Transmissão sem Fio, Ondas, Campos Magnéticos e Seus Efeitos na Saúde Humana MAC5743 – Computação Móvel Por: Mauricio Chui Rodrigues Em: 2 de Dezembro de 2008 Antes de tudo... Conceitos!!! Campos magnéticos e eletromagnéticos Ondas e radiação Transmissão de dados sem fio Conceitos Campos Magnéticos e Eletromagnéticos Campo magnético: área invisível de energia formada pela movimentação de cargas Movimentação decorre da passagem de corrente elétrica? Campo elétrico (tensão) + campo magnético (corrente) = campo eletromagnético! Campos eletromagnéticos podem surgir naturalmente ou por interferência humana Conceitos Campos Magnéticos e Eletromagnéticos No caso dos aparelhos elétricos, o campo magnético surge apenas quando um aparelho é ligado Surgimento de campos elétrico e magnético. Fonte: [1] Conceitos Ondas e Radiação Onda: sinal transmitido entre dois pontos de um meio, com velocidade definida e sem transporte direto de matéria [2] Ondas podem ser transversais (eletromag.) ou longitudinais Ondas transversais (1) e ondas longitudinais (2). Fonte: [2] Conceitos Ondas e Radiação Campos eletromagnéticos se propagam por ondas eletromagnéticas, a chamada radiação eletromagnética Em ordem crescente de energia, há os tipos de campos [3]: Estáticos: 0 Hz (displays de vídeo); Extremely Low Frequency (ELF): 0 a 300 Hz (utensílios domésticos); Intermediate Frequency (IF): 300 Hz a 100 kHz (detectores de metal); Radio Frequency (RF): 100 kHz a 300 GHz (celulares e wireless) Classificação mais específica [4] em ondas de rádio, microondas, raios terahertz, luz infravermelha, luz visível, raios ultravioletas, raios X e raios gamma. O intervalo com estas freqüências é chamado espectro eletromagnético Conceitos Ondas e Radiação O espectro eletromagnético é dividido em radiação ionizante e não-ionizante. A ionizante, mais conhecida e perigosa, é composta apenas pela porção invisível dos raios ultravioletas, por raios X e raios gamma [5] Ambas as radiações têm aplicações médicas, por exemplo: Recuperação de fraturas e tratamento de dores: ELF; TMS ou Estimulação Transcranial Magnética: ELF; Detecção de câncer: ELF; Recuperação de tecidos e tratamento de câncer: RF; Exame de ressonância magnética: RF e estático; Tomografia e radioterapia: raios X e raios gamma TMS. Fonte: [6] Conceitos Transmissão de Dados sem Fio Permite a conexão entre diferentes pontos por meio de equipamentos que utilizam radiofreqüência ou radiação infravermelha, dispensando a conexão por cabos Redes com este tipo de transmissão são chamadas de redes sem fio. Há diferentes tipos, como WPAN, WLAN, WMAN e WWAN Diferentes tecnologias para transmissão, com destaque para: Bluetooth: troca de dados entre dispositivos próximos; Wi-Fi: similar às conexões Ethernet para redes locais; WiMAX: longo alcance, serve como alternativa ao acesso à banda larga Conceitos Transmissão de Dados sem Fio A potência e as freqüências em que as tecnologias operam variam de acordo com a região ou país No Brasil, há as seguintes faixas para Wi-Fi: 2400 MHz e 5725 MHz: destinada em caráter secundário; 5150 MHz: para o uso de Wi-Fi em ambientes internos; 5470 MHz: para o uso em ambientes internos ou externos WiMAX tem três faixas disponíveis no Brasil: 2,6 GHz, 3,5 GHz e 5 GHz. A segunda faixa deve ser a principal, pois algumas (grandes) empresas já adquiriram seus blocos (Dados obtidos em http://www.teleco.com.br) E quais os resultados dos estudos? CALMA!!!! Antes de saber os resultados, é interessante entender mais algumas coisas! Tipos de estudos Análise dos resultados Sobre os Estudos Tipos de Estudos Segundo [1], há quatro tipos de estudos sobre os campos eletromagnéticos e seus efeitos em seres vivos: Estudos com células (in vitro): realizados em laboratórios, permitem