¿Cuál es la incidencia en la salud humana de las radiofrecuencias de 5G? ALEJANDRA MAR ¿Cuál es la incidencia en la salud humana de las radiofrecuencias de 5G? Teoría de la Precaución y Restricciones básicas. © 2020, Alejandra Mar Derechos exclusivos de edición © Amazon KDP 1era Edición: Agosto 2020 Diseño de cubierta y fotografía: Yeraldine Castejón Hernández © Copyright de arte y fotografía de la cubierta, 2020 Yeraldine Castejón Hernández ISBN 9798674532002 Este libro no podrá ser escaneado ni reproducido total o parcialmente, por cualquier medio o procedimiento comprendidos en la reprografía o tratamiento informático así como la distribución de ejemplares de la misma, mediante alquiler o préstamo público sin el previo permiso por escrito de la autora. Si necesita escanear o fotocopiar un fragmento de esta obra, diríjase a [email protected]. Todos los derechos reservados TABLA DE CONTENIDO Prologo ........................................................................................................... Introducción ............................................................................................... 12 Capitulo 1 ..................................................................................................... 1 1- ¿Que es 5G y que lo diferencia de las tecnologías anteriores? ............... 1 1-1 ¿El camino para llegar al estándar de 5G? .......................................... 4 1-1-1 ¿Que es la UIT, a que se dedica y como está conformada?........... 4 1-2 ¿Quién determina que frecuencias va a utilizar una tecnología de telefonía celular? .................................................................................... 13 1-3 ¿Cuáles son las frecuencias que usa 5G? ........................................... 16 1-4 ¿Qué diferencia a 5G de las redes anteriores? .................................. 18 1-4-1 Reducción del 90% en el uso de la energía.................................. 18 1-4-2 Canales más anchos y red ultradensificada ................................. 20 1-4-3 Transmisión a la mínima potencia .............................................. 20 1-4-4 Red central basada en software ................................................. 21 1-4-5 Mayor seguridad de los datos ..................................................... 21 1-4-6 Disponibilidad eficiente de recursos para todo tipo de servicios . 21 1-5 Resumen ........................................................................................... 22 Capítulo 2 ................................................................................................... 23 2- ¿En que parte del espectro electromagnético se encuentran las frecuencias de la telefonía celular? ............................................................. 23 2-1 ¿Qué posición en el espectro ocupan las frecuencias de uso de la telefonía celular? .................................................................................... 25 2-2 ¿Pueden las energías de una onda electromagnética NIR hacer daño a una celula de cualquier tejido desde el punto de vista de la biología molecular? .............................................................................................. 29 2-3 ¿Cuales son las energías que entregan las ondas electromagnéticas que utiliza la telefonía celular? ................................................................ 31 2-3-1 ¿Cuánta energía se requiere para romper enlaces biológicos, por ejemplo, enlaces del ADN? .................................................................. 32 2-3-2 ¿Que le hace la radiación electromagnética a la materia?........... 34 2-3-3 Un poco más sobre las Microondas ............................................ 37 2-3-4 ¿Cuanto importa la potencia de una radiación de microondas en la telefonía celular? ................................................................................ 43 2-3-4 ¿Qué es el área protegida? ......................................................... 44 2-4 Resumen ........................................................................................... 45 Capitulo 3 ................................................................................................... 47 3- Entre la episteme y la doxa: el Método Científico ................................ 47 3-1 Teoría del conocimiento .................................................................... 47 3-2 El razonamiento del método científico: hipotético deductivo ............ 51 3-3 La investigación científica .................................................................. 53 3-3-1 Diseño de la investigación científica ........................................... 54 3-3-2 Operacionalizar las variables ...................................................... 59 3-4 Ejemplo de una Argumentación sobre 5G, ¿Qué predice la ciencia Actual?.................................................................................................... 65 3-4-1 Argumentación .......................................................................... 65 3-5 Resumen ........................................................................................... 67 Capítulo 4 ................................................................................................... 69 4- Análisis del riesgo: investigación de laboratorio e interpretaciones de estudios epidemiológicos. ........................................................................... 69 4.1 Introducción ...................................................................................... 69 4.1 Experimentos de voluntariado humano ............................................. 72 4.2 Experimentos de todo el organismo .................................................. 75 4.3 Estudios sobre células aisladas, órganos u orgánulos subcelulares ..... 76 4.4 Fuentes de artefactos e importancia de replicación independiente y control de calidad ................................................................................... 79 4.5 Diferencia entre "efectos" y "efectos nocivos": extrapolación a los resultados de salud humana.................................................................... 81 4.6 La función de realizar estudios con modelado matemático ................ 82 Capítulo 5 ................................................................................................... 82 5- ¿Como identificar y evaluar los peligros de las Radiaciones no Ionizantes? ................................................................................................................... 82 5-1 ¿Son absolutamente inofensivas las Radiaciones No Ionizantes (NIR)? ............................................................................................................... 86 5-2 Resumen general de la evaluación de los efectos en la salud de las Radiaciones No Ionizantes (NIR) .............................................................. 90 5-3 Identificación de riesgos: Estudios epidemiológicos y su interpretación. ............................................................................................................... 91 5-3-1 La causalidad .............................................................................. 91 5-3-2 Incidencia y prevalencia ............................................................. 92 5-3-3 Evidencia de causalidad .............................................................. 93 5-3-4 Tipos de estudios epidemiológicos ............................................. 95 5-4 Dimensiones de tiempo: prospectiva, retrospectiva o transversal ... 101 5-5 Algunos otros estudios epidemiológicos .......................................... 102 5-5-1- Estudios ecológicos ................................................................. 102 5-5-2 Grupos de enfermedades ......................................................... 102 5-6 Los resultados de los estudios epidemiológicos: riesgo relativo, límites de confianza y P-valores ....................................................................... 103 5-7 Evaluación de la causalidad: identificación de explicaciones no causales ............................................................................................................. 105 5-7-1 Confusión ................................................................................. 106 5-7-2 Indicadores positivos de causalidad: los indicadores de BradfordHill .................................................................................................... 108 5-7-3 Metanálisis............................................................................... 110 5-7-4 Evaluación de la “no existencia” de asociación. ........................ 111 Capítulo 6 ................................................................................................. 112 Efectos producidos por las Radiaciones de Microondas y Ondas de Radio (RF) ................................................................................................................. 112 6-1 Efectos térmicos.............................................................................. 113 6.2 Efectos térmicos relevantes a la Salud y la Seguridad....................... 116 6.2.1 Percepción y Dolor ................................................................... 117 6.2.2 Quemaduras ............................................................................. 118 6.2.3 Cataratas .................................................................................. 119 6.2.4 Efectos Reproductivos Adversos ............................................... 120 6.2.5 Interrupción del Comportamiento ............................................ 121 6.2.6 Muerte térmica ........................................................................ 122 6.3 Mecanismos de los Efectos Térmicos de la Energía de RF (microondas y ondas de radio) ..................................................................................... 123 6.3.1 Mecanismos Relacionados con el Aumento de Temperatura .... 123 6.3.2 Dependencia de la Temperatura de las Reacciones Bioquímicas 124 6.3.3 Daño térmico al tejido .............................................................. 125 6.3.4 Efectos Termofisiológicos de la Exposición a RF ........................ 128 6.3.5 Efectos Térmicos dependientes de la Modulación ..................... 129 6.4 Modelado de la Respuesta Térmica de los Humanos a la Exposición a la Energía de RF ........................................................................................ 130 6.4.1 Modelos Térmicos para Transferencia de Biocalentamiento ..... 130 6.4.2 Modelos de Respuestas Termofisiológicas de Humanos a la Absorción de Energía de RF ............................................................... 134 Resumen ............................................................................................... 135 Capítulo 7 ................................................................................................. 136 Guías y Estándares para Microondas y Ondas de Radio (RF) ...................... 136 7.1 ¿Cómo funcionan los organismos de normalización? ....................... 136 7.2 Estándar o Niveles de Orientación ................................................... 138 7.3 Restricciones Básicas ....................................................................... 139 7.4 Promedio Temporal......................................................................... 142 7.5 Restricciones de Corrientes de Contacto.......................................... 144 7.6 Niveles de Referencia en Función de la Frecuencia .......................... 145 7.7 Campo Cercano versus Campo Lejano ............................................. 148 7.8 Manejo de Múltiples Frecuencias .................................................... 150 7.9 Promedio Espacial ........................................................................... 150 7.10 Cuestiones Específicas Relacionadas con la Gestión de Riesgos...... 151 7.11 Aporte Científico ........................................................................... 152 7.12 El Lugar de la Investigación Epidemiológica y de Efectos de Bajo Nivel en el Establecimiento del Estándar ........................................................ 153 Capítulo 8 ................................................................................................. 157 Evaluación de la exposición a microondas y ondas de radio (RF): campos, corrientes y SAR ........................................................................................ 157 8.1 Fuentes de RF y Medio Ambiente .................................................... 157 8.2 Planificación de una Evaluación de Exposición ................................. 158 8.3 Cantidades y Unidades .................................................................... 160 8.4 Mediciones de Intensidad de Campo de Banda Ancha ..................... 162 8.5 Mediciones de Intensidad de Campo Selectivas en Frecuencia ........ 165 8.6 Mediciones de Corriente Inducida y de Contacto ............................. 167 8.7 Mediciones de SAR .......................................................................... 168 8.8 Cálculo de Campos, Corrientes y SAR ............................................... 170 8.9 Calibración de Instrumentos ............................................................ 172 8.10 Validación de Herramientas Computacionales y Simulaciones ....... 173 8.11 Incertidumbre en Mediciones y Cálculos........................................ 174 8.12 Cumplimiento de Límites ............................................................... 176 Capítulo 9 ................................................................................................. 179 Estudios Epidemiológicos de Radiofrecuencia de Baja Intensidad y Enfermedades en Humanos ...................................................................... 179 9.1 Uso de Teléfonos Móviles y Cáncer Cerebral ................................... 180 9.2 Estudios de casos y controles .......................................................... 181 9.3 Estudios de Cohorte ........................................................................ 183 9.4 Tendencias Temporales en los Tumores Cerebrales ......................... 184 9.5 El informe IARC ............................................................................... 185 9.6 Estaciones Base de Telefonía Móvil ................................................. 186 9.7 Radio y Otros Transmisores ............................................................. 188 9.8 Estudios Ocupacionales ................................................................... 189 9.9 Otras Enfermedades ........................................................................ 189 Resumen ............................................................................................... 190 Capítulo 10 ............................................................................................... 191 Posibles Efectos de Bajo Nivel de la Radiofrecuencia ................................. 191 10.1 ¿Dónde está la Información? ......................................................... 192 10.2 Efectos Térmicos y no Térmicos: Definiciones Formales................. 193 10.3 Investigación de Bioefectos de RF (Microondas y Ondas de Radio) en general.................................................................................................. 195 10.4 Resumen de los Trabajos In Vitro ................................................... 196 10.5 Resumen de los Trabajos In Vivo.................................................... 199 10.6 Estudios in vivo: otros efectos ....................................................... 200 10.7 Estudios de Por Vida Animal .......................................................... 203 10.8 Estudios en Voluntarios Humanos ................................................. 204 10.9 Otros Asuntos Relacionados con el Mecanismo de Interacción de la RF con Sistemas Biológicos......................................................................... 205 10.10 Modelado y Dosimetría ............................................................... 206 10.11 Preguntas sin Respuesta .............................................................. 207 10.12 Consideraciones .......................................................................... 207 Capítulo 11 ............................................................................................... 208 Manejo de la percepción del peligro ......................................................... 208 11.1 Evidencia anecdótica de sensibilidad a los campos electromagnéticos ............................................................................................................. 210 11.1.1 Historia y Terminología ........................................................... 210 11.1.2 Prevalencia ............................................................................. 211 11.1.3 Características de IEI ‐ EMF ..................................................... 212 11.1.4 Conclusiones .......................................................................... 214 11.2.1 Estudios que abordan la asociación......................................... 214 11.2.2 Estudios que abordan la causalidad ....................................... 216 11.2.3 Limitaciones a los estudios de provocación ............................. 217 11.2.4 Estudios que abordan las características fisiológicas y psicológicas de IEI ‐ EMF .................................................................... 218 11.2.5 Conclusiones........................................................................... 219 11.3 Estrategias de tratamiento e intervención ..................................... 220 11.3.1 Intervenciones de reducción de exposición ............................. 220 11.3.2 Recomendaciones gubernamentales para la reducción de la exposición ......................................................................................... 221 11.3.3 Tratamiento de síntomas ........................................................ 222 11.3.4 Conclusiones........................................................................... 224 11.4 Consideraciones importantes para el tratamiento ......................... 224 Capítulo 12 ............................................................................................... 225 Campos de radiofrecuencia y el Principio de Precaución ........................... 225 12.1 ¿Cuál es el principio de precaución? .............................................. 226 12.1.1 Principio de precaución en los tratados internacionales .......... 227 12.1.2 La precaución como estrategia reguladora.............................. 228 12.1.3 Principio de precaución en un contexto europeo .................... 230 12.1.4 El PP en la Ley de la Commonwealth ....................................... 234 12.1.5 El PP en la legislación estadounidense .................................... 234 12.1.6 ¿Europa es más precautoria que los Estados Unidos? ............. 235 12.2 Enfoques de precaución para regular la exposición humana a los campos de radiofrecuencia ................................................................... 238 12.2.1 Recopilar información / patrocinar investigaciones pero no tomar medidas reglamentarias .................................................................... 240 12.2.2 Evitación prudente ................................................................. 241 12.2.3 Otras medidas de "precaución" de bajo costo ......................... 243 12.2.4 Reducción de los límites de exposición a RF en terrenos de precaución ........................................................................................ 243 12.2.5 Recomendaciones para abstenerse del uso de teléfonos móviles o para usar kits "manos libres" para reducir la exposición. ................ 245 12.3 Dificultades con enfoques de precaución para la regulación de campo de radiofrecuencia. ............................................................................... 245 12.3.1 ¿Debería aplicarse el principio de precaución a las exposiciones a RF? .................................................................................................... 248 Capítulo 13 ............................................................................................... 249 Consulta pública y difusión de información. .............................................. 249 13.1 ¿Por qué comunicar acerca de NIR? ............................................... 250 13.2 La percepción pública .................................................................... 250 13.3 Diálogo de partes interesadas........................................................ 252 13.4 Cuándo comunicar ........................................................................ 259 13.5 Qué comunicar .............................................................................. 260 13.6 Cómo comunicar ........................................................................... 261 13.7 La evaluación es esencial ............................................................... 263 13.8 Conclusión..................................................................................... 263 Capítulo 14 ............................................................................................... 264 Algunas de las controversias sobre las NIR ................................................ 264 14.1 ¿Por qué deberían las NIR atraer tanta controversia? .................... 264 14.2 Frecuencia extremadamente baja (ELF) ......................................... 265 14.3 Radiofrecuencia............................................................................. 268 14.4 Láser ............................................................................................. 272 14.5 Ultravioleta ................................................................................... 272 14.6 Lo que podemos aprender de estas controversias ......................... 273 Reflexiones finales .................................................................................... 274 Bibliografía ............................................................................................... 277 PROLOGO Cuando estudiaba en el liceo aprendí que “la filosofía” es una disciplina que va en busca de la verdad, y que cuando la alcanza, se convierte en ciencia y así concluye felizmente su búsqueda. La ciencia es la dueña de la verdad que conocemos, pero, ¿qué es la verdad se preguntaba con brillantez Friedrich Nietzsche, el filósofo alemán. Frente a esta pregunta él responde algo así: … los seres humanos, usamos un conjunto de metáforas y metonimias realzadas en un momento circunstancial, para establecerlas sobre todo pensamiento, como “verdad”; sin embargo más tarde, se habrán vuelto gastadas y sin fuerza sensible, de modo que pasarán a ser simplemente monedas que han perdido su troquelado y son ahora consideradas ya no como monedas, sino como metal. Nietsche dice además, que “conocer” es trabajar con la metáfora favorita de uno y que la construcción de metáforas e interpretaciones es el instinto fundamental del hombre. Por pensar de esta manera, ha sido consagrado éste filósofo, como uno de los padres de la “sospecha”. La ciencia se pregunta, ¿es posible conocer la verdad? Y responde que, sí lo es. ¿Cómo es posible alcanzar ese conocimiento verdadero si seguramente lo “humano” se transforma en un filtro que no nos permite conocer correctamente? Para eliminar esta incertidumbre, existe un método sistemático, que hará a todo aquel que lo ponga en práctica, obtener un conocimiento objetivo, universal, invariable y fundamentado. El método científico. Hace un tiempo ya, que la epistemología, rama de la filosofía, se ocupa de estudiar la naturaleza, el origen y la validez del conocimiento. En este sentido, estudia los fundamentos y métodos del conocimiento científico. Para ello, toma en cuenta factores de tipo histórico, social y psicológico con el objeto de determinar el proceso de construcción del conocimiento, su justificación y veracidad. De allí que la epistemología procura dar respuestas a preguntas como: ¿qué es el conocimiento?, ¿deriva de la razón o de la experiencia?, ¿cómo determinamos que aquello que hemos entendido es, en efecto, verdad?, ¿qué logramos con esta verdad? Por esta razón la epistemología es una disciplina que se acostumbra a aplicar en las ciencias a fin de establecer el grado de certeza del conocimiento científico en sus diferentes áreas. Ante uno de los temas tan relevantes para las sociedades humanas organizadas, como es el uso del teléfono móvil, o dispositivos inalámbricos que usan las redes de telefonía celular, el cual representa un hito en la mejora de la calidad de vida de las especies, ¿cabe pensar que de forma lastimosa acaso, su uso, vulnere la vida misma? ¿Ha alcanzado la ciencia este conocimiento? Antes de crear una metáfora donde el ser humano es filogenéticamente advenedizo en esta era, apliquemos correctamente el método científico para descubrir la respuesta. Este libro mostrará la responsabilidad que tiene nuestra especie en continuar existiendo sobre este planeta. Alejandra Mar Montevideo, 7 de agosto de 2020 INTRODUCCIÓN La evolución socio-tecnológica en las últimas décadas ha sido impulsada significativamente por la evolución de las comunicaciones móviles y ha contribuido al crecimiento económico y social de los países desarrollados y en desarrollo. Las comunicaciones móviles se han integrado estrechamente en la vida cotidiana de toda la sociedad. Las tendencias socio-tecnológicas y la evolución de los sistemas de comunicaciones móviles se mantienen estrechamente acopladas formando una base para la sociedad en 2020 con vistas al futuro. Es impensable la vida sin el uso de equipos y dispositivos inteligentes que nos permitan trabajar y comunicarnos entre nosotros. Por lo tanto día a día se requiere de comunicaciones posibles (redes habilitadoras), disponibles (en cualquier ubicación), más rápidas, ágiles y seguras. La seguridad en la red celular 5G cobrará un papel de extrema relevancia. Ésta será vital para ciertos tipos de servicios, lo mismo que la latencia, la velocidad de datos y la ubicuidad entre otras características. Cuando se desarrolla una nueva tecnología, esta surge desde un análisis de tendencias o necesidades de los usuarios, seguida de nuevas ideas y una visión comercial, con la esperanza de que esta nueva tecnología alcance los objetivos propuestos. Todo este proceso de implementación tecnológica va acompañado indefectiblemente de ciertos intereses por parte de las empresas operadoras de estas redes, como por ejemplo, la reducción de costos desde el punto de vista del consumo de energía, del costo del bit, de las inversiones en bienes de capital (Capex) y del gasto de funcionamiento (Opex), entre otros. Las ideas de flexibilidad y escalabilidad son indiscutibles. No obstante, debemos saber que no es factible que ninguna tecnología surja como una suplantación absoluta de la anterior, sino que todo sistema debe evolucionar. Cada tecnología nueva debe promover un mayor desarrollo humano sostenible, en los ámbitos ecológico, económico y social, en el sentido que “satisface las necesidades de la generación presente, sin comprometer la capacidad de las generaciones futuras de satisfacer sus propias necesidades”. 