanların etkilerinin filtre uygulamaları ile azaltıldığı bir ortamda diabet hastalığı olanlarda şeker oranının düştüğü, MS hastalığı nedeniyle sendeleyerek yürüyen hastanın iki hafta içinde normal yürüyüşüne kavuştuğu gözlemlenmiştir.
1995 yılında yayınlanan bir çalışmada, 3 ayrı klinik araştırmadan elde edilen veriler ışığında 300 Hz’den düşük EM alan maruziyetinde çalışanların Alzheimer hastalığa yakalanma riskinin arttığı doğrultusundadır.
Kontrol grupları arsında bulunan hastaların meslekleri tasarımcı, terzi, tekstil işçisi vb. olarak farklı EM alan seviyesinde çalışan meslek gruplarından seçilmiştir. Orta seviyede maruz kalanlar 2-10 mG arasında ve 10mG’dan yüksek, yüksek sevide maruz kalanlar ise 10mG ve 100mG’dan yüksek seviyede EM alana maruz kaldıkları tespit edilmiştir. EM alan maruziyeti daha yüksek olan hastalarda Alzheimer hastalığının 3-4 kat daha fazla görüldüğü ve sebebinin kalsiyum homeostazının bozulmasına bağlı bağışıklık sistemi hücrelerinin yetersiz kalmasının nöronal dejenerasyonu başlattığı ileri sürülmüştür[3].
Türkiye’de Alzheimer hastalığının risk faktörlerini belirlemek için yapılan toplum temelli vaka kontrol çalışmasında, 70 yaşın üzerindeki insanlar kognitif bozukluk için incelenmiştir. Çalışmanın ikinci aşamasında kognitif bozukluk bulunanlar ve bulunmayanların oranı nörolojik incelemeye tabi tutulmuştur. 57 adet muhtemel Alzheimer hastası ve 127 adet kognitif bozukluğu olmayan birey nörolojik incelemeler sonunda tespit edilmiştir. Yapılan analizler sonunda üniversite veya kolej mezunu olan bireylerde Alzheimer hastalığının daha az görüldüğü saptanmıştır. (oran 0.10) EM alana maruz kalanlarda (oran 4.02) ve ısınmak için elektrikli ısıtıcı kullananlarda (oran 2.77) yüksek risk olduğu ortaya çıkmıştır. Yapılan çalışmada sonuç olarak insanların yüksek eğitim almalarının Alzheimer riskini azalttığı, EM alanlara işte veya evde maruz kalmalarının Alzheimer riskini ciddi derecede arttırdığı yönündedir[4].
Amerika’da 1950-1986 yılları arasında en az 6 ay elektrik enerji şirketlerinde çalışmış 138,905 işçinin ölüm oranları üzerinden yapılan bir çalışmada EM alan ile beyin kanserinin ilişkisi tespit edilmeye çalışılmıştır. Çalışanların manyetik alan maruziyeti belirlenmesi bireysel çalışma geçmişleriyle vardiyalarda yapılan 2,842 EM alan ölçümlerinin ilişkilendirilmesiyle yapılmıştır. 2.656.436 işçi-yıllar maruziyet taban alınarak 20,733 vaka tespit edilmiştir. Yapılan incelemede beyin tümörü ile EM alan maruziyeti arsında çok açık olmasada illiyet bulunduğu tespit edilmiştir. EM alan maruziyetinde çalışmalarda maruz kalınan microtesla alan başına beyin kanseri olma ihtimalinin 1,94 oranında arttığı hesaplanmıştır.
Yukarıda sıralanan araştırmalarda EM alan maruziyetinde çalışmanın sinir sisteminde ve beyinde çok ciddi hasarların oluşması ihtimalini arttırdığı açık bir şekilde görülebilmektedir. Düşük düzeyde EM alanların doku ve organların yapısında değişiklik yaptığına dair bulgu bulunmamaktadır. Yüksek düzeyde EM alanlara maruziyet durumunda diğer organ ve dokularda olduğu gibi sinir siteminde de yapısal bozulmalar gözlenmektedir. Yüksek SAR değerlerinde maruziyetler söz konusu olduğunda sinirsel aktiviteleri sağlayan nöronların faaliyetlerinde yavaşlamalar olduğu yapılan çalışmalarda saptanmıştır.
Kardiyovasküler Sistem Üzerindeki Etkileri
Kalbin yapısı vücudumuzda bulunan istem dâhilindeki hareketleri yapmamızı sağlayan çizgili kaslardan ve istem dışı hareketleri yerine getiren düz kaslardan oluşur. Kalp kasları kendilerine mahsus özellikleriyle belli bir ritimde kasılıp gevşeme hareketi yapmaktadır. Kalp kasları 0.2 sn ve 0.3 sn’de kasılma ve gevşeme hareketleri arasında -90 mV’dan 100mV’a kadar potansiyellere çıkmaktadır. Kalbin kasılma ve gevşeme hareketleri sırasında oluşan potansiyel farkının EM alanlardan etkilenebileceği düşüncesi yaygın bir şekilde paylaşılmaktadır. ABD’de erkek fizyoterapistlerin (Hamburger ve ekibi 1989) katıldığı bir e-posta anketi; kısa dalga ve mikrodalga ışımaya oldukça yüksek maruziyetlerde; iş süresi ve tedavi sıklığı dahil göstergeler dikkate alınmış ve 2-3 tahmini risk oranı ile, kalp hastalığında önemli ölçüde büyük yaygınlık eğilimi olduğu görülmüştür.
Kalbin hem sinirsel hem de kas yapısı olarak EM alanlara duyarlı olduğu düşüncesinden yola çıkılarak EM alanların kalbin yapısı ve çalışma sistemi üzerindeki etkilerini incelemek üzere birçok araştırma yapılmıştır. 1999 tarihli Dünya Sağlık Örgütü raporunda elektrikli tren sürücülerinde kalp rahatsızlıkları yaşama ihtimali daha fazla olduğuna yer verilmiştir. 1993 yılında yayınlanan bir çalışmada elektrik iletim hatlarında çalışan 27 işçinin ve 26 adet gönüllü erkeğin kalp grafikleri yarım saat ve birkaç saat arasında değişen sürelerde kayda alınmıştır. EM alan maruziyetinde bazı deneklerin kalp atışlarında küçük oranda yavaşlama olduğu gözlenmiştir. 41 adet gönüllü erkek üzerinde yapılan başka bir deneyde 3.5 kV/m ve 4.3 kV/m arasında değişsen elektrik alan ve 1.4µT ve 6.6T arasında Manyetik akı yoğunluğuna tabi tutulmuştur. Deneyde gönüllüler üzerinde farklı düzeylerde ve değişik kombinasyonlarda elektrik ve manyetik alan uygulanmıştır (Düşük Düzey:6kV/m, 10µT; Orta Düzey:9kV/m, 20µT; Yüksek düzey:12kV/m, 30µT) . Deney sonucunda kalbin bazı elektrik ve manyetik alan düzey ve kombinasyonlarına diğerlerine oranla daha hassas olduğu gözlenmiştir.
Bir başka deneyde Denekler önce 1 saat EM alan maruziyetinde bırakılmış ve daha sonra 1 saat EM alanın dışına çıkarılmıştır sonra tekrar 1 saat daha EM alana maruz bırakılmıştır. Sadece deneklerin elektrokardiyogram sonuçları üzerinde yapılan değerlendirmede EM alanının kalp üzerinde herhangi bir etkisi görülememiştir. EM alanın kalp üzerindeki etkisinin incelenmesi üzerine birçok çalışma olmasına rağmen literatürde maruziyet sonucu nasıl bir etkilenme olduğuna dair yeterli bilgi yoktur. EM alanların kalp üzerindeki etkileri üzerinde şüphe ile yaklaşılan özellikle kalp hastası olanlar veya kalp pili kullanan çalışanlardır. ANSI (American National Standarts Institute-Amerikan Ulusal Standartlar Enstitüsü) standartlarında kontrolsüz etkilenme için belirlenmiş seviyeler korunduğu sürece vücut içine konulmuş tıbbi elektronik cihazların mobil telefon ya da baz istasyonlardaki antenlerinden yayılan EM dalgalardan etkilendiklerini gösteren bir kanıt bulunmamaktadır. Ancak mobil telefon anteni doğrudan kalp pili üzerine konulursa etkileşim olasıdır. Bu nedenle mobil telefonların kalp pili kullananlarca göğüs cebinde taşınmaması önerilmektedir.
