W ostatnich kilkudziesięciu latach zastosowanie pól elektromagnetycznych w różnych dziedzinach życia ludzkiego stało się bardzo powszechne. Okazuje się jednak, że wpływ tych pól na organizm człowieka nie jest obojętny. Pojawił się wiec problem ochrony ludzi przed szkodliwymi skutkami działania pól elektromagnetycznych.

Najpierw jednak należy zapoznać się z mechanizmami działania pól na komórki i tkanki ludzkiego ciała. Wiążą się one z własnościami elektrycznymi i magnetycznymi tych układów.

Własności elektryczne danej substancji związane są z jej przewodnością właściwą oraz przenikalnością elektryczną. Są to wielkości charakteryzujące daną substancje. Ich wartość zależy zarówno od częstotliwości pola elektrycznego jak również od temperatury.

Ponadto przewodność właściwa zwana inaczej konduktywnością jest zależna od rodzaju i gęstości swobodnych ładunków a także od tego jakie są warunki ich ruchu gdy znajda się pod wpływem zewnętrznego pola elektrycznego.

Przenikalność elektryczna natomiast związana jest nie z ładunkami swobodnymi ale z elektronami związanymi w atomach i cząsteczkach. Jest uzależniona od ich przestrzennego rozkładu a także od tego na ile mogą się one wzajemnie przesuwać gdy znajdą się w obrębie pola elektrycznego.

Jeśli będziemy rozpatrywać ośrodek gazowy to należy zauważyć, że odległości pomiędzy cząsteczkami bądź atomami w takim ośrodku są dosyć duże. Zatem oddziaływania międzycząsteczkowe praktycznie nie występują. Nie dochodzi zatem do jonizacji i molekuły pozostają elektrycznie obojętne. Na skutek tego w ośrodku nie ma swobodnych ładunków odpowiedzialnych za przewodność właściwą. Konsekwencją tego faktu jest duża oporność ośrodków gazowych. Dopiero gdy na ośrodek gazowy zadziała czynnik jonizujący , którym może być zarówno wysoka temperatura jak i promieniowanie jonizujące wówczas dochodzi do aktów jonizacji i w ośrodku pojawiają się swobodne ładunki. W konsekwencji opór elektryczny takiego ośrodka znacznie maleje.

Również przenikalność elektryczna ośrodków gazowych ma bardzo małą wartość. Jest ona niewiele większa od przenikalności elektrycznej próżni.

Znacznie większe oddziaływania międzycząsteczkowe obserwowane są w ośrodkach ciekłych. Niemniej jednak oddziaływania te nie wpływają w znaczący sposób na zmniejszenie energii wiązania ładunków w atomach i cząsteczkach. Dlatego ciecze jednorodne mają małą wartość przewodności właściwej i zaliczane są do raczej do izolatorów elektryczności.

Jednak są pewne wyjątki od tej reguły. Taki wyjątek stanowi woda, która w niewielkim stopniu ulega dysocjacji na jony. Przypomnijmy, że iloczyn jonowy wody ma wartość . Tak wiec stężenie poszczególnych jonów ma wartość . Dzięki obecności jonów woda może w pewnym stopniu przewodzić prąd elektryczny. Są także substancje zwane elektrolitami, które w roztworach wodnych rozpadają się na jony. Takie roztwory są bardzo dobrymi przewodnikami elektryczności.

W ciałach stałych oddziaływania między atomami mają dużą wartość. Oddziaływania te decydują o zachowaniu się elektronów walencyjnych . I tak można wyróżnić substancje, w których elektrony walencyjne są silnie związane w atomach i ciała te są izolatorami elektryczności. Ich przeciwieństwem są przewodniki elektryczności czyli np. metale. W ciałach tych występują swobodne nośniki ładunku czyli swobodne elektrony. Istnieją jeszcze półprzewodniki czyli takie ciała, w których nie występują elektrony swobodne. Elektrony walencyjne jednak są jednak na tyle słabo związane, że łatwo można je oderwać od atomów. Stają się wówczas nośnikami ładunku.