5G, en su estrato final pretende lograr una velocidad de datos máxima alcanzable en condiciones ideales por el usuario con su dispositivo, de 20 Gbit/s para bajar datos, (sin duda que todos sin problemas podremos bajar la última temporada de nuestra serie favorita cuando sea lanzada) o 10 Gbps para subir datos (indispensable para muchas formas de trabajos actuales). Todo esto, junto con otros requisitos tan ambiciosos como por ejemplo, la confiabilidad de la comunicación (que siempre sea disponible), la movilidad, la capacidad creciente de tráfico, la capacidad de conexiones masivas, mayor seguridad y mayor ubicuidad. Esta brecha en los requerimientos entre esta tecnología y las anteriores, implica un cambio en el abordaje del diseño de estas redes de Próxima Generación (NextGen), y sin embargo mantienen, un mismo paradigma. En medio de estos grandes logros, hay algo que preocupa legítimamente a las personas, su bienestar físico. Existen corrientes de pensamiento, que suponen y así lo divulgan, que 5G es una tecnología que causa daños a la salud, y la acusan incluso de ser la causa de enfermedades muy graves. Citan a científicos que se han embanderado con estas teorías y han cosechado grandes cantidades de adeptos. En este libro veremos cuál es la relevancia de esas ponencias y sus conclusiones. Existen grupos en todo el mundo que dicen que quieren prohibir 5G, y piden a los gobiernos cancelar el despliegue de esta red. Pero si alguien les pregunta ¿qué es 5G?, no responden de forma acertada, y esto es debido a que desconocen la respuesta. Luchan por prohibir algo que no conocen, aunque esta situación hereda un antiguo trasfondo de controversia, como veremos en el último capítulo. Así que, anterior a todo análisis deberíamos saber ¿qué es realmente 5G? ¿qué diferencia a 5G de las tecnologías anteriores? y ¿en qué parte del espectro se ubica? Así comenzará este libro, conociendo 5G y las frecuencias que utiliza, en los primeros capítulos. A continuación veremos que lo que diferencia el conocimiento verdadero, objetivo universal y fundamentado, de aquel que simplemente es una opinión subjetiva, es la excelencia en el cumplimiento del método científico. Finalmente analizaremos en los capítulos siguientes estudios realizados por los autores que se detallan en cada capítulo, en los cuales podremos observar: Cómo identificar el peligro y las interpretaciones de los estudios científicos realizados, ya sean in vitro, in vivo y epidemiológicos. Luego, veremos cuáles son los efectos producidos por el espectro de radiofrecuencias (RF). A continuación, conoceremos, cómo organizaciones internacionales independientes como el Comité Internacional para la Protección de Radiaciones No Ionizantes (ICNIRP) y el Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE) establecen los límites de protección, basados en las investigaciones científicas y cuáles son estos valores. También se analizará el manejo de la percepción del peligro y como se percibe la hipersensibilidad a los Campos Electromagnéticos (EHS). Conoceremos el Principio de Precaución y su uso. Finalmente en los últimos capítulos, veremos la importancia del diálogo con la población interesada en el riesgo, y como la evolución tecnológica ha traído siempre este tipo de controversias. CAPITULO 1 1- ¿QUE ES 5G Y QUE LO DIFERENCIA DE LAS TECNOLOGÍAS ANTERIORES? Para soportar las comunicaciones inalámbricas modernas, las redes celulares han evolucionado durante varias generaciones, de la siguiente manera: Primera generación “1G” (celular analógico): el primer servicio celular analógico se lanzó en Japón en 1979. En 1983, se lanzó el servicio de telefonía móvil avanzada (AMPS) en América del Norte. Las señales celulares analógicas solo permitían el tráfico de voz y no estaban encriptadas (protección de la información), por lo que podían interceptarse fácilmente. Segunda Generación “2G” (celular digital): la segunda generación de tecnología celular: Se lanzó en 1991 con el lanzamiento comercial del Estándar Global para Comunicaciones Móviles (GSM) en Finlandia. Las diferencias innovadoras de esta generación fueron: - Que sea una tecnología digital: las señales digitales generalmente tienen menos ruido estático y de fondo, y utilizan el espectro disponible de manera más eficiente que las señales analógicas. - Que cuenten con información cifrada (seguridad de la información): las llamadas digitales en 2G pueden cifrarse para dificultar la interceptación e interceptación. - Que cuente con mensajería de datos: los mensajes de texto del servicio de mensajería corta (SMS) se introdujeron por primera vez en redes de segunda generación. En 2000, el Instituto Europeo de Normas de Telecomunicaciones (ETSI) creó el Servicio General de Paquetes por Radio (GPRS), que facilitó la comunicación inalámbrica de información digital. Este hito fue denominado 2.5G y representó una evolución de la segunda generación. MAR, ALEJANDRA | Capitulo 1 1 Tercera Generación “3G” (Comunicación basada en datos): Apple y Google llevaron los teléfonos inteligentes a las masas con iPhones y dispositivos Android, respectivamente, a principios del siglo XXI. Estos potentes dispositivos, y las aplicaciones móviles instaladas en ellos (incluido el Sistema de posicionamiento global o GPS, servicios basados en la ubicación y video a pedido) creó un apetito insaciable para velocidades de descarga más rápidas. Las primeras redes 3G, introducidas en 1998, proporcionaron tasas de transferencia de información mínimas de 200 kilobits por segundo (Kbps). Las velocidades para bajar datos varían ampliamente, desde 384 Kbps en un vehículo en a 42.2 megabits por segundo (Mbps) para la evolución de 3G (HSPA), también conocido como 3.5G, y 168 Mbps para la tecnología Avanzada de 3G (HSPA +). Cuarta Generación, 4G (Evolución a largo plazo): las redes móviles 4G disponibles en el mercado se implementaron en 2008, y las 4G LTE se implementaron en 2010. - Redes de núcleo todo-IP con conmutación de paquetes. - Tasas de datos pico de aproximadamente 100 Mbps para alta movilidad (como vehículos en movimiento) - Tasas de datos máximas de aproximadamente 1 gigabit por segundo (Gbps) para baja movilidad (como caminar, o sus autores corriendo) Con la introducción de LTE Advanced, finalmente llegaron las verdaderas velocidades 4G de hasta 1 Gbps. LTE Advanced Pro es la evolución última de la tecnología LTE, y establece la base para 5G. LTE Advanced Pro entregará velocidades superiores a 3 Gbps con menos de 2 milisegundos (ms) de latencia. Finalmente llega 5G como una red que permitirá la conectividad móvil inalámbrica basada en tecnología celular que conectará a los dispositivos móviles (teléfonos celulares, módems, etc) con cualquier red de datos como por ejemplo Internet, pero de una forma mucho más rápida, flexible, eficiente, con muchos beneficios para el usuario como veremos más adelante en este capítulo Transportar datos desde un teléfono a una red de datos es el objetivo básico 2 ¿Que es 5G y que lo diferencia de las tecnologías anteriores? | MAR, ALEJANDRA de cualquier red celular. Sin embargo, es común ver que en los ámbitos populares mucha gente confunde esta tecnología con otras tales como la Inteligencia artificial (IA), la Internet de las Cosas (IoT), el Big Data. La red celular no se trata de esto. La red celular es el sustrato por donde corren los datos que utilizan estas tecnologías. 5G solamente provee el transporte de datos (información) desde un dispositivo móvil o fijo (que use su red) hacia internet u otra red de datos. Las redes de telefonía celular funcionan con una Red de Acceso por Radiofrecuencias (RAN), que está compuesto por el dispositivo móvil (teléfono) y la estación base que usa radiofrecuencias para conectar al dispositivo con la red central, esto significa que por este medio el teléfono obtiene acceso a la Red Central. La Red Central (CN), encaminará sus datos hacia la red de datos externa. Estableciendo de forma ágil, eficiente y rápida, la línea recta bidireccional que une al teléfono celular con la red de datos, tal como lo vemos en la figura 1.1 Figura 1.1 Arquitectura de una Red 5G Es interesante decir también que una característica esencial de 5G es que la Red Central, está pensada para que sea software, y no puramente equipos físicos como en las anteriores tecnologías, esta solución hará que su procesamiento sea más rápido y más flexible. “Si el CN es software, es 5G”, es una de las características más importantes, que lo distinguen. A continuación, veamos un poco de dónde sale todo esto. MAR, ALEJANDRA | ¿Que es 5G y que lo diferencia de las tecnologías anteriores? 3 1-1 ¿EL CAMINO PARA LLEGAR AL ESTÁNDAR DE 5G? Una vez me pregunté acerca de quien decide cuando es hora de evolucionar la tecnología de telefonía celular cambiando de generación. Si se trata simplemente de cubrir un lapso o se da tras algún evento oportunamente. Me preguntaba, quien dijo, en algún momento, que teníamos que pasar de la tecnología LTE (4G) a 5G. Ciertamente ésta es una decisión comercial y el cambio de tecnología lo determina el propio usuario, mostrando su tendencia, a un observador principal. ¿A quién? A la UIT. (Ver UIT Rec. M.2083) La Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT) con sede en Suiza, es el organismo especializado de las Naciones Unidas, para las tecnologías de la información y comunicación (TIC). La UIT está comprometida para conectar a toda la población mundial y así proteger y defender el derecho de todo ser humano a comunicarse. Conozcamos un poco más de la UIT, ya que será muy relevante para el entendimiento de los eventos que a continuación se expondrán. 1-1-1 ¿QUE ES LA UIT, A QUE SE DEDICA Y COMO ESTÁ CONFORMADA? La UIT tiene como misión principal la normalización y promoción social y administrativa en materia de telecomunicaciones y sociedad de la información (TIC) internacionales. Entre sus objetivos principales se encuentran los siguientes: 4 Desarrollar estándares tales que faciliten la interconexión eficaz de infraestructuras de comunicación nacionales con las redes globales de telecomunicación. Posibilitar la integración de nuevas tecnologías en las redes de telecomunicaciones, fomentando a su vez el desarrollo de nuevas aplicaciones y funcionalidades. Gestionar el reparto mundial del espectro electromagnético y de las órbitas satelitales, ¿Que es 5G y que lo diferencia de las tecnologías anteriores? | MAR, ALEJANDRA recursos naturales compartidos y limitados. Mejorar la accesibilidad a las telecomunicaciones a los países subdesarrollados y en vías de desarrollo. Los principales campos de actuación en los que trabaja actualmente la UIT son los que se enumeran a continuación: 1. Accesibilidad: Lograr comunicaciones equitativas para todos 15 por ciento de la población mundial vive con algún tipo de discapacidad, lo que representa aproximadamente 1000 millones de personas en todo el mundo. Las tecnologías de la información y la comunicación (TIC), como teléfonos móviles, satélites o Internet, son una estructura única que extiende el acceso a los servicios públicos esenciales y promueve la integración digital. En todo el mundo, las personas que viven con algún tipo de discapacidad ya se benefician de las ventajas de las aplicaciones que permiten las TIC. 2. Banda Ancha: asequibles y ubicuas En el siglo XXI, las redes de banda ancha asequibles y ubicuas serán tan decisivas para la prosperidad social y económica como el transporte, el agua y la energía. La banda ancha no sólo aporta beneficios a todos los sectores de la sociedad, sino que contribuye también a fomentar el desarrollo social y económico, y será esencial para ayudarnos a resituar los Objetivos de Desarrollo del Milenio. 3. Cambio climático: TIC, sostenibilidad y cambio climático Las tecnologías de la información y la comunicación (TIC), como los satélites, los teléfonos móviles e Internet, son fundamentales para afrontar los grandes retos que plantea el cambio climático y el desarrollo sostenible. Las TIC son esenciales para hacer un seguimiento del cambio climático, reducir y adaptar sus consecuencias y facilitar la transición hacia una economía ecológica. 4. Ciberseguridad: Actividades de ciberseguridad de la UIT Desde la Cumbre Mundial sobre la Sociedad de la Información (CMSI) y la Conferencia de Plenipotenciarios de 2010 una misión fundamental de la UIT consiste en crear confianza y seguridad MAR, ALEJANDRA | ¿Que es 5G y que lo diferencia de las tecnologías anteriores? 5 en la utilización de las tecnologías de la información y la comunicación (TIC). En la CMSI, Jefes de Estado y dirigentes mundiales encomendaron a la UIT que fuera facilitadora de la Línea de Acción C5, "Creación de confianza y seguridad en la utilización de las TIC". 5. Brecha digital: Conectar el mundo El objetivo de la iniciativa Conectar el Mundo es movilizar recursos humanos, financieros y técnicos para alcanzar los objetivos de conectividad de la Cumbre Mundial sobre la Sociedad de la Información (CMSI) y de las iniciativas regionales adoptadas por los Estados Miembros durante la Conferencia Mundial de Desarrollo de las Telecomunicaciones. La UIT y sus asociados organizan diversas Cumbres regionales para movilizar recursos y forjar asociaciones. 6. Telecomunicaciones de emergencia: Las telecomunicaciones salvan vidas Las catástrofes perturban las economías nacionales, debilitan gravemente a los pobres y a los más vulnerables y obstaculizan considerablemente el desarrollo sostenible y la reducción de la pobreza, especialmente en los países pobres. Las consecuencias son aún más graves para los habitantes de zonas distantes y aisladas que no tienen acceso a los sistemas básicos de información y comunicación que son esenciales para transmitir alertas vitales. 7. Internet: Actividades de política y gobernanza de Internet Actividades de la UIT relativas a Internet, dimanantes de la función que se le ha encomendado en diversas Resoluciones con respecto a cuestiones de política pública internacional relacionadas con Internet y la gestión de recursos esenciales de Internet. 8. Igualdad de género: La igualdad de género y la emancipación de las mujeres y las niñas a través de las TIC Las tecnologías de la información y la comunicación (TIC) son herramientas mediante las cuales pueden lograrse avances en el campo de la igualdad de género y la emancipación de la mujer, y que son indispensables para la creación de sociedades donde tanto los hombres como las mujeres pueden contribuir y participar de manera sustantiva. 6 ¿Que es 5G y que lo diferencia de las tecnologías anteriores? | MAR, ALEJANDRA 9. Jóvenes e instituciones académicas: Jóvenes, innovación e instituciones académicas El Programa de la Juventud de la UIT tiene por objeto ayudar a niños y jóvenes de países en desarrollo y países con economías en transición a mejorar el acceso, la utilización y los conocimientos de las tecnologías de la información y la comunicación (TIC). La UIT engloba actualmente a 193 Estados Miembros y a más 700 entidades del sector privado, adscritas en distintas modalidades de pertenencia (en el año 2015 eran: 563 Miembros de Sector, 167 Asociados y 103 Instituciones Académicas). Todos ellos se coordinan para desarrollar sistemas de telecomunicaciones más asequibles e interoperables, y ponerlos a disposición del mayor número posible de personas. En la figura 1.2 Se observa la organización y estructura de la UIT. La UIT está organizada estructuralmente en tres sectores de trabajo: UIT-T, sector de normalización: o UIT-R, sector de radiocomunicaciones: o Se aprueban especificaciones técnicas (recomendaciones), sobre el funcionamiento, rendimiento y mantenimiento de los sistemas, redes y servicios de telecomunicaciones, así como de los principios de tarificación y contabilidad a emplear en la prestación de los servicios. Se encarga de las cuestiones relacionados con las características técnicas de los servicios y sistemas inalámbricos -tanto terrenos como espacialesincluidos los servicios de radiocomunicaciones y la gestión del espectro radioeléctrico. UIT-D, sector de desarrollo: o Tiene como principal labor la elaboración de documentos con recomendaciones, manuales, referencias y directrices mediante los que se informa y proporciona asistencia técnica a los países en MAR, ALEJANDRA | ¿Que es 5G y que lo diferencia de las tecnologías anteriores? 7 desarrollo y con economías de transición, sobre las prácticas más recomendables en materia de redes y servicios de telecomunicaciones. Figura 1. 2 Estructura de la UIT Las decisiones técnicas en UIT se toman en las conferencias y asambleas, en las que los miembros colaboran y negocian acuerdos que sirven de base a la operación de los servicios globales de telecomunicaciones. Cada tipo de conferencia o asamblea tiene su propósito claramente definido. Del Consejo dependen las Conferencias Mundiales de Telecomunicaciones Internacionales, de ámbito global, así como las específicas de cada sector: Conferencias Mundiales/Regionales de Radiocomunicación, Conferencias Mundiales/Regionales de Desarrollo de las Telecomunicaciones, y Asambleas Mundiales de Normalización de las Telecomunicaciones. Para desarrollar sus actividades de regulación y normalización, existen actualmente en la UIT un total de 19 comisiones de estudio: 6 en UIT-R, 11 en UIT-T y 2 en UIT-D, que elaboran más de 550 recomendaciones anuales, en 8 ¿Que es 5G y que lo diferencia de las tecnologías anteriores? | MAR, ALEJANDRA campos como internet de banda ancha, navegación aérea y marítima, radioastronomía, convergencia fijo-móvil, meteorología basada en satélites, telefonía, radiodifusión, o redes de nueva generación, entre otros muchos. Aquellas cuestiones técnicas que no entran en el mandato de las comisiones existentes se abordan en grupos temáticos, seminarios, talleres y foros, tanto mundiales como regionales. Las conferencias mundiales y regionales de radiocomunicaciones tienen como objetivo revisar y actualizar los acuerdos de uso de frecuencias del espectro electromagnético y de las órbitas satelitales, y los cuadros de atribución de frecuencia asociados. Las conferencias mundiales y regionales de desarrollo de las telecomunicaciones sirven como foro para abordar cuestiones técnicas, financieras, regulatorias, organizativas, políticas y operativas relacionadas con las necesidades de los países en desarrollo. Hemos dedicado unas cuantas líneas a conocer parte de la labor y cometidos de la UIT y no ha sido en vano ya que es un organismo que tiene una injerencia total en las redes de telefonía celular. De hecho vayamos de nuevo con la pregunta: ¿Quién decide cuando cambiar de generación de telefonía celular? Resulta que la UIT-R continuamente hace una observación de las tendencias de los usuarios de telefonía celular a nivel global y cuando encuentra que las necesidades que los usuarios reclaman o necesitan no pueden ser sustentados con las redes actuales, manifiesta a sus integrantes la necesidad de un cambio de tecnología. La observación de tendencias es el primer paso llevado a cabo por la UIT-R para proponer solicitudes para un nuevo desarrollo, denominadas “questions”. En la figura 1.3 se muestra la última observación de tendencias de la UIT-R. De lo observado se toma nota de que las tendencias son: MAR, ALEJANDRA | ¿Que es 5G y que lo diferencia de las tecnologías anteriores? 9 • • • • - - De Usuarios y aplicaciones Se requiere baja latencia, alta confiabilidad para personas, cosas y máquinas. Existe una alta densidad de usuarios, alta calidad y movilidad. Se piden servicios multimedia mejorados. IoT mejorado y masivo y convergencia de aplicaciones Se solicita posicionamientos ultra precisos. Del tráfico de la telefonía celular móvil. Existe un muy alto crecimiento del tráfico de la telefonía móvil. Tecnológicas Es necesario mejorar la interfaz de radio de la red de acceso. Es necesario mejorar el funcionamiento de la red Central (Incorporar nuevas tecnologías que virtualicen el sistema de control de los datos de la CN) Es necesario mejorar la Banda Ancha Móvil Es necesario mejorar la eficiencia energética Es necesario mejorar privacidad y seguridad Figura 1.3 Observación de tendencias UIT-R De esta observación surge que el escenario estaba centrado en “personas” y “cosas”. Así comienza la formulación de requerimientos para estas nuevas necesidades, a través de diversos proyectos que se presentarán ante la UIT, poniendo estas necesidades en números. Comienza a generarse proyectos alrededor del mundo, fundados y gestionados por la industria, universidades, grupos de investigación, grupos de interés, cuerpos de estandarización, gobiernos nacionales (Korea del Sur, India, China) y gobiernos multinacionales (Unión Europea). Tabla 1.1 10 ¿Que es 5G y que lo diferencia de las tecnologías anteriores? | MAR, ALEJANDRA Tabla 1.1 Proyectos de la UE presentados a la UIT para el estudio de un nuevo estándar de telefonía celular. 5GNOW ABSOLUT E CROWD 5th Generation Non-OrthogonalWaveforms AerialBaseStationswithOpportunisticLinksforUnexpectedandTemporar yEvents COST european COoperation in Science and Technology ConnectivitymanagementforeneRgyOptimisedWirelessDensenetwork s CRS-i Cognitive Radio Standardization initiative iJOIN interworkingandJOINtdesignofopenaccessand backhaulnetworkarchitectureforsmall cellsbasedoncloud networks LEXNET Low EMF EXposure NETworks MOTO Mobile Opportunistic Traffic Offloading METIS Mobileandwireless communication Enablersforthe 2020 Information Society NEWCOM # Network of Excellence in Wireless COMmunications SElf-MAnagement FOr Unified heterogeneous Radio access networks SEMAFOU R SOftwareDefined AccessusingLow-EnergySubsystems SODALES TROPIC Project: distributed computing, storage andradioresource allocation over cooperative femtocells. TUCAN3G (nota5Gproject) Project:3Gfemtocellsforruralcommunitiesanddevelopingcountries La UIT-R recibe los requerimientos propuestos y se plantea un listado de objetivos deseados. Figura 1.4 MAR, ALEJANDRA | ¿Que es 5G y que lo diferencia de las tecnologías anteriores? 11 Figura 1.4 Números visionarios para la nueva generación Finalmente la UIT se asocia con estandarizadores de tecnología para llevar a la realidad los objetivos propuestos, establece un grupo de coordinación del proyecto y plantea un cronograma de trabajo. La UIT denomina International Mobile Telecommunications (IMT) a las generaciones de telefonía celular móvil. La conocida LTE de 4ta Generación es para la UIT, la IMT2000, luego su versión mejorada, LTE Advanced la ha denominado IMT Advanced y finalmente la próxima generación que hoy conocemos como 5G, corresponde a su IMT2020 (en referencia a la fecha de lanzamiento). De esa forma contribuye la UIT-R, con el fin de desarrollar un estándar para las diferentes generaciones de telefonía celular móvil. El principal socio estandarizador de la UIT, es la 3er Generation Partnership Project (3GPP). La 3GPP le ha asignado el nombre de 5G a esta red de nueva generación IMT2020. 12 ¿Que es 5G y que lo diferencia de las tecnologías anteriores? | MAR, ALEJANDRA Un camino para la estandarización de la tecnología 5G se muestra en la Figura 1.5 ITU = UIT Figura 1.5 el camino de la estandarización de 5G 1-2 ¿QUIÉN DETERMINA QUE FRECUENCIAS VA A UTILIZAR UNA TECNOLOGÍA DE TELEFONÍA CELULAR? Las frecuencias en las cuales funcionará una tecnología de radiocomunicaciones incluida la telefonía celular son atribuidas por la UIT-R. El sector Radiocomunicaciones de la UIT, se encarga de asegurar el uso del espectro de radiofrecuencias de forma eficiente y económica para todos los servicios de radiocomunicaciones y además que sean servicios libres de interferencias. MAR, ALEJANDRA | ¿Que es 5G y que lo diferencia de las tecnologías anteriores? 13 Estas frecuencias se atribuyen en unas reuniones internacionales de la UIT-R que ocurren cada 4 años denominadas Conferencia Mundial de Radiocomunicaciones (CMR). Las conferencias mundiales de radiocomunicaciones (CMR) se celebran cada tres o cuatro años y su labor consiste en examinar y, en caso necesario, modificar el Reglamento de Radiocomunicaciones, que es el tratado internacional por el cual se rige la utilización del espectro de frecuencias radioeléctricas y de las órbitas de los satélites geoestacionarios y no geoestacionarios. La telefonía celular móvil, ya tiene un rango atribuido en CMRs anteriores, para su servicio pero en la última CMR de 2019 que se llevó a cabo en Egipto, se atribuyó o identificó, especialmente para el servicio 5G nuevas bandas espectrales que conforman un total de 17 GHz y se especifican en la tabla 1.2. Tabla 1.2 Bandas de frecuencias atribuidas a 5G en la CMR-2019 Frecuencia inferior (GHz) 24.5 37 45.5 47.2 66 Frecuencia superior (GHz) 27.5 43.5 47 48.2 71 La CMR-19 ha cumplido el objetivo y ha identificado nuevas bandas de frecuencia en ondas milimétricas, armonizadas a escala mundial para las telecomunicaciones móviles. Luego de casi un mes de deliberaciones para llegar a un acuerdo que satisfaga a todas las partes, celebró que lograron los acuerdos necesarios. “La nueva identificación para telecomunicaciones móviles internacionales (IMT) realizada en la Conferencia Mundial de Radiocomunicaciones de 2019 (CMR-19) es más de lo que solicitó la mayoría de los grupos regionales”, según un documento que realizó Cullen sobre las definiciones de la CMR. “La CMR-19 allana el camino para nuevas y más innovadoras formas de conectar el mundo utilizando tecnologías de comunicación terrestres y espaciales”, dijo el Secretario General de la UIT, Houlin Zhao. “A medida que la tecnología de banda ancha de vanguardia se manifieste en nuevos desarrollos industriales, las personas en las áreas más remotas también obtendrán un acceso mejor y más asequible”, aseguró . Una vez que la UIT-R atribuyó o identificó una banda para un servicio determinado, queda en manos de los gobiernos locales habilitarlos o no. De este modo, los organismos de regulación nacionales, en el caso de Uruguay, 14 ¿Que es 5G y que lo diferencia de las tecnologías anteriores? | MAR, ALEJANDRA URSEC, decidirá si propone esa banda para ser adquirida por licitación (adquirir una licencia de uso) por parte de los operadores de redes móviles, (MNOs por sus siglas en inglés). Así entonces, el regulador, asignará el uso de una determinada frecuencia a un operador de telecomunicaciones, y le exigirá el cumplimiento de regulaciones específicas que correspondan al uso de ella. De las bandas de frecuencias milimétricas atribuidas para 5G que se observan en la tabla anterior, solo la de 66 – 71 GHz, se trata de una banda “no licenciada”, lo cual implica que es una banda de uso libre, (similar al uso de WiFi). Esta banda no será de mucha utilidad para 5G, debido a que en las bandas “no licenciadas” no se puede enviar datos con “políticas de seguridad” (específicamente aplicar los algoritmos de seguridad de 5G), pero puede ser utilizada como para ampliar el canal y así aumentar el ancho de banda en casos donde no se requiera “seguridad de datos”. Sólo con aplicaciones específicas como License Assisted Access (LAA), se podrían enviar datos seguros a través de estas bandas. A partir de este punto, los reguladores definen su plan de espectro para 5G. Los proveedores de equipos/software empezarán a adecuarse a las bandas de frecuencia que han sido atribuidas por la UIT –R y que, finalmente, el mercado demande. En bandas milimétricas, si bien hay consenso sobre la banda de 26 GHz, la realidad es que aún no se ha creado un ecosistema sobre esa banda, por lo que quienes elijan ir por 26 GHz deberán esperar aún por los equipos y dispositivos. En cambio, sí parece haber consenso sobre una banda que no formó parte de la CMR-19, la de 28 GHz, que tiene el apoyo de los Estados Unidos pero que, en el resto del mundo, debe todavía dirimir el conflicto con los proveedores satelitales que pretender conservar esa banda para sus servicios actuales y futuros. Hacia la CMR de 2023, fecha en que se realizará la próxima reunión para definir espectro, la UIT-R ha puesto a estudio oportunidades de espectro adicional para IMT en las bandas medias, entre 3,3 y 10,5 GHz, y por debajo de los 1 GHz. En las bandas medias, hay consenso sobre que 3,6 GHz será la banda global para 5G, aunque sobre otras porciones de espectro aún no hay suficiente acuerdo. En estas bandas habrá que encontrar un equilibrio con el espectro de uso libre y Wi-Fi que también demanda de más cantidad de espectro para poder evolucionar a la nueva tecnología de Wi-Fi 6, entre otras tecnologías que también se disputan parte del espectro. MAR, ALEJANDRA | ¿Que es 5G y que lo diferencia de las tecnologías anteriores? 