Endokrin Sistemi Üzerindeki Etkileri
Endokrin sistemi ya da iç salgı bezleri; salgılarını, vücudun başka bölgelerindeki hedef hücrelere ulaştırabilmek için kana veya lenfe veren bezlerin tümüdür. Endokrin sistemi hormon adı verilen nörokimyasal hücreler sayesinde vücudun genel faaliyetlerini düzenler. Bazı hormonlar belirli organ ve sistemlerin fonksiyonlarını düzenlerken bazıları da başka hormonların salgılanmasını düzenlemektir. EM alanlar hormon seviyesini, hormonların etkilendiği doku ve hücrelerin hormonal cevabının değiştiği, hormon seviyesini değiştirdiği yönünde bazı kuşkular bulunmaktadır. Hayvanlar üzerinde yapılan bazı deneyler bu savı destekler niteliktedir.
Sıçanlar üzerinde yapılan araştırmada EM alanların hormonlar üzerindeki etkileri incelenmek istenmiştir. Sıçanlardan bir kısmın kontrol grubu olarak seçilmiş kalan kısmı ise 4 hafta boyunca günde 30 dakika 1.04mW/cm2 gücünde 900MHz frekansında EM alana maruz tutulmuşlardır. Deneyden sonra yapılan ölçümlerde EM alana maruz bırakılan sıçanların TSH ve testosteron hormon seviyeleri düşerken kortizol seviyesinde önemli bir artış gözlenmiştir. Özellikle cep telefonlarının yaydığı EM alanlar göz önüne alınarak yapılan bu çalışmada T3 ve T4 hormonlarında bir değişikliğe rastlanmamıştır, meydana gelen nöroendokrin sistemindeki değişikliklerin termal ve stres kaynaklı olabileceği eklenmiştir. 1MHz frekans üzerinde EM alanlarda çalışanlarda özellikle kadın işçilerde tiroit bezi büyümesi gözlenmiştir. Tiroit bezi ile ilgili çalışmalarda radyoaktif iyotta artış saptanmıştır.
Değişik frekansta ve güçte EM alanların endokrin sisteminde etkilere sebep olduğu hayvanlar ve insanlar üzerinde yapılan gözlemlerle tespit edilmiştir. EM alanların özellikle büyüme çağında olan genç işçiler ve hamile çalışanlar üzerinde geri dönülemez ciddi rahatsızlıklara sebep olma ihtimali bulunmaktadır. Ancak, bu konudaki fizyolojik ve morfolojik çalışmaların daha ileri düzeyde yapılması gerekmektedir.
Elektromanyetik Alan ve Kanser İlişkisi
Yüksek düzeyde EM alana maruz kalanlar üzerinde yapılan epidemiyolojik çalışmalar; normal halka oranla maruziyet altında çalışanların kansere yakalanma riskinin daha yüksek olduğunu göstermiştir. ICNIRP halk sağlığı açısından EM alanın SAR sınır değerini 1G işçiler için ise sınır değerini 2G olarak kabul etmektedir. Amerika milli çevre sağlığı bilimleri enstitüsü (NIEHS) 0.3-0.4μT değerinden daha büyük değerli EM alanları, muhtemel kanserojen olarak kabul edip Dünya Sağlık Örgütünün (WHO) bir birimi olan uluslararası kanser araştırmaları ajansı (IARC) tarafından belirlenen 2B-Grubuna dâhil edilmiştir (kahve ve egzoz gazları da aynı gruba dâhildirler). Özellikle yüksek gerilim hatları ve indirme merkezlerinde çalışan ve oturanlar üzerinde yapılan araştırmalar yüksek düzeyde maruziyetin büyük bir risk oluşturduğunu ortaya koymaktadır. Uzun zamanlar yüksek oranlarda maruziyete çalışan ABD donanma radar teknisyenlerinde sınırlı olarak lenfosittik olmayan lösemide risk artışı ortaya çıktığı saptanmıştır. Yine ABD’de EM alanların meme kanseri üzerindeki etkisinin incelenmesi için ölüm belgelerinde mesleklere dayanan büyük çaplı bir durum-kontrol çalışması yapılmış ve mesleki EM alan maruziyet seviyesi veya bu ihtimal ile ilgili hiçbir eğilim bulunmamıştır. ABD’de meme kanserli erkeklerde yapılan başka bir durum-kontrol çalışmasında, telsiz ve iletişim alanında çalışan erkeklerde 7 vaka temelinde 2,9 (0,8–10) kat oran bulunmuştur.
Kuzey Tayvan’da yüksek gerilim hatlarına yakın oturan 870 lösemi, 577 beyin tümörü ve 1980 göğüs kanseri hastası üzerinde yapılan bir araştırmada 0,2 µT manyetik alana maruz kalanların 0,1 µT manyetik alana maruz kalanlara oranla 1,4 kat kanser riskinin fazla olduğu görülmüştür. Aynı çalışmada manyetik alan kaynağına 50 m’den yakın oturanların kansere yakalanma ihtimalinin 100m’den uzak oturanlara göre 2 kat arttığı tespit edilmiştir. Özelikle elektrik hatlarında çalışan işçilerin beyin kanseri riskine yakalanma ihtimalini normal çalışanlara oranla 7 kat daha fazla olduğu söylenmektedir.
Yapılan çalışmalar ve araştırmalar özellikle yüksek gerilim hatlarının yakınında ikamet eden veya yüksek gerilim hatlarında çalışanların üzerinde yoğunlaşmıştır. Yüksek gerilim hatlarına 100 m’lik mesafe içinde yaşayanlar arasında löseminin daha fazla görüldüğü, İsveç’te 16 yaşından küçük, 220 ve 440 kV arasında değişen yüksek gerilim hatlarına 300 metreden daha yakın mesafede yaşayan çocuklarda merkezi sinir sistemi tümörü, lenfoma ve bütün çocukluk dönemi kanser türlerinin daha fazla görüldüğü tespit edilmiştir.
1.596.959 erkek ve 806.278 kadın üzerinde yapılan bir araştırmada tam olarak maruziyet sonuç bağlantısı kurulamamıştır. Ancak yüksek ve orta düzey maruziyette bütün kanser türlerinin EM alana maruziyette yaklaşık %10 oranında arttırdığı ve erkeklerde özellikle genç çalışan erkeklerde testis kanseri ve kadınlarda rahim ağzı kanserinin elektromanyetik alan ile ilgili olarak daha yüksek risk grubu içerdiği tespit edilmiştir.
Elektromanyetik Aşırı Duyarlılık – EHS
Bilimsel literatürde “Electromagnetic Hypersensitivity” olarak adlandırılan, Türkçe karşılığı EM Aşırı Duyarlılık olarak tanımlanan, EM alanlara hassasiyeti olan insanlarda görülen bir tür rahatsızlık. Bazı kişiler EM alanlara diğerlerinden daha hassastır. Bu kişilerde bilgisayar monitörlerine ve diğer elektrikle çalışan aletlere karşı aşırı hassasiyet oluşabilir ve reaksiyonlar açığa çıkabilir. Bu reaksiyonlar: Boğazda kuruluk hissi, gözde problemler (ağrı ve görme bozukluğu), baş ağrısı, alerji, yüzde kızarıklık, uykusuzluk, seslere karşı hassasiyet, işitme zorluğu, yorgunluk şeklinde ortaya çıkabilmektedir.
Modern çağın yeni hastalıklarından biri olarak da anılmakla birlikte, üzerinde tam olarak bilimsel uzlaşı sağlandığı söylenemez. 20 kişi üzerinde yapılan bir çalışmada deneklere mobil telefon radyasyonuna maruz bırakılacağı söylenmesine rağmen ilk yarım saat herhangi bir manyetik alana maruz bırakılmamışlardır. Bu duruma rağmen deneklerin büyük bir kısmı aşırı duyarlılık semptomlarını göstermiş, ilk yarım saatten sonra deneklerin EM alana maruz bırakılmaları semptomlarda bir değişikliğe sebep olmamıştır. Çalışmanın sonucunda EM aşırı duyarlılığın daha çok psikolojik bir etki olduğu savı ortaya konulmuştur.