o entendimento de mecanismos biológicos; Estudos com animais (in vivo): também em laboratórios, observam-se os efeitos de agentes em cobaias sob condições controladas; Estudos clínicos (in vivo): monitoramento da fisiologia de voluntários expostos a campos em níveis acima do normal; Estudos epidemiológicos: observação e comparação de grupos de pessoas que já estiveram ou estão expostas aos agentes, sem o controle das condições do ambiente São muitos os modos de se estudar os campos eletromagnéticos. E, se juntarmos os quatro tipos de estudos... Sobre os Estudos Tipos de Estudos Não são cobertos todos os casos! A união dos quatro tipos de estudos. Fonte: [1] Sobre os Estudos Análise dos Resultados No caso dos estudos com células ou com animais e dos estudos clínicos, resultados podem ser constatados com o uso de instrumentos específicos Já os estudos epidemiológicos precisam levar em conta uma série de critérios e então realizar estimativas: Há indícios de que a exposição leva a determinada doença? A doença piora se a exposição aumentar? Os resultados obtidos pelos diversos estudos são consistentes? Os resultados estão de acordo os obtidos em laboratórios? E por aí vai... Resultados e mais resultados Agora, sim! Vários resultados, para então chegarmos ao fim... Primeiro os resultados gerais dos estudos, com campos estáticos, IF e ELF A maioria dos estudos avalia os campos ELF Resultados Gerais Campos Estáticos Alguns estudos epidemiológicos, normalmente avaliando riscos de câncer Estudos in vivo e in vitro indicam forças exercidas sobre moléculas com propriedades magnéticas, como a hemoglobina e radicais livres Não há indícios de efeitos sobre a saúde humana nem a de outros seres vivos Precisa-se de mais estudos Resultados Gerais Campos IF Poucos estudos avaliam este tipo de campo eletromagnético, normalmente analisam a relação entre efeitos e profissões Alguns resultados indicam efeitos sobre a reprodução e o desenvolvimento humano, porém apenas altos níveis de exposição foram considerados Mais estudos são necessários para possibilitar a análise da consistência dos resultados Resultados Gerais Campos ELF – Estudos com Células A maioria utilizou campos em níveis bem acima do normal e avaliou efeitos no DNA, na diferenciação e proliferação celulares, na atividade de enzimas e no hormônio melatonina A opinião geral é de que não há efeito nocivo a células, apesar de alguns laboratórios serem contrários Potencial genotóxico é improvável, pois a energia não é suficiente. Deve-se esperar resultados do projeto REFLEX Desde 2004, os pesquisadores estão focados nos radicais livres, moléculas capazes de interagir com o DNA Resultados Gerais Campos ELF – Estudos com Animais Diversas abordagens, ratos e camundongos são as cobaias preferidas Em 2002, a International Agency for Research on Cancer (IARC) afirmou ser improvável que os campos causem câncer em animais Segundo pesquisadores, não há efeitos dos campos que não estejam relacionados a câncer Não foram encontrados quaisquer problemas na formação durante a gestação, nem em funções imunológicas, reprodutivas, comportamentais ou de aprendizado Resultados Gerais Campos ELF – Estudos Clínicos Resultados relacionados aos efeitos nas respostas biológicas dos voluntários, ou seja, podem não retratar danos à saúde Os resultados são inconsistentes, alguns estudos contrariam outros Exemplos de resultados: Redução de três a cinco batimentos cardíacos por minuto; Pequena alteração na atividade cerebral durante o sono; Redução na liberação de melatonina após a exposição aos campos Resultados Gerais Campos ELF – Estudos Epidemiológicos com Crianças Leucemia e tumores no cérebro são os tipos de câncer mais estudados, por serem mais comuns em crianças Em 1979, estudo acusou