15 En bandas bajas, la industria móvil espera hacerse un espacio para 5G con el fin de mejorar la cobertura y llegar a zonas rurales (especialmente en la banda de 700 MHz que representan el segundo dividendo digital). Ya que la distancia que cubre el servicio es inversamente proporcional a la frecuencia, es decir frecuencias más altas cubren menores distancias y viceversa. 1-3 ¿CUÁLES SON LAS FRECUENCIAS QUE USA 5G? En la Figura 1.6 podemos ver las bandas de frecuencias que le han sido atribuidas o identificadas para el uso de 5G. Se destaca que 5G podrá contar para su despliegue con bandas de frecuencias: 1. Por debajo de 1 GHz. 2. Por debajo de 6 GHz 3. Por encima de 24 GHz (conocidas como bandas milimétricas Las bandas más bajas tendrán mayor alcance. Se tiene además otras bandas sin licencia, que son de uso libre y que se ubican alrededor de los 6.5, 37 y 66 GHz. Figura 1.6 Frecuencias para uso de 5G en algunos diferentes países. De las bandas licenciadas que han sido utilizadas para el despliegue de 5G a nivel global podemos destacar: 16 ¿Que es 5G y que lo diferencia de las tecnologías anteriores? | MAR, ALEJANDRA 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 600 MHz 700 MHz 2.5 GHz 3.6 GHz 24 GHz. 28 GHz. 40 GHz. La banda por excelencia adoptada por 5G es 3.6 GHz. Desplegada como banda de cobertura. Es una banda que anteriormente, en Uruguay, era usada por el servicio de “datos inalámbricos”. La banda de 28 GHz, como hemos comentado, aún no ha sido atribuida por la UIT-R. Sin embargo su uso para servicios de 5G ha sido autorizado por organismos regionales como CITEL. Esta banda había sido adjudicada anteriormente para el servicios de “datos inalámbricos, LMDS” lo mismo que la banda de 24 GHz. Las bandas de 600 y 700 MHz corresponden al segundo dividendo digital, eran usadas por los servicios de televisión, pero fueron luego atribuidas o identificadas para la telefonía celular y normalmente se usan para la red LTE. Podemos entender que la UIT-R hizo una reacomodamiento del espectro y atribuyó a 5G bandas del espectro que estaban siendo usadas básicamente por los servicios LMDS de datos inalámbricos y televisión. 5G también puede usar algunas bandas de LTE. A continuación en la figura 1.7 vemos de forma resumida las interacciones entre los diversos actores. El cuerpo regulador global es la UIT-R quien trabaja conjuntamente con organizaciones estandarizadoras y asociaciones de industrias. La UIT-R establece la regulación del espectro y la certificación regulatoria del producto. Los desarrolladores de estándares, establecen los estándares técnicos, que son la base para desarrollar los productos para poner en el mercado. Sobre esta base cada proveedor puede a su vez distinguirse con opciones propietarias mejoradas. Luego las Administraciones Nacionales (reguladores nacionales) adjudicarán las radiofrecuencias a través de licitar licencias de uso o algún otro método para adjudicarlas. Finalmente en el sustrato se encuentra el vendedor de los productos: equipos de hardware o software y el operador móvil que es quien venderá el servicio de telefonía celular (por ejemplo, 5G). MAR, ALEJANDRA | ¿Que es 5G y que lo diferencia de las tecnologías anteriores? 17 Figura 1.7 Vista simplificada de las interacciones entre los cuerpos regulatorios, las organizaciones desarrolladoras de estándares, fórums de industrias e industria móvil. 1-4 ¿QUÉ DIFERENCIA A 5G DE LAS REDES ANTERIORES? A 5G, por ser una red del siglo XXI y liderar las redes de próxima generación, se le ha pedido muchas cosas nuevas, entre ellas que sea una red ambientalmente sustentable. ¿Quién pide estos requerimientos? Lo hace la organización que estandariza o establece las normas de funcionamiento de una red celular, 3GPP, en forma asociada con otras organizaciones desarrolladoras de estándares, instituciones académicas y fórum de industrias, entre otras. Las características más relevantes de la red de 5G y que la diferencia de las anteriores redes son: 1-4-1 REDUCCIÓN DEL 90% EN EL USO DE LA ENERGÍA 3GPP le ha pedido a 5G que sea la red que consuma menos energía con el interés claro de bajar la huella de carbono de las comunicaciones. ¿Qué es la huella de carbono? Es un indicador ambiental que pretende reflejar “la totalidad de Gases de Efecto Invernadero (GEI) emitidos por efecto directo o indirecto de un individuo, organización, evento o producto”. Este impacto 18 ¿Que es 5G y que lo diferencia de las tecnologías anteriores? | MAR, ALEJANDRA ambiental es medido llevando a cabo un inventario de emisiones de GEI, siguiendo normativas internacionales reconocidas, tales como ISO 14064, ISO 14069, ISO 14067, PAS 2050 o GHG Protocol, entre otras. La huella de carbono se mide en masa de Anhidrido carbónico o Dióxido de carbono equivalente. Una vez conocido el tamaño y la huella, es posible implementar una estrategia de reducción o compensación de emisiones, a través de diferentes programas, públicos o privados. Para muchos operadores, el consumo de energía ha sido históricamente una consideración importante, ya que es uno de los costos operativos más altos, junto con la remuneración de los empleados, pero además la energía se está volviendo aún más importante debido al cambio climático y las consideraciones de sostenibilidad. El aumento potencial en el tráfico de datos (hasta 1,000 veces más) y la infraestructura para manejarlo en la era 5G podría hacer que esta tecnología consuma, posiblemente, hasta 2 y3 veces más energía. El aumento potencial en la energía, proveniente de una gran cantidad de radiobases, la manutención de las redes anteriores y la superposición de la red 5G, induce a un costo creciente del suministro de energía que requiere acción. La realidad actual es que el uso general de energía por parte de la industria de las telecomunicaciones debe reducirse a medida que la industria consume entre el 2 y el 3% de la energía mundial en la actualidad. Muchos gobiernos nacionales están obligando a las empresas a adherirse a las reformas energéticas (por ejemplo, el marco climático y energético de la UE para 2030) con el objetivo global de reducir las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI), desde 2014, en un 30% en términos absolutos para 2020 y un 50% para 2030. La industria de las telecomunicaciones no está exenta de estas presiones y la evolución a 5G es una oportunidad para ofrecer una huella de telecomunicaciones más limpia y ecológica; de hecho, la especificación 5G de 3GPP exige una reducción del 90% en el uso de energía. Un número creciente de operadores ha asumido un papel de liderazgo en la sostenibilidad y el uso de energías renovables para cumplir o superar estos objetivos de descarbonización y estos se expandirán en la era 5G. Las soluciones para mejorar la eficiencia energética de la red se dividen en dos grupos principales: 1. Aumentar el uso de fuentes de energía alternativas para reducir la dependencia de la red eléctrica principal; 2. Optimización de la carga de la red para reducir el consumo de energía. MAR, ALEJANDRA | ¿Que es 5G y que lo diferencia de las tecnologías anteriores? 19 1-4-2 CANALES MÁS ANCHOS Y RED ULTRADENSIFICADA Una de las cosas que quedó clara en la evolución de LTE es que para tener el ancho de banda que el usuario está pidiendo, será necesario tener canales más anchos. Entre las cosas que hacen diferente a 5G, en principio, se encuentra el hecho de tener canales más anchos, lo cual implica, mayor ancho de banda, con la consecuente mayor velocidad de datos. Para este fin 5G utilizará bandas de espectro de frecuencias milimétricas. La mejora sustancial en velocidad de datos se verá potenciada en el pasaje de tener un canal de 20 MHz de ancho máximo a tener un canal de 400 MHz de ancho máximo. Esto es posible solamente en las bandas milimétricas porque son bandas que tienen disponibilidad amplia de rango espectral. La única consecuencia es que el alcance de las frecuencias de estas bandas es de corta distancia por lo cual se incrementará el despliegue de nodos (radiobases) más cercanos, convirtiéndose 5G en una red ultradensificada. 1-4-3 TRANSMISIÓN A LA MÍNIMA POTENCIA Siguiendo los intereses proporcionados por el estándar, la propia red ultradensificada permite una transmisión con mínima potencia. ¿Porqué es esto posible? Lo es porque la tecnología celular funciona controlando la potencia de forma dinámica. Tanto la red como el dispositivo celular (teléfono móvil u otro) procesan datos de las mediciones de señal recibida y si la señal es buena, en respuesta, se disminuye la potencia, cuanto mejor es la señal, con menor potencia se transmite. Y ¿en qué ocasiones acontece que una señal es buena? Cuando el teléfono se encuentra cercano a la antena. Es decir, cuanto más cerca está un teléfono del emisor de señal que le da servicio, menor será su potencia de transmisión. Con 5G tendremos la posibilidad de usar bandas milimétricas para tener canales de gran ancho de banda, sin embargo sabemos que son de corto alcance. El alcance de estas bandas es algo así como unos 200 o 300 metros, por lo tanto se ha pensado en diseñar una red ultradensificada con nodos (radiobases) de baja potencia que tal vez puedan tener el tamaño de una caja de zapatos. Los dispositivos celulares se encontrarán la mayor parte de las horas del día, cerca de la antena, con lo cual, la mayor parte del día, transmitirán a la mínima potencia. Esta es la idea de cómo la red 5G trata de cumplir su objetivos ecológicos. 20 ¿Que es 5G y que lo diferencia de las tecnologías anteriores? | MAR, ALEJANDRA 1-4-4 RED CENTRAL BASADA EN SOFTWARE Una de las diferencias más relevantes que 5G tendrá con respecto a sus antecesoras es que la red central (CN) estará basada en software y no en equipos de hardware. Con esto logrará procesamientos más rápidos y más flexibles para atender las distintas variedades de servicios que ofrecerá. 5G será una red definida por software con funciones virtualizadas (SDN/NFV). 1-4-5 MAYOR SEGURIDAD DE LOS DATOS 5G desplegará protocolos y algoritmos más potentes de seguridad de los datos. Con esto nos referimos a que la tecnología ha mejorado las condiciones de confidencialidad (seguridad), integridad (garantiza la información de principio a fin) y confiabilidad o disponibilidad de la información (que la información siempre sea posible). Esto favorecerá el desarrollo de servicios del tipo de la telemedicina, finanzas, ayudas de conducción de vehículos, en los cuales en ningún momento puede fallar el transporte de los datos y además se debe garantizar que estos datos no sean hackeados. De hecho 5G se planteó la robustez de la seguridad de los datos. 1-4-6 DISPONIBILIDAD EFICIENTE DE RECURSOS PARA TODO TIPO DE SERVICIOS 5G abarcará una gran diversidad de servicios muy dispares tales como Internet de las cosas masivo, servicios que requieran alta confiabilidad y baja latencia como la telemedicina, servicios que requieran anchos de bandas mejorados, mayores velocidades de datos, pasando por el servicio de multimedia, realidad virtual, realidad aumentada, automatismo de la industria, seguimiento y geolocalización, e infinidad de cosas conectadas y todo esto será posible gracias a que 5G, ofrece como algo diferencial: poseer lo que se denomina “numerología variable”. Esto significa que tiene la capacidad y disponibilidad de asignarle los recursos físicos necesarios para cada tipo de servicio, como así también los recursos computacionales. Esta gran flexibilidad funcionando gracias a la virtualización de sus funciones es lo que hace de 5G una red de una nueva generación de redes de telefonía celular. MAR, ALEJANDRA | ¿Que es 5G y que lo diferencia de las tecnologías anteriores? 21 1-5 RESUMEN 5G es una red de transporte de datos que ha sido mejorada para poder brindar una amplia variedad de servicios que se espera redunden en el aumento de la calidad de vida de las personas, como por ejemplo, telemedicina, cosas conectadas, ayudas a la conducción de vehículos, y que a diferencia de las redes predecesoras cuenta con objetivos ecológicos. Estas metas ecológicas se encuentran en el énfasis puesto en reducir un 90% el consumo de energía y además desarrollar redes de baja potencia, con amplio ancho de banda. El dispositivo del usuario, estará emitiendo señal a la mínima potencia, por encontrarse cerca de la radiobase, siendo ésta, además, un nodo pequeño de baja potencia. 5G tendrá una red de control virtualizada, definida por software y que no solo abaratará sus costos de capital, de operación, sino que además tendrá la flexibilidad necesaria (incluyendo su característica de numerología variable) para brindar diferentes tipos de servicios que coadyuvaran al desarrollo económico y a la generación de empleo. Ofrecerá, además, una “seguridad de los datos” mucho más potente y robusta frente a posibles hackeos de información. Contará en su red de acceso con las frecuencias que estaban disponibles para las redes anteriores del servicio celular, pero la UIT-R le ha atribuido nuevas frecuencias en la bandas milimétricas donde dispondrá de canales de hasta 400 MHz. de ancho de banda con una elevada performance en comparación con los canales de 20 MHz máximos de LTE. Dónde se encuentran estas nuevas bandas de frecuencias y qué efectos tienen sobre la materia y otros campos se verá en el próximo capítulo. 22 ¿Que es 5G y que lo diferencia de las tecnologías anteriores? | MAR, ALEJANDRA CAPÍTULO 2 2- ¿EN QUE PARTE DEL ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO SE ENCUENTRAN LAS FRECUENCIAS DE LA TELEFONÍA CELULAR? Todos estamos en continuo contacto con la radiación electromagnética cuando recibimos el calor del sol en nuestra piel o cuando simplemente contemplamos un cielo estrellado. Cuando vemos una estrella seguramente pensamos que tan lejos se encontrará. Luego llegamos a la conclusión de que solo estamos observando una luz que se originó en esa estrella, ha viajado por mucho tiempo a la velocidad de la luz y finalmente llega hasta nuestros ojos, recibimos su energía y una información del pasado. Es una información reducida a nuestro pequeño filtro de sensibilidad visible. Asociamos la luz de esa estrella con materia muy masiva que produce luz visible, además de otras radiaciones producidas a través de procesos nucleares que ocurren en su interior. La luz y otras radiaciones son manifestaciones de la energía, viajan por el espacio a la máxima velocidad permitida: la velocidad de la luz. La producción de la radiación electromagnética es un proceso que se lleva a cabo en todos los confines del Universo. A través del espacio, nos llega radiación electromagnética desde todas las fuentes estelares u otros objetos del espacio sideral. Las cargas eléctricas en movimiento generan radiación electromagnética. La materia calentada a altas temperaturas produce radiación electromagnética, por eso es que, la materia a temperaturas de millones de grados en las estrellas produce radiación electromagnética. La materia nebulosa en el espacio, sometida a fuertes campos magnéticos también produce radiación electromagnética, como también la materia sometida a fuertes campos gravitacionales (como cerca de los agujeros negros) produce radiación electromagnética. Es decir que las ondas electromagnéticas son una manifestación de la energía del universo. Las mencionadas anteriormente son ondas electromagnéticas producidas de forma natural, sin embargo en la tierra se pueden producir ondas electromagnéticas de forma artificial. MAR, ALEJANDRA | Capítulo 2 23 Si ordenamos todas esas energías provenientes de las ondas electromagnéticas en orden creciente o decreciente, obtendremos lo que conocemos como “espectro electromagnético”. Es decir que el espectro electromagnético es la organización ordenada de la manifestación de la energía del universo. Es habitual y de utilidad para nosotros organizar las energías del universo (ondas electromagnéticas) de forma creciente o decreciente según parámetros característicos de las ondas como son: la longitud de onda (λ), que es la distancia a la cual se repite el ciclo de la onda (en metros por ejemplo) o la frecuencia de la onda (f), que es el número de ciclos que pasan por un punto dado en un segundo y se mide en Hertz (Hz). El espectro electromagnético puede verse de una forma como lo muestra la Figura 2.1 Figura 2.1 El espectro electromagnético En esta figura podemos observar que las ondas fueron ordenadas de izquierda a derecha en orden decreciente de longitud de onda y en orden creciente de frecuencia, también en orden creciente de temperatura y energía. 24 ¿En que parte del espectro electromagnético se encuentran las frecuencias de la telefonía celular? | MAR, ALEJANDRA 2-1 ¿QUÉ POSICIÓN EN EL ESPECTRO OCUPAN LAS FRECUENCIAS DE USO DE LA TELEFONÍA CELULAR? La figura también nos muestra dos categorías de radiaciones en el espectro electromagnético: 1. Radiación Ionizante (IR) 2. Radiación No Ionizante (NIR) Vemos en la figura que el punto dónde se separan ambos tipos de radiaciones están a mitad del rango ultravioleta (aproximadamente). ¿Qué significado tiene esta división? Estas dos categorías significan que, por un lado, las “radiaciones ionizantes” debido a su alta energía son capaces de excitar electrones de los átomos, formar iones, romper enlaces moleculares y formar radicales libres, los cuales son muy dañinos en el organismo humano y por ende son capaces de dañar las células. Una exposición continuada a una elevada potencia de estas radiaciones, es peligrosa y requiere tomar medidas de protección. (Rayos UVB, UVC -ultravioletas de mayor frecuencia-, Rayos X, radioterapia del cáncer, Rayos Gamma, Rayos cósmicos). Por el contrario las “radiaciones no ionizantes” poseen una energía demasiado débil, la cual es incapaz de arrancar un electrones de cualquier átomo, no pudiendo ionizar moléculas o producir radicales libres. En la figura 2.2 se ve un ejemplo del daño que puede producir la radiación ultravioleta ionizante en el ADN de una célula. Figura 2.2 Daños al ADN producido por energía Ultravioleta (un fotón) incidente. MAR, ALEJANDRA | ¿En que parte del espectro electromagnético se encuentran las frecuencias de la telefonía celular? 25 Las ondas electromagnéticas utilizadas en la telefonía celular corresponden al rango entre 600 MHz – 71 GHz, al día de la fecha incluyendo las bandas “sin licencia”, es decir, aquellas que son de uso libre. Este rango se encuentra dentro de la Radiación No Ionizante (NIR) Las NIR a su vez se dividen en los subrangos que se muestran en la tabla 2.1. Se presentan los subtipos y fuentes de preocupación. Tabla 2.1 Diferentes tipos de NIR. Subtipos y fuentes de preocupación TIPO Ultravioleta (UV) Luz Visible Infrarrojo (IR) SUBTIPO FUENTES DE PREOCUPACIÓN Natural Artificial UV solar: típico 1 kW / m2 para el mediodía del día de verano Lámparas solares, luces esterilizadoras y láseres 400–700 nm, tradicionalmente dividido en colores espectrales Peligro de luz azul solar Láseres y LED de alta intensidad (arriba alrededor 1 W/m2) IR A 760–1400 nm; Nada de preocupación Hornos y llamas de equipos de soldadura (arriba 100 W/m2) Nada de preocupación Proximidad a antenas de transmisores de alta potencia; calentadores de inducción y soldadores (por encima de alrededor de 50 W/m2) UV A 400–315 nm; UV B 315–280 nm; UV C 280–100 nm IR B 1,4–3 µm; IR C 3–1000 µm (1 mm) Radiofrecuencia (RF). Microondas y Ondas de Radio Frecuencia extremadamente alta 1–10 mm; (EHF) Super alta frecuencia 10–100 mm; (SHF) Frecuencia ultraalta 0.1–1 m; (UHF) Muy alta frecuencia 1–10 m; (VHF) Alta frecuencia 10–100 m; (HF) Frecuencia media 100–1000 m; (MF) Baja frecuencia 1 - 10 km (LF) Extremadamente baja frecuencia (ELF) Muy baja frecuencia 10–100 km, así como una frecuencia extremadamente baja propiamente dicha, 100–1000 km o más patios eléctricos, ciertos equipos de soldadura y operadores de máquinas de coser Fuente: The electromagnetic spectrum and nonionizing radiation. Andrew Wood, Colin Roy. 26 ¿En que parte del espectro electromagnético se encuentran las frecuencias de la telefonía celular? | MAR, ALEJANDRA Según la tabla anterior, las radiaciones de la telefonía celular corresponden a una parte de las RFs. El la figura 2.3 observamos la división del rango total RF. Figura 2.3 Subdivisiones del rango de Radiofrecuencia. Finalmente logramos ubicar el rango de telefonía celular en las porciones UHF, SHF y un tercio de la parte baja de las EHF, que pertenecen al espectro de RF, de las NIR De ahora en más nos centraremos solamente en estudiar los efectos en los seres humanos que producen las UHF y SHF y la parte baja de las EHF. Al espacio que va desde los los 3 KHz a los 3000 GHz, es decir un rango mucho más amplio que las Radiofrecuencias (RF), pero que las incluye, se les denomina Espectro Radioeléctrico y ha sido atribuido por la UIT-R para servicios de Radiocomunicaciones. En la Tabla 2.2 podemos observar servicios que usan el Espectro Radioeléctrico Tabla 2.2 Servicios que utilizan el espectro radioeléctrico MAR, ALEJANDRA | ¿En que parte del espectro electromagnético se encuentran las frecuencias de la telefonía celular? 27 Para resumir y visualizar con claridad la ubicación en el espectro electromagnético de las frecuencias que se utilizan en la telefonía celular presentamos la Figura 2.4 En esta figura vemos remarcadas en azul estas bandas denominadas UHF, SHF y casi la tercera parte de las ELF. Las ondas de telefonía celular solo ocupan lo que se denomina “rango de Microondas”. Telefonía celular Figura 2.4 Ubicación en el espectro de las frecuencias de telefonía celular. 28 ¿En que parte del espectro electromagnético se encuentran las frecuencias de la telefonía celular? | MAR, ALEJANDRA 2-2 ¿PUEDEN LAS ENERGÍAS DE UNA ONDA ELECTROMAGNÉTICA NIR HACER DAÑO A UNA CELULA DE CUALQUIER TEJIDO DESDE EL PUNTO DE VISTA DE LA BIOLOGÍA MOLECULAR? Desde el punto de vista de la biología molecular, nos compete conocer las energías que traen estas ondas. Pero antes debemos responder a la siguiente pregunta: ¿Cómo hace una onda para transportar energía? Para responderla nos toca recordar el trabajo de dos grandes figuras universales de la ciencia: Albert Einstein y Max Planck. En este punto nos interesa saber cómo transporta y entrega la energía una onda electromagnética. Está demostrado que existe una partícula denominada “Fotón” que es la responsable de las manifestaciones del fenómeno electromagnético. Es la partícula portadora de todas las formas de radiación electromagnética, incluyendo los rayos gamma, los rayos X, la luz ultravioleta, la luz visible, la luz infrarroja, las microondas, las ondas de radio y ELF. El fotón no tiene masa y viaja en el vacío a la velocidad de la luz, comportándose como una onda, pero funciona como partícula cuando interactúa con la materia para transferir una cantidad fija de energía (principio de dualidad onda-partícula), la cual viene dada por la siguiente expresión matemática: Ecuación 2.1 Done E es la energía de la onda electromagnética, h es la constante de Planck, λ es la longitud de onda de la onda electromagnética y ν es la frecuencia de la onda electromagnética. La cantidad de energía de valor hν, es una cantidad fija de energía que como vemos depende únicamente de la frecuencia de la onda, ya que h es un número constante. A esta cantidad fija se le denomina “cuanto” de energía y representa un paquete de energía que está dado por la ecuación 2.1 y tiene un “valor fijo” MAR, ALEJANDRA | ¿En que parte del espectro electromagnético se encuentran las frecuencias de la telefonía celular? 29 para una onda electromagnética de una determinada frecuencia. Este concepto ha sido uno de los grandes legados de Planck y la constante h, lleva su nombre en su honor “constante de Planck”. El 14 de diciembre de 1900 Max Planck presentó oficialmente durante una conferencia en la Universidad de Berlín, la “Teoría Cuántica”, la cual no fue aceptada de inmediato por toda la comunidad científica. Luego, en 1905 Albert Einstein explicará el “efecto fotoeléctrico” aplicando la Teoría Cuántica de Planck. Define así, la partícula de la luz, “el fotón”, y utiliza la constante de Planck para calcular su energía. Este fue uno de los fenómenos explicados a través de la Teoría Cuántica que dio inicio al desarrollo de una nueva disciplina: la Mecánica Cuántica. La idea de la luz como partícula retornó con el concepto moderno de fotón, que fue desarrollado gradualmente entre 1905 y 1917 por Albert Einstein apoyándose en trabajos anteriores de Planck, en los cuales se introdujo el concepto de “cuanto”. Con el modelo del fotón podían explicarse observaciones experimentales que no encajaban con el modelo ondulatorio clásico de la luz. En particular, explicaba cómo la energía de la luz dependía únicamente de la frecuencia de la onda (dependencia observada en el efecto fotoeléctrico), también de la capacidad de la materia y la radiación electromagnética para permanecer en equilibrio térmico. Planck proponía que la energía de cualquier sistema que absorbe o emite radiación de una determinada frecuencia era un número entero de veces la energía de un cuanto. Einstein demostró que debía aceptarse alguna forma de “cuantización de la energía” para explicar el “equilibrio térmico” observado entre la materia y la radiación electromagnética. Por esta explicación del efecto fotoeléctrico, Einstein recibió el Premio Nobel de física en 1921. El concepto de fotón ha llevado a avances muy importantes en física teórica y experimental y ha conducido a inventos como el LASER (Rayo Monocromático Lineal de Luz Visible Amplificada por emisión estimulada de radiación). De acuerdo con el modelo estándar de física de partículas, los fotones son los responsables de producir todos los campos eléctricos y magnéticos, y a su vez son el resultado de que las leyes físicas tengan cierta simetría en todos los puntos del espacio-tiempo. En la figura 2.5 vemos la expresión de la relación de Planck –Einstein, que la energía es igual a una constante (de Planck) multiplicada por la frecuencia de 30 ¿En que parte del espectro electromagnético se encuentran las frecuencias de la telefonía celular? | MAR, ALEJANDRA la onda. En otras palabras, la energía de una onda depende únicamente de la frecuencia y no de su intensidad o potencia. Figura 2.5 Relación de Planck - Einstein Entonces, sobre la materia incidirá un fotón de energía radiante y el valor de esa energía estará determinado por la frecuencia de la onda electromagnética. 