Kalıtım Üzerinde Etkileri
EM alanlarının DNA’ya hasar verecek kadar enerjisinin olmadığı konusunda genel bir görüş hâkim olsa da, aksini iddia eden birkaç rapor bulunmaktadır. Bu raporlar, EM alanların DNA için genotoksik olabileceğini ileri sürmektedir. Ancak, bu konuda herhangi bir delil yoktur. Buna karşılık, birçok deneysel araştırma, EM alanların, DNA’ya hasar verme, genetik rahatsızlıklar ve kalıtım etkilerinin olmadığını ortaya koymaktadır.
Kaynak :
Teknolojinin gelişmesi ve nüfusun yoğunlaşmasıyla beraber ihtiyaçların çoğalması üretimin arttırılmasını kaçınılmaz hale getirmiştir. Üretimin artması bütün sektörlerin çok hızlı bir şekilde gelişmesine, üretim kapasitesinin genişlemesine ve teknolojinin çalışma hayatının bütün kademelerine girmesine neden olmuştur.
Elektrik enerjisi üretilirken, taşınırken ve kullanılırken sağladığı kolaylıklardan ötürü teknolojinin gelişmesiyle beraber çalışma hayatının en değerli vazgeçilmezi konumuna gelmiştir. Elektriğin modern yaşamın önemli bir parçası olmuşken akla gelen sorulardan birisi elektrik enerjisinin zararı olup olmadığıdır. Elektriğin akla gelen ilk zararları görülebilir olanlardır; direk veya dolaylı temastan dolayı elektrik çarpması, aşırı yüklenme veyahut aşırı ısınmadan kaynaklanan yangın ve patlama, kaçak akımlardan dolayı yaralanma veya ölümler şeklinde sıralanabilir. Elektriğin görülebilir zararlarının yanında elektromanyetik alandan kaynaklanan görülemeyen zararları da mevcuttur. Yüksek frekanslarda kısa vadede bazı zararları deneysel olarak ispat edilmesine rağmen hala düşük frekanslarda uzun vadeli zararları hakkında çalışmalar devam etmektedir. Özellikle elektriğin çalışma hayatının vazgeçilmez bir parçası olduğu düşünülürse çalışanların sürekli olarak elektromanyetik alan maruziyetinden kaynaklanan riskler ile iç içe olduğu görülebilecektir. Aydınlatma amacıyla kullanılan floresan lambadan bilgisayarlara, wireless sistemlerden cep telefonlarına ve baz istasyonlarına, iş ekipmanlarından güçlü tomografi cihazlarına kadar bir çok araç ve gereç tarafından çevrilen çalışanlar farkında olmasalar bile elektromanyetik alan maruziyetinde kalmaktadırlar.
Elektromanyetik alanlara karşı alınabilecek önlemleri daha iyi kavrayabilmek için sırasıyla bu alanlarla ilgili tanımlara, elektromanyetik alanın canlılar üzerindeki etkilerine ve devam eden kısmında çalışanları elektromanyetik alanın zararlı etkilerinden koruyabilmek için alınması gerekli tedbirlere değineceğiz.
GENEL KAVRAMLAR
Elektrik ve Manyetik Alanlar
Sürekli olarak doğal ya da yapay kaynaklı elektrik ve manyetik alanların etkisinde bulunmaktayız. Gökyüzünde oluşan şimşek ve yıldırımlar doğal elektrik alanları sayesinde olmakta, çalışma ortamlarının aydınlatılması için kullanılan florasan lambaları yapay elektrik alanları sayesinde çalışmaktadır. Dünyanın doğal manyetik alanı pusulanın Kuzey istikametini göstermesini sağlamakta, ses sitemlerinde kullanılan yapay manyetik alan hoparlör çanağını titreştirerek ses oluşmasını sağlamaktadır. Elektrik akımı, elektrik alan ve manyetik alan birbirleri ile iç içe olan kavramlardır. EM alanlar elektrik alan ve manyetik alanın bir arada bulunduğu durumu ifade etmektedir.
Elektrik yüklerinin oluşturduğu itme ve çekme kuvvetine elektrik alanı denilmektedir. Elektrik yükünün varlığı elektrik alanın oluşması için yeterlidir. Bundan dolayı çalışmayan fakat şebekeye bağlı bir şekilde elektrik akımı çekmeden duran elektrikli ekipmanlar elektrik alanı üretebilmektedir. Elektrik alan vektörel bir büyüklük olup, “E” harfi ile gösterilmekte ve birim olarak metre başına Volt olarak (V/m) ölçülmektedir. Elektrik alan kaynağından uzaklaştıkça hızla azalmakta ve basit yalıtkan cisimlerle engellenebilmektedir.
İletken bir cismin üzerinden akım geçirilmesi o iletkende mevcut olan elektrik yüklerinin yer değiştirmese sebep olur, bu durumda iletkenin çevresinde manyetik alan ortaya çıkar. Eğer üzerinden akım geçirilen iletkenin yakınında başka bir iletken (insan, hayvan veya cansız iletkenler) varsa meydana gelen manyetik alandaki değişiklik bu ikinci iletkenin üzerinde akım indüklenmesine sebep olur. Manyetik alanın oluşması için elektrik alanın tersine elektrik yükünün varlığı yeterli değildir, elektrik yüklerinin bir iletkenin üzerinde yer değiştirmesi gerekmektedir.
Bundan dolayı çalışmayan fakat şebekeye bağlı bir şekilde elektrik akımı çekmeden duran elektrikli ekipmanlar manyetik alan üretmezler. Özetlemek gerekirse çalışma mahallinde prize takılı bir şekilde bulunan elektrikli ekipman (pres, matkap, bilgisayar, elektrik kablosu v.b.) çalıştırılmadığı sürece sadece elektrik alan, çalıştırılmaya başladığında hem elektrik alan hem de manyetik alan üretir.
Çevremizde doğal kaynaklı manyetik alanlar yapay kaynaklı manyetik alanlara oranla daha güçlüdür. Örnek vermek gerekirse yapay kaynaklı manyetik alan üreten televizyon 1-5mG civarında manyetik akı üretirken Dünyamız doğal kaynaklı manyetik alan olarak 500mG civarında manyetik akı üretmektedir. Doğal kaynaklı manyetik alanlar DC manyetik alan ürettiğinden dolayı canlı vücudunda akım indüklenmesine sebep olmaz. Bu sebepten ötürü doğal kaynaklı manyetik alanların zararsız oldukları düşünülür.
Yukarıdaki şekillerde görüldüğü gibi akımın yönüne bağlı olarak manyetik alanın yönü değişmektedir. Manyetik alan “H” harfi ile gösterilir ve metre başına düşen amper (A/m) olarak ölçülür. Manyetik alanda, manyetik akı yoğunluğu “B” ile ifade edilir ve birim olarak Tesla (T) veya Gauss (G) kullanılır. 1 Tesla Gauss’sa eşittir ve genellikle Manyetik akı yoğunluğu birimi olarak mikrotesla ( µT) kullanılır. Manyetik alan ve manyetik akı yoğunluğu arasında ortamın manyetik geçirgenliği ile ilişkili B=μH bağıntısı vardır. Boş uzayda, havada ve canlı dokularda μ=4π×10-7 (Henry/m) olarak alınır. Birimden anlaşılacağı gibi iletkenden geçen akımın yükselmesi manyetik alanı arttırır. Elektrik alanda olduğu gibi kaynaktan uzaklaştıkça manyetik alan azalır. Yalnız manyetik alan elektrik alanda olduğu gibi basit yalıtkan cisimlerle engellenemez. Bundan dolayı manyetik alandan korunma elektrik alana oranla çok daha zordur. Yapılan araştırmaların büyük çoğunluğunun manyetik alan üzerinde yoğunlaşması bu sebepten ötürüdür.