associação com a leucemia. Desde então, não há consenso quanto aos resultados Os aparelhos domésticos são tidos como seguros pela maioria dos estudos, seja para crianças ou mães em gestação Em 2002, a indefinição sobre leucemia fez a IARC classificar os campos como “possivelmente carcinogênicos a humanos” Resultados Gerais Campos ELF – Estudos Epidemiológicos com Adultos Leucemia, tumores no cérebro e câncer de mama são os tipos de câncer mais estudados Resultados inconsistentes quanto ao uso de utensílios e cobertores elétricos Os resultados que indicavam aumento das taxas de câncer em indivíduos que trabalham com eletricidade foram contrariados recentemente Em 2002, a IARC concluiu que os campos magnéticos ELF não causam câncer (salvo a exceção da leucemia). Já os campos elétricos ELF foram isentos Resultados Gerais Campos ELF – Sintomas Sugestões de sintomas: de vermelhidão na pele até dores de cabeça, enjôos e palpitações Indivíduos afirmam ser hipersensíveis (daqui a pouco!) A Organização Mundial da Saúde (OMS) e o Scientific Committee on Toxicity, Ecotoxicity and the Environment (CSTEE) declaram não haver relação entre os sintomas sugeridos e os campos eletromagnéticos Fim dos resultados?!? Opa, ainda não... Faltam os relacionados a campos RF, que correspondem a telefones celulares e à transmissão de dados sem fio Só mais um pouco, já estamos quase lá!! Resultados com Radiofreqüência Comunicados Oficiais A OMS afirma não haver riscos à saúde causados pela exposição a campos de baixo nível, mesmo que por longos períodos (o que torna seguras as redes sem fio) Fabricantes emitem documentos para os usuários de telefonia móvel. Em 2006, a Ericsson divulgou os limites definidos pela International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection (ICNIRP) e informou que os celulares e as estações-base estão de acordo com as normas No Brasil, está aprovado o projeto de lei nº 031/2008 para que sejam adotados os limites do ICNIRP Resultados com Radiofreqüência Estudos com Células Quase há consenso sobre a incapacidade de afetarem diretamente o DNA, a questão fica para efeitos indiretos Pesquisador do projeto REFLEX encontrou danos ao DNA de células humanas e de ratos e relatou maiores chances de haver aberrações cromossômicas e micronúcleos Poucos estudos encontraram efeitos não-genotóxicos, posteriormente contrariados: alterações na proliferação de células e na apoptose (“morte celular programada”) Em 2008: radiação dos telefones celulares pode reduzir a qualidade do esperma! Resultados com Radiofreqüência Estudos com Animais Apenas um estudo relatou efeitos carcinogênicos: incidência de linfomas dobrou em camundongos com tendência aos tumores e expostos a campos de 900MHz com sinal ~ GSM A maioria dos estudos não identificou o início de câncer em animais predispostos nem alteração no desenvolvimento de tumores já existentes Alguns estudos indicaram alterações na memória e na permeabilidade da barreira hematoencefálica (BHE) de ratos Outros não conseguiram repetir os resultados, tanto com a memória quanto com a BHE Resultados com Radiofreqüência Estudos Clínicos Avaliação de efeitos neurotóxicos, dada a pequena distância entre os telefones celulares e a cabeça dos usuários Pequenos e temporários efeitos no sono, em processos cognitivos e na atividade cerebral. Alguns resultados não puderam ser repetidos e alguns foram contrariados Nenhum problema com o sistema auditivo, houve apenas aumento do fluxo sangüíneo na orelha e da temperatura local após a exposição Resultados com Radiofreqüência Estudos Epidemiológicos com Crianças Poucos estudos para avaliar os efeitos em crianças. Deve haver mais esforços por causa da maior exposição Discussões sobre as diferenças da absorção de radiação por