2-3 ¿CUALES SON LAS ENERGÍAS QUE ENTREGAN LAS ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS QUE UTILIZA LA TELEFONÍA CELULAR? En la tabla 2.3 se muestran las energías correspondientes a un amplio rango de ondas electromagnéticas de telefonía celular, desde la más baja hasta la más alta atribuidas al día de hoy por la UIT-R. Estableceremos los valores de energía en la unidad de electrón-volt (eV). Para ello usaremos el valor de la constante de Planck en la misma unidad (eV). h = 0.000000000000004135 eV/Hz Calculamos la energía de la onda electromagnética como hν, siendo ν la frecuencia en Hz. MAR, ALEJANDRA | ¿En que parte del espectro electromagnético se encuentran las frecuencias de la telefonía celular? 31 Tabla 2.3 Energía del rango de ondas electromagnéticas de telefonía celular en eV. Frecuencia 600 MHz 1800 MHz 2500 MHz 3600 MHz 24 GHz (milimétrica) 28 GHz (milimétrica) 40 GHz (milimétrica) 71 GHz (máxima frecuencia milimétrica atribuida por UIT-R para 5G) Energía (eV) Tecnología 0,000002481 0,000007443 0,00001033 5G, LTE LTE, 3G, GSM LTE, 5G 5G (banda por excelencia) 5G 5G (usada en muchos países para dar servicios de acceso inalámbrico fijo, FWA) 5G 5G 0,00001488 0,00009924 0,00011578 0,0001654 0,0002935 2-3-1 ¿CUÁNTA ENERGÍA SE REQUIERE PARA ROMPER ENLACES BIOLÓGICOS, POR EJEMPLO, ENLACES DEL ADN? El ADN o ácido desoxirribonucleico es un polímero esencial para la vida, encontrado en el interior de todas las células de los seres vivos y en el interior de la mayoría de los virus. Es una proteína compleja, larga, en cuyo interior se almacena toda la información genética del individuo, esto es, las instrucciones para la síntesis de todas las proteínas que componen su organismo: podría decirse que contiene las instrucciones moleculares de armado de un ser viviente. Las unidades mínimas de dicha información genética se llaman genes y consisten en una secuencia específica de los nucleótidos que componen el ADN, y permiten además su transmisión hereditaria, algo vital para la evolución de la vida. Además, en estas estructuras está contenida también la información respecto a cómo y cuándo deben darse las síntesis de los componentes básicos de las células. El ADN está contenido en las células, ya sea disperso en su citoplasma (en el caso de los organismos procariotas: bacterias y arqueas) y/o dentro del núcleo celular (en el caso de los eucariotas: plantas, animales, hongos). Para su decodificación y empleo como molde, hace falta la intervención del ARN o 32 ¿En que parte del espectro electromagnético se encuentran las frecuencias de la telefonía celular? | MAR, ALEJANDRA ácido ribonucleico, que lee la estructura y la emplea como molde, en un proceso denominado trascripción/traducción. Cabe decir que el ADN de cada individuo es único y diferente, producto de la combinatoria de los códigos genéticos de sus padres en un proceso que se da al azar. Esto, claro, en los organismos de reproducción sexual, en los que cada progenitor aporta la mitad de su genoma para fabricar un individuo nuevo. En el caso de organismos unicelulares de reproducción asexual, la molécula de ADN se reproduce a sí misma en un proceso llamado replicación. El contenido genético del ADN es sumamente valioso para la vida, y a pesar de ello es posible que sufra daños debido al contacto con mutágenos: - radiación ionizante como los rayos X, rayos Gamma, radioterapia del cáncer. ciertos elementos químicos o incluso algunos fármacos (como en el caso de la quimioterapia), Esto acarrearía errores de trascripción a la hora de la síntesis celular y puede conducir a la enfermedad y muerte del individuo, o también a la transmisión hereditaria de las estructuras defectuosas, dando origen a descendientes con defectos congénitos. La figura 2.6 muestra los enlaces moleculares que conforman la estructura del ADN. Figura 2.6 Enlaces moleculares del ADN MAR, ALEJANDRA | ¿En que parte del espectro electromagnético se encuentran las frecuencias de la telefonía celular? 33 A continuación vemos en la tabla 2.4 la energía en eV, requerida para romper estos enlaces para compararlas luego con la energía que entregan a la materia las ondas electromagnéticas de uso en la telefonía celular. Tabla 2.4 Energía de los enlaces del ADN Enlace C-C C-N C-O C-H O-H H……O,N (Puente de hidrógeno) Energía del enlace en KJoule/mol 347 305 358 413 467 8 a 29 Energía del enlace en eV 3.5 3 3.5 4.3 4.8 0.08 a 0.30 No está incluido el enlace fosfato ya que no es relevante en la comparación por ser enlaces de alta energía. Vemos que los enlaces moleculares (ADN) en las células requieren una energía entre 3 y 5 eV, mientras que el extremo de la banda mas energética atribuida a la telefonía celular para 5G de frecuencia = 71 GHz. provee una energía de 0,00029 eV. La pregunta más importante es: ¿Qué pasa si un fotón correspondiente a las altas frecuencias de 5G, incide en nuestro cuerpo?. 2-3-2 ¿QUE LE HACE LA RADIACIÓN ELECTROMAGNÉTICA A LA MATERIA? Gran parte del conocimiento científico de la estructura del universo, de las estrellas a los átomos, deriva de las interpretaciones de la interacción de la radiación con la materia. Las interacciones de la radiación con la materia son el tema de la ciencia denominada espectroscopía. Los métodos analíticos espectroscópicos se fundamentan en medir la cantidad de radiación que producen (emiten) o absorben las especies moleculares o atómicas de interés. Es posible clasificar los métodos espectroscópicos según 34 ¿En que parte del espectro electromagnético se encuentran las frecuencias de la telefonía celular? | MAR, ALEJANDRA la región del espectro electromagnético utilizado para la medida. Las regiones del espectro que se han utilizado abarcan: rayos gamma, rayos X, radiación ultravioleta (UV), radiación infrarroja (IR), microondas y ondas de radio. Nos interesa conocer la interacción con la materia de la radiación de microondas, ya que esta abarca el rango que usa la telefonía celular. La espectroscopía, dependiendo de la materia en estudio, puede dividirse en dos grandes ramas. La atómica y la molecular. Es de nuestro interés conocer cuáles son los efectos que puede causar la radiación de microondas en el cuerpo humano y por lo tanto nos centraremos en espectroscopía molecular. Las moléculas interaccionan con la radiación electromagnética a través de su “momento dipolar” o su “momento magnético”. Una molécula es un dipolo cuando existe una distribución asimétrica de la carga, y que por lo tanto presenta, un extremo con carga negativa y otro con carga positiva. Al interaccionar con la radiación el sistema molecular puede absorber energía de la radiación, experimentando una transición de electrones de un nivel inferior a uno superior, o puede emitir energía experimentando una transición de electrones de un nivel superior a uno inferior. La Figura 2.7 muestra las regiones del espectro electromagnético utilizadas en los análisis espectroscópicos y los tipos de transiciones atómicas y moleculares que resultan de las interacciones de la radiación con la materia. Fuente: Skoog – West: “Fundamentos de química analítica” Figura 2.7 Transiciones atómicas y moleculares que resultan de la interacción de radiaciones Electromagnéticas con la materia. MAR, ALEJANDRA | ¿En que parte del espectro electromagnético se encuentran las frecuencias de la telefonía celular? 35 La porción espectral de nuestro interés es la región de las microondas, que es donde se encuentras las frecuencias de uso de la telefonía celular. La figura muestra que la interacción que tiene la radiación de microondas con la materia debido a su baja energía se remite solamente a un cambio de orientación del dipolo molecular, de tal forma que moléculas dipolares como por ejemplo el agua se alinean con este campo externo incidente. Esta interacción implica pequeñas rotaciones moleculares de las moléculas dipolares. Algo similar a lo que sucede con la flecha de una brújula que se alinea con el campo magnético de la tierra. Si la velocidad de la rotación (agitación) es muy elevada, aumentará la temperatura (calentamiento). La velocidad de la rotación depende de la “intensidad” o “potencia” de la radiación. Este estudio sobre la incidencia de las radiaciones electromagnéticas sobre la materia, justifica por demás el hecho de que el horno que usamos para calentar los alimentos utilice las microondas. ¿Por qué elegir las microondas para diseñar un horno de alimentos? Por dos motivos fundamentales: 1. Porque está comprobado que solamente produce rotaciones de moléculas dipolares (agua). Por lo tanto esta energía nunca destruirá las propiedades nutritivas de los alimentos. (Incapaz de romper ninguna molécula). Cualquier onda electromagnética que fuese capaz de destruir proteínas, enzimas, etc… por ejemplo no podría servir para construir un horno de alimentos. La ciencia química ha verificado que la radiación de microondas es inofensiva para las moléculas. 2. Porque elevando la velocidad de rotación de las moléculas dipolares (agua), ésta agitación puede elevar la temperatura, produciendo el calentamiento del entorno. Se demostró que solamente elevando altamente la potencia de esta radiación y no permitiendo la pérdida de potencia, se logra que la agitación de las moléculas del agua en los alimentos produzca un rápido calentamiento. Debemos notar, en el caso del horno microondas que la temperatura elevada puede destruir algunas propiedades de los alimentos. Pero esto no será debido a la energía de la onda sino a la potencia aplicada. La potencia de un horno microondas se encuentra entre los 800 y 1100 Watts. Otros efectos como las modificaciones de la distribución de electrones ocurren en la región ultravioleta (UV)/Visible. La radiación de ondas de radio, utilizadas en la resonancia magnética nuclear (RMN) y en la resonancia de espín de electrones, produce cambios de espín, al ser una radiación de baja 36 ¿En que parte del espectro electromagnético se encuentran las frecuencias de la telefonía celular? | MAR, ALEJANDRA energía, mientras que efectos muy grandes como cambios en la configuración nuclear se producen regiones de radiaciones de alta energía como los rayos gamma. 2-3-3 UN POCO MÁS SOBRE LAS MICROONDAS Las microondas son ondas electromagnéticas que se ubican en el espectro electromagnético entre el infrarrojo y las ondas de radio. Su longitud de onda está aproximadamente en el rango de 1m (frecuencia = 300 MHz) a 1 mm (300 GHz). Se considera también la extensión del rango a 1000 GHz, aunque la mayoría de las aplicaciones van de 1 a 40 GHz. El límite entre el infrarrojo lejano, las microondas y las ondas de radio son bastante arbitrarias. El rango de microondas incluye: frecuencia ultra alta (UHF) (0,3 – 3 GHz), super alta frecuencia (SHF) (3- 30 GHz) y extremadamente alta frecuencia (EHF) (30- 300 GHz). La región entre 1000 GHz y 3000 GHz (submilímetro (<1 milímetro) y 100 micrometros) se denomina la radiación terahertzio (onda terahertzio, rayosT, luz-T y THz). Por encima de 300 GHz hasta 3000 GHz, la atmósfera de la a) b) Figura 2.8 a. Absorción de radiación electromagnética de la Tierra. Tierra absorbe fuertemente la radiación electromagnética, (Ver Figura 2.8.a) lo que limita su utilización en comunicaciones. Espectro de absorción de la atmósfera terrestre húmeda en la región de a) microondas b) terahertzios Hay diversas nomenclatura para indicar las bandas de frecuencias del espectro electromagnético por lo tanto es de utilidad mencionar que parte de la banda MAR, ALEJANDRA | ¿En que parte del espectro electromagnético se encuentran las frecuencias de la telefonía celular? 37 de microondas se divide también, en las sub-bandas que se detallan en la tabla 2.5. Tabla 2.5. Bandas de frecuencias de Microondas Bandas de frecuencia Microondas Designación banda L banda S banda C banda X banda K u banda K banda Ka Rango de Frecuencia 1 a 2 GHz 2 a 4 GHz 4 a 8 GHz 8 a 12 GHz 12 a 18 GHz 18 a 26 GHz 26 a 40 GHz banda Q 30 a 50 GHz banda U banda V banda E banda W banda F banda D 40 a 60 GHz 50 a 75 GHz 60 a 90 GHz 75 a 110 GHz 90 a 140 GHz 110 a 170 GHz Cabe destacar que desde cualquier punto del espacio se detecta radiación microondas en forma muy equitativa y corresponde a la radiación de fondo cósmica de microondas. La radiación de fondo de microondas (en inglés, cosmic microwave background o CMB) es una forma de radiación electromagnética descubierta en 1965 que llena el universo por completo. También se denomina radiación cósmica de microondas, radiación cósmica de fondo o radiación del fondo cósmico. En la Figura 2.8 b, observamos una imagen de la radiación de fondo de microondas. 38 ¿En que parte del espectro electromagnético se encuentran las frecuencias de la telefonía celular? | MAR, ALEJANDRA Figura 2.8 b. Cielo de microondas de 9 años de información. Crédito: NASA / WMAP Science Team WMAP # 121238 Título de la imagen Imagen WMAP de 9 años de radiación cósmica de fondo (2012) En la Figura 2.9 se muestra la imagen WMAP de la radiación microonda cósmica. Allí vemos el espectro de distribución de la radiación de microondas. El rango de frecuencias es de 0,3 GHz a 630 GHz con un máximo en 160,4 GHz. La radiación de fondo se considera como el remanente de la energía emitida en el “Big Bang” (Gran Explosión) del inicio del Universo hace de 10 a 20 billones de años. Otras evidencias como el corrimiento hacia el rojo de la radiación procedente de las galaxias más distantes y la abundancia de elementos como hidrógeno y el helio, también apoyan la teoría del Big Bang. MAR, ALEJANDRA | ¿En que parte del espectro electromagnético se encuentran las frecuencias de la telefonía celular? 39 Figura 2.9 Espectro de radiación del fondo cósmico de microondas Las microondas no solo se generan de forma natural como acabamos de ver, sino que también se pueden generar artificialmente. Las Antenas son las partes de los sistemas de telecomunicación específicamente diseñadas para radiar o recibir ondas electromagnéticas. Las antenas irradian la onda electromagnética con una determinada potencia, que es ajustable por el operador de telefonía celular y además está limitada por los estándares de fabricación de antenas y equipos de radio. Las antenas presentan un patrón de radiación de la energía electromagnética, según el parámetro de “directividad”. El patrón de radiación es un diagrama polar que representa las intensidades de los campos o las densidades de potencia en varias posiciones angulares en relación con una antena. Referente a lo anterior podemos decir que el campo de radiación que se encuentra cerca de una antena no es igual que el campo de radiación que se encuentra a gran distancia. El término campo cercano se refiere al patrón de campo que está cerca de la antena, y el término campo lejano se refiere al patrón de campo que está a gran distancia. Durante la mitad del ciclo, parte 40 ¿En que parte del espectro electromagnético se encuentran las frecuencias de la telefonía celular? | MAR, ALEJANDRA de la potencia que se irradia desde una antena, es guardada temporalmente en el campo cercano. Durante la segunda mitad del ciclo, la potencia que está en el campo cercano regresa a la antena. La potencia que alcanza el campo lejano continúa irradiando lejos y nunca regresa a la antena. Por tanto, el campo lejano se llama campo de radiación. La potencia de radiación es la más importante, por consiguiente, los patrones de radiación de la antena, por lo regular se dan para el campo lejano. Es decir: El campo cercano debe ser para br<<1 El campo lejano debe ser para br>>1 Donde: r es la distancia de la antena al punto P de observación del campo y b para el espacio libre es 2π/λ , donde λ es la longitud de la onda En la figura 2.10 se observan el campo cercano y el campo lejano de una antena. Figura 2.10 Ejemplo de campo cercano y lejano en una antena El patrón de radiación es la representación gráfica de las características de radiación de una antena, en función de la dirección (coordenadas en azimut y elevación). Lo más habitual es representar la densidad de potencia radiada, aunque también se pueden encontrar diagramas de polarización o de fase. Los parámetros más importantes del diagrama de radiación son: MAR, ALEJANDRA | ¿En que parte del espectro electromagnético se encuentran las frecuencias de la telefonía celular? 41 Dirección de apuntamiento: Es la de máxima radiación. Directividad y Ganancia en potencia. Lóbulo principal: Es el margen angular en torno a la dirección de máxima radiación. Lóbulos secundarios: Son el resto de máximos relativos, de valor inferior al principal. La radiación de la antena también tiene pérdidas de potencia debido a las conexiones y posiblemente a la trayectoria que realiza. En la figura 2.11 se observa un ejemplo del patrón de radiación, donde apreciamos el lóbulo principal que es quien servirá a los usuarios. El lóbulo puede ser inclinado hacia abajo para alumbrar más directamente a los usuarios y darles una mejor señal. Esto se puede hacer de forma mecánica o por software y se denomina “Tilt” Figura 2.11 Ejemplo del patrón de radiación de una antena. 42 ¿En que parte del espectro electromagnético se encuentran las frecuencias de la telefonía celular? | MAR, ALEJANDRA 2-3-4 ¿CUANTO IMPORTA LA POTENCIA DE UNA RADIACIÓN DE MICROONDAS EN LA TELEFONÍA CELULAR? La potencia de una radiación de microondas, incide, desde el punto de vista molecular en el aumento de la velocidad de la rotación de una molécula dipolar, provocando calentamiento. Existe un parámetro importante en consideración, que representa como se distribuye esta densidad de potencia en el cuerpo humano. L, es el parámetro que indica la penetración de la radiación. Está demostrado que a frecuencias más altas (milimétricas), L decrece dándose una distribución más bien superficial de la potencia recibida. En capítulos posteriores hablaremos con más detalle de este concepto. Lo que hay que conocer de las antenas es densidad de potencia recibida en cada punto de la dirección radiante. Es decir si una persona está siendo alumbrada por una antena de telefonía celular, cuanto es el valor de la potencia por metro cuadrado que esta recibiendo. Este valor tiene un nombre: Irradiancia La irradiancia es la magnitud utilizada para describir la potencia incidente por unidad de superficie de todo tipo de radiación electromagnética. I = Pinc/As Ecuación 2.2 Dónde: Pinc :es la potencia incidente. As: es el área de la superficie en que incide la onda. En unidades del sistema internacional se mide en W/m². Para el caso de una antena la irradiancia se calcula como: I = EIRP / 4π.R2 Ecuación 2.3 Donde: E.I.R.P. = potencia del transmisor (dBm) + ganancia de la antena (dBi) – atenuación del cable (dB) – atenuación de conectores (dB) R = distancia radial desde el punto de radiación (antena) MAR, ALEJANDRA | ¿En que parte del espectro electromagnético se encuentran las frecuencias de la telefonía celular? 43 Lo interesante que inferimos de esta fórmula, en primera instancia, es que la densidad de potencia recibida decrece con el cuadrado de la distancia. Es decir decrece muy rápidamente a medida que nos alejamos. En la figura 2.12 se aprecia la distribución de la potencia recibida en función de la distancia. Figura 2.12 Distribución de la potencia recibida. Por lo tanto los celulares que estén muy alejados de una antena deberán aumentar su potencia o ser servidos por una antena más cercana. El principio de 5G para dar banda ancha con antenas, es colocar antenas cercanas a los usuarios para que los celulares transmitan a la menor potencia posible. Si somos conscientes de que la energía de estas ondas es tan baja que no puede interaccionar de forma significativa con las moléculas y que solo puede producir rotación de las moléculas dipolares, entendemos que esta rotación será casi imperceptible si la potencia es lo tan baja que se pretende. 2-3-4 ¿QUÉ ES EL ÁREA PROTEGIDA? El área protegida es un área que cumple que la densidad de potencia recibida en ese lugar está por debajo del valor establecido por los organismos internacionales que estandarizan los niveles de referencias para evitar riesgos de salud. (ICNIRP, IEEE) 44 ¿En que parte del espectro electromagnético se encuentran las frecuencias de la telefonía celular? | MAR, ALEJANDRA 2-4 RESUMEN La telefonía celular, incluida la tecnología 5G, opera en el rango de las microondas, no en todo el rango sino que abarca las UHF, SHF y la parte baja de las EHF. Según otra denominación podemos decir que en la actualidad se utilizan para operar la telefonía celular en Uruguay, las bandas S y Ka. Estas bandas han sido atribuidas por la UIT-R para los servicios de telefonía celular. La UIT-R ha agregado bandas milimétricas (Ka o SHF, EHF) para 5G con el fin de brindar banda ancha inalámbrica. Los reguladores de cada país (URSEC, en Uruguay) otorgarán el uso de estas bandas (atribuidas por la UIT-R), a los operadores. La forma de adjudicación del uso de las bandas es por medio de un proceso de licitación de “licencia de uso”. Las bandas que se adjudican de esta manera se categorizan como “bandas licenciadas” por el contrario, aquellas bandas que son de uso libre no necesitan ser adjudicadas por licitación. El organismo regulador además se encarga de hacer cumplir con las restricciones básicas establecidas por los organismos internacionales que estandarizan estos valores (ICNIRP, IEEE). Las antenas de telefonía celular no son la única fuente de microondas, sino que también el espacio sideral emite microondas hacia la tierra. En tiempos en que no existía la telefonía celular, la química analítica instrumental, estudiaba los métodos espectroscópicos. Para ello debía responder fehacientemente la pregunta de ¿qué le hacen las ondas electromagnéticas a la materia? Encontró que las microondas, debida a su débil energía, solo podía causar rotación de las moléculas dipolares, es decir, que estas se alinearan con el campo magnético externo. La velocidad de esa rotación dependerá de la potencia de la onda electromagnética incidente. 5G pretende ser una red ultradensificada de nodos (radiobases) de baja potencia que se encuentren cercanos a los usuarios para que los dispositivos celulares emitan a la mínima potencia dada la cercanía de la fuente emisora, siendo esta una de las formas que 5G propone para cumplir con sus objetivos ecológicos y de sustentabilidad ambiental. Que la energía de las microondas es muy baja lo sabemos gracias el descubrimiento de Planck y Einstein, quienes demostraron que la energía incide en la materia a través de fotones que son partículas que entregan un paquete de energía y que ésta depende únicamente de la frecuencia y no de la intensidad de la onda electromagnética. Dadas las frecuencias de las microondas la energía es muy baja e incapaz de causar ninguna rotura de enlaces moleculares. Esta es la razón por la cual se eligió a las microondas para fabricar un horno para alimentos. Se necesita una onda que no destruya MAR, ALEJANDRA | ¿En que parte del espectro electromagnético se encuentran las frecuencias de la telefonía celular? 45 los alimentos, que no rompa proteínas, ni enzimas, ni ningún compuesto que compongan los nutrientes de los alimentos. Las potencias que se aplican a las antenas están normalizadas por organismos internacionales, lo mismo la potencia máxima que puede emitir un teléfono celular. Más adelante veremos esto con sumo detalle. Mostramos también que la potencia emitida por una antena en la radiación de un campo lejano disminuye muy rápidamente. Para finalizar este resumen comparto en la siguiente Tabla 2.6 los usos habituales de las frecuencias electromagnéticas que han sido atribuidas por la UIT-R a los servicios radioeléctricos. Tabla 2.6 Clasificación de las ondas para servicios radioeléctricos y sus atribuciones generales. 