Dla ciał stałych a głównie krystalicznych wprowadza się pojęcie pasma energetycznego. Do powstania takich pasm dochodzi podczas łączenia się atomów w sieć krystaliczną, w wyniku nakładania się poziomów energetycznych pochodzących od różnych atomów. W pierwszej kolejności dochodzi do nakładania się atomowych poziomów walencyjnych a później poziomów zlokalizowanych bliżej jądra atomowego.

W skład każdego pasma w sieci krystalicznej wchodzą położone blisko siebie poziomy energetyczne. Ich ilość jest uzależniona od liczby atomów wchodzących w skład sieci krystalicznej.

Na własności elektryczne sieci krystalicznej mają wpływ jedynie dwa pasma o największej energii. Niższe pasmo powstało w wyniku nałożenia się poziomów walencyjnych atomów sieci krystalicznej a wyższe pasmo jest rezultatem nałożenia się poziomów wzbudzonych.

W pewnych typach ciał , a konkretnie chodzi o ciała nie będące metalami, pasma te nie stykają się. Pomiędzy nimi istnieje przerwa zwana pasmem albo strefą wzbronioną. Tak więc elektrony nie mogą przebywać swobodnie w tej strefie. Znajdują się tram tylko podczas przeskoku z jednego pasma dozwolonego na drugie.

Po nałożeniu się poziomów atomowych całkowicie obsadzonych elektronami tworzy się pasmo również całkowicie obsadzone. Jest to tzw. pasmo podstawowe. W paśmie tym nie ma luk elektronowych i w takiej sytuacji nic się w nim nie dzieje pod wpływem przyłożenia zewnętrznego pola elektrycznego.

W wyniku nałożenia się wyższych poziomów atomowych , które mogą być częściowo zapełnione lub też całkowicie puste tworzy się tzw. pasmo przewodnictwa. W tym paśmie pod wpływem przyłożonego pola elektrycznego obserwuje się uporządkowany ruch elektronów w sieci krystalicznej. Warunkiem przewodzenia prądu przez kryształ jest właśnie obecność elektronów w paśmie przewodnictwa. Elektrony te nie przynależą do żadnego z atomów. Jeśli elektronów w paśmie przewodnictwa nie ma wówczas można spowodować ich przeskok do pasma przewodnictwa z pasma podstawowego dostarczając energię, której wartość jest równa co najmniej szerokości przerwy energetycznej.

W zależności od tego jaką "szerokość" energetyczną ma strefa wzbroniona w ciele stałym można je podzielić na:

- przewodniki - szerokość strefy wzbronionej jest równa zero, czyli obie strefy stykają się

- półprzewodniki - szerokość strefy wzbronionej nie przekracza 2 eV

- izolatory (dielektryki) - szerokość strefy wzbronionej jest większa od 2 eV.

Własności magnetyczne materii

Dla każdego elektronu wielkością charakterystyczną jest moment pędu zwany spinem. Wektor momentu pędu może przyjmować tylko dwie orientacje względem zewnętrznego pola magnetycznego. Z momentem pędu związana jest kolejna wielkość , a mianowicie spinowy moment magnetyczny.

Ponieważ elektrony poruszają się na powłokach elektronowych zatem charakteryzuje je jeszcze jedna wielkość. Jest to orbitalny moment magnetyczny.

Ze względu na to, że momenty magnetyczne składników jądra są trzy rzędy wielkości mniejsze od momentów magnetycznych elektronów dlatego pomija się efekty z nimi związane przy obliczaniu całkowitego momentu pędu i momentu magnetycznego atomu. Sumuje się jedynie wektorowo momenty pędów i momenty magnetyczne wszystkich elektronów w danym atomie.

Obliczenia wskazują na to, że wypadkowe momenty pędów i momenty magnetyczne elektronów powłok całkowicie zapełnionych są równe zero. Dlatego też w rzeczywistości przy obliczaniu wyżej wymienionych wielkości dotyczących całych atomów bierze się pod uwagę jedynie elektrony z pasm niezapełnionych.