Elektromanyetik Alanlar
Kaynakta bulunan yüklerin zaman içinde değişmesi (ekipmanın şebekeye bağlanıp çalıştırılması vb. durumlar) bu yükler tarafında üretilen elektrik ve manyetik alanları dalga halinde bir enerji yaymasına sebep olacaktır. Kaynağın boyutları yüklerin hareketinin dalga boyu ile aynı mertebede olduğunda yayılan dalga enerji büyüklüğü artacaktır. Bu şekilde elektriksel enerji yayılımına EM dalga yayılması denir. EM dalga havada elektrik alan ve manyetik alan bileşenleri sıfır olacak şekilde dalga halinde yayılır. Yayılma doğrultusuna elektrik ve manyetik alan bileşenleri birbirine diktir. Elektrik alan ve manyetik alnın oranı sabittir ve dalga empedansı olarak bilinir. Serbest uzay için E/H (Elektrik alan/Manyetik alan) =377 W’dur. E ve H, r uzaklığı ile ters orantılı (1/r) olarak değişir[3].Burada, elektrik dalgası ve manyetik dalga ışık hızında birlikte yer değiştirirler. Elektromanyetik alanların belirgin özelliği frekansları ve dalga uzunluklarıdır.
Elektromanyetik Alanlarda Frekans ve Dalga Boyu Kavramı
Aşağıdaki şekil 3’te gördüğümüz gibi kırmızı ile gösterilen elektrik alanın zaman içinde sürekli değişmesi mavi renkle gösterilen manyetik alanın oluşmasına sebep olmaktadır.
İki dalga tepesi arasında kalan uzaklık dalga boyu olarak adlandırılır ve “λ” işaretiyle gösterilir. Saniyedeki titreşim sayısı ise frekans olarak isimlendirilir ve “f” harfi ile ifade edilir. Bir dalga için, dalga boyu ve frekans arasındaki bağıntı: V(dalganın hızı) = λ.f şeklinde gösterilir. Formülde görüldüğü gibi frekans ve dalga boyu arasında ters orantı mevcuttur; EM dalganın frekansının artması dalga boyunu azaltırken, azalması arttırmaktadır. Burada EM alan ışık hızı ile hareket ettiğinden dolayı “V” ışık hızı anlamına gelen “c” ye eşit olur. EM dalganın yaydığı enerji (foton enerjisi) ise frekans ile Planck sabitinin “ⱨ” çarpılmasına eşittir “E= h.f”. Bağıntıyı düzenlediğimizde “ ” bağıntısını elde ederiz. EM alanın dalgalar halinde yayılan enerjisi frekansla doğru orantılı, dalga boyu ile ters orantılı değişmektedir.
Elektromanyetik Spektrum
EM spektrum EM dalgaların dalga boyları temel alınarak doğru akım kaynaklarında Gama ışıklarına kadar kategori edilerek sıralanmasıdır. EM dalgalar kendi içlerinde sınıflara ayrılmaktadır. Sınıflar arasında kesin bir ayrım yoktur, belirli bir kategoride yer alan bir ışınım, bir başka kategorinin dalga boyu aralığında bulunabilir. Spektrum elektromanyetik alanların atomun yapısına zarar verebilme özelliğine göre iki ana gruptan oluşur; iyonlaştırıcı olanlar ve iyonlaştırıcı olmayanlar. EM alanların çok büyük bir kısmı gözle görülemez.
Elektromanyetik Spektrum
İyonlaştırıcı (Ionizing) EM Alanlar (Radyasyon)İyonlaştırıcı EM alanlar etki ettikleri atomun protonunun (pozitif Yük) ve elektronunun (Negatif Yük) bir arada durmasını sağlayan yüksüz haldeki nötronunu etkileyerek atomun yapısını bozabilecek güce sahip yüksek frekanslı alanlardır. İyonlaştırıcı EM alanların frekansı 1024 Hz’den yüksektir ve en az 12eV’den başlayan enerji değerlerine sahiptir. İyonlaştırıcı EM alanlar kısa sürelerde ve uygun dozlarda kullanıldığında X ışınlarının Rontgen işleminde kullanıldığı gibi önemli ve yararlı amaçlara hizmet edebildiği gibi yüksek dozlarda maruziyet durumunda canlı organizmada hücrelerin hasara uğrası ve genetik materyalin bozulması gibi durumlara sebep olabilmektedir. Çalışma hayatında iyonlaştırıcı EM alanlar dar bir alanda kullanılmaktadır. Genellikle sağlık sektöründe tedavi ve görüntüleme amacıyla iyonlaştırıcı EM alanlara başvurulmaktadır.
İyonlaştırıcı Özellikte Olmayan (Nonionizing) EM Alanlar
İyonlaştırıcı özellikte olmayan EM alanlar basit bir anlatımla atomik bağları kırmak için yeterli enerjiye sahip olmayan dalgaları ifade etmektedir. Spektrumda yer olarak 1 Hz’den başlayıp yaklaşık olarak 1000 Hz’e kadar uzanan ve kızılötesi, Radyo frekansları, mikrodalgaları ve düşük düzeyde frekansların yer aldığı kategorileri içeren bölümdür. Bu bölümde bulunan alanlar atomun yapını parçalayacak güce sahip değillerdir ama maruziyet kaynağına yakınlık, kaynağın gücü, maruz kalınan süresi vb. faktörlere bağlı olarak EM alanda kalan canlıda belirli bir akımın indüklenmesine sebep olup ısıl etkiler ortaya çıkarabilmektedir. EM alanlara kısa sürelerle ve yüksek dozlarda maruz kalındığında bazı olumsuz etkileri olduğu ispatlanmıştır yalnız düşük dozlarda ve uzun süreli maruziyetlerde herhangi bir etkisi olduğuna dair yapılan çalışmalar sonucunda çok net bir sonuç elde edilmemiştir. Canlıların EM dalgalara düşük dozlarda olsa bile uzun sürelerde maruz kalındığında, kanser veya Alzheimer gibi ciddi hastalıklara yakalanma ihtimallerinin arttığına dair ciddi kuşkular bulunmaktadır.
Elektromanyetik Radyasyon ile Elektromanyetik Alan Arasındaki Fark
Genelde, EM kaynaklar, radyant enerji (radyasyon) ile radyant olmayan alanları birlikte oluşturur. Radyasyon kaynaktan uzağa gidebilir ve kaynak kapatılsa bile varlığını korur. Buna karşın bazı elektrik ve manyetik alanlar EM kaynağın yakınında oluşur ve kaynak kapatıldığında bu alanlarda sona erer. Aslında EM etki alanları 50-60 Hz frekansındaki dalga boyundan daha kısa mesafedeki bölgelerde oluşur. Bu önemli bir noktadır. Çünkü bazı durumlarda (alan yakınında), elektrik ve manyetik alanlar birbirinden bağımsız hareket eder. Bu yönüyle EM alan, elektrik ve manyetik alanları birlikte hareket eden EM radyasyondan ayrılır.
Elektromanyetik Güç Soğrulması
Elektromanyetik alanlar maruziyet mahallinin içinde bulunan canlı veya cansız varlıklarda akım indüklenmesine sebep olur. Ortaya çıkan enerji alanın gücüne, geçiş mekanizmasının ve alanın frekansına bağlı olarak maruziyet sınırının içerisinde bulunanlar tarafından emilir.
Canlılar Tarafından Elektromanyetik Güç Sorulması
İnsan vücudunun farklı bölgelerinin farklı düzeylerde güç soğurmasının sebebi vücuttaki dokuların EM özelliklerinin birbiriyle özdeş olmamasıdır. Dokular tarafından emilen gücün miktarı dokunun dielektrik sabiti ve iletkenliğine göre değişmektedir.
Kompleks elektrik sabit olarak tanımlanan dokuların EM özelliği dielektrik sabit formülü olarak
“εr = εr′− jεr′′ ” şeklinde ifade edilir. Formülde bulunan “εr′ “ dokunun maruz kaldığı EM alan sonucunda enerji depolama özelliği dielektrik sabitini, “εr″ “ ise dokuda her hertz’e karşılık olarak ne kadar enerji kaybı olduğunu temsil eden kayıp faktörünü ifade etmektedir. Kayıp faktörü “εr ′′= σ /ωε0 “ olarak ifade edilir. Formülde ε0 (F/m) boşluğun dielektrik sabitini ifade ederken “σ” (S/m) dokunun iletkenlik sabitini ifade etmektedir. İnsan dokularının farklı konsantrasyonda su içermesi ve birbirinden değişik kimyasal yapılarda olması kayıp faktörünün “εr′′ “ ve dielektrik sabitinin “σ” değerlerinin farklılık göstermesine sebep olmaktadır. Aşağıdaki grafiklerde dielektrik sabitinin ve iletkenlik sabitinin frekansa göre değişimi görülmektedir. Dokunun iletkenlik sabiti “σ” küçük olması elektromanyetik dalganın dokunun derinliğine işlemesini daha kolay hale getirir.
