6-5. Pole elektromagnetyczne

Oddziaływanie zmiennego w czasie pola-E indukuje w organizmie pole-E powodujące przepływanie w nim ładunków elektrycznych (prądu elektrycznego) i polaryzację ładunków (formowanie dipoli elektrycznych lub zmianę orientacji dipoli elektrycznych już istniejących w organizmie), a także związane z nimi:

• zjawiska termiczne, które mogą spowodować uszkodzenia termiczne w organizmie
• indukowane pole-E, które może spowodować elektrostymulację w narządach zmysłów, układzie nerwowym i mięśniach [8, 14-16, 18-21].

Zmienne w czasie pole-M również wywołuje w organizmie indukowane pole-E i wirowe prądy elektryczne, które mogą spowodować konsekwencje analogiczne do oddziaływania pola-E.

Oddziaływanie pola-E i pola-M małych częstotliwości nie wywołuje wzrostu temperatury organizmu, a przy narażeniu słabszym niż 200 A/m lub 4 kV/m nie wywołują również reakcji elektrofizjologicznych organizmu. Dopiero pole-EM o częstotliwościach przekraczających 100 kHz może doprowadzić do znaczącego wzrostu temperatury spowodowanego absorpcją energii pola-EM, o rozkładzie przestrzennym zależnym od jego częstotliwości [15, 21].

6-5. slajd 10

Eksperymentalnie ustalono, że jeżeli uśredniona dla całego ciała szybkość pochłaniania właściwego energii (tzw. współczynnik SAR – ang. Specific Absorption Rate) jest mniejsza od 4 W/kg, to wzrost temperatury organizmu wskutek absorpcji energii elektromagnetycznej nie przekracza 1°C. Na tej podstawie oddziaływanie pola-EM w środowisku pracy ograniczane jest do SAR < 0,4 W/kg. Wartości SAR wyznaczane są doświadczalnie w fantomach lub metodami numerycznymi [2, 4, 5, 13, 17].

Do szczegółowej analizy skutków oddziaływania pola-EM w organizmie stosowane są modele o antropomorficznym kształcie i zróżnicowanych parametrach dielektrycznych, odpowiadających właściwościom poszczególnych tkanek. Do analizy takiego modelu niezbędne jest zastosowanie obliczeń numerycznych [2, 4, 17]. Zastosowanie obliczeń do oceny skutków oddziaływania PMF wymaga modelu człowieka (lub jego części) o rozdzielczości przestrzennej nie gorszej od ok. 1 mm. Oceniane są zarówno wartości SAR uśrednione dla całego organizmu lub jego poszczególnych części, jak i lokalne wartości maksymalne (np. w dowolnych 10 g organizmu).

6-5. slajd 11

Przeważnie oddziaływanie pola-EM nie jest odczuwane przez człowieka. W pewnych sytuacjach możliwe jest bezpośrednie odczuwanie silnego pola-EM wskutek elektrostymulacji w narządach zmysłów, wynikającej z oddziaływania indukowanego w organizmie pola-E. Przykładowo:

• w silnym polu-M lub polu-E, o częstotliwości z pasma od kilku do kilkudziesięciu Hz, odczuwane bywają wrażenia wzrokowe, tzw. magnetofosfeny i elektrofosfeny
• w impulsowym PMF odczuwane bywają wrażenia słuchowe, tzw. zjawisko Frey'a
• w silnym PES odczuwane bywa bezpośrednie podrażnienie nerwów czuciowych, np. w skórze ręki, zbliżanej do źródła PES
• w silnym PMS, szczególnie podczas poruszania się w niejednorodnym PMS, odczuwane bywają m.in. wrażenia wzrokowe i zakłócenia zmysłu równowagi.