Pod względem własności magnetycznych , a konkretnie wartości przenikalności magnetycznej wszystkie ciała można podzielić na trzy grupy. Są to:

- diamagnetyki - wartość przenikalności magnetycznej jest mniejsza od 1

- paramagnetyki - wartość przenikalności magnetycznej jest większa od 1

- ferromagnetyki - wartość przenikalności magnetycznej jest dużo większa od 1

W przypadku diamagnetyków wypadkowe momenty magnetyczne atomów lub molekuł maja wartość zero. Jednak jeśli takie ciała zostaną umieszczone w zewnętrznym polu magnetycznym wówczas zachodzi zjawisko magnesowania się tych ciał. Wektor namagnesowania ma zwrot przeciwny niż wektor natężenia przyłożonego pola magnetycznego.

Takie własności wykazują gazy szlachetne, a także niektóre metale takie jak np. złoto czy cynk, a także część niemetali i związków organicznych.

W przypadku paramagnetyków wypadkowe momenty magnetyczne atomów lub molekuł są różne od zera. Jednak jeśli nie ma zewnętrznego pola magnetycznego wektory te układają się chaotycznie i w konsekwencji dochodzi do ich kompensacji. Natomiast pod wpływem przyłożonego pola magnetycznego następuje uporządkowanie momentów magnetycznych i w konsekwencji dochodzi do namagnesowania ciała paramagnetycznego. Paramagnetykami są np. tlen, glin czy powietrze.

Ferromagnetyki mają pewne charakterystyczne struktury zwane domenami. Są to obszary w obrębie substancji ferromagnetycznej w których pojawia się silne pole magnetyczne o charakterze lokalnym. Pojawia się ono na skutek samorzutnego uporządkowania momentów magnetycznych atomów w obszarze domeny.

Pola takich domen kompensują się . Natomiast jeśli ferromagnetyk znajdzie się pod działaniem zewnętrznego pola magnetycznego wówczas dochodzi do ich silnego namagnesowania. Takie własności mają np. żelazo, kobalt i nikiel .

Analizując zachowanie się cząsteczek organicznych widać, że maja one własności diamagnetyczne. Tak więc momenty pędu elektronów na każdej z powłok elektronowych są skompensowane. Jednak w pewnych sytuacjach np. w wyniku zadziałania czynnika zewnętrznego dochodzi do powstawania tzw. wolnych rodników.

Wolne rodniki są to atomy , cząsteczki lub jej fragmenty , naładowane lub elektrycznie obojętne, które posiadają niesmarowane elektrony. Może ich być kilka lub tylko jeden.

Dzięki wolnym rodnikom przejawiają się elektronowe własności paramagnetyczne.

Wolne rodniki ciągle powstają w organizmach żywych zarówno w wyniku normalnych procesów jak i w stanach patologicznych.

Jeśli cząstka naładowana znajdzie się w obszarze zewnętrznego stałego pola magnetycznego wówczas wektor momentu magnetycznego tej cząstki wykonuje ruch precesyjny wokół wektora indukcji magnetycznej. Precesja jest możliwa tylko wtedy jeśli rzut wektora momentu pędu na kierunek wektora indukcji magnetycznej będzie przybierał określone wartości. Zachodzi zatem kwantyzacja momentu pędu. Każdemu położeniu wektora momentu pędu odpowiada inna wartość energii. Zatem energia też jest wielkością kwantowaną.

I teraz do rezonansowego pochłaniania energii może dojść tylko wówczas jeśli energia kwantu promieniowania elektromagnetycznego  będzie równa:

Gdzie , a B to wartość indukcji magnetycznej, - stała

Jest to tzw. pierwszy warunek rezonansowy. Drugi warunek rezonansowy mówi, ze aby doszło do rezonansowego pochłaniania energii to kierunek składowej magnetycznej fali elektromagnetycznej , która pada na daną próbkę musi być prostopadły do stałego pola magnetycznego.