46 ¿En que parte del espectro electromagnético se encuentran las frecuencias de la telefonía celular? | MAR, ALEJANDRA CAPITULO 3 3- ENTRE LA EPISTEME Y LA DOXA: EL MÉTODO CIENTÍFICO 3-1 TEORÍA DEL CONOCIMIENTO El hombre siempre tuvo una natural inclinación a adquirir conocimiento gracias a la admiración, el asombro y la curiosidad, pero ¿cómo conocer?... ¿había un camino para ello? El primer conocimiento es aquello que se experimenta, se especula, se dice, lo que oímos y ponemos fe de que es así. El hallazgo del conocimiento ha tenido varias escuelas. En los griegos uno de los principales exponentes de este estudio en la escuela “idealista” fue Platón que dijo: “el conocimiento se puede alcanzar, es lo que es en verdad real, el punto más alto del saber porque concierne a la razón y no a la experiencia”. Aristóteles filósofo empirista se opone a las ideas de Platón afirmando que: “el conocimiento se deriva de la experiencia, comienza con los sentidos y sus captaciones son las imágenes. Decía también que existen tres tipos de conocimiento: la experiencia, la ciencia y la inteligencia…” Ambos tenían parte de la verdad, pues la razón debe explicar la experiencia, pero la razón comienza con la dialéctica de la experiencia. En el pasado siglo XX es cuando surge una rama de la filosofía denominada epistemología que se encarga de examinar los fundamentos en los que se apoya la creación de conocimiento. Etimológicamente, este término viene de la unión de las palabras “episteme” (conocimiento) y “logos” (estudio). Así pues, la epistemología es una división de la filosofía que se encarga de explorar la coherencia interna de los razonamientos que llevan a la creación de conocimiento, la utilidad de sus metodologías teniendo en cuenta sus objetivos, los contextos históricos en los que aparecieron esas piezas de conocimiento, el modo en el que influyeron en su elaboración, y las limitaciones y utilidades de ciertas formas de investigación y de ciertos conceptos, entre otras cosas. MAR, ALEJANDRA | Capitulo 3 47 Si tuviésemos que reducir el significado de la epistemología a una pregunta, esta sería: ¿qué podemos llegar a conocer, y por qué medios? Así, esta rama de la filosofía se encarga tanto de buscar enunciados válidos sobre aquellos contenidos que podemos conocer, y también sobre los procedimientos y métodos que deberíamos usar para llegar al conocimiento válido. La palabra “epistemología” proviene de la terminología de Platón “episteme”, quien diferenciaba a la episteme como conocimiento en tanto "conocimiento justificado como verdad" del término "doxa" que se refiere a la creencia común o mera opinión y que difiere tantas veces como variables sean las opiniones. En la Figura 3.1 se observan diferencias entre la episteme y la doxa. En resumen la epistemología se ocupará de estudiar: Qué es el conocimiento, sus límites y posibilidades (que podemos saber, cuál es el alcance de nuestro saber y por ende si es posible alcanzar la certeza) Que conocemos (lo real o la apariencia) El objeto del conocimiento (que es el objeto, que o quien lo define) y, La relación o relaciones entre el conocimiento y las circunstancias vitales del investigador (la historia, la cultura, el individuo e incluso sus presupuestos metafísicos) Figura 3.1 Diferencias entre episteme y doxa 48 Entre la episteme y la doxa: el Método Científico | MAR, ALEJANDRA En la figura 3.2 se describen diferencias entre el conocimiento objetivo que busca la ciencia (episteme) y el conocimiento subjetivo que depende de las opiniones (doxa). Conocimiento objetivo Es aquel que está avalado por estudios (investigaciones) científicos, que basándose en el resultado de experimentos, carece de dudas Conocimiento Subjetivo Es aquel que está basado en el conocimiento de la experiencia, pero que carece de fundamentos científicos y que el resultado del mismo, varía según la persona que opine al respecto. Figura 3.2 Diferencias entre conocimiento objetivo y subjetivo A continuación se muestra un esquema sintético de las principales tendencias epistemológicas respecto a la búsqueda del conocimiento. Figura 3.3 MAR, ALEJANDRA | Entre la episteme y la doxa: el Método Científico 49 Figura 3.3 Principales tendencias epistemológicas en la búsqueda del conocimiento. Dentro del racionalismo, se encuentra el racionalismo crítico propuesto por el conocido filósofo y profesor austríaco Karl Popper, que establece que: La objetividad de la ciencia radica en el método científico de la falsabilidad. Esta definición verdaderamente estaría demarcando un límite entre las teorías científicas y no científicas. La falsabilidad de Popper no es otra cosa que un método hipotéticodeductivo de contrastación que se basa, no en descubrir hechos que verifiquen una teoría, sino en buscar hechos que la contradigan. En este razonamiento se basa el método científico. 50 Entre la episteme y la doxa: el Método Científico | MAR, ALEJANDRA 3-2 EL RAZONAMIENTO DEL MÉTODO CIENTÍFICO: HIPOTÉTICO DEDUCTIVO Se atribuye su propuesta a Karl Popper ante la crítica del método Inductivo, propuesto por Bacon, que consistía en formular leyes generales o universales sobre la observación de casos particulares. El método Hipotético-deductivo consiste en ir de la hipótesis a la deducción para determinar la verdad o falsedad de los hechos, procesos o conocimientos mediante el principio de Falsación propuesto por él. Este método es el procedimiento o camino que sigue el investigador para hacer de su actividad una práctica científica. El método hipotético-deductivo tiene varios pasos esenciales: 1) observación del fenómeno a estudiar, 2) creación de una hipótesis para explicar dicho fenómeno, 3) deducción de consecuencias o proposiciones más elementales que la propia hipótesis, y 4) verificación o comprobación de la verdad de los enunciados deducidos comparándolos con la experiencia. Este es el camino, para encontrar una verdad objetiva, fundamentada y universal: el Método Cientifico. ¿Es posible lograr la verdad objetiva de la ciencia? SI Método científico Dialécticamente, el método de investigación científica cumple un proceso de razonamiento-cuestionamiento que comienza con la abstracción de un hecho nuevo, poco conocido, insuficientemente explicado, o de necesaria MAR, ALEJANDRA | Entre la episteme y la doxa: el Método Científico 51 confirmación; de él toma y ordena sus características para considerarlas como observaciones “sobre tal hecho”. Luego, a estas observaciones las valora preferentemente con enfoque deductivo, para teorizar y proponer una o varias hipótesis para resolverlas. Este peculiar método es la herramienta básica, por cuanto maneja hipótesis que deben ser encaminadas por vías válidas y reconocidas para que puedan ser aceptadas, verificadas y reproducidas por la comunidad científica y que no sean desechadas por un mal planteamiento o por no cumplir las etapas consideradas necesarias en ciencia. Con este fin, la investigación tiene que ser divulgada, proceso encargado a publicaciones periódicas especializadas, calificadas, certificadas y reconocidas. Con miras a su difusión, el escrito debe cumplir determinados patrones de calidad y veracidad que le den esas características. Para la verificación de las publicaciones se cuenta con expertos, quienes mediante el sistema de arbitraje -peer review- (revisión por pares) se encargan de examinar sus atributos técnicos, nivel científico y cumplimento de requisitos éticos. Al hacerlo, los árbitros se plantean interrogantes básicas e iniciales, como: ¿el artículo es actual y va con lo poco conocido o esclarecido en el tema que trata? Luego, a continuación verán el aspecto medular, es decir, el planteamiento y fundamento de la tesis, hipótesis y método por el que se arriba a las conclusiones. De aprobar este análisis, que debe ser riguroso, entonces recién sopesan la claridad de la presentación, la bondad en su redacción y la forma en que es comunicado. El proceso nunca es a la inversa, pues si se objeta el planteamiento científico, el artículo pierde todo valor. Hoy, como nunca antes en la historia, el científico tiene herramientas de investigación con un alto grado de sensibilidad, lo que le compromete con la necesidad de un mejor acercamiento a la teoría del conocimiento y por tanto a la epistemología. La Tabla 3.1 muestra los pasos del Método Científico. Tabla 3.1 Pasos del método científico PASOS DEL MÉTODO CIENTÍFICO OBSERVACIÓN 52 Se hace una observación a propósito de algún evento o característica del mundo. Esta observación puede inducir una pregunta sobre el evento o característica. Por ej. Veo caer un vaso de agua, pregunto ¿porqué se cayó el vaso? Entre la episteme y la doxa: el Método Científico | MAR, ALEJANDRA HIPÓTESIS Tratando de contestar la pregunta, un científico formulará una hipótesis. Por ej. H: Una fuerza invisible (gravedad) empujó el vaso hacia el suelo. EXPERIMENTACIÓN El proceso del experimento es el paso que verdaderamente separa la ciencia de otras disciplinas. Para comprobar o refutar la hipótesis, el científico diseñará un experimento para probar esa hipótesis. REGISTRO Y ANÁLISIS DE DATOS Dentro de la labor científica es indispensable la “recolección de datos” (observaciones iniciales, resultados, etc) en forma organizada, de manera que sea posible determinar relaciones importantes entre éstos, para lo cual se utilizan tablas, gráficas y en algunos casos dibujos. ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS Con el fin de extraer la mayor información de los datos recolectados, estos son sometidos a muchos estudios, entre éstos: el análisis estadístico, que consiste en utilizar funciones matemáticas para calcular, tendencias, variaciones, correlaciones entre variables, etc. Para determinar si verifica la hipótesis que habíamos formulado. Siempre que se realiza un análisis se debe contar con un soporte teórico que apoye los planteamientos hechos en relación con el problema. CONCLUSIONES Luego del análisis riguroso de los datos, es importante plantear conclusiones que permitan tanto al investigador como a otras personas identificar con facilidad los resultados del estudio, determinando de forma precisa y resumida si la hipótesis planteada sobre el problema fue o no comprobada. 3-3 LA INVESTIGACIÓN CIENTÍFICA ¿Qué es la investigación científica? Es un proceso heurístico, cognitivo, de carácter social, dialéctico, planificado y a veces, controlable, que aplica rigurosamente el método científico, para verificar y demostrar hipótesis y teorías no suficientemente probadas sobre las características, causas, consecuencias o relaciones de los hechos, fenómenos o procesos de la naturaleza, la sociedad y el pensamiento. Hablamos de un descubrimiento cognitivo, que involucra a personas e instituciones, que es reactivo a la argumentación asumiéndose MAR, ALEJANDRA | Entre la episteme y la doxa: el Método Científico 53 autocorrectivo, que prevé objetivos en un determinado plazo y que tiene la esmerada intención de controlar una variable para estudiar la dependencia de otra. Se aplica el método científico de manera rigurosa en la investigación cuantitativa y es un poco más flexible en la investigación cualitativa. La investigación científica presenta los niveles que se observan en la Figura 3.4. Entre los primeros niveles tenemos aquel en el cual se observa el fenómeno (exploratorio), luego se describe la incidencia (descriptivo), a continuación se determina la dependencia probabilística si existe (relacional), posteriormente se explica el comportamiento de una variable dependiente de otra (explicativo). Finalmente los últimos niveles tienen una importancia trascendental, ya que se encargan de –basado en la evidencia- predecir un futuro comportamiento (predictivo) y aplicarse para la resolución de problemas (aplicativo) Figura 3.4 niveles de la investigación científica. 3-3-1 DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN CIENTÍFICA Supongamos que queremos investigar si la presencia de una enfermedad X en un grupo de personas con una determinada característica, tiene algo que ver con un evento particular. Un ejemplo podría ser que quisiéramos investigar si la hipertensión presentada por un grupo de personas que viven en una determinada zona de la ciudad está relacionada con la colocación de nuevas antenas de telefonía celular en el barrio. 54 Entre la episteme y la doxa: el Método Científico | MAR, ALEJANDRA En este punto hay tres conceptos que se deben comprender con claridad: 1. Si A causa B, la evidencia debe ser significativa 2. Operacionalizar las variables, para que puedan ser medidas 3. Establecer el nivel de significación del estudio Es importante determinar al principio, cuáles van a ser: la(s) variable(s) independiente(s) y, la(s) variable (s) dependiente (s) ¿A qué se refieren estas variables? La variable independiente (VI), se refiere a aquello que creemos es la causa o factor del problema. La variable dependiente (VD), es aquello que creemos que es un efecto o consecuencia de la variable independiente. En nuestro ejemplo la VI sería “las nuevas antenas” y la VD sería “la hipertensión observada en las personas de esa zona barrial” Esto así como está planteado no es sencillo de investigar, porque deberíamos saber si alguna de esas personas tienen antecedentes de hipertensión en la familia. También habría que estimar los niveles de susceptibilidad de alguna de esas personas, ya que si alguien adopta firmemente la creencia de que las antenas le producen ese daño, es probable que el nivel de estrés ocasionado por ese pensamiento le ocasione síntomas, eleve su presión, y esas falsas evidencias le servirán para justificar su creencia. Por lo tanto la investigación debe eliminar toda “contaminación” entre la causa y el efecto. Para poder establecer con rigurosidad y certeza si existe o no, algún tipo de relación entre la causa y el efecto, entre la variable independiente y la variable dependiente. Variables independientes (VI): CAUSAS Y FACTORES Variables dependientes (VD): EFECTOS Y CONSECUENCIAS La investigación, según el método de contrastación de hipótesis puede ser de: 1. Causa a efecto MAR, ALEJANDRA | Entre la episteme y la doxa: el Método Científico 55 2. Efecto a causa En el primer caso: de causa a efecto, dependiendo de la posibilidad de manipular las variables tenemos tres tipos de investigaciones: a) Experimental (se controlan las variables) b) Cuasi experimental (no se controlan las variables) c) No experimental (no se controlan las variables) El segundo caso: de efecto a causa, se llama también ex-postfacto. No pueden manipularse las variables independientes (causas y factores) porque ya han ocurrido los hechos, procesos y eventos. Por lo tanto se busca a partir de los efectos o consecuencias (VD), los factores (VI) que los han originado. Si una investigación plantea múltiples causas o factores será “multifactorial”, de lo contrario será univariada (estudia una sola variable) o bivariada si presenta una VI y una VD. Además según el tiempo de aplicación de la variable podrá ser: a) Longitudinal o diacrónica b) Transversal o sincrónica En el primer caso se estudia al individuo durante un lapso de estudio, como se muestra en la Figura 3.5 Figura 3.5 Investigación longitudinal En el segundo caso la investigación se realiza sobre una muestra de la población. Figura 3.6 56 Entre la episteme y la doxa: el Método Científico | MAR, ALEJANDRA Figura 3.6 Investigación transversal. Supongamos que queremos investigar si el uso del teléfono móvil tiene incidencia en los niveles de insulina que presentan las personas con diabetes. Podemos hacer un estudio, analizando durante dos años a los diabéticos que usan teléfonos móviles, contra un grupo de diabéticos que no utilizan teléfonos móviles. Este estudio es en realidad realizado sobre una muestra de la población, pero con un componente longitudinal, se estudia cada persona durante dos años. Hay estudios longitudinales realizados sobre las personas desde que nacen en adelante, donde se especifica el entorno, fumadores, no fumadores; uso de teléfonos móviles o sin uso de los mismos; etc. para poder categorizar elementos del medio ambiente como causante de ciertos problemas de salud. Este capítulo no tiene la finalidad de enseñar acerca de la metodología de la investigación, sino enfatizar en algunos aspectos conceptuales. Resulta muy importante para el caso que estamos analizando determinar las variables de la investigación, para que podamos entender e interpretar resultados y así emitir enunciados que sean “realistas”. No podemos decir: 5G causa la enfermedad X. Ya que “5G” no es medible de forma directa. Una cosa diferente es decir la “temperatura” causa B, desde el hecho de que podemos medir B y podemos medir la temperatura y establecer una relación entre ellos. 5G no es medible, ¿cómo mediríamos 5G para establecer un vínculo relacional con un determinado efecto? Cuando una variable no puede ser medida de forma directa se dice que es un “constructo”, es decir, una variable constructa. MAR, ALEJANDRA | Entre la episteme y la doxa: el Método Científico 57 Galileo Galilei dijo, “mide lo que es medible, y haz medible lo que no lo es”. Cuando queremos reproducir una investigación que afirma que 5G causa B, entonces debemos conocer de qué forma se midió esa variable, ya que no es medible directamente. Cuando tenemos una variable que es constructa, hay que dividirla en subvariables que sí puedan ser medidas. Me parece interesante discutir este punto porque cada vez que escucho que “hay que prohibir 5G, porque causa daños a la salud o, porque produce tal o cual enfermedad, etc”, se me ocurre la siguiente analogía: Supongamos que existe un restaurante de nombre X, que compra el pan que sirve en las mesas en una panificadora de nombre Y. Supongamos que alguien de la zona comienza a decir que el pan que venden en Y contiene un veneno, y que quien consuma ese pan, irá enfermando de a poco hasta morir, por causa del veneno. Grandes cantidades de personas se suman a esa creencia y levantan una bandera para que el gobierno cierre el restaurante X porque coloca el pan de Y en las mesas. ¿Acaso no hay algo que suena raro en este razonamiento? ¿Acaso no sería lógico cerrar la panadería Y? Entonces X ya no compraría el pan allí, porque el pan de Y no es la característica distintiva de X sino que lo son sus platos de mariscos y de pasta fresca. Además, ¿no sería necesario analizar el pan de Y, para ver si realmente está contaminado? Con 5G pasa lo mismo. La UIT-R identificó frecuencias nuevas para 5G, y, esta tecnología (5G) es libre de usarlas o no. Cada operador tendrá la suerte de usar las bandas de frecuencias que su gobierno le pueda asignar. 5G, determinó que era necesario usar bandas de frecuencias milimétricas porque allí se podrían diseñar canales más anchos, con menos alcance sí, pero esto significaría mayor velocidad de datos y menos potencia de transmisión. La UIT-R se encargó de armonizar el espectro para las distintas regiones que componen el planeta y llegando a un acuerdo internacional en las CMRs, atribuye o identifica las frecuencias que puede usar 5G. De esta forma los fabricantes de dispositivos móviles y equipos de radio diseñarán sus equipos para el uso de esas frecuencias. 5G comparte frecuencias con LTE. Esto lo vemos en la tabla 3.2. Lo que caracteriza a 5G, aparte de canales más anchos en bandas milimétricas son 58 Entre la episteme y la doxa: el Método Científico | MAR, ALEJANDRA por ejemplo, radiobases con procesamientos más rápidos, red de control virtualizada, encaminamiento de los datos separado de la parte del control y gestión, menor consumo de energía, redes ultradensificadas que emitan a la mínima potencia. Eso es fundamentalmente 5G. Se le atribuyó nuevas frecuencias que tiene la posibilidad de usar o no. Queda por responder la pregunta de si ¿estas nuevas frecuencias, hacen daño a la salud o no? Las frecuencias que se le atribuyeron para uso a 5G por parte de la UIT-R, anteriormente estaban siendo usadas por otros servicios, por ejemplo para transporte inalámbrico o para datos inalámbricos. Una buena evidencia sería saber si durante los años anteriores las personas que usaron estas frecuencias que hoy son atribuidas a 5G, enfermaron de algo debido a uso prolongado de ellas. Tabla 3.2 Rangos de frecuencias compartidos por LTE y 5G 3-3-2 OPERACIONALIZAR LAS VARIABLES Si queremos decir que la tecnología 5G es la causante de un efecto B. Definiríamos las siguientes variables: VI = 5G (factor o causa) VD = síntomas de la enfermedad B (efecto o consecuencia observada) Queremos conocer si existe una relación entre ellas dos, para lo cual hay que hacer la pregunta, plantear una hipótesis y ver si ésta se confirma o no. Tenemos en la figura 3.7 una vista simplificada de cómo se desarrolla en método científico. MAR, ALEJANDRA | Entre la episteme y la doxa: el Método Científico 59 Figura 3.7 Modelo simplificado de las etapas del método científico. Como 5G es una variable constructa y que por ende, no puede medirse directamente, es necesario operacionalizarla. Para operacionalizar la variable debemos construir una tabla que contenga las siguientes columnas: Variable (normalmente constructa) Dimensión operacional: Es la definición conceptual de la variable constructa, en cuyo interior se presentan con claridad las dimensiones de la variable. Dimensiones: Elementos que permiten medir la variable constructa y derivan de la definición de dicha variable. Indicadores: es un referente empírico directo, observable y medible que simboliza y sustituye a un concepto o variable no medible ni observable de manera directa. 60 Entre la episteme y la doxa: el Método Científico | MAR, ALEJANDRA Elementos de medición: Ítems (si medimos a través de encuestas) o índices o indicadores globales. Vemos un ejemplo de la operacionalizacion de la variable 5G, en la tabla 3.3 Al realizar la operacionalización de 5G, encontramos que lo único que puede medirse directamente de ella es lo que está relacionado con la radiación electromagnética. Tipo de antena, tipo de radiación, energía de la onda electromagnética, potencia irradiada, densidad de potencia recibida. El resto de los factores dimensionables, como velocidad de datos, latencia, capacidad de tráfico, etc. no tienen posibilidad de afectar la salud humana. Tabla 3.3 Operacionalización de la variable 5G Entonces sería más claro redefinir la investigación, volviéndola más específica, y decir: “Una densidad de potencia recibida de “Pi” watts/m2, durante “t” minutos, un total de “d” días causa síntomas de B”. También debería investigarse si los síntomas de B corresponden a la enfermedad B. Finalmente debería proponerse una explicación científica de ese suceso, “porqué motivos ocurre que una densidad de potencia de Pi watts/m2, durante t minutos, un total de d días causa síntomas de B”. De esa manera ir MAR, ALEJANDRA | Entre la episteme y la doxa: el Método Científico 61 modificando las hipótesis o creando nuevas para ir especificando el problema, de forma tal que seamos conducidos al punto clave. Otro concepto que vamos a discutir en este capítulo se refiere a la “forma científica” de establecer una “relación entre dos variables”. Es algo complicado en este tipo de estudios poder aislar la causa, para poder establecer una relación entre las variables. Una forma sería tratar de resolver la pregunta de forma teórica, para plantear diferentes hipótesis que finalmente se puedan resolver de forma empírica. Los estudios que se realizan a través de encuestas están muy cargados de subjetividad. Por ejemplo si alguien que posee la creencia a favor de la hipótesis que se quiere confirmar, es consultada sobre algunas observaciones específicas intentará incidir con sus respuestas para darle peso a su creencia en el recuento de las observaciones. O si una persona tiene fuertemente arraigada la creencia a favor de la hipótesis que se pretende confirmar por ejemplo que 5G causa la enfermedad B, entonces el estrés que le produce ese pensamiento le hará sentir los síntomas propios del estrés los que percibirá como confirmatorio de su creencia. En la figura 3.8 propongo de forma muy simplificada y nada exhaustiva, solamente a modo de ejemplo, que debería considerarse a la Variable Dependiente “síntomas de la enfermedad B” como sujeta a múltiples Factores o Causas, una de las cuales podría ser la “exposición electromagnética”. Figura 3.8. Una observación como fuente de múltiples causas y factores. 62 Entre la episteme y la doxa: el Método Científico | MAR, ALEJANDRA En los capítulos que siguen veremos cómo se han llevado a cabo las investigaciones en la realidad. Finalmente el otro concepto que discutiremos es que “si A causa B”, la evidencia debe ser significativa. Si la pregunta de investigación puede ser calificada como “Verdadero o Falso”, entonces la investigación lleva hipótesis estadística. ¿5G causa síntomas de la enfermedad B? Verdadero o falso. Procedemos al planteamiento de Hipótesis: Consiste en trasladar la estructura gramatical, lógica y científica hacia la estructura matemática, lo que se conoce como sistema de hipótesis o hipótesis estadística; así tenemos: H0: Hipótesis nula o hipótesis de trabajo H1: Hipótesis alternativa o hipótesis del investigador El primer paso es colocar la hipótesis del investigador como Hipótesis Alternativa (H1) y formular la Hipótesis Nula (Ho) que viene a ser la negación de la alternativa. H1: 5G causa síntomas de la enfermedad B (Hipótesis del investigador) H0: 5G no es el causante de síntomas de la enfermedad B Nivel de significación: Cada decisión que tomamos todos los días tiene un margen de error, conocer la magnitud del error en la investigación es la tarea principal del investigador Se debe estimar la probabilidad de ocurrencia de este error y esperar que sea de la menor magnitud posible. El investigador plantea una proposición y le asigna el valor de “verdadero”, al tomar tal decisión existe la probabilidad de equivocarse, de cometer un error. Entonces decide estimar ese error. El error tipo I: Ocurre cuando aceptamos como verdadera la hipótesis del investigador, siendo esta, falsa. Por lo tanto, es un juicio de valor equivocado. MAR, ALEJANDRA | Entre la episteme y la doxa: el Método Científico 63 El p-valor: Es la probabilidad de equivocarse al aceptar la hipótesis del investigador como verdadera; es decir la probabilidad de cometer un error tipo I. El nivel de significancia (α): Es la máxima cantidad de error que estamos dispuestos aceptar para dar como válida la hipótesis del investigador. Normalmente es 0,05 o 0,01 (5% o 1%). Nivel de confianza: Complementariamente al nivel de significancia, el nivel confianza se refiere a la confianza que debemos alcanzar para generalizar nuestro resultado o nuestra conclusión, independientemente de la hipótesis que hayamos planteado. Una probabilidad elevada nos dará la tranquilidad de que lo que hemos encontrado o concluido es cercano a lo real y no es debido al azar. El nivel de confianza se expresa convencionalmente en porcentaje; así un nivel confianza del 95% se corresponde con un nivel de significancia del 5%. Cuando se trata de probar hipótesis o determinar la significatividad de las hipótesis es necesario recurrir a la estadística inferencial. La estadística inferencial busca generalizar las cualidades observadas en una muestra a toda una población mediante modelos matemáticos estadísticos. Sirve para estimar parámetros y probar la hipótesis con base en la distribución de la muestra. Otorga como resultado un valor numérico para el p-valor. Lectura del p-valor. El valor de p, cuantifica el error tipo I y nos ayuda a tomar una decisión de rechazo a la hipótesis nula (Ho) cuando es menor al nivel de significancia y de no rechazo cuando su valor es mayor al alfa planteado. El p-valor, al ser la cuantificación de error, solo es un dato que nos ayuda a decidirnos a la hora de tomar decisiones basadas en la probabilidad. Si el p-valor está por debajo del nivel de significancia, tomaremos la decisión de quedarnos con la hipótesis alternativa, llamada también hipótesis del investigador; pero si el p-valor está por encima del nivel de significancia, eso quiere decir que hay mucho error, entonces, tomaremos la decisión de quedarnos con la hipótesis nula, llamada también hipótesis de trabajo. Tomar una decisión estadística, basada en el p‐valor. Para un α = 5% Si el p‐valor < 0,05 rechazamos H0 y Validamos H1 64 Entre la episteme y la doxa: el Método Científico | MAR, ALEJANDRA Obviamente que es muy relevante que la muestra sea elegida de forma aleatoria y evite todo tipo de sesgo, intencional o de procedimiento. 3-4 EJEMPLO DE UNA ARGUMENTACIÓN SOBRE 5G, ¿QUÉ PREDICE LA CIENCIA ACTUAL? 