Dokularda enerji soğrulması “εr “ dokunun su oranına bağlı olarak kaybın değişmesiyle farklılık gösterir. Örnek olarak su oranı daha düşük olan kemik, yağ, kas vb. dokular su oranı yüksek olan kan, idrar vb. dokulara oranla daha yüksek düzeyde enerji soğurması yaparlar.
Bir insan modelinin 1 μT manyetik akı yoğunluğu ile önden arkaya doğru ışınlanması dolayısıyla vücut içinde indüklenen elektrik alanı ve elektrik akım yoğunluğu dağılımı
Düşük frekanslı EM alanların neden olduğu dokularda güç soğurulması, genelde, ihmal edilebilecek denli azdır. Bu nedenle vücut sıcaklığında kayda değer bir artış yaratmaz. Ancak, 100 kHz’ nin üstündeki frekanslarda durum değişir ve güç soğurulması kayda değer boyutlara ulaşmaya başlar. Genelde, düzlem EM alanlar altında bulunan vücuttaki güç soğurulması dokudan dokuya çok farklılıklar gösterir. Bu anlamda dört farklı frekans bölgesi ve etkileşimden söz edilebilir:
- 100 kHz ile 20 MHz arasında güç soğurulması daha çok boyun ve ayaklarda görülür.
- 20 MHz ile 300 MHz arasında hem vücudun tümünde hem de kısmi bölgelerde, rezonans etkisi nedeniyle, anlamlı güç soğurulması olabilir.
- 300 MHz ile birkaç GHz arasında yerel ve farklı güç soğurulması ile karşılaşılabilir.
Özgül Soğurma Hızı SAR (Specific Absorption Rate), EM enerjinin vücut dokuları tarafından soğurulma hızıdır. Birimi W/kg’dır. Bugüne dek yapılan araştırmalar insan vücudunun bir derecelik sıcaklık artışını düzenleyemediğini ve sorunlar yarattığını göstermektedir. İnsan vücudunda bir derece sıcaklık artışı için bir kilogram doku başına 4W güç soğurulması gerekmektedir. İnsanların genel yaşam alanlarında bu değerin 50’de biri olan 0,08 W/kg SAR sınır değeri olarak kabul edilmiştir. Özgül soğurma hızının doğrudan ölçülmesi hemen hemen olanaksızdır. Bundan dolayı, sınır değerlerin belirlenmesinde kolay ölçülebilen ve/veya gözlemlenebilen parametreler kullanılmaktadır. Bu parametreler, elektrik alan şiddeti, manyetik alan şiddeti ve güç yoğunluğudur.
SAR’ın formüler ifadeleri;
SAR
E: vücuttaki elektrik alan şiddetini [V/m]
s: vücut iletkenliği [S/m]
c: vücudun özgül ısı kapasitesi [J/kg.K]
: vücut sıcaklığının zamana göre değişim hızı [K/s]
J: vücutta ışınım sonucu oluşan akım yoğunluğu [A/m2]
ELEKTROMANYETİK ALANLARIN ETKİLERİ
EM alanların etkileri özellikle cep telefonlarının ve wireless teknolojisinin gelişmesi ve yaygınlaşmasıyla dikkat çekmeye başlamıştır. EM sadece baz istasyonlarından kaynaklanmamaktadır. Daha önce bahsettiğimiz gibi doğal kaynaklı EM alanların yanında enerji nakit hatları, bilgisayarlar, telsizler ve hatta fişi prize takılı şekilde bulunan gece lambaları bile EM alanlara sebep olmaktadır. Çevremizdeki yapay kaynaklı EM alanların bu derece hızlı artması ve EM alanların kanser, kısırlık, düşük yapma vb. rahatsızlıklara sebep olduğu düşüncesi bu konunun güncel kalmasını sağlamaktadır. EM alanların çalışanların sağlık ve güvenliğine etkisini anlayabilmek için bu alanların canlı metabolizma üzerinde ısıl ve ısıl olmayan etkilerinin sonuçlarını incelememiz gerekmektedir.
İyonlaştırıcı EM Alanların Etkileri (Ionizing -Radyasyon)
İyonlaştırıcı EM alanın absorbe olan dozu, radyasyon etkisi altında kalan materyalin birim kütlesi başına düşen enerjidir. Absorbe olan doz birimi kilogram başına bir Joule dür. Bunun için Gy (gray) terimi kullanılmaktadır. Günümüzde en sık kullanılan eşdeğer doz birimi sieverttir. (Sv). İyonlaştırıcı EM alanın öldürdüğü hücrede en önemli hedef yapı DNA’dır. İyonlaştırıcı EM alanlar doğrudan DNA ve proteinler gibi biyolojik olarak önemli moleküller ile etkileşime girer. İyonlaştırıcı EM alan sonucunda ortaya çıkan radyasyon vücudumuzdaki bazı kimyasallarla da dolaylı olarak etkileşime girerek serbest radikaller oluşturmak suretiyle önemli biyolojik moleküllere zarar verebilir. DNA üzerinde etkisi kanser riskini artırır. Eğer kromozomlarda hasar meydana gelecek olursa ortaya çıkan mutasyonun gelecek nesillere aktarılma riski ortaya çıkar. Radyasyon gövdede geçtikleri yerlerde hücre yapısını değiştirerek hasar oluşturur. DNA’larda oluşan hasar genlerde kırılmalara, çaprazlaşmalara, kopmalara dolayısıyla mutasyonlara yol açar. Bu durumda gelişme bozuklukları ve kanserleşme görülebilir. Bu etkiler sonucunda saç dökülmesi, solunum sistemi hastalıkları, mide ve bağırsak sistemi kanamaları, kemik iliği supresyonuna bağlı kanamalar ve kansızlık görülebilir. Aşağıdaki tabloda canlıların belirli dozlarda radyasyona maruz kalındığında meydana gelebilecek etkiler örneklenmiştir.
Tablo- 1
Elektromanyetik Alanların Isıl etkileri (Nonionizing)
Canlı varlık olarak insan veya hayvan bir EM alana maruz kaldığında vücudu ortamda yayılan EM dalgalarının bir kısmını çevreye yansıtırken bir kısmını da emer. EM alana maruz kalan canlının vücudunda dokuların güç soğrulması oranına bağlı olarak bir sıcaklık artışı yaşanır. Daha önceki bölümde ifade ettiğimiz gibi güç soğrulması veya dokularda sıcaklık artışı gelen dalganın frekansına, geliş açısına, canlı dokunun su içeriğine ve biyolojik malzemenin elektriksel özelliklerine (iletkenlik, dielektrik sabitleri) bağlı olarak değişir. EM alan içinde iyon, moleküler dipol veya kolloid parçacıkları gibi yükler sürekli hareket halindedir. Isıl etki dokulardaki moleküllerin hareketi ve sürtünmeden dolayı görülür.
Canlı dokularında EM alana maruz kalındığında güç soğrulması ile enerji ısıya dönüşür ve dokularda sıcaklık artışına sebep olur. Bu sıcaklık artışı, vücutta kan dolaşımının hızlanması ile dengelenir. Ortalama boy ve kiloda olan bir insan için en büyük enerji soğurulması 60-80 MHz de oluşurken, bu durum deney hayvanlarında 600 MHz civarında gerçekleşmektedir. Ortalama 0,25 W güç yayan anten (genellikle kullanılan cep telefonları için maksimum değer) kullanılarak yapılan bir deneyde beyin hücrelerinin 0,11 ºC arttığı hesaplanmıştır. Güç yayılımı (10 g üzerinde 1,6 W/kg SAR değeri olarak güç yayılımı olduğu varsayılmıştır) izin verilen güvenlik standartlarının üzerinde olmasına rağmen mutlak sıcaklık insan sağlığı için tehlikeli olacak sıcaklık değerinin çok altında olan 37 ºC’ı aşmamıştır. Tavşanlar üzerinde yapılan bir deneyde 150 W/kg güç yoğunluğuna sahip 2450Mhz frekansında elektromanyetik alan uygulanmıştır. 30 dakika süren deneyde tavşanların gözlerinde katarak oluştuğu ve lens içindeki sıcaklığın 41 ºC ulaştığı gözlenmiştir. Aynı deney maymunlar üzerinde yapıldığında maymunlarda böyle bir sonuç ortaya çıkmamıştır. Yüksek düzeyde EM alan maruziyeti ile hayvanlar üzerinde yapılan bir başka deneyde denek hayvanlarında huzursuzluk ve stres meydana geldiği tespit edilmiş ancak bu durumun hayvanların vücut sıcaklığının armasından da kaynaklanabileceği ifade edilmiştir. EM alanların insanlar üzerinde strese dair bir etki yaptığını kanıtlar bir bulgu elde edilememiştir.