Wpływ pola elektromagnetycznego o różnej częstotliwości w ostatnich kilkudziesięciu latach zaczyna nabierać coraz większego znaczenia. Jest to związane z dużym tempem rozwoju dwóch dziedzin : elektroenergetyki oraz radiokomunikacji. Głównie właśnie te dwa sektory powodują, że pole elektromagnetyczne o różnym natężeniu jest obecne w naszym życiu. W związku z tym pojawia się pytanie w jakim stopniu energia tego pola jest absorbowana przez tkanki ludzkiego organizmu i jakie skutki przynosi jej oddziaływanie na struktury biologiczne. Problem jest o tyle skomplikowany, że objawy wpływu pola elektromagnetycznego na człowieka nie są specyficzne. Mogą wynikać równie dobrze z działania jakiegoś innego czynnika. Do takich niespecyficznych objawów należą np. bóle i zawroty głowy, kłopoty z pamięcią, utrudniona koncentracja, dolegliwości ze strony serca. Ostatnio pojawiła się hipoteza, że pole elektromagnetyczne jest jednym z czynników wywołujących procesy nowotworzenia w tkankach ludzkiego organizmu.

To w jaki sposób dany organizm reaguje na promieniowanie elektromagnetyczne zależy od tego jaka ilość promieniowania została pochłonięta oraz od rodzaju ekspozycji czyli czy była to ekspozycja ciągła czy też frakcjonowana. Reakcja uzależniona jest także od częstotliwości działającego promieniowania.

Z każdym bowiem zakresem częstotliwości związana jest inna wartość głębokości wnikania do tkanek oraz inny współczynnik absorpcji właściwej. Obie te wielkości zależą także od rodzaju tkanek.

Przez współczynnik absorpcji właściwej (SAR) rozumie się ilość energii jaka jest pochłaniana przez jednostkę masy ciała w określonej jednostce czasu. Wielkość ta zwana jest także tempem swoistego pochłaniania. Jeśli na tkankę działają stałe pola sinusoidalne to SAR jest wprost proporcjonalne do przewodności elektrycznej tkanki i kwadratu natężenia pola elektrycznego a odwrotnie proporcjonalne do gęstości masy. Dla innych pól ta zależność jest dużo bardziej skomplikowana. Istotny jest fakt, ze ten współczynnik absorpcji właściwej zależy od natężenia wewnętrznego pola elektrycznego.

Współczynnik absorpcji właściwej jest miarą pochłaniania energii. Energia ta może ale nie musi zostać w całości zamieniona na ciepło.

Uśrednione dla całego ciała wartość współczynnika absorpcji oraz jego rozmieszczenie naukowcy szacowali na rozmaitych modelach oraz na zwierzętach w różnych warunkach narażenia na promieniowanie.

Po analizie rozkładu SAR oraz danych dostarczonych przez modele naukowcy doszli do wniosku, że w żadnym razie nie można na podstawie SAR ekstrapolować skutków działania promieniowania z jednego układu biologicznego do drugiego . Nie można także ekstrapolować skutków , które zostały spowodowane przez pole o jednej częstotliwości na pole o innej częstotliwości.

W dalszych rozważaniach zostaną przedstawione skutki działania pól elektromagnetycznych na organizm człowieka niejako w ujęciu makroskopowym. Jednak to co do tej pory do końca nie zostało wyjaśnione to molekularne pochłanianie energii elektromagnetycznej i możliwe skutki tego procesu. Jest to bardzo trudne ze względu na skomplikowaną budowę układów biologicznych. Do dnia dzisiejszego przypuszcza się np. że na skutek wzrostu temperatury po zaabsorbowaniu energii elektromagnetycznej może dojść do przejść fazowych w strukturach błonowych i kompleksach białkowych. Może do doprowadzić do całkowitej zmiany ich własności. Zmiana taka może być bardzo groźna dla komórek. Ponadto pod wpływem pola elektromagnetycznego może dochodzić do przemieszczania się lub skręcania struktur w obrębie tak ważnych organelli komórkowych jak mitochondria czy rybosomy. Może to doprowadzić do zaburzeń czynnościowych tych elementów komórki.

Absorpcja promieniowania elektromagnetycznego może wpływać np. na tunelowani protonowe i poprzez to powodować izomeryzację zasad w DNA.

Widać więc, że pochłanianie energii elektromagnetycznej może doprowadzając do licznych zaburzeń struktury i funkcji układów biologicznych.