3-4-1 ARGUMENTACIÓN A continuación vemos una de las acusaciones realizadas a través de una petición motivada por movimientos fundamentalistas en contra de 5G. Figura 3.9. Petición de Stop 5G Uruguay para cancelar el despliegue de la tecnología 5G Se le puede responder inicialmente desde la ciencia teórica, para eso vamos a ver el siguiente ítem: MAR, ALEJANDRA | Entre la episteme y la doxa: el Método Científico 65 3-4-1-1 ¿QUÉ PREDICE LA CIENCIA, ANTE EL RECLAMO ANTERIOR? En su argumentación dice que “absorbe nuestra ingesta de oxígeno”, pero como vimos en el capítulo 2, mucho antes de que existiera la telefonía celular, la química analítica había analizado como interaccionan las ondas electromagnéticas con la materia, determinando mediante la investigación científica que las radiaciones de microondas (usadas por toda la telefonía celular, incluida 5G) solo pueden causar rotación de las moléculas dipolares. El oxígeno gaseoso que ingerimos es una molécula neutra, por lo tanto es “no dipolar”, de forma que estas radiaciones no pueden hacerle nada al oxígeno molecular (gaseoso). También dice la argumentación que “nos deshidrata”. A continuación vemos un párrafo extraído de una página médica en internet, de donde obtenemos la siguiente definición: “La deshidratación ocurre cuando usas o pierdes más líquido del que ingieres, y tu cuerpo no tiene suficiente agua y otros fluidos para llevar a cabo sus funciones normales. Si no repones los fluidos que perdiste, te deshidratarás. Cualquier persona puede deshidratarse, pero esta afección es especialmente peligrosa para los niños y los adultos mayores. Las causas más frecuentes de deshidratación en niños son la diarrea y los vómitos intensos. Los adultos mayores naturalmente tienen un volumen menor de agua en sus cuerpos, y pueden tener enfermedades o tomar medicamentos que aumentan el riesgo de deshidratación. Esto significa que aún enfermedades menores, como infecciones que afectan los pulmones o la vejiga, pueden provocar deshidratación en adultos. Personas de cualquier edad pueden sufrir deshidratación si no toman la cantidad de agua suficiente en días calurosos —especialmente si realizan actividad física intensa. Muchas veces puedes revertir la deshidratación leve o moderada mediante la ingesta de líquidos, pero la deshidratación grave requiere de un tratamiento médico inmediato”. Está comprobado científicamente que las energías de microondas no produce calor ambiental. El calor ambiental es producido por el sol. 66 Entre la episteme y la doxa: el Método Científico | MAR, ALEJANDRA Es probable que estos grupos confundan que tanto el oxígeno gaseoso y el vapor de agua, existentes en la atmósfera atenúan algunas radiaciones en el rango milimétrico. Se han establecido los picos de absorción para el oxígeno gaseoso en los 60 GHz y para el vapor de agua en forma de humedad en los 24 GHz. En esas frecuencias las radiaciones verán disminuida su potencia debido a estas absorciones. De modo que, no son las radiaciones que le hacen algo a estas moléculas, sino que estas moléculas le hacen algo a la radiación: disminuyen su potencia. Sin embargo las moléculas volverán a su estado normal de estabilidad química pues estas absorciones no implican transiciones electrónicas que conviertan al oxígeno gaseoso en un oxígeno reactivo, ya que la fotodisociación del oxígeno se da en las frecuencias pertenecientes al rango Ultravioleta (UV-C). En este caso el oxígeno, simplemente transferirá la energía absorbida. Tampoco ocurre una fotodisociación del vapor de agua, esto simplemente es observable, desde el hecho de que existen días húmedos y secos independientemente de la radiación electromagnética que las antenas están emitiendo. No es menor mencionar el hecho de que la frecuencia de 60 GHz no ha sido atribuida/identificada para el servicio de 5G. En otras palabras 60 GHz. no pertenece a 5G. 3-5 RESUMEN Las protestas sobre 5G, no están avaladas como hemos visto por la ciencia teórica. Cuando cualquier investigador, ya sea que pertenezca a un grupo Anti5G o no, presente una investigación científica, esta debería cumplir rigurosamente con el método científico y ser encaminada por las vías válidas para que puedan ser aceptadas, verificadas y reproducidas por la comunidad científica. La investigación tiene que ser divulgada. Con miras a su difusión, el escrito debe cumplir determinados patrones de calidad y veracidad que le den esas características. Para la verificación, de las publicaciones se cuenta con expertos, quienes mediante el sistema de arbitraje -peer review- (revisión por pares) se encargan de examinar sus atributos técnicos, nivel científico y cumplimento de requisitos éticos. Al hacerlo, los árbitros se plantean interrogantes básicas e iniciales, como: ¿el artículo es actual y va con lo poco conocido o esclarecido en el tema que trata? Esto es muy importante porque hay ciencia teórica que explica los fenómenos ocurridos. Pero aún se está tratando de explicar algo nuevo. Con esta investigación se verifica el cumplimiento de la ciencia conocida o aporta una nueva ciencia (nuevos descubrimientos, nuevas fórmulas físico-matemáticas, nuevos procesos fisiopatológicos, nueva biología….). Para ello verán el aspecto MAR, ALEJANDRA | Entre la episteme y la doxa: el Método Científico 67 medular, es decir, el planteamiento y fundamento de la tesis, hipótesis y método por el que se arriba a las conclusiones. Se ha observado que muchas de las investigaciones presentadas por investigadores pertenecientes a grupos Anti-5G han fracasado en lo anterior y que por lo tanto no han podido ser tomadas en cuenta, en cambio muchas otras sí, lo han hecho. En el caso de que se investigue 5G, es vital poder controlar las variables independientes que indiscutiblemente se tratan fundamentalmente de las nuevas bandas milimétricas de uso y se debe poder aislarlas de otra posible causa de las observaciones. Es decir, saber fehacientemente que por ejemplo, una determinada enfermedad fue causada por la exposición a la radiación de antenas 5G y no por antecedentes genéticos propios, o por contacto regular con ciertos contaminantes químicos que causan la metilación del ADN (generación de varios tipos de cánceres). Saber fehacientemente que determinados síntomas son ocasionados por la exposición a las antenas de 5G y no por el estrés que padece una persona debido a una creencia arraigada y potenciada a diario a través de las redes sociales. La mayoría de las argumentaciones de los grupos fundamentalistas “anti-5G” tienen respuesta desde la ciencia teórica. 68 Entre la episteme y la doxa: el Método Científico | MAR, ALEJANDRA CAPÍTULO 4 4- ANÁLISIS DEL RIESGO: INVESTIGACIÓN DE LABORATORIO E INTERPRETACIONES DE ESTUDIOS EPIDEMIOLÓGICOS. 4.1 INTRODUCCIÓN Es común ver en los manuales de prevención de riesgos laborales que, entre las causas y factores de enfermedades laborales, se encuentra el “factor de riesgo”, ¿a qué se refiere este término? ¿El riesgo, causa enfermedades? “La salud es un estado de completo bienestar físico, mental y social, y no solamente la ausencia de afecciones o enfermedades". Esta definición de la Organización Mundial de la Salud desde 1948, deja muy claro que la salud es un bienestar, un aspecto positivo e integral, no simplemente la ausencia de enfermedades, he allí el punto clave del enfoque preventivo con que se debe tratar este tema. Resulta útil en este punto conocer la definiciones de “peligro y riesgo” Peligro: Situación o característica intrínseca de algo capaz de ocasionar daños a las personas, equipos, procesos y ambiente. Riesgo: Probabilidad de que un peligro se materialice en determinadas condiciones y genere daños a las personas, equipos y ambiente. Necesitamos identificar si acaso, las radiaciones de microondas usadas en la telefonía móvil celular (incluida 5G), son un “agente” que debería considerarse peligroso. MAR, ALEJANDRA | Capítulo 4 69 Así que de ahora en más en los siguientes capítulos nos guiaremos por un protocolo de “Gestión de Riesgos” Figura 4.1 Abordaremos las investigaciones realizadas en laboratorio y estudios de grupos de la población humana que realizan sus tareas normales en el hogar o en el trabajo. La investigación establecerá niveles seguros con cierto grado de certeza para los efectos biológicos con una perspectiva adecuada respecto a las limitaciones propuestas. Es necesario analizar algunas de las fortalezas y debilidades de diversas formas de estudios de laboratorio en el proceso de identificación de peligros, comenzando con experimentos de voluntarios humanos, varios niveles de diferente complejidad biológica hasta estudios de componentes moleculares individuales y modelos matemáticos de interacción. Además analizaremos los estudios epidemiológicos. De este capítulo en adelante estamos basando nuestro resumen en el libro: “Non-Ionizing Radiation Protection, Summary of Research and Policy Options”, editado por PhD. Andrew W. Wood, universidad Tecnológica de Swinburne, Melbourne, Australia y PhD.Ken Karipidis, Protección de la Radiación y Agencia de Seguridad Nuclear Australiana, Melbourne, Australia. Figura 4.1 Gestión del Riesgo 70 Capítulo 4 | MAR, ALEJANDRA En el capítulo anterior hablamos sobre que el método científico es la forma sistemática para distinguir la verdad de la falsedad. Se aplica al mundo físico, ya que implica hacer observaciones o mediciones en procesos susceptibles de medición. También implica hacer hipótesis para caracterizar estas mediciones u observaciones. Estas hipótesis, una vez formuladas, sugerirán más conjuntos de observaciones que deberían hacerse para dar apoyo a la hipótesis inicial del investigador. Si estas observaciones no hacen esto, entonces la hipótesis se debe modificar para tener en cuenta esta divergencia. A medida que se refinan la hipótesis, las observaciones posteriores serán más y más consistentes con ella. En toda investigación seria, es muy importante que acontezca lo siguiente: Si los científicos independientes repitieran estas mediciones en condiciones similares, deberían también, encontrar un comportamiento consistente con la hipótesis. De hecho, se deben informar suficientes detalles para permitir que tenga lugar tal replicación. A pesar de que el método científico se basa en el razonamiento hipotético deductivo, este proceso que acabamos de mencionar tiene finalmente un componente inductivo, ya que argumenta que el comportamiento observado específico puede generalizarse. Pero cabe preguntarse ¿Qué tan veraz puede resultar esta inducción? La validez la otorgará el hecho de que el proceso se haya realizado sin sesgos, ni de muestra (personas elegida para el estudio) ni de procedimientos en la aplicación del método y fundamentalmente que se haya podido aislar con seguridad el factor causal. Para comprenderlo mejor, analicemos un ejemplo: Si observamos a personas tomando el sol en la playa, notaremos que al final de un período de 2 horas, algunas estarán quemadas por el sol y otras no. Entonces podemos plantear la hipótesis de que, cuanto más claro es el color del cabello, más extensa es la quemadura solar. Luego podemos construir un instrumento para medir (i) (ii) la reflectividad del cabello y la severidad de las quemaduras solares. Es posible que queramos modificar la hipótesis a la luz de otras mediciones para permitir reflectividades similares del cabello en otros colores. MAR, ALEJANDRA | Capítulo 4 71 Es posible que deseemos analizar la piel y el cabello en busca de compuestos específicos como la melanina, para ver si están correlacionados. Es posible que deseemos medir la expresión diferencial de genes en aquellos que se queman con el sol frente a aquellos que no lo hacen, modificando aún más la hipótesis. La característica esencial de una hipótesis científica es la "falsabilidad", es decir, se debe poder demostrar que es falsa mediante experimentación. Si lo que queremos demostrar no se cumple en algún caso y la estadística inferencial nos recomienda no aceptar la hipótesis de investigación, entonces no podemos universalizar ese enunciado. Un individuo puede tener una fuerte convicción de que, por ejemplo, usar una pulsera de cobre le aliviará el dolor. Esto es falsificable al sustituir una banda plástica similar por una de cobre y pedirle al individuo que califique la gravedad del dolor. Si resulta que hay un efecto placebo, donde la banda plástica es más efectiva que ninguna banda o puede tener una efectividad similar a una banda de cobre, ¿cuál sería la hipótesis en realidad?. 4.1 EXPERIMENTOS DE VOLUNTARIADO HUMANO Este tipo de experimento consiste en reclutar grupos de voluntarios, representantes activos de la comunidad en general o secciones de la comunidad (como "trabajadores de servicios públicos de electricidad" o "usuarios regulares de teléfonos móviles"), para determinar qué efectos inmediatos resultan de la exposición de corto plazo a diversas formas de agentes; en este caso, tipos de NIR. Siempre conviene recordar que con NIR nos referimos a UV Cercano, Visible/Laser, Infrarrojo, Microondas, Ondas de Radio y ELF. Pero que finalmente a nosotros solo nos interesa investigar si existen efectos adversos en la salud de las personas causados por una porción de las microondas que son las ondas electromagnéticas que utiliza la telefonía celular, (un pequeño rango de NIR). A veces, estos se denominan estudios de "provocación" porque las respuestas se producen intencionalmente, en contraste con los experimentos de "encuesta", en los que se estudian las respuestas a las exposiciones cotidianas. Estos experimentos son importantes porque, una vez que se ha establecido un nivel para la ocurrencia de determinado bioefecto, este nivel se convierte en la base de los estándares de seguridad. De forma que la experimentación posterior se concentrará en identificar cualquier efecto previamente no detectado en los niveles inferiores al ya determinado por el hecho de que no 72 Capítulo 4 | MAR, ALEJANDRA sería ético continuar exponiendo a los voluntarios a niveles considerados inseguros. Algunos de los objetivos investigados para establecer límites de seguridad se resumen en la Tabla 4.1. Los estudios en voluntarios humanos tienen ciertas fortalezas: - - - Si los efectos pueden demostrarse claramente, pueden evaluarse directamente en términos de rendimiento humano general, sin la necesidad de extrapolación de animales, estudios in vitro o simulaciones. Las condiciones de exposición pueden ser controladas y variadas con precisión por los experimentadores. De hecho, el entorno del laboratorio puede ser monitoreado y estandarizado con precisión para eliminar muchas variables de confusión encontradas en estudios de encuestas, fuera del laboratorio. Los voluntarios pueden clasificarse en subgrupos según la edad, el sexo, la educación, etc., para tener en cuenta en los análisis estadísticos (si la relación entre dos variables es directa o inversa y cuál es la fuerza de la relación lineal entre ellas: covarianza). Por otro lado, existen limitaciones claras en este tipo de estudio, - - Solo se pueden identificar los efectos inmediatos o a corto plazo, siendo el límite superior efectivo en la duración de la exposición las limitaciones de tiempo para los voluntarios. Es raro que los participantes puedan dedicar más de 24 horas totales al ensayo de laboratorio. Incluso si un participante realiza varias visitas de regreso al laboratorio durante un período más largo, es difícil, si no imposible, controlar las exposiciones incidentales cuando está fuera del laboratorio. El cumplimiento voluntario: en la mayoría de las disposiciones de ética, los participantes pueden retirarse en cualquier momento. Por lo general, como parte del diseño experimental inicial, los números en los subgrupos (como los rangos de edad) se planifican cuidadosamente para proporcionar un poder estadístico adecuado. Los voluntarios que no asisten a las citas o que se retiran a veces hacen que el tamaño del grupo sea menos que óptimo. MAR, ALEJANDRA | Capítulo 4 73 Tabla 4.1 Estudios en humanos (provocación). TIPO DE NIR Campos eléctricos y magnéticos de frecuencia extremadamente baja (ELF). (Líneas de distribución de energía) OBJETIVOS Percepción, dolor, fosfenos, frecuencia cardíaca, presión arterial, función cognitiva, calidad del sueño y niveles hormonales. Respuestas musculares. Respuestas fisiológicas en aquellos que se perciben a sí mismos como electrosensibles. Radiación por radiofrecuencia (RF) Respuestas térmicas (tasa de Microondas y Ondas de radio sudoración, temperaturas centrales y de la piel, percepción, función cognitiva, calidad del sueño, niveles hormonales y efectos sobre la sensación) Respuestas fisiológicas en aquellos que se perciben a sí mismos como electrosensibles. Radiación infrarroja (IR) Respuestas térmicas, percepción y respuestas oculares. Radiación visible (incluida la Respuestas de "parpadeo" radiación láser y LED) Radiación ultravioleta (UV) Piel bronceada y ardiente El rango de frecuencia que nos interesa está incluido en la radiación por RF, donde según la tabla 4.1 se experimentan respuestas térmicas (dependiendo de la potencia de la radiación), variación en la calidad del sueño, etc. Hay que notar que existen personas que se definen como “electrosensibles” y que ellas demuestran la existencia de los mencionados síntomas. No se consideran aquí la influencia de la percepción psicológica ni respuestas ocasionadas por posible estrés. Los experimentos de doble ciego son aquellos en los que ni los participantes voluntarios ni los experimentadores que atienden a los participantes saben si la exposición es real o falsa. Esto se hace cada vez que se realiza la prueba. Esta forma de llevar a cabo ensayos se considera una "mejor práctica" porque se eliminan las respuestas subjetivas y los sesgos. En estos experimentos, un segundo experimentador mantiene una "clave" o una lista del estado real de exposición real/simulada en cada ocasión. Al final del experimento, se revela 74 Capítulo 4 | MAR, ALEJANDRA la clave de los códigos, preferiblemente después de que se hayan realizado los análisis grupales. 4.2 EXPERIMENTOS DE TODO EL ORGANISMO Este tipo de experimento es fundamental en la investigación de bioefectos y para establecer la naturaleza de los efectos adversos en la salud. Una evaluación “tradicional” de los efectos en la salud implicará exponer a poblaciones de roedores criados en laboratorio típicamente a varios niveles de agente y comparar los resultados relacionados con la salud de estos grupos con los de un grupo separado de animales mantenidos exactamente en las mismas condiciones, pero sin administrar el agente (exposición simulada). Con respecto a NIR, la exposición simulada generalmente consiste en que el generador de NIR (del tipo que sea, UV, Visible, IR, Microondas, Ondas de Radio y ELF) se coloque en la misma posición que en los experimentos, pero con la fuente de alimentación apagada. Para las formas no visibles de NIR, el experimentador no conoce el nivel de exposición dado, para evitar sesgos en la interpretación de los resultados. El tamaño de los grupos de animales está determinado por la magnitud de los efectos esperados: para efectos pequeños, los grupos deben ser grandes (técnicas de análisis estadístico). La duración de estos experimentos es durante la vida del animal, que para los roedores se trata de 2 años aproximadamente. Los sistemas de exposición deben ser tales que sean representativos de las exposiciones humanas y las consideraciones éticas impiden experimentar dolor o angustia. Sin embargo, los estándares éticos se han vuelto más estrictos en los últimos años y los datos del trabajo inicial, que ahora no se pueden repetir, proporcionan el valor fundamental que se utiliza para correlacionar o predecir los efectos de la sobreexposición en humanos. El tema de la coexposición (por ejemplo, la cuestión de si una exposición previa, a los rayos UV condiciona a un animal a los efectos de una radiación ionizante posteriores o viceversa) ha sido ampliamente investigado utilizando modelos animales. En la mayoría de los casos, el tipo de enfermedad de mayor preocupación es el cáncer (es decir, el potencial carcinogénico o mutagénico del agente), pero también se han estudiado los posibles efectos sobre los resultados del parto (teratogenicidad). En experimentos a corto plazo, se pueden estudiar los efectos de los agentes NIR sobre las respuestas fisiológicas y conductuales (como se muestra en la Tabla 4.2). La principal desventaja en este tipo de investigación es la extrapolación, es decir, proyectar en el modelo animal cuál debería ser un nivel apropiado de MAR, ALEJANDRA | Capítulo 4 75 exposición, que sea equivalente a la exposición humana, y la extrapolación de los resultados de los modelos de enfermedad en animales al humano. Por ejemplo, un ser humano absorberá energía de RF fuertemente a 80 MHz (donde hay una condición resonante para todo el cuerpo), mientras que la condición resonante equivalente para un ratón es de varios cientos de megahercios. Cabe destacar que esta frecuencia mencionada de 80 MHz. no pertenece al uso de telefonía celular. (Agregado mío) Para generar un campo eléctrico que induzca una corriente en las extremidades el humano se necesitará una potencia cuatro veces superior que para un cerdo. (Esto se produce generalmente en las radiaciones de baja frecuencia ELF). (Agregado mío) Tabla 4.2 Experimentos llevados a cabo en animales experimentales para determinar la existencia de efectos sobre la salud y el nivel de exposición a estos (si ocurren). Tipo de NIR ELF (distribución de energía eléctrica) RF (microondas y ondas de radio) Visible/LASER UV (ultravioleta) Objetivos Incidencia tumoral específica Mortalidad Defectos congénitos Efectos conductuales Niveles hormonales Efectos electrofisiológicos Efectos térmicos Daño ocular Catarata, cáncer de piel Coexposiciones (exposiciones condicionantes) Carcinógenos químicos Radiaciones ionizantes Carcinógenos químicos Radiaciones ionizantes 4.3 ESTUDIOS SOBRE CÉLULAS AISLADAS, ÓRGANOS U ORGÁNULOS SUBCELULARES El desarrollo de técnicas de cultivo de tejidos y órganos confiables y replicables ha permitido realizar pruebas de toxicidad en colonias de células vivas mantenidas en matraces especiales. Dado que el material de laboratorio 76 Capítulo 4 | MAR, ALEJANDRA utilizado desde sus inicios fue el vidrio, a esta experimentación se le denomina “in vitro”. Andrew Wood nos cuenta que hoy es posible mantener rebanadas de cerebro tomadas de un roedor recién muerto en un fluido biológico artificial (medio) durante varias semanas con cierto grado de funcionalidad, (por ejemplo, actividad eléctrica), que persiste durante este período. También es posible cultivar colonias de células nerviosas individuales de tal manera que formen conexiones espontáneas y muestren rudimentos de formación de memoria. Otros tipos de células continuarán secretando hormonas y neurotransmisores en respuesta a estímulos durante varias generaciones de células, más o menos indefinidamente. Estas llamadas líneas celulares inmortalizadas continúan dividiéndose durante muchas décadas. Un ejemplo es la línea celular HeLa, que se estableció a partir de un tumor cervical humano en 1951 y todavía se usa en todo el mundo, a pesar de que el donante murió hace mucho tiempo. Las células HeLa siguen teniendo características similares a la colonia original, por lo que proporcionan un modelo in vitro estable, que se puede comparar entre laboratorios y entre países. Las colonias de estas células que se derivan de los cánceres, se denominan células transformadas y las células híbridas que tienen el núcleo de una célula trasplantada en otra, se pueden obtener de proveedores reconocidos, como la American Type Culture Collection o ATTC (http://www.atcc.org/). Otros organismos unicelulares de uso común incluyen bacterias (Escherichia coli o E. coli), levaduras y huevos de anfibios (ovocitos). Las ventajas de exponer organismos unicelulares a agentes físicos son las siguientes: por un lado, es relativamente fácil realizar una gran cantidad de ensayos replicados, los materiales básicos son baratos, las comparaciones entre laboratorios son fáciles de especificar y muchas condiciones ambientales son fácilmente controlables. Estas preparaciones unicelulares son ideales para estudiar los procesos celulares básicos, como canales y bombas de membrana, la regulación de las vías de señalización enzimática o celular, o el desarrollo de anomalías cromosómicas. Por ejemplo, varios tipos de glóbulos blancos (linfocitos T o B) se usan para investigar posibles alteraciones en las respuestas del sistema inmunitario. Existen dos inconvenientes principales en el uso de este tipo de datos en la evaluación de riesgos humanos: (i) (ii) el diseño de un sistema de exposición que produzca una dosis medida relevante para la exposición humana y la interpretación de cualquier cambio en la función biológica a nivel celular en términos de implicaciones para la salud humana. Dado que algunas de las líneas celulares utilizadas se transforman (es decir, ya muestran MAR, ALEJANDRA | Capítulo 4 77 características de las células cancerosas), la extrapolación de los hallazgos a consideraciones de carcinogenicidad no es fácil. El simple hecho de que estos sistemas celulares estén aislados de su entorno habitual (que controlaría la temperatura, el pH y el suministro de nutrientes) implica que los procesos estudiados pueden no ser los mismos que los in vivo. La cepa Eμ Pim ‐ 1 de ratón, que tiene una tasa de linfoma anormalmente alta, no se puede comparar fácilmente con la susceptibilidad humana al linfoma porque el oncogén Pim ‐ 1 (gen cuya activación inapropiada conduce a la formación de cáncer) parece estar asociado con diferentes tipos de cáncer en el ser humano. Las otras desventajas de este tipo de experimento están referidas al costo relativamente alto y al tiempo requerido para planificar y ejecutar el experimento y analizar los resultados. La duración estándar de una fase experimental de roedores es de 2 años, que corresponde a la esperanza de vida de los animales. Es habitual utilizar varios niveles de exposición al agente para establecer, si existe una relación dosisrespuesta. Para cada nivel, se requiere una cohorte de 100 animales o más, lo que eleva el número total de animales para evaluación de efectos en la salud a alrededor de 1000 o más. Una forma de evitar este problema de costo y tiempo es utilizar organismos completos que son más primitivos y cuyas vidas son más cortas. Debido a los avances recientes en genómica, organismos como el gusano nematodo (Caenorhabiditis elegans) con una vida útil de 3 semanas se han vuelto recientemente populares. Consiste en aproximadamente 1000 células, tiene un sistema nervioso y "cerebro", y exhibe características de comportamiento similares al aprendizaje. Ahora se conoce el genoma, que es la secuencia molecular de los 20,000 genes. Otros organismos simples, que a menudo se usan como preparación biológica estándar, son la mosca de la fruta (Drosophila melanogaster) y el pez cebra. Quizás estos no sean los mejores modelos para el cáncer humano a menos que, por ejemplo, se inserten oncogenes humanos en el genoma del huésped. En el nivel más bajo de complejidad, se pueden aislar varios componentes de células individuales, como enzimas (ornitina descarboxilasa y ATP-asa), proteínas (hemoglobina, miosina y proteína de choque térmico) y material nuclear (ADN y ARN), para descubrir si hay modos de interacción a nivel de moléculas individuales, como existe, por ejemplo, en la dimerización inducida por radiación Ultravioleta (UV) de componentes del ADN. La determinación de una "dosis equivalente" (es decir, equivalente a la exposición humana) no es sencilla. Por ejemplo, la tasa de absorción de energía de radiofrecuencia (RF) en un tubo de ensayo o matraz de cultivo varía 78 Capítulo 4 | MAR, ALEJANDRA de una posición a otra, lo que dificulta el diseño de un sistema de exposición in vitro en el que se puedan eliminar los efectos de calentamiento no uniformes. Las preguntas sobre dosimetría se han revisado en un suplemento de Bioelectromagnetics (Guy, Chou y McDougall, 1999) y más recientemente (Paffi et al., 2015). 