Yukarıdaki çalışmada görülebildiği gibi EM alanların olumsuz ısıl etkileri belirli doku gruplarında yüksek güçte ortaya çıkmaktadır. Yüksek frekansta EM alan maruziyeti söz konusu olduğunda maruz kalanlarda baş dönmesi, mide bulanması, dalgınlık, uykusuzluk, yorgunluk, dikkat dağınıklığı ve unutkanlık gibi olumsuz durumlar kısa sürede kendisini göstermektedir. Düşük düzeyde EM alanlara maruz kalanlar kanser, kısırlık, Alzheimer gibi çok daha ciddi sorunları uzun vadelerde yaşamaktadır. Bu durum EM alanların olumsuz etkilerinin içinde ısıl olmayanlarının daha çok ön plana çıkmasına sebep olmuştur.
Elektromanyetik Alanların Isıl Olmayan Etkileri
EM alanların ısıl etkileri söz konusu olduğunda alana maruz kalan cisimlerin elektriksel özelliği ön plana çıkmaktadır. İnsan vücuduna bu pencereden baktığımızda gördüğümüz sadece su oranları ve iletkenlikleri birbirinden farklı olan kemikler, deri, sinirler, yağ dokuları, organlar ve vücut sıvılarıdır. Tasarım ve işleyiş açısından insan anatomisi sadece bu saydığımız deri ve kemikten çok daha öte iç içe geçmiş sistemler, birbiri ile uyumlu organlar ve müthiş bir sinir ağından oluşmaktadır. İnsan anatomisinde bulunan bu müthiş ahenk sinir sisteminin elektriksel ve kimyasal iletiminin yanında endokrin sisteminin hormon salgılamasıyla kontrol edilmektedir. İnsan vücudunda dokuların, organların ve sistemlerin işleyişinde çok düşük düzeyde elektriksel iletim olmaktadır. EM alanların zamanla insan vücudundaki bu işleyişe zarar vereceği endişesi, çevrelerinde düşük düzeyde elektromanyetik alan bulunan çalışanların ve diğer insanların uzun vadelerde ciddi sağlık sorunları yaşayacağına dair ciddi endişeler uyanmasına sebep olmaktadır.
Elektromanyetik Alanların İnsanlar Üzerindeki Isıl Olmayan Etkileri
EM alanların ısıl olmayan etkileri ısıl etkilerine oranla çalışanların sağlığı üzerinde çok daha ciddi sorunlar doğurabileceğinden şüphelenilmektedir. EM alanları ortaya çıkarabileceği veya mevcut durumu kötüleştirebileceğinden şüphe edilen bazı sağlık sorunları aşağıda sıralanmıştır.
– Kan Beyin Bariyeri(BBB, Blood Brain Barrier) sızıntısı (Alzheimer’s, Parkinson hastalığı, ALS; ADD /ADHD ve diğer sinirsel hastalıklar)
– Nöronların ölümü ve beyin hücrelerinin zarar görmesi
– Kalsiyum akışı
– Kalp ritim bozukluğu ve kalp durması
– Habis ve kotu huylu beyin tümörleri
– Sperm hücrelerinin zarar görmesi ve olumu
– Büyümeyi etkilemek ve olum
– Kusurlu doğum ve kısırlık
– Akustik neuroma
– Alzheimer’s (şayet Alzheimer beyinde yassı şekil gösteren küçük tanecik (plaque) artışıyla ve nörolojik (sinirsel) verici problemlerinden ise, BBB’nin sızıntısı hastalığa yol açmıştır.
– Bunama
– Leukemia ve Lymphoma.
EM alanların günümüzün vebası olarak değerlendirilen kanser dahil bir çok sağlık sorununu ortaya çıkardığından ve mevcut sorunların ilerlemesine sebep olduğundan şüphe edilmektedir. EM alanların çalışanlar üzerindeki etkisini incelerken öncelikle EM alanların insan vücudu ile etkileşimi ve öne çıkan sağlık sorunları üzerinde durmak konuyu kavramak açısında daha isabetli olacaktır.
Sinir Sistemi Üzerindeki Etkileri
Sinir sistemi genel itibariyle canlıların içsel ve dışsal çevresini algılamasına yol açan, bilgi elde eden ve elde edilen bilgiyi işleyen, vücut içerisinde hücreler ağı sayesinde sinyallerin farklı bölgelere iletimini sağlayan, organların, kasların aktivitelerini düzenleyen bir organ sistemidir. Sinir sisteminin temel taşı sinir hücresi diğer adıyla nörondur. Nöronlar iletimlerini 0,5 ms ile 0,5 s arasında sürelerde 20mV ile 50mV arasında değişsen aksiyon potansiyellinde pasif iletimle yapmaktadır. Nöronlar birbirlerine bağlantılı bir şekilde sıralanır ve hücre çekirdeğini içeren bir gövde, dendrit adı verilen çok sayıdaki uzantılar, akson olarak adlandırılan uzun ve silindirik bir uzantı ve çoğunlukla elektriksel olarak yalıtkan bir tabaka olan miyelin kılıf ile çevrili bir yapıdan oluşur. Aşağıdaki benzetinde de görüleceği gibi sinir sistemi bir elektrik devresi gibi çalışmaktadır. Özellikle EM alanlardan sinir sistemini oluşturan elektrik devresi benzer yapının nasıl etkileneceği üzerine birçok çalışma yapılmıştır.
Genel itibariyle EM alanların canlılar üzerindeki etkilerine dair deneyler hayvanlar üzerinde yoğunlaşmıştır. Düşük frekanstaki EM alana maruz kalan hayvanlarda vücut ısıları değişmeksizin farklı sonuçlar elde edilmiştir. Yapılan çalışmalarda düşük düzeyde EM alana maruz kalan farelerin beyinlerinde hipotalamus ve ön korteksin aktivitelerinin azaldığı gözlenmiştir. Sıçanlar üzerinde EM alanların kan-beyin bariyerinin üzerindeki etkilerini incelemek için yapılan çalışmada 60 dakika boyunca televizyon vericisi ile aynı frekansta olan (15mW/cm2 şiddetinde 2800MHz) EM alan uygulanmıştır. Çalışmanın sonunda beyne ağır metallerin geçişini engelleyen ve beyni koruyan kan-beyin bariyerlerinin geçirgenliğinin azaldığı gözlenmiştir.
Mesleki olarak düşük frekansta EM alanlar sinir gelişimi hastalıklarında önemli bir faktör gibi görünmezken araştırmalar Alzheimer ve beyin tümörü gibi sinir sistemi bozukluklarını oluşturduğunu göstermiştir. İsviçre’de yapılan bir kohort çalışmasında EM alana maruz kalan demiryolu çalışanlarında löseminin 2,4 kat, beyin tümörlerinin 5,1 kat daha fazla görüldüğü belirlenmiş, ancak beyin kanserinde doz-yanıt ilişkisi gösterilmemiştir. Kanada’da çok merkezli yapılan bir olgu-kontrol çalışmasında EM alana maruz kalan çalışanlarda bir beyin kanseri tipi olan glioblastome multiforme riskinde 5,3 kat artış olduğu, ancak diğer beyin kanserleri için bir risk artışı söz konusu olmadığı belirlenmiştir. EM alanların etkilerinin filtre uygulamaları ile azaltıldığı bir ortamda diabet hastalığı olanlarda şeker oranının düştüğü, MS hastalığı nedeniyle sendeleyerek yürüyen hastanın iki hafta içinde normal yürüyüşüne kavuştuğu gözlemlenmiştir.
1995 yılında yayınlanan bir çalışmada, 3 ayrı klinik araştırmadan elde edilen veriler ışığında 300 Hz’den düşük EM alan maruziyetinde çalışanların Alzheimer hastalığa yakalanma riskinin arttığı doğrultusundadır.