Jak wiadomo pole elektromagnetyczne składa się z dwóch składowych. Jedna z nich to składowa elektryczna a druga to składowa magnetyczna. Jeżeli mamy do czynienia z polami stałymi lub wolnozmiennymi to wpływ pola elektrycznego na tkanki może się objawiać poprzez zjawiska polaryzacji elektrycznej. Ładunki elektryczne mogą pojawiać się zarówno na powierzchni organizmu jak i przepływać przez organizm w postaci prądu elektrycznego. Ze względu jednak na dużą przewodność elektryczną właściwa tkanek ludzkiego organizmu w stosunku do powietrza wpływ wewnętrznych prądów elektrycznych można zaniedbywać w ogólnych rozważaniach.

Jeśli zaś chodzi o składową magnetyczną to tutaj sytuacja jest dużo poważniejsza. Dla pól stałych i wolnozmiennych dla większych wartości indukcji pola magnetyczne mogą wpływać na ładunki elektryczne w ruchu, na błony komórkowe oraz na sieci neuronalne. Dochodzi również po porządkowania dipoli magnetycznych znajdujących się pod wpływem takiego pola.

Jeżeli organizm poddany jest działaniu pola magnetycznego zmiennego to w tkankach może dochodzić do generowania prądów wirowych. Jest to o tyle groźne zjawisko , że pod wpływem tych prądów kanały jonowe obecne w błonach komórkowych mogą się w niekontrolowany sposób otwierać i zamykać.

W związku ze zwiększającym się narażeniem człowieka na pole elektromagnetyczne zostały przeprowadzone badania dotyczące wpływu tegoż pola na powstawanie różnego typu nowotworów. Brano pod uwagę głównie pole o częstotliwości z przedziału 50 - 60 Hz. Wprawdzie na podstawie otrzymanych wyników nie można było ostatecznie rozstrzygnąć tej kwestii ale można było stwierdzić, że ryzyko wystąpienia choroby nowotworowej wzrasta u ludzi, których miejsce zamieszkania zlokalizowane jest w pobliżu sieci energetycznych. Są oni wiec stale narażeni na działanie pola elektromagnetycznego o wyżej wymienionej częstotliwości.

Dla wpływu pół elektromagnetycznych o wysokiej częstości na organizm człowieka najbardziej charakterystyczne jest generowanie wydzielania energii w postaci ciepła. Może się ono wydzielać w tkankach zarówno ze względu na straty przewodzenia (promieniowanie radiowe) jak i straty dielektryczne (promieniowanie mikrofalowe).

Dzięki najnowszym metodom pomiarowym możliwe stało się dokładne oznaczanie ilości pochłoniętego promieniowania w ciele ludzkim i zwierzęcym.

Całkowita moc pochłonięta w tkankach oraz rozkład przestrzenny tej mocy są uzależnione od kilku czynników. O ilości pochłoniętego promieniowania w danym zakresie częstotliwości decydują chociażby takie czynniki jak ułożenie ciała w stosunku do kierunku natężenia pola , własności elektryczne tkanki , polaryzacja pola oraz obecność w otoczeniu innych przedmiotów lub organizmów.

Pod wpływem pochłoniętej energii następuje wzrost temperatury ciała. Wartość tego wzrostu uzależniona jest nie tylko od tego jaka ilość energii została pochłonięta ale także od procesów termoregulacyjnych zachodzących w organizmach.

Jeżeli sytuacja dotyczy organizmu stałocieplnego wówczas cały nadmiar powstającej energii jest równy ciepłu przekazywanemu do otoczenia na drodze przewodzenia, konwekcji, oddychania czy promieniowania. Tak więc jeśli rośnie temperatura rośnie także ilość produkowanego w organizmie ciepła. Jest to równoznaczne ze wzrostem ilości ciepła oddawanego. Dla każdego gatunku istnieje właściwa mu temperatura krytyczna poniżej której własności termoregulacyjne organizmu są zachowane. Jeśli wartość temperatury krytycznej zostanie przekroczona wówczas nie dochodzi do kompensacji produkowanego ciepła przez ciepło wydzielane. Takiemu organizmowi grozi wtedy porażenie termiczne.