4.4 FUENTES DE ARTEFACTOS E IMPORTANCIA DE REPLICACIÓN INDEPENDIENTE Y CONTROL DE CALIDAD Wood explica que un artefacto, es un efecto que ocurre en un organismo perturbado y es el resultado de la forma en que se realizó el experimento o la preparación del organismo para la investigación. Un experimento parecía mostrar un comportamiento de consumo reducido en animales expuestos en un laboratorio, a campos eléctricos altos, sin embargo más tarde se reveló que los animales sufrían micro descargas de los comederos metálicos, esto constituye un ejemplo de un efecto que es un artefacto. En este caso, fue el aspecto específico de la exposición que condujo a un bioefecto lo que necesitó una identificación adecuada: no fueron los campos eléctricos per se, sino su interacción con el diseño experimental lo que causó el bioefecto observado. Otros ejemplos son sesgos estadísticos no intencionales (causados por datos asimétricos, elección inapropiada de observaciones de referencia o de control, omisión de datos periféricos, criterios de inclusión inconsistentes, etc.); error sistemático (debido a la deriva en el aparato de medición, interferencia electromagnética…), sesgo del observador (si el experimentador no es "ciego" al estado de exposición), y, en el caso de la experimentación humana, sesgo de sujeto. Los experimentos biológicos son inherentemente variables, debido a la naturaleza estocástica de muchos procesos biológicos. Hasta cierto punto, esto se refleja en el cálculo de la desviación estándar (parámetro estadístico que indica que tan dispersos están los datos con respecto al valor medio), realizada en repetidas mediciones, sin embargo, un resultado puede alcanzar significación estadística a través de una anomalía inexplicable. El concepto de significación estadística necesita más aclaraciones: Del mismo modo que es posible llegar a conclusiones falsas si el cambio informado debido a la exposición es en realidad solo debido al azar (falso positivo), también es posible concluir erróneamente que la exposición no está causando ningún efecto si se realizan observaciones insuficientes (falso negativo). Hay formas de estimar cuántas observaciones se requieren para identificar correctamente un cambio de una cantidad predeterminada (debido al agente, en este caso NIR (UV, Visible, IR, Microondas y Ondas de Radio y MAR, ALEJANDRA | Capítulo 4 79 ELF)), dado el conocimiento de la variación subyacente en las observaciones de no exposición. Por ejemplo, si queremos una buena posibilidad de identificar correctamente, un cambio del 10% en la medición de interés (debido a la exposición a NIR) y la Desviación Estándar es el 10% del valor medio, entonces una tabla mostrará que se requieren 21 observaciones separadas de "antes y después". Por supuesto, también debe especificarse el nivel en el que consideramos que el cambio es significativo (generalmente 5%) y el nivel de probabilidad de identificar correctamente el cambio (por ejemplo, 90%). Esta última cifra se conoce como “potencia estadística” del estudio. En la etapa de planificación, estos cálculos se utilizan para determinar la cantidad de voluntarios para reclutar, la cantidad de animales a usar o la cantidad de tubos de ensayo a emplear para tener alguna garantía de un resultado inequívoco. Desafortunadamente, muchos estudios en la literatura revisada por pares no indican cómo se eligieron los números de observaciones y, en algunos casos, muestran claramente una potencia estadística inadecuada. Esto enfatiza la necesidad de corroborar o replicar los experimentos que informan bioefectos, particularmente si los niveles de exposición elegidos son tan bajos que parecen estar fuera de sintonía con la experiencia cotidiana. La replicación debe llevarse a cabo idealmente por grupos independientes que sigan procedimientos similares, si no idénticos, y los resultados deben ser consistentes en varios niveles de investigación (por ejemplo, si un agente causa una mayor liberación de hormona en un cultivo celular, el mismo agente debería producir aumentos similares en niveles hormonales en sangre de sujetos humanos). Es usual que un artículo científico contenga fallas. En una Editorial (2003), la prestigiosa revista científica Nature señaló que "es lamentable pero inevitable que el registro científico contenga errores". Varios de sus problemas contienen retracciones de documentos en los que se descubrieron fallas posteriores a la publicación. Con esto en mente, lo anterior representaría una lista de verificación razonable, antes de que un "efecto" se pueda considerar como una información confiable en un proceso general de evaluación de riesgos (Tabla 4.3). Las dos últimas consideraciones se explorarán más a fondo en las siguientes dos secciones. "Revisado por pares" se refiere al método utilizado por la mayoría de las revistas científicas acreditadas para aceptar solo artículos después de una extensa revisión y aprobación de dos o más expertos independientes en el campo. Aunque este método de revisión no garantiza que la metodología haya sido apropiada y que las conclusiones extraídas de los resultados sean válidas, es un método que reduce el riesgo de esto. 80 Capítulo 4 | MAR, ALEJANDRA Tabla 4.3 Lista de verificación para la inclusión del informe de investigación en el proceso general de evaluación de riesgos. Lista de Verificación Revisado por pares Si/No Replicado Efecto robusto De acuerdo con otros hallazgos Mecánicamente plausible Clara implicación para la salud 4.5 DIFERENCIA ENTRE "EFECTOS" Y "EFECTOS NOCIVOS": EXTRAPOLACIÓN A LOS RESULTADOS DE SALUD HUMANA Muchos efectos de los agentes físicos (como el aumento de la temperatura de la piel en respuesta a la exposición a RF o UV), aunque sean estadísticamente significativos, representan un cambio que está dentro del rango normal de cambios producidos por las experiencias cotidianas. El cuerpo humano desnudo puede hacer frente cómodamente a temperaturas ambientales que oscilan entre 15 y 35 ° C. Los escalofríos y la sudoración son ajustes fisiológicos normales diseñados para mantener la temperatura central a 37 °C. La exposición prolongada al calor o frío excesivo puede ser fatal, hay varios grados de incomodidad que pueden conducir a un rendimiento físico o mental deteriorado. El punto en el que un "efecto biológico" se convierte en un "efecto sobre la salud" puede ser algo difícil de identificar, pero tomando la definición de "salud" de la Organización Mundial de la Salud, sería prudente errar del lado del conservadurismo. La identificación de la "incomodidad" es relativamente fácil en el caso de experimentos con voluntarios humanos, al menos a corto plazo. La extrapolación de otros tipos de experimentos a las implicaciones en la salud de los seres humanos requiere un juicio científico capaz basado en argumentos cuantitativos cuidadosos. Es lamentable que muchos artículos científicos participen en vagas especulaciones sobre posibles resultados de salud sin tener en cuenta la plausibilidad o la coherencia de las afirmaciones hechas, nos comenta Andrew Wood. MAR, ALEJANDRA | Capítulo 4 81 4.6 LA FUNCIÓN DE REALIZAR ESTUDIOS CON MODELADO MATEMÁTICO Wood también informa que, una forma de ubicar los hallazgos de laboratorio en un contexto más claro de investigación de efectos sobre la salud es poder modelar la interacción de un agente físico a nivel molecular o tisular y luego integrar este modelo para evaluar los efectos en todo el cuerpo humano. Veremos que esto es particularmente relevante en el caso de exposición regional o de todo el cuerpo a campos de RF (Microondas y Ondas de Radio), en los que la tasa de absorción de energía puede representarse punto por punto, teniendo en cuenta los efectos de las diferentes propiedades de los tejidos y el flujo sanguíneo. Algunos de estos modelos del cuerpo humano son extremadamente sofisticados e implican una resolución de hasta unos pocos milímetros. Otra área donde el modelado es crucial es en la evaluación de formas putativas de interacción de agentes con el sistema biológico más allá de las actualmente aceptadas. Incluso cuando se ha aceptado un mecanismo de interacción, a menudo hay áreas considerables de incertidumbre, y es en estas áreas donde se puede proporcionar una aclaración utilizando este enfoque. Un ejemplo se da en el área de campos de frecuencia extremadamente baja (ELF) rango que se usa para la distribución de energía eléctrica, donde la comprensión de la relación de la corriente eléctrica inducida con la estimulación celular aún es incompleta. Se han propuesto varias interacciones de los campos de ELF con el tejido (que no implican corriente inducida). Esto es para dar cuenta de la evidencia experimental incompleta de que los campos de bajo nivel dan lugar a efectos que no pueden explicarse por los mecanismos aceptados. Al modelar estos mecanismos propuestos, su plausibilidad se puede medir y se pueden formular más pruebas experimentales. CAPÍTULO 5 5- ¿COMO IDENTIFICAR Y EVALUAR LOS PELIGROS DE LAS RADIACIONES NO IONIZANTES? En este capítulo vamos a estudiar cómo podemos identificar los peligros de las radiaciones NIR, pero recordemos que el espacio espectral de las NIR es muy 82 Capítulo 5 | MAR, ALEJANDRA amplio, abarca la región UV cercano, Visible, IR, Microondas, Ondas de Radio y ondas ELF. No obstante, como repito, a nosotros nos interesa conocer solo los efectos ocasionados por el rango de microondas que pertenece al uso de la telefonía celular. En principio ya podemos distinguir las radiaciones no ionizantes (NIR) de las ionizantes (IR) en que las NIR, no poseen la energía fotónica necesaria para poder arrancar un electrón de un átomo, es decir modificar la configuración electrónica del átomo, y de esta forma hacerlo más reactivo. Es necesario que diferenciemos entre las diversas fuentes y tipos de radiación de las NIR, pues deben tratarse según sus características específicas las cuales son diferentes para sus distintas formas, ya sean, ELF, ondas de radio, microondas, visible/láser o ultravioleta por ejemplo. Esto lleva al conocimiento de distintas acciones y respuestas biológicas. Es necesario exponer con claridad lo anterior y adoptar un enfoque holístico del concepto de "salud", basándose en la definición de la Organización Mundial de la Salud: que ésta no es solo un estado de ausencia de enfermedad, sino que también incluye el bienestar físico, mental y social de individuos y la población. Cualquier persona que crea que se está atentando contra su salud de forma deliberada no se encuentra en un bienestar mental y social. En estos próximos capítulos hablaremos sobre formas apropiadas de proteger a las personas (y quizás el medio ambiente) contra los efectos nocivos de las radiaciones no ionizantes (ultravioleta, luz visible, infrarrojo, microondas, ondas de radio y los campos eléctricos y magnéticos asociados con líneas de energía eléctrica, máquinas de resonancia magnética (MRI) y otras tecnologías electromagnéticas), pero nos focalizaremos en la porción de microondas de uso en la telefonía celular. Mark Elwood, quien trabaja en Epidemiología y Bioestadística de la Universidad de Auckland en Nueva Zelandia, nos comenta que hay muchos libros sobre protección contra la radiación ionizante (IR) porque se conoce el vínculo entre los rayos X, las partículas subatómicas y la radiación gamma y enfermedades graves como el cáncer o, en el caso de muerte por dosis altas. Por el contrario las NIR siempre se han visto como una forma benigna de radiación, con MRI (Imagenología de Resonancia Magnética) y ultrasonido preferidos sobre las modalidades de imagen de rayos X, CT (Tomografía Computada) y PET (Tomografía por Emisión de Positrones). Algunos profesionales de la protección radiológica han calificado a NIR como "radiación no interesante" porque parece que no hay mucho de qué hablar en términos de peligros para la salud humana. Sin embargo, en muchos países, la MAR, ALEJANDRA | 5- ¿Como identificar y evaluar los peligros de las Radiaciones no Ionizantes? 83 fuente de radiación responsable de la mayor cantidad de morbilidad y mortalidad es una fuente de Radiación No Ionizante (NIR), el sol. En otras áreas, existe una protesta pública por la ubicación de torres de telefonía móvil (celular), líneas de transmisión eléctrica y el despliegue de WiFi y servicios de medición inteligente, indicando que, en la mente de muchos, la exposición a NIR no es benigna y es una fuente potente y generalizada de enfermedades, particularmente cáncer. Muchos han ido tan lejos como etiquetar estas tecnologías como el nuevo consumo de tabaco o el asbesto que son carcinógenos establecidos. Y sin embargo las radiaciones de las ondas electromagnéticas de uso en la telefonía móvil se encuentran categorizadas junto con el café y el Aloe Vera (grupo 2B) por el Centro internacional de Investigaciones sobre el Cáncer (IARC). En el grupo 2A con mayores probabilidades de ser carcinógeno el IARC ha colocado a las bebidas muy calientes como vemos en la Figura 5.1. Por el contrario en la misma monografía, el café y el mate fueron categorizados en el grupo 2B por falta de evidencias suficientes. Aclara que bebidas muy calientes es la bebida que se consume a una temperatura superior a los 65°C. La misma monografía expresa que: “El tabaco y el consumo de alcohol son las principales causas de cáncer esofágico, especialmente en muchos países de ingreso alto”, subraya el Dr. Wild. “Sin embargo, la mayoría de los cánceres esofágicos ocurren en partes de Asia, América del Sur y el Este de África, donde el consumo regular de bebidas muy calientes es común y donde las causas de la alta incidencia de este cáncer aún no se conoce bien”. El cáncer esofágico es la octava causa más común de cáncer en todo el mundo y una de las principales causas de muerte por cáncer, con 400.000 muertes registradas en el 2012, aproximadamente (5% de las muertes por cáncer). No se conoce la proporción de casos de cáncer esofágico que puede estar vinculados al consumo de bebidas muy calientes. 84 5- ¿Como identificar y evaluar los peligros de las Radiaciones no Ionizantes? | MAR, ALEJANDRA Figura 5.1 Categorización de las bebidas muy calientes por parte de la IARC. Este aporte simplemente nos sirve para mostrar que a veces la gente por desconocimiento pone énfasis en algo de lo cual no tendría porqué preocuparse y sin embargo deja de lado, cuestiones que son relevantes en el tema de la prevención de enfermedades. Incluso una sección de la comunidad atribuye su malestar a la exposición de fuentes NIR (UV, visible, IR, microondas, ondas de Radio y ELF) y algunos se han alejado de los entornos urbanos y han tratado de proteger sus hogares de los campos NIR artificiales en un intento por aliviar los síntomas. Las personas se encuentran perplejas sobre qué hacer porque, debido a que hay opiniones muy diferentes por parte de algunos científicos. MAR, ALEJANDRA | 5- ¿Como identificar y evaluar los peligros de las Radiaciones no Ionizantes? 85 5-1 ¿SON ABSOLUTAMENTE INOFENSIVAS LAS RADIACIONES NO IONIZANTES (NIR)? No se puede negar que a intensidades suficientemente altas de NIR (UV, visible, IR, Microondas, ondas de Radio y ELF) los efectos sobre la salud son inmediatos y graves: - - los rayos intensos de luz ultravioleta y láser causan quemaduras en los tejidos; Los campos de radiofrecuencia (RF) a niveles de alta potencia (no a potencia de telefonía celular) pueden causar un calentamiento excesivo y los campos eléctricos y magnéticos de muy baja frecuencia (ELF) que pertenecen a la distribución de energía eléctrica, pueden inducir corrientes suficientes para causar alteración o interrupción del ritmo cardíaco o respiratorio si es lo suficientemente alto. Entonces, es necesario que existan estándares que regulen los límites de exposición, niveles de referencia y restricciones básicas para los NIR (ultravioleta, visible, infrarrojo, microondas ondas de radio y ELF) Los estándares NIR están formulados para brindar un alto margen de protección contra los efectos establecidos. Recordemos la división del espectro electromagnético con sus características y referencias. Figura 5.2 86 5- ¿Como identificar y evaluar los peligros de las Radiaciones no Ionizantes? | MAR, ALEJANDRA Figura 5.2 Espectro electromagnético dividido en Radiaciones No Ionizantes y Radiaciones Ionizantes. En la figura anterior ubicamos las NIR a la izquierda de la línea negra vertical y a la derecha de ella las IR. En la figura 5.3 apreciamos como se representa una onda electromagnética, sus componentes perpendiculares entre sí, son el campo eléctrico (E) y el campo magnético (H). La dirección de propagación de la onda (k) es perpendicular a cada una de las ondas componentes E y H. También podemos distinguir una de las características fundamentales de una onda: longitud de onda (λ). MAR, ALEJANDRA | 5- ¿Como identificar y evaluar los peligros de las Radiaciones no Ionizantes? 87 Figura 5.3 Propagación de una onda electromagnética Resumiendo: λ= longitud de onda (metros) E = Campo eléctrico (Voltios/m) H= Campo magnético (Ampere/m) K= dirección de la propagación de la onda Las flechas indican la amplitud o intensidad de la onda. Además conocemos que E/H = Resistencia eléctrica (ohms) y que ExH = densidad de potencia (Watts/m2) La naturaleza cuántica de la radiación electromagnética no es relevante para los NIR en general, salvo para los casos ultravioleta y visible, donde las fotorreacciones son más importantes. A diferencia del caso de la radiación ionizante, donde es posible ionizar una molécula, las energías específicas de NIR no pueden inducir transiciones electrónicas para producir estados excitados de la materia. Por eso en necesario saber qué frecuencia estamos considerando para para poder determinar qué efectos biológicos precisos pueden seguir a la exposición. A frecuencias de microondas como hemos comentado en el capítulo 1, los campos E y H aplicados hacen que los iones y las moléculas cargadas intenten alinearse con ellos. En el movimiento resultante, dependiendo de la intensidad de la onda, la fricción entre las partículas cargadas y las moléculas 88 5- ¿Como identificar y evaluar los peligros de las Radiaciones no Ionizantes? | MAR, ALEJANDRA circundantes da lugar a un aumento de la temperatura, el llamado efecto térmico de radiofrecuencias. A frecuencias de las ondas de radio, los portadores de carga móviles en el tejido vivo, como los iones, contribuyen a las corrientes inducidas, que pueden tener influencias directas en la función celular. Ejemplos de efectos de las NIR en los tejidos: - - microondas: rotación de moléculas dipolares, probable aumento de temperatura por fricción de partículas dependiendo de la intensidad de la onda ondas de radio: los iones del tejido vivo, contribuyen a corrientes inducidas que pueden influenciar la función celular. Será útil para nosotros conocer la diferencia entre la potencia y la densidad de potencia. Como vemos en la Figura 5.4. La esfera representa un frente de onda en expansión desde el origen. Alternativamente, puede representar una superficie esférica imaginaria a través de la cual fluye la potencia radiada. La densidad de potencia se expresa como potencia por unidad de área, por lo que si el área considerada es A en el diagrama, la proporción de la potencia total P que cruza A será P⋅A/(4πr2) Watts, ya que 4πr2 es el área de superficie de toda la esfera. Nos interesa la potencia radiada porque es lo que recibirá el cuerpo humano en un ambiente con antenas presentes. La división por A da la densidad de potencia en W/m2. Figura 5.4. Frente de onda que atraviesa un área A MAR, ALEJANDRA | 5- ¿Como identificar y evaluar los peligros de las Radiaciones no Ionizantes? 89 5-2 RESUMEN GENERAL DE LA EVALUACIÓN DE LOS EFECTOS EN LA SALUD DE LAS RADIACIONES NO IONIZANTES (NIR) Lo siguiente representa una breve descripción del estado de los problemas de salud de NIR en el momento de la redacción. Radiacion Ultravioleta (UV): Los efectos inmediatos sobre la piel están bien establecidos: los efectos retardados (cáncer de piel y cataratas) también están bien investigados y aceptados. Los límites de seguridad se basan en la noción de prevenir las quemaduras solares. Se supone que si no se permite quemar la piel, los riesgos de melanoma maligno y no maligno no serán elevados. Láseres (Visible): los efectos térmicos y fotoquímicos sobre la retina, el cristalino y la piel están bien establecidos. El "parpadeo" y otros reflejos de aversión, que normalmente evitan la sobreexposición de la retina, se conocen bien. El rango de frecuencia de los láseres y las fuentes de diodos emisores de luz intensos se extiende constantemente más allá de la parte invisible de las regiones UV e IR, donde puede ser necesario realizar más evaluaciones de riesgos. Microondas y Ondas de Radio: Los efectos térmicos que dependiendo de cuán elevada sea la potencia de la radiación derivan en el aumento de la temperatura dentro de ciertos órganos sensibles. Se ha solicitado información sobre efectos no térmicos, no existiendo evidencia convincente actualmente. De todas formas la investigación en esta área es permanente. Se han presentado algunos estudios del tipo epidemiológicos que han informado una asociación entre el uso intensivo de teléfonos móviles e inalámbricos y el cáncer de cerebro. Investigaciones que promovieron esta relación, no han sido serias y no se han ajustado al método científico. Por el contrario, otras investigaciones no han confirmado estos resultados. Frecuencias Extremadamente Bajas (ELF): Estas son, por lo general, las frecuencias de distribución de energía eléctrica. Los niveles de protección para la exposición a ELF se basan en la prevención de la activación del tejido nervioso en las áreas más sensibles del cuerpo. La investigación epidemiológica ha dejado abierta la posibilidad de un mayor riesgo de leucemia infantil en hogares donde los campos magnéticos promedio están dentro del pequeño porcentaje superior del rango total; sin embargo, estos resultados no han demostrado ser causales. 90 5- ¿Como identificar y evaluar los peligros de las Radiaciones no Ionizantes? | MAR, ALEJANDRA Campos estáticos: los mecanismos por los cuales los campos estáticos afectan el cuerpo humano se conocen bien. Las exposiciones dentro de los límites de la guía protegerán contra los efectos establecidos. Los procedimientos específicos minimizarán los efectos transitorios experimentados en ciertas situaciones, por ejemplo, moviéndose dentro de un campo magnético fuerte como cuando se somete a un examen de resonancia magnética. A continuación se presenta un resumen de lo que Mark Elwood analiza sobre la interpretación de los estudios epidemiológicos y la identificación de los riesgos. 5-3 IDENTIFICACIÓN DE RIESGOS: EPIDEMIOLÓGICOS Y SU INTERPRETACIÓN. ESTUDIOS Elwood, menciona que muchos de los estudios más importantes, y a menudo más controvertidos, sobre los efectos de la radiación no ionizante en la salud son estudios epidemiológicos. Estos varían desde encuestas descriptivas muy simples hasta estudios grandes, complejos y muy sofisticados. La epidemiología es el estudio de la distribución y las causas de la enfermedad humana; estudia las causas de la enfermedad en poblaciones humanas de vida libre, en contraste con el estudio de los mecanismos causales en animales experimentales o sistemas celulares. Los estudios epidemiológicos tienen dos propósitos principales. 2) Descriptivo: Medir la frecuencia de enfermedades u otras características relacionadas con la salud en las poblaciones para ver si esa frecuencia varía con otras características. 3) Relacional, evaluar si existen relaciones causales entre posibles factores causales y resultados de salud, por ejemplo, si el uso de teléfonos móviles causa cáncer de cerebro o la exposición a campos eléctricos y magnéticos (CEM) de las líneas eléctricas causan leucemia en los niños. 5-3-1 LA CAUSALIDAD La definición de causalidad parece muy simple: Un factor es la causa de un evento si la exposición al factor aumenta la frecuencia del evento. MAR, ALEJANDRA | 5- ¿Como identificar y evaluar los peligros de las Radiaciones no Ionizantes? 91 Las formas extremas de causalidad son: - causalidad suficiente, donde la acción del factor siempre produce el resultado, y la causalidad necesaria, donde el resultado solo puede ocurrir después de la acción del factor. Estas son situaciones muy raras en la salud. Las condiciones genéticas son los mejores ejemplos de causalidad suficiente; la posesión de cierto defecto genético hereditario puede ser suficiente para producir cáncer de mama, pero claramente no es necesario, ya que la gran mayoría de los cánceres de mama ocurrirán sin la predisposición genética. La causalidad necesaria suele ser el resultado de la definición de la enfermedad; el virus del sarampión es necesario para producir sarampión, porque la entidad clínica se define en términos de los efectos del virus. En nuestro estado actual de conocimiento, es poco probable que enfermedades comunes como enfermedades cardíacas o cáncer tengan causas importantes que sean suficientes o necesarias. En general, un factor causal (como el uso de teléfonos móviles) debería tener una relación cuantitativa para aumentar la frecuencia del resultado (como los cánceres cerebrales), pero la relación no es absoluta. Entonces, el problema no es si todos los usuarios de teléfonos móviles contraen cáncer cerebral (suficiente) o si todos los cánceres cerebrales son causados por teléfonos móviles (necesarios), sino si el uso de teléfonos móviles es capaz de aumentar el riesgo de cáncer cerebral. 