Kontrol grupları arsında bulunan hastaların meslekleri tasarımcı, terzi, tekstil işçisi vb. olarak farklı EM alan seviyesinde çalışan meslek gruplarından seçilmiştir. Orta seviyede maruz kalanlar 2-10 mG arasında ve 10mG’dan yüksek, yüksek sevide maruz kalanlar ise 10mG ve 100mG’dan yüksek seviyede EM alana maruz kaldıkları tespit edilmiştir. EM alan maruziyeti daha yüksek olan hastalarda Alzheimer hastalığının 3-4 kat daha fazla görüldüğü ve sebebinin kalsiyum homeostazının bozulmasına bağlı bağışıklık sistemi hücrelerinin yetersiz kalmasının nöronal dejenerasyonu başlattığı ileri sürülmüştür[3].
Türkiye’de Alzheimer hastalığının risk faktörlerini belirlemek için yapılan toplum temelli vaka kontrol çalışmasında, 70 yaşın üzerindeki insanlar kognitif bozukluk için incelenmiştir. Çalışmanın ikinci aşamasında kognitif bozukluk bulunanlar ve bulunmayanların oranı nörolojik incelemeye tabi tutulmuştur. 57 adet muhtemel Alzheimer hastası ve 127 adet kognitif bozukluğu olmayan birey nörolojik incelemeler sonunda tespit edilmiştir. Yapılan analizler sonunda üniversite veya kolej mezunu olan bireylerde Alzheimer hastalığının daha az görüldüğü saptanmıştır. (oran 0.10) EM alana maruz kalanlarda (oran 4.02) ve ısınmak için elektrikli ısıtıcı kullananlarda (oran 2.77) yüksek risk olduğu ortaya çıkmıştır. Yapılan çalışmada sonuç olarak insanların yüksek eğitim almalarının Alzheimer riskini azalttığı, EM alanlara işte veya evde maruz kalmalarının Alzheimer riskini ciddi derecede arttırdığı yönündedir[4].
Amerika’da 1950-1986 yılları arasında en az 6 ay elektrik enerji şirketlerinde çalışmış 138,905 işçinin ölüm oranları üzerinden yapılan bir çalışmada EM alan ile beyin kanserinin ilişkisi tespit edilmeye çalışılmıştır. Çalışanların manyetik alan maruziyeti belirlenmesi bireysel çalışma geçmişleriyle vardiyalarda yapılan 2,842 EM alan ölçümlerinin ilişkilendirilmesiyle yapılmıştır. 2.656.436 işçi-yıllar maruziyet taban alınarak 20,733 vaka tespit edilmiştir. Yapılan incelemede beyin tümörü ile EM alan maruziyeti arsında çok açık olmasada illiyet bulunduğu tespit edilmiştir. EM alan maruziyetinde çalışmalarda maruz kalınan microtesla alan başına beyin kanseri olma ihtimalinin 1,94 oranında arttığı hesaplanmıştır.
Yukarıda sıralanan araştırmalarda EM alan maruziyetinde çalışmanın sinir sisteminde ve beyinde çok ciddi hasarların oluşması ihtimalini arttırdığı açık bir şekilde görülebilmektedir. Düşük düzeyde EM alanların doku ve organların yapısında değişiklik yaptığına dair bulgu bulunmamaktadır. Yüksek düzeyde EM alanlara maruziyet durumunda diğer organ ve dokularda olduğu gibi sinir siteminde de yapısal bozulmalar gözlenmektedir. Yüksek SAR değerlerinde maruziyetler söz konusu olduğunda sinirsel aktiviteleri sağlayan nöronların faaliyetlerinde yavaşlamalar olduğu yapılan çalışmalarda saptanmıştır.
Kardiyovasküler Sistem Üzerindeki Etkileri
Kalbin yapısı vücudumuzda bulunan istem dâhilindeki hareketleri yapmamızı sağlayan çizgili kaslardan ve istem dışı hareketleri yerine getiren düz kaslardan oluşur. Kalp kasları kendilerine mahsus özellikleriyle belli bir ritimde kasılıp gevşeme hareketi yapmaktadır. Kalp kasları 0.2 sn ve 0.3 sn’de kasılma ve gevşeme hareketleri arasında -90 mV’dan 100mV’a kadar potansiyellere çıkmaktadır. Kalbin kasılma ve gevşeme hareketleri sırasında oluşan potansiyel farkının EM alanlardan etkilenebileceği düşüncesi yaygın bir şekilde paylaşılmaktadır. ABD’de erkek fizyoterapistlerin (Hamburger ve ekibi 1989) katıldığı bir e-posta anketi; kısa dalga ve mikrodalga ışımaya oldukça yüksek maruziyetlerde; iş süresi ve tedavi sıklığı dahil göstergeler dikkate alınmış ve 2-3 tahmini risk oranı ile, kalp hastalığında önemli ölçüde büyük yaygınlık eğilimi olduğu görülmüştür.
Kalbin hem sinirsel hem de kas yapısı olarak EM alanlara duyarlı olduğu düşüncesinden yola çıkılarak EM alanların kalbin yapısı ve çalışma sistemi üzerindeki etkilerini incelemek üzere birçok araştırma yapılmıştır. 1999 tarihli Dünya Sağlık Örgütü raporunda elektrikli tren sürücülerinde kalp rahatsızlıkları yaşama ihtimali daha fazla olduğuna yer verilmiştir. 1993 yılında yayınlanan bir çalışmada elektrik iletim hatlarında çalışan 27 işçinin ve 26 adet gönüllü erkeğin kalp grafikleri yarım saat ve birkaç saat arasında değişen sürelerde kayda alınmıştır. EM alan maruziyetinde bazı deneklerin kalp atışlarında küçük oranda yavaşlama olduğu gözlenmiştir. 41 adet gönüllü erkek üzerinde yapılan başka bir deneyde 3.5 kV/m ve 4.3 kV/m arasında değişsen elektrik alan ve 1.4µT ve 6.6T arasında Manyetik akı yoğunluğuna tabi tutulmuştur. Deneyde gönüllüler üzerinde farklı düzeylerde ve değişik kombinasyonlarda elektrik ve manyetik alan uygulanmıştır (Düşük Düzey:6kV/m, 10µT; Orta Düzey:9kV/m, 20µT; Yüksek düzey:12kV/m, 30µT) . Deney sonucunda kalbin bazı elektrik ve manyetik alan düzey ve kombinasyonlarına diğerlerine oranla daha hassas olduğu gözlenmiştir.
Bir başka deneyde Denekler önce 1 saat EM alan maruziyetinde bırakılmış ve daha sonra 1 saat EM alanın dışına çıkarılmıştır sonra tekrar 1 saat daha EM alana maruz bırakılmıştır. Sadece deneklerin elektrokardiyogram sonuçları üzerinde yapılan değerlendirmede EM alanının kalp üzerinde herhangi bir etkisi görülememiştir. EM alanın kalp üzerindeki etkisinin incelenmesi üzerine birçok çalışma olmasına rağmen literatürde maruziyet sonucu nasıl bir etkilenme olduğuna dair yeterli bilgi yoktur. EM alanların kalp üzerindeki etkileri üzerinde şüphe ile yaklaşılan özellikle kalp hastası olanlar veya kalp pili kullanan çalışanlardır. ANSI (American National Standarts Institute-Amerikan Ulusal Standartlar Enstitüsü) standartlarında kontrolsüz etkilenme için belirlenmiş seviyeler korunduğu sürece vücut içine konulmuş tıbbi elektronik cihazların mobil telefon ya da baz istasyonlardaki antenlerinden yayılan EM dalgalardan etkilendiklerini gösteren bir kanıt bulunmamaktadır. Ancak mobil telefon anteni doğrudan kalp pili üzerine konulursa etkileşim olasıdır. Bu nedenle mobil telefonların kalp pili kullananlarca göğüs cebinde taşınmaması önerilmektedir.