Wartości letalne natężenia pól elektromagnetycznych zależą od częstotliwości promieniowania oraz od czasu ekspozycji na to promieniowanie. Jak się okazuje ma także znaczenie sposób frakcjonowania. I tak np. podczas eksperymentów na zwierzętach stwierdzono, że jeśli są one poddawane działaniu promieniowania mikrofalowego o wysokim natężeniu ale w dawkach podzielonych dochodzi do przystosowania się organizmu do takiego promieniowania. Zjawisko to nosi nazwę efektu adaptacji. Natomiast w przypadku takiego samego schematu ale z wykorzystaniem promieniowania o niskim natężeniu dochodziło do zwiększenia wrażliwości na to promieniowanie.

Okazuje się jednak, że wpływ pól wysokich częstotliwości na organizm ludzki może być wykorzystywany w celach leczniczych. Pod wpływem przepływu prądu wysokiej częstotliwości przez tkanki dochodzi do lokalnego wzrostu temperatury. Właśnie ten efekt jest wykorzystywany w metodzie terapeutycznej zwanej diatermią. Metoda ta jest stosowana z powodzeniem w takich schorzeniach jak przewlekłe stany zapalne mięśni , nerwów i tkanki łącznej. Specjalnie skonstruowane aparaty diatermiczne emitują promieniowanie z zakresu mikrofalowego i krótkofalowego. Promieniowanie to wytwarzane jest przez lampowe generatory drgań niegasnących. Dzięki zabiegowi diatermii można uzyskać takie pozytywne zmiany w tkankach jak rozszerzenie naczyń krwionośnych, obniżenie napięcia mięśniowego, obniżenie pobudliwości nerwowo - mięśniowej. Diatermia ma także działanie przeciwbólowe.

Należy jednak pamiętać, że do stosowania diatermii istnieje szereg przeciwwskazań i tylko specjalista może skierować na tego typu zabieg. Ponieważ w przypadku diatermii stosowane są pola elektromagnetyczne dlatego należy brać pod uwagę ich szkodliwy wpływ. Muszą zatem być stosowane specjalnie opracowane zasady ochrony przed tym promieniowaniem.

Wpływ mikrofal i fal radiowych na zdrowie człowieka

Obecnie nie ma zbyt wielu wyników badań dotyczących działania mikrofal na organizm ludzki. Jedyne w zasadzie informacje pochodzą z badań stanu zdrowia ludzi, którzy z mikrofalami mają do czynienia w czasie pracy. Wbrew pozorom trudno jest jednoznacznie powiązać występujące objawy zdrowotne z narażeniem akurat na dany czynnik środowiskowy. Należy dysponować danymi pochodzącymi od licznej grupy osób , żeby można było opracować dane statystyczne. Z powodu braku sprzętu pomiarowego w postaci indywidualnych dozymetrów trudno jest oceniać narażenie konkretnego pracownika zwłaszcza gdy w czasie pracy zmienia często miejsce i jest narażony zarówno na pola stałe jak i zmienne. Zanim zostały ustalone jakiekolwiek normy dotyczące narażenia zawodowego zaobserwowano zaburzenia ze strony układu nerwowego zarówno ośrodkowego jak i autonomicznego. I znowu pojawiła się wątpliwość czy to rzeczywiście wpływ promieniowania, albo czy tylko promieniowania. Są to bowiem objawy wpływu licznych czynników na organizm ludzki. U pracowników narażonych na promieniowanie mikrofalowe stwierdzono także zaburzenia ze strony układu krążenia.

Również fale radiowe powodują zmiany czynnościowe układu sercowo - naczyniowego. Objawia się to hipotonią, bradykardią , zmniejszeniem tempa przewodzenia przedsionkowego i komorowego i spłaszczeniem zapisu EKG. Stwierdza się również występowanie nadciśnienia, u osób , które zawodowo mają do czynienia z promieniowaniem o częstościach radiowych.

Podejrzewa się również , że działanie promieniowania radiowego może mieć następstwa genetyczne i wpływać na reprodukcję. Niektórzy z badaczy przypisują temu promieniowaniu powodowanie zmniejszonej spermatogenezy, zaburzenia cyklu menstruacyjnego oraz zaburzenia laktacji.