adultos e crianças Muitas razões para se preocupar com as crianças: Sistema nervoso em desenvolvimento; Cérebro com mais água apresenta maior condutividade; Tamanho menor da cabeça; Maior tempo de vida com exposição aos agentes, etc. Resultados com Radiofreqüência Estudos Epidemiológicos com Adultos Na Dinamarca, assinantes de telefonia móvel entre 1982 1995 foram analisados: nenhuma associação com câncer O projeto Interphone, da IARC, não encontrou problemas em usuários dos celulares. Já um grupo sueco relatou grande aumento no surgimento de gliomas O projeto e o grupo ainda concluíram haver o aumento dos riscos de surgirem neuromas acústicos (benignos) Portadores de dispositivos médicos devem ter cuidado: pode haver interferência dos campos eletromagnéticos Resultados com Radiofreqüência Sintomas Muitos relatos sobre hipersensibilidade, principalmente com telefones celulares, estações-base de telefonia móvel e redes de transmissão sem fio, as formas mais comuns de exposição Hipersensibilidade Eletromagnética Este assunto não poderia ficar de fora: há milhares de pessoas que afirmam ser hipersensíveis A maioria dos casos estão na Suécia, mas há relatos em outros países europeus, bem como nos EUA, na Austrália e no Japão Hipersensibilidade Eletromagnética Informações Gerais Às vezes denominada sensibilidade elétrica, eletrossensibilidade ou EHS (de Electromagnetic Hypersensitivity) Os sintomas variam e são quase individuais Estocolmo, a capital da Suécia, reconhece hipersensíveis como doentes que precisam de tratamento Especialistas e a OMS afirmam não haver relação direta com os campos eletromagnéticos Entre diversos tratamentos, o melhor até aqui é evitar o contato com os campos Hipersensibilidade Eletromagnética Sintomas Sintomas relatados por hipersensíveis. Fonte: [7] Hipersensibilidade Eletromagnética Causas Causas dos sintomas, segundo os hipersensíveis. Fonte: [7] Conclusão Não são possíveis conclusões definitivas (menos ainda sobre a radiação de campos estáticos e IF) Os campos ELF aparentemente não oferecem risco à saúde; quanto aos RF, não há garantia de segurança a longo prazo A hipersensibilidade pode ser um alerta Com base nos resultados avaliados, atualmente podem-se considerar seguras a transmissão de dados sem fio e o uso de telefones celulares Dúvidas? (Alguma dúvida que não seja do professor?) Obrigado pela atenção! Referências [1] National Institute of Environmental Health Sciences, National Institutes of Health. EMF – Electric and Magnetic Fields Associated with the Use of Electric Power. Disponível em: http://www.niehs.nih.gov/health/docs/emf-02.pdf [2] Nussenzveig, HM. Curso de Física Básica, 2. 4 ed. São Paulo: Edgard Blücher, 2004. [3] Scientific Committee on Emerging and Newly Identified Health Risks (SCENIHR). Possible effects of Electromagnetic Fields (EMF) on Human Health. Disponível em: http://ec.europa.eu/health/ph_risk/committees/04_scenihr/docs/scenihr_o_007.pdf [4] ScienceDaily. Innovative Composite Opens Terahertz Frequencies To Many Applications. Disponível em: http://www.sciencedaily.com/releases/2008/04/080415185016.htm [5] United States Environmental Protection Agency. Ionizing & Non-Ionizing Radiation. Disponível em: http://www.epa.gov/rpdweb00/understand/ionize_nonionize.html [6] BBC News. Magnetic field 'aids coma victim'. Disponível em: http://news.bbc.co.uk/2/hi/health/7669056.stm [7] Granlund-Lind R, Lind J. Svart på vitt. Röster och vittnesmål om elöverkänslighet. Mimers brunn kunskapsförlaget 2002. Versão em inglês disponível em: http://www.feb.se/feb/blackonwhite-complete-book.pdf OBS: Os direitos autorais sobre os personagens da série “Family Guy”, cujas imagens foram utilizadas nesta apresentação, pertencem à Twentieth Century Fox Film Corporation.