Endokrin Sistemi Üzerindeki Etkileri
Endokrin sistemi ya da iç salgı bezleri; salgılarını, vücudun başka bölgelerindeki hedef hücrelere ulaştırabilmek için kana veya lenfe veren bezlerin tümüdür. Endokrin sistemi hormon adı verilen nörokimyasal hücreler sayesinde vücudun genel faaliyetlerini düzenler. Bazı hormonlar belirli organ ve sistemlerin fonksiyonlarını düzenlerken bazıları da başka hormonların salgılanmasını düzenlemektir. EM alanlar hormon seviyesini, hormonların etkilendiği doku ve hücrelerin hormonal cevabının değiştiği, hormon seviyesini değiştirdiği yönünde bazı kuşkular bulunmaktadır. Hayvanlar üzerinde yapılan bazı deneyler bu savı destekler niteliktedir.
Sıçanlar üzerinde yapılan araştırmada EM alanların hormonlar üzerindeki etkileri incelenmek istenmiştir. Sıçanlardan bir kısmın kontrol grubu olarak seçilmiş kalan kısmı ise 4 hafta boyunca günde 30 dakika 1.04mW/cm2 gücünde 900MHz frekansında EM alana maruz tutulmuşlardır. Deneyden sonra yapılan ölçümlerde EM alana maruz bırakılan sıçanların TSH ve testosteron hormon seviyeleri düşerken kortizol seviyesinde önemli bir artış gözlenmiştir. Özellikle cep telefonlarının yaydığı EM alanlar göz önüne alınarak yapılan bu çalışmada T3 ve T4 hormonlarında bir değişikliğe rastlanmamıştır, meydana gelen nöroendokrin sistemindeki değişikliklerin termal ve stres kaynaklı olabileceği eklenmiştir. 1MHz frekans üzerinde EM alanlarda çalışanlarda özellikle kadın işçilerde tiroit bezi büyümesi gözlenmiştir. Tiroit bezi ile ilgili çalışmalarda radyoaktif iyotta artış saptanmıştır.
Değişik frekansta ve güçte EM alanların endokrin sisteminde etkilere sebep olduğu hayvanlar ve insanlar üzerinde yapılan gözlemlerle tespit edilmiştir. EM alanların özellikle büyüme çağında olan genç işçiler ve hamile çalışanlar üzerinde geri dönülemez ciddi rahatsızlıklara sebep olma ihtimali bulunmaktadır. Ancak, bu konudaki fizyolojik ve morfolojik çalışmaların daha ileri düzeyde yapılması gerekmektedir.
Elektromanyetik Alan ve Kanser İlişkisi
Yüksek düzeyde EM alana maruz kalanlar üzerinde yapılan epidemiyolojik çalışmalar; normal halka oranla maruziyet altında çalışanların kansere yakalanma riskinin daha yüksek olduğunu göstermiştir. ICNIRP halk sağlığı açısından EM alanın SAR sınır değerini 1G işçiler için ise sınır değerini 2G olarak kabul etmektedir. Amerika milli çevre sağlığı bilimleri enstitüsü (NIEHS) 0.3-0.4μT değerinden daha büyük değerli EM alanları, muhtemel kanserojen olarak kabul edip Dünya Sağlık Örgütünün (WHO) bir birimi olan uluslararası kanser araştırmaları ajansı (IARC) tarafından belirlenen 2B-Grubuna dâhil edilmiştir (kahve ve egzoz gazları da aynı gruba dâhildirler). Özellikle yüksek gerilim hatları ve indirme merkezlerinde çalışan ve oturanlar üzerinde yapılan araştırmalar yüksek düzeyde maruziyetin büyük bir risk oluşturduğunu ortaya koymaktadır. Uzun zamanlar yüksek oranlarda maruziyete çalışan ABD donanma radar teknisyenlerinde sınırlı olarak lenfosittik olmayan lösemide risk artışı ortaya çıktığı saptanmıştır. Yine ABD’de EM alanların meme kanseri üzerindeki etkisinin incelenmesi için ölüm belgelerinde mesleklere dayanan büyük çaplı bir durum-kontrol çalışması yapılmış ve mesleki EM alan maruziyet seviyesi veya bu ihtimal ile ilgili hiçbir eğilim bulunmamıştır. ABD’de meme kanserli erkeklerde yapılan başka bir durum-kontrol çalışmasında, telsiz ve iletişim alanında çalışan erkeklerde 7 vaka temelinde 2,9 (0,8–10) kat oran bulunmuştur.
Kuzey Tayvan’da yüksek gerilim hatlarına yakın oturan 870 lösemi, 577 beyin tümörü ve 1980 göğüs kanseri hastası üzerinde yapılan bir araştırmada 0,2 µT manyetik alana maruz kalanların 0,1 µT manyetik alana maruz kalanlara oranla 1,4 kat kanser riskinin fazla olduğu görülmüştür. Aynı çalışmada manyetik alan kaynağına 50 m’den yakın oturanların kansere yakalanma ihtimalinin 100m’den uzak oturanlara göre 2 kat arttığı tespit edilmiştir. Özelikle elektrik hatlarında çalışan işçilerin beyin kanseri riskine yakalanma ihtimalini normal çalışanlara oranla 7 kat daha fazla olduğu söylenmektedir.
Yapılan çalışmalar ve araştırmalar özellikle yüksek gerilim hatlarının yakınında ikamet eden veya yüksek gerilim hatlarında çalışanların üzerinde yoğunlaşmıştır. Yüksek gerilim hatlarına 100 m’lik mesafe içinde yaşayanlar arasında löseminin daha fazla görüldüğü, İsveç’te 16 yaşından küçük, 220 ve 440 kV arasında değişen yüksek gerilim hatlarına 300 metreden daha yakın mesafede yaşayan çocuklarda merkezi sinir sistemi tümörü, lenfoma ve bütün çocukluk dönemi kanser türlerinin daha fazla görüldüğü tespit edilmiştir.
1.596.959 erkek ve 806.278 kadın üzerinde yapılan bir araştırmada tam olarak maruziyet sonuç bağlantısı kurulamamıştır. Ancak yüksek ve orta düzey maruziyette bütün kanser türlerinin EM alana maruziyette yaklaşık %10 oranında arttırdığı ve erkeklerde özellikle genç çalışan erkeklerde testis kanseri ve kadınlarda rahim ağzı kanserinin elektromanyetik alan ile ilgili olarak daha yüksek risk grubu içerdiği tespit edilmiştir.
Elektromanyetik Aşırı Duyarlılık – EHS
Bilimsel literatürde “Electromagnetic Hypersensitivity” olarak adlandırılan, Türkçe karşılığı EM Aşırı Duyarlılık olarak tanımlanan, EM alanlara hassasiyeti olan insanlarda görülen bir tür rahatsızlık. Bazı kişiler EM alanlara diğerlerinden daha hassastır. Bu kişilerde bilgisayar monitörlerine ve diğer elektrikle çalışan aletlere karşı aşırı hassasiyet oluşabilir ve reaksiyonlar açığa çıkabilir. Bu reaksiyonlar: Boğazda kuruluk hissi, gözde problemler (ağrı ve görme bozukluğu), baş ağrısı, alerji, yüzde kızarıklık, uykusuzluk, seslere karşı hassasiyet, işitme zorluğu, yorgunluk şeklinde ortaya çıkabilmektedir.
Modern çağın yeni hastalıklarından biri olarak da anılmakla birlikte, üzerinde tam olarak bilimsel uzlaşı sağlandığı söylenemez. 20 kişi üzerinde yapılan bir çalışmada deneklere mobil telefon radyasyonuna maruz bırakılacağı söylenmesine rağmen ilk yarım saat herhangi bir manyetik alana maruz bırakılmamışlardır. Bu duruma rağmen deneklerin büyük bir kısmı aşırı duyarlılık semptomlarını göstermiş, ilk yarım saatten sonra deneklerin EM alana maruz bırakılmaları semptomlarda bir değişikliğe sebep olmamıştır. Çalışmanın sonucunda EM aşırı duyarlılığın daha çok psikolojik bir etki olduğu savı ortaya konulmuştur.
Kalıtım Üzerinde Etkileri
EM alanlarının DNA’ya hasar verecek kadar enerjisinin olmadığı konusunda genel bir görüş hâkim olsa da, aksini iddia eden birkaç rapor bulunmaktadır. Bu raporlar, EM alanların DNA için genotoksik olabileceğini ileri sürmektedir. Ancak, bu konuda herhangi bir delil yoktur. Buna karşılık, birçok deneysel araştırma, EM alanların, DNA’ya hasar verme, genetik rahatsızlıklar ve kalıtım etkilerinin olmadığını ortaya koymaktadır.
Kaynak :