Nauka dysponuje wynikami licznych doświadczeń dotyczących oddziaływania mikrofal i promieniowania radiowego na zwierzęta.

Jak wcześniej zostało powiedziane absorpcja promieniowania z badanego zakresu może powodować wzrost temperatury. I jeśli układ termoregulacyjny organizmu przestaje sobie z tym wzrostem razić wówczas prowadzi to do przegrzania czyli hipertermii. Na skutek tego procesu dochodzi do oparzeń, martwicy , wylewów krwi a nawet i do śmierci. Śmierć zwierząt doświadczalnych poddanych działaniu promieniowania mikrofalowego była uzależniona od ilości zaabsorbowanej energii ale także od stanu organizmu i od środowiska. Różne gatunki zwierząt wykazywały różne etapy hipertermii. Niektóre przechodziły przez etap równowagi termicznej.

Na reakcję termiczną organizmu wpływało także środowisko. I tak np. jeśli zwierzę przebywało w środowisku, gdzie temperatura była wyższa od normalnej wówczas układ termoregulacyjny w ogóle nie radził sobie ze wzrostem temperatury ciała pod wpływem promieniowania mikrofalowego. Inaczej wyglądała sytuacja gdy temperatura otoczenia była dużo niższa, w granicach 11 stopni C.

Podsumowując tę fazę badań można zatem powiedzieć, że zarówno podwyższona temperatura jak i wilgotność w otoczeniu powodują znaczne nasilenie stresu termicznego. Ciekawe jest również, że pod wpływem wzmożonego ruchu powietrza następuje obniżenie tego stresu.

Następnie badano wpływ pól na rozmaite narządy i układy w organizmie. Pierwsze badania były poświecone wpływowi mikrofal na narząd wzroku królików. Wybrano takie zwierzęta ponieważ ich oczy mają budowę zbliżoną do oczu człowieka. Stwierdzono, że trwałą zmianą powstałą pod wpływem tego promieniowania jest zaćma, a jej umiejscowienie zależy od warunków narażenia na promieniowanie.

Generalnie stwierdzono, że do zmętnienia soczewki dochodzi pod wpływem promieniowania o częstotliwości powyżej 500 MHz i jeśli gęstość mocy promieniowania przekracza 150 mW/cm. Jednak nie można wykluczyć , że do zmian takich nie dochodzi dla mikrofal o mniejszej częstotliwości.

Dalsze badania obejmowały skutki nerwowo - hormonalne. I tak okazało się, że mikrofale mogą powodować zmiany wewnątrzwydzielnicze. Mogą one wynikać zarówno z pobudzenia układu podwzgórze - przysadka mózgowa jak i bezpośrednio gruczołów wydzielania wewnętrznego albo nawet konkretnych narządów.

Reakcje te zależą od częstotliwości promieniowania mikrofalowego a także od gęstości mocy mikrofal i oczywiście czasu narażenia.

Ponieważ na świecie zaczęły pojawiać się hipotezy, że pola mikrofalowe maja wpływ na ośrodkowy układ nerwowy i zachowanie człowieka dlatego też zaczęto bliżej przyglądać się temu problemowi.

Mimo licznych eksperymentów na zwierzętach nie udało się jednak jednoznacznie ocenić zmian w zachowaniu pod wpływem mikrofal.

W dalszej kolejności zajęto się wpływem promieniowania mikrofalowego na układ krwiotwórczy i odpornościowy. Udało się ustalić, że zmiana w ilość erytrocytów i leukocytów krwi jest uzależniona od dawki tego promieniowania. Jest to związane z różnym obciążeniem termicznym organizmu przy różnych dawkach.

Ponadto stwierdzono, że stopień pobudzenia limfocytów zależy od warunków narażenia. Jest on np. dużo większy w przypadku fali impulsowej niż promieniowania ciągłego o ile w drugim przypadku do takiego pobudzenia dojdzie.