5-3-2 INCIDENCIA Y PREVALENCIA Las principales medidas de la frecuencia de una enfermedad son la incidencia, la prevalencia y la mortalidad. - 92 La tasa de incidencia es la frecuencia de nuevos eventos (incidentes) de una enfermedad durante un período de tiempo definido y es un valor por unidad de tiempo. Por ejemplo, hay 305 millones de personas que viven en los Estados Unidos, se diagnosticaron y registraron alrededor de 22,000 casos de cáncer cerebral en 2009, por lo que la tasa de incidencia es de aproximadamente 72 personas por millón por año, o por millón de personas-año. (Este es uno de los 5- ¿Como identificar y evaluar los peligros de las Radiaciones no Ionizantes? | MAR, ALEJANDRA - - cánceres más raros; la tasa de incidencia para todos los cánceres es de casi 5000 por millón por año). La tasa de mortalidad, es simplemente una tasa de incidencia donde el evento es la muerte; la tasa de mortalidad por cánceres cerebrales en aproximadamente 42 por millón por año en los EE. UU. La prevalencia es la frecuencia de un estado en un punto en el tiempo. Es una proporción, sin unidades: por ejemplo, la prevalencia de presión arterial alta en un grupo de personas puede ser del 25%, y la prevalencia de cáncer cerebral (la proporción de la población viva que ha sido diagnosticada con un cáncer cerebral) es de aproximadamente 400 por millón o 1 de cada 2500 personas. En un estado estable, la prevalencia es igual a la tasa de incidencia promedio multiplicada por la duración promedio; P = I × D. Entonces, según los datos proporcionados, el tiempo promedio que vive una persona diagnosticada con cáncer cerebral es D = P / I = 400/72 = 5.5 años. 5-3-3 EVIDENCIA DE CAUSALIDAD Muy ocasionalmente, cuando un agente causal particular es la única (o casi la única) causa de una enfermedad específica, con un efecto muy claro y fuerte, se puede establecer una relación causal sobre la base de uno, o solo unos pocos estudios bien realizados. Ejemplos importantes incluyen los estudios ocupacionales que mostraron altas tasas de cáncer de pulmón después de la exposición al asbesto (amianto), y los estudios de los sobrevivientes de las bombas atómicas en Japón en 1945, que mostraron y midieron con bastante precisión los efectos de esa radiación ionizante. Sin embargo, mucho más comúnmente, las causas de una enfermedad se establecen por la evidencia acumulativa proporcionada por un gran número de estudios diferentes, en lugar de por un estudio en particular. El primer resultado de un estudio es estimar el tamaño de la asociación entre el factor causal potencial y la enfermedad estudiada. Para interpretar ese resultado, se necesita una evaluación cuidadosa del alcance y la calidad del estudio. La conclusión puede ser que la asociación significa que es probable que haya una relación de causa y efecto, o alternativamente, que la asociación vista es más probable que se deba a otras razones. Por ejemplo, supongamos que un estudio muestra que las personas que usan teléfonos móviles tienen un 50% más de cáncer cerebral que aquellas que no MAR, ALEJANDRA | 5- ¿Como identificar y evaluar los peligros de las Radiaciones no Ionizantes? 93 usan teléfonos móviles. Hay cuatro razones generales por las que podría ocurrir tal asociación. ● Una explicación sería que los teléfonos móviles causan cáncer cerebral. Los otros tres serían: ● Sesgo de observación, si las personas que tienen cáncer cerebral son más propensas a informar su uso de teléfonos móviles que las personas que no tienen cáncer cerebral. ● Confusión causada por una muestra inadecuada, si las personas que usan teléfonos móviles tienen alguna otra característica que los pone en mayor riesgo de cáncer cerebral, por ejemplo, ser mayores (en el estudio) que las personas que no los usan. ● Pequeños números, especialmente si los números en el estudio son pequeños, esta asociación podría producirse únicamente por variación aleatoria. Los estudios en poblaciones humanas, a diferencia de los estudios experimentales en un laboratorio, se limitan a lo que se puede hacer ética y logísticamente en sujetos humanos de vida libre. Por lo tanto, la precisión y el detalle de los datos recopilados, y la capacidad de aislar los efectos de un factor de los de otros factores, son menos controlables que en una situación de laboratorio. En contraste, los estudios epidemiológicos, a diferencia de los estudios de laboratorio, son relevantes para la causa de la enfermedad en individuos y poblaciones humanas porque pueden evaluar exposiciones a la "vida real", sin embargo, son más complejas de reproducir o interpretar, que las utilizadas en el laboratorio. Como con cualquier ciencia, los resultados de los estudios epidemiológicos, ya sea que muestren una asociación o no, se verán afectados por las limitaciones del diseño o análisis del estudio. Los resultados estarán influenciados por el diseño del estudio, la selección de los participantes, los errores o sesgos en los datos, la influencia de otros factores relevantes y la variación de probabilidad. Todo esto debe evaluarse cuidadosamente antes de que el estudio pueda interpretarse como que muestra una relación de causa y efecto o que proporciona buena evidencia en contra de dicha relación. Las habilidades necesarias en epidemiología son la capacidad de diseñar y realizar estudios en personas que reconocen y tienen en cuenta estos problemas, además, la capacidad de interpretar los resultados de los estudios de manera rigurosa y objetiva, comparando estas explicaciones no causales de los resultados con una interpretación causal. 94 5- ¿Como identificar y evaluar los peligros de las Radiaciones no Ionizantes? | MAR, ALEJANDRA Existen principios bien establecidos que ayudan a interpretar los datos epidemiológicos. 5-3-4 TIPOS DE ESTUDIOS EPIDEMIOLÓGICOS 5-3-4-1 ENSAYOS DE INTERVENCIÓN Existen varios tipos principales de estudio, que se muestran en la Tabla 4.1. La evidencia más sólida para evaluar una relación de causa a efecto, y la prueba más directa de causalidad, proviene de un estudio de intervención (también llamado estudio experimental). En este estudio, los sujetos que están expuestos al factor que se estudia, se comparan con sujetos similares no expuestos. Los mejores estudios de intervención son aquellos en los que los sujetos elegibles, con consentimiento, se asignan al azar a la intervención o al grupo de comparación. Estos son ensayos aleatorizados. Por ejemplo, en los ensayos de inmunización, los sujetos con consentimiento pueden asignarse al azar para recibir la inmunización o no. Este es el mejor método normal para evaluar nuevos tratamientos médicos. Se pueden usar para evaluar acciones preventivas, por ejemplo, promoviendo el uso de protectores solares en un estudio aleatorizado para evaluar si se reduce la frecuencia de los cánceres de piel. Obviamente, el diseño de la intervención no se puede aplicar a riesgos potenciales, y es difícil, aunque no imposible, utilizar un estudio de intervención cuando el resultado solo puede ocurrir muchos años después de que el agente causal opere. Por lo tanto, es imposible hacer un estudio de intervención en humanos para evaluar si los teléfonos móviles causan cáncer cerebral, aunque tal estudio es posible en animales, luego el problema crítico es si los resultados del estudio en animales también se pueden extrapolar a los humanos. Por supuesto, es posible hacer estudios experimentales en sujetos voluntarios para evaluar los efectos a corto plazo, por ejemplo, se han utilizado estudios aleatorios doble ciego para evaluar objetivamente la hipersensibilidad electromagnética informada (Rubin, Munshi y Wessely, 2005). Los estudios de intervención pueden probar la causalidad eliminando el agente, incluso sin aleatorización: por lo tanto, en un estudio, las radiaciones de un poderoso transmisor de radio suizo se redirigieron y se pidió a las personas que viven en los alrededores que mantuvieran diarios de su calidad MAR, ALEJANDRA | 5- ¿Como identificar y evaluar los peligros de las Radiaciones no Ionizantes? 95 de sueño, para ver si la calidad del sueño se vio afectada por estas transmisiones (Altpeter et al., 2006). Tabla 5.1 Tipos de estudios Diseño Ensayos de intervención Estudios de cohortes Pregunta formulada ¿Cuáles son los efectos de esta intervención? Evaluar intervenciones. de probable beneficio ¿Cuáles son los efectos de esta exposición? Para evaluar las sospechas de exposición peligrosa o beneficiosa Evaluación del cáncer después de exposiciones a radares Aplicabilidad Ejemplos Principales fortalezas 96 Ensayos aleatorios de nuevos tratamientos médicos; evaluación de programas preventivos La intervención es controlada por los investigadores. Permite la aleatorización y la evaluación doble ciego Aceptado como el método más confiable de evaluación de la causalidad. Permite evaluar múltiples resultados. La secuencia de tiempo de causa a efecto es clara El riesgo relativo y absoluto puede medirse. La exposición se evalúa antes del resultado, evitando sesgos Estudios de casos y controles ¿Cuáles fueron las causas de este evento? Para encontrar las causas de la enfermedad. Estudios de causas de cánceres cerebrales. Por lo general, se puede hacer con un número moderado de sujetos. El método retrospectivo es rápido. Se pueden evaluar múltiples factores de exposición y factores de confusión. 5- ¿Como identificar y evaluar los peligros de las Radiaciones no Ionizantes? | MAR, ALEJANDRA Principales debilidades Limitaciones éticas: solo exposiciones beneficiosas; requiere consentimiento informado A menudo necesita un estudio grande, multicéntrico, a plazo Alto costo Por lo general, requiere un gran número de sujetos. A menudo, una escala de tiempo larga si es posible La información sobre los factores de confusión puede ser limitada. El método retrospectivo limita la información de exposición y está abierto a sesgos Un grupo de control adecuado puede ser difícil de definir u obtener Fuente: Adaptado de Elwood (2017). 5-3-4-2 ESTUDIOS ANALÍTICOS: ESTUDIOS DE COHORTES. Por lo general, los mejores estudios posibles para evaluar los peligros potenciales son los estudios en los que se seleccionan individuos y se recopila información específica sobre el factor causal sospechoso, el resultado de la enfermedad y (lo más importante) otros factores relevantes que podrían estar relacionados con la enfermedad. Estos se conocen como estudios analíticos y son de dos tipos principales, definidos por la forma en que se seleccionan los individuos incluidos en el estudio. Los estudios que comparan los resultados de salud en dos o más grupos seleccionados en función de su exposición son estudios de cohortes, por ejemplo, los que comparan usuarios de teléfonos móviles con no usuarios. Si existe una relación causal, los usuarios de teléfonos móviles tendrán una mayor incidencia de cánceres cerebrales en comparación con los no usuarios, una vez que se tengan en cuenta todos los factores posibles. Un estudio de cohorte evaluó a más de 400,000 suscriptores de teléfonos móviles en Dinamarca, comparó su incidencia de cáncer con el registro nacional y no encontró un mayor riesgo (Schuz et al., 2006). Otro estudio comparó a casi 200,000 empleados de Motorola con diferentes niveles de la exposición estimada a radiofrecuencia, con un seguimiento de más de 20 años para algunos trabajadores, que nuevamente no encontraron exceso de cáncer (Morgan et al., 2000). Sino lo normal para cualquier población. MAR, ALEJANDRA | 5- ¿Como identificar y evaluar los peligros de las Radiaciones no Ionizantes? 97 Los estudios de cohorte han sido la forma en que se han identificado los riesgos laborales. Estudios en el lugar de trabajo han identificado empleados y han utilizado mediciones o registros existentes para clasificarlos en términos de su exposición. Estos registros están vinculados a información de salud para descubrir en cada empleado si desarrollan cáncer u otras enfermedades o de qué mueren. Se debe sumar los años de observación para cada empleado, dando el número total de años-persona de seguimiento, y luego comparar esto con el número de cánceres da la tasa de incidencia. Usaremos un ejemplo hipotético para mostrar cómo aparecen los resultados epidemiológicos. En este ejemplo, se sigue a 100,000 empleados y se observa una tasa de incidencia de 114.4 cánceres por 100,000 personas-años (Tabla 5.2). Al comparar a los empleados expuestos y no expuestos, la tasa de incidencia es más alta en el grupo expuesto, 168.8 por 100,000 años-persona, que en el grupo no expuesto, 60.0 por 100,000 años-persona. El riesgo relativo, es decir, la relación entre la tasa de incidencia en el grupo expuesto y el grupo no expuesto ("grupo de referencia"), es 2,81. Al ser una relación, no tiene unidades. También se evaluó la diferencia de riesgo, que es la diferencia aritmética en las tasas, lo cual da 108.8 por 100,000 personas-años. Los límites de confianza del 95% del riesgo relativo son 2,47-3,21, es decir, excluyen el valor de hipótesis nula de 1,0. El mayor riesgo es estadísticamente significativo al nivel del 5%. Tabla 5.2 Resultado de un estudio de cohorte 5-3-4-3 ESTUDIOS DE CASOS Y CONTROLES Hay otra forma de evaluar la relación entre la incidencia de cáncer y por ejemplo, la exposición a sustancias químicas en los empleados. Podemos comparar a los empleados que han sido diagnosticados con cáncer con un grupo de control elegido como representante de los empleados que no han sido diagnosticados con cáncer. Luego evaluaríamos a través de las entrevistas con los empleados, o de los registros de trabajo, la exposición química pasada de cada persona. 98 5- ¿Como identificar y evaluar los peligros de las Radiaciones no Ionizantes? | MAR, ALEJANDRA Este es un estudio de casos y controles. El punto esencial es que los estudios de casos y controles comparan los sujetos seleccionados en función del resultado. Supongamos (Tabla 5.3) que hacemos un estudio de este tipo e identificamos a 57 empleados que han sido diagnosticados con cáncer y 210 sujetos de control. El número de controles es arbitrario, aunque obviamente cuanto más se tengan, más precisa será nuestra estimación de exposición en el grupo de control. Luego se evalúan las exposiciones. No podemos evaluar a partir de un estudio de casos y controles la tasa de incidencia, por lo que la medida de asociación que se utiliza es diferente. La medida será la razón de probabilidades de exposición en los casos (42/15 = 2.8) a las probabilidades de exposición en los controles (120/90 = 1.33). Esta razón, en nuestro ejemplo da un resultado de 2.10. Básicamente la razón de probabilidades es, en la mayoría de las circunstancias, una buena estimación del riesgo relativo y puede interpretarse de la misma manera. Hay algunas circunstancias en las que esta equivalencia no se aplica. Un estudio de casos y controles no da directamente un valor para la diferencia de riesgo, debido a que no mide las tasas de incidencia. Los dos ejemplos en las Tablas 5.2 y 5.3 se basan de hecho en los mismos datos. En la Tabla 5.3, se supone que los casos son una muestra representativa de todos los casos ocurridos; aquí representan el 5% del total. Los controles son una pequeña muestra representativa de todos los empleados en proporción a su contribución al número de años-persona de seguimiento. Un estudio en el que los controles se obtuvieron de empleados a quienes no se les había diagnosticado cáncer también sería satisfactorio, ya que relativamente pocos empleados desarrollaron cáncer. Con un diseño de estudio que otorgue estas características, la razón de probabilidades obtenidas del estudio de casos y controles será casi idéntica al riesgo relativo obtenido del estudio de cohorte. Por supuesto, no es fácil determinar cómo hacer tal estudio y lograr el muestreo correcto de casos y controles. Tabla 5.3 Resultados de un estudio de Casos y controles MAR, ALEJANDRA | 5- ¿Como identificar y evaluar los peligros de las Radiaciones no Ionizantes? 99 La mayoría de los estudios de campos ELF (distribución de energía eléctrica) y leucemia infantil han sido estudios de casos y controles; por ejemplo, el Estudio de Cáncer Infantil del Reino Unido incluyó todos los casos de cáncer infantil en Inglaterra, Gales y Escocia, cada uno emparejado con un niño control de la misma edad y sexo. Se evaluaron las mediciones de Campos en el hogar y en la escuela en 2226 casos y sus controles (UK Childhood Cancer Study Investigators, 1999). Este estudio no proporcionó evidencia de que la exposición a campos magnéticos asociados con el suministro de electricidad en el Reino Unido aumente los riesgos de leucemia infantil, cánceres del sistema nervioso central o cualquier otro cáncer infantil. Los estudios de Interphone fueron una serie de estudios internacionales de casos y controles de cáncer de cerebro y teléfonos móviles, basados en un protocolo común, que incluyeron entrevistas personales con más de 5000 pacientes con cáncer de cerebro y un número similar de controles pareados, realizados en 13 países (INTERPHONE Grupo de Estudio, 2010). El análisis combinado no mostró un aumento general del riesgo. Por lo tanto no se puede evidenciar este hecho. 5-3-4-4 ENCUESTAS También se pueden realizar estudios en grupos de personas seleccionadas sin referencia a posibles factores causales o resultados de salud, estos simplemente se describen como encuestas. La encuesta puede ser un diseño adecuado donde los factores y los resultados de salud a evaluar son comunes y fáciles de informar de manera objetiva; por ejemplo, se podría hacer una encuesta para determinar si la presión arterial alta está asociada con la obesidad en un grupo de población. En un estudio demasiado simple, 530 personas respondieron a un cuestionario postal sobre 18 síntomas de salud 100 5- ¿Como identificar y evaluar los peligros de las Radiaciones no Ionizantes? | MAR, ALEJANDRA inespecíficos y también informaron sobre lo cerca que vivían de una estación base de telefonía móvil (Santini et al., 2002). Hubo más quejas registradas por sujetos que informaron vivir más cerca de una radiobase celular en la mayoría de los síntomas; pero tanto el método de selección de los sujetos como la naturaleza subjetiva de las respuestas hacen que este estudio esté sometido a sesgos severos. Un estudio posterior mostró una asociación más fuerte con la distancia estimada del sujeto a una radiobase que con la distancia real (Baliatsas et al., 2011). 5-4 DIMENSIONES DE TIEMPO: PROSPECTIVA, RETROSPECTIVA O TRANSVERSAL Los estudios epidemiológicos también difieren en sus relaciones temporales. En un estudio prospectivo, los individuos o las comunidades se inscriben en el estudio y se recopila información sobre los posibles factores causales y otros factores y luego se sigue a las personas a través del tiempo y la información sobre los resultados. Se recopilan eventos como la aparición de enfermedades o muertes, a medida que ocurren. Algunos de estos estudios pueden ser cortos; por ejemplo, estudios de exposiciones durante el embarazo en las que el resultado de salud es el nacimiento de un bebé con o sin un defecto congénito. Sin embargo, cuando el curso temporal de los eventos puede ser muy largo, el estudio también debe ser largo, y los estudios epidemiológicos de enfermedades cardíacas y cáncer pueden tener una duración de 20 años o más. De hecho, se han realizado muchos de estos estudios, incluidos los estudios de los efectos del asbesto y de las bombas atómicas mencionadas anteriormente. En un estudio retrospectivo, la información se recopila sobre eventos que ocurrieron en el pasado. Todos los estudios de casos y controles son retrospectivos porque los casos ya han desarrollado la enfermedad y la otra información recopilada se relaciona con eventos y exposiciones aún más en el pasado. Un estudio de cohorte, basado en la identificación, por ejemplo, de empleados con exposiciones químicas y su comparación con los empleados sin exposiciones químicas, también puede ser retrospectivo si hay registros disponibles que documenten adecuadamente la exposición. Las encuestas son generalmente de sección transversal, es decir, se relacionan solo con los resultados de salud y los factores de riesgo en el momento en que se realiza el estudio, pero pueden tener un componente retrospectivo. La distinción entre los diseños de cohortes y los de casos y controles, basada en los esquemas de muestreo utilizados para los estudios, determina los MAR, ALEJANDRA | 5- ¿Como identificar y evaluar los peligros de las Radiaciones no Ionizantes? 101 métodos de análisis que son apropiados y los tipos de resultados que pueden producirse. Las relaciones de tiempo afectan la forma en que se recopilan los datos y su calidad e integridad. 5-5 ALGUNOS OTROS ESTUDIOS EPIDEMIOLÓGICOS La mayoría de las causas de cáncer humano han sido identificadas por estudios analíticos (como para el caso de fumar, contaminación con asbesto y exposición radiación ionizante). Por lo general, una gran cantidad de tales estudios deben completarse antes de llegar a un consenso sobre una situación causal particular. Todos estos tipos de estudios son estudios comparativos de la exposición en sujetos humanos de vida libre con grupos de control. En general, los estudios en humanos que carecen de un grupo de control apropiado son más débiles. 5-5-1- ESTUDIOS ECOLÓGICOS Este tipo de estudio suele ser mucho más débil, es decir, mucho más difícil de interpretar claramente en términos de causa y efecto. El estudio ecológico, o estudio descriptivo, es aquel donde se estudian grupos de población en lugar de individuos y se hace una comparación de las frecuencias de enfermedades en poblaciones con diferentes niveles de exposición. Varios de los estudios de exposiciones a radiofrecuencia entran en esta categoría, por ejemplo, los estudios de cánceres en grupos de personas que viven a diferentes distancias de transmisores de TV o radio (Dolk et al., 1997) o comparaciones de las tendencias temporales en muertes por cáncer cerebral con las tendencias en el uso de teléfonos móviles (Kim, Ioannides y Elwood, 2015). Este tipo de estudio rara vez se considera definitivo. Sin embargo, con el problema del teléfono móvil y el cáncer cerebral, los estudios de tendencias han demostrado que el aumento de los riesgos a los pocos años de comenzar el uso del teléfono, reportado en algunos estudios de casos y controles, es poco probable que sea válido ya que no se observó un aumento en las tasas de incidencia. 5-5-2 GRUPOS DE ENFERMEDADES 102 5- ¿Como identificar y evaluar los peligros de las Radiaciones no Ionizantes? | MAR, ALEJANDRA Los estudios que se basan en un grupo pre-sospechoso o "grupo" de casos de enfermedad tienen debilidades particulares. Se consideran mejor solo como observaciones preliminares que deben ser reevaluados por uno de los tipos de estudio descritos anteriormente. Por ejemplo, varios casos de una enfermedad relativamente infrecuente, como la leucemia infantil, pueden ocurrir en una comunidad que se encuentra cerca de un transmisor de televisión. ¿Han sido causados por las emisiones del transmisor? Es muy difícil saberlo, ya que incluso si la frecuencia (incidencia) de los casos muchas veces es el promedio de la población general, esto puede deberse simplemente a una variación casual. La mejor manera es tratar esto como una observación que genera la hipótesis de que la leucemia podría ser causada por las emisiones de los transmisores de televisión y probar esa hipótesis en otros estudios. Podríamos identificar otros transmisores con el mismo tipo de salida y evaluar si la leucemia también es más común a su alrededor. Esto se hizo en el Reino Unido; después de que se informó un grupo de casos de cáncer cerca de un transmisor grande de TV, se estudiaron todos los demás transmisores similares en el Reino Unido para ver si ocurrían altas tasas de cáncer cerca de ellos, pero no se observó un aumento en el riesgo, lo que demuestra que el primer grupo observado fue un evento casual o causado por otra cosa (Dolk et al., 1997). 5-6 LOS RESULTADOS DE LOS ESTUDIOS EPIDEMIOLÓGICOS: RIESGO RELATIVO, LÍMITES DE CONFIANZA Y P-VALORES El resultado principal generalmente se expresa como una medida de asociación, el riesgo relativo. Este es la relación del riesgo de enfermedad (tasa de incidencia) en personas expuestas al factor en consideración, con el riesgo en aquellas personas no expuestas. Por ejemplo, un riesgo relativo de 1.5 significa que las personas expuestas al factor en consideración tienen 1.5 veces el riesgo de contraer la enfermedad que las personas no expuestas. Esto también se puede expresar como un aumento del 50% del riesgo. Un riesgo relativo de 1.0 significa que no hay asociación, y un riesgo relativo menor que 1.0 equivale a un efecto protector. Este resultado (el riesgo relativo) es el tamaño de la asociación proporcionada por el estudio. Como hemos visto, los estudios de casos y controles arrojan estimaciones de “informes de probabilidades”, pero estos pueden interpretarse, y a menudo se los conoce, como estimaciones de riesgo relativo. La precisión estadística de la estimación del riesgo relativo se muestra mediante límites de confianza. Por lo general, se expresan como "límites de confianza del 95%", lo que significa que, en términos estadísticos, existe una MAR, ALEJANDRA | 5- ¿Como identificar y evaluar los peligros de las Radiaciones no Ionizantes? 103 probabilidad del 95% (95 posibilidades en 100) de que el resultado verdadero se encuentre dentro de ese rango. En el caso de un estudio pequeño, al ser impreciso, tendrá límites de confianza más anchos, debido a la falta de precisión. Un estudio más amplio tendrá límites de confianza más estrechos (estimación es mucho más precisa). Por lo tanto, aunque los estudios en las Tablas 5.2 y 5.3 dieron la misma estimación del riesgo relativo, la Tabla 5.2 usa más datos y los límites de confianza son más estrechos. Si los límites de confianza incluyen el valor de 1.0, se interpreta que no existe asociación y corresponde a un riesgo relativo de 1.0. Si los límites de confianza son superiores a 1.0, significa que el estudio muestra un mayor riesgo o una asociación positiva, lo que en términos técnicos es "estadísticamente significativo". Si las radiofrecuencias causaran una enfermedad como el cáncer, un buen estudio lo demostraría dando un riesgo relativo mayor que 1. Si el estudio es lo suficientemente grande, los límites de confianza del 95% también estarán por encima de 1. Un ejemplo hipotético sería un riesgo relativo de 1.5, con límites de 1.2–1.8. Este resultado se describiría como un aumento de riesgo estadísticamente significativo. Sin embargo, este resultado no significa que exista una relación de causa a efecto: eso depende de si el estudio está influenciado por sesgos en los datos utilizados y si se han tenido en cuenta los efectos de otros factores relevantes. Si, por otro lado, las radiofrecuencias no causan (o previenen) la enfermedad, un buen estudio dará un riesgo relativo cercano a 1. Sin embargo, es poco probable que el riesgo relativo sea precisamente 1, debido a la imposibilidad de recolectar datos perfectamente exactos y que no tengan influencia de otros factores, y tampoco debido a los efectos de la variación aleatoria. Los límites de confianza del 95% generalmente incluirán el valor de 1.0. Un ejemplo hipotético sería un riesgo relativo de 1.1, con límites de 0.8-1.3. Este resultado se describiría como que no muestra un aumento en el riesgo (o solo un pequeño aumento en el riesgo), lo que es estadísticamente no significativo. Sin embargo, un estudio con un riesgo relativo de 3.0 con límites de confianza de 0.5-18.0 es difícil de interpretar ya que da un resultado no significativo, sin embargo muestra una asociación sustancial. El estudio es muy impreciso por ser demasiado pequeño. El riesgo relativo y sus límites de confianza dependen de la asociación observada, el tamaño del estudio y los métodos estadísticos utilizados. Estos resultados no evalúan si las observaciones se han recopilado sin sesgos o si la 104 5- ¿Como identificar y evaluar los peligros de las Radiaciones no Ionizantes? | MAR, ALEJANDRA asociación se debe a factores distintos al sospechoso, excepto cuando se han abordado en el diseño o análisis del estudio. Estos problemas deben abordarse