Biorąc pod uwagę wpływ promieniowania elektromagnetycznego na organizm należy rozpatrywać nie tylko zagrożenia pierwotne ale także i wtórne. Wtórne zagrożenie wynika z możliwości przekazywania pól elektromagnetycznych przez różne instalacje wykonane z metalu. Źródłem dużej ilości promieniowania elektromagnetycznego są nadajniki w stacjach nadawczych radiowych i telewizyjnych. I właśnie to promieniowanie najczęściej przekazywane są metalowym instalacjom. Problem wtórnego zagrożenia promieniowaniem jest bardzo trudny do rozwiązania. Wymaga bowiem zastosowania skomplikowanych obliczeń w odniesieniu do wszystkich możliwych instalacji metalowych mogących przejmować energię pola elektromagnetycznego.

Ochrona przed promieniowaniem elektromagnetycznym wprowadza rozróżnienie pola na kilka zakresów. I tak wyróżnia się:

- pola elektromagnetyczne stałe

- pola elektromagnetyczne o częstotliwości 50 Hz

- pola elektromagnetyczne o częstotliwości od 0.01 do 0.1 MHz

- pola elektromagnetyczne o częstotliwości od 0.1 do 10 MHz

- pola elektromagnetyczne o częstotliwości od 10 do 300 MHz

- pola elektromagnetyczne o częstotliwości od 300 do 300 tysięcy MHz

Ponadto obszar występowania pól elektromagnetycznych można podzielić na cztery strefy. Istnieje wiec:

- strefa bezpieczna - ludzie mogą przebywać w tym obszarze bez ograniczeń

- strefa pośrednia - dotyczy promieniowania o częstotliwości powyżej 100 kHz, w tym obszarze mogą przebywać pracownicy , ale tylko w ciągu trwania jednej zmiany

- strefa zagrożenia - ma wyznaczony dopuszczalny czas przebywania

- strefa niebezpieczna - w tym obszarze w ogóle nie może znaleźć się człowiek

Warto zapoznać się z dopuszczalnymi wartościami natężenia pola elektromagnetycznego dla strefy bezpiecznej. Normy rozróżniają oczywiście wcześniej wyszczególnione rodzaje pól elektromagnetycznych.

I tak np. dla pola stałego wartość składowej elektrycznej nie może przekroczyć 16 kV/m, a składowej magnetycznej 8kA/m. Dla pola elektromagnetycznego o częstotliwości 50 kHz wartości te wynoszą odpowiednio 10 kV/m i 80 A/m. Podawana w normach jednostka A/m odpowiada 1.25 w powietrzu.

Wcześniej zostało wspomniane, że pierwsze badania epidemiologiczne dotyczące wpływu pól elektromagnetycznych o częstotliwości 50 - 60 kHz na organizm ludzki wskazują, że może to być czynnik zwiększający ryzyko zachorowania na nowotwory. Dlatego też pojawił się pomysł żeby znacznie ograniczyć wartości graniczne indukcji magnetycznej. Wiele krajów już wprowadza w życie to ograniczenie.

Niekorzystny wpływ promieniowania elektromagnetycznego na organizm ludzki może być znacznie ograniczony dzięki zastosowaniu odpowiednich metod ochrony. Istnieją dwie grupy metod ochrony. Można je podzielić na czynne i bierne. Metody ochrony czynnej obejmują użycie wszelkich środków natury technicznej , które powodują zmniejszenie promieniowania w strefie zagrożenia. Zalicza się więc tutaj ekranowanie urządzeń dzięki zastosowaniu blach , siatek z drutu lub też specjalnych anten.

Do metod ochrony czynnej zalicza się także konieczność nakładania odzieży ochronnej przez pracowników mających do czynienia z polami elektromagnetycznymi. W dzisiejszych czasach podczas projektowania urządzeń znaczną uwagę poświęca się temu aby zasady konstrukcji były właściwe z punktu widzenia ochrony przed promieniowaniem.

Metody ochrony biernej natomiast polegają między innymi na właściwej organizacji pracy ze źródłami pola elektromagnetycznego, w tym ograniczanie czasu pracy , monitorowanie stanu zdrowia pracowników narażonych na promieniowanie. Ważną rolę odgrywa także stopniowo zwiększająca się automatyzacja obsługi urządzeń będących źródłami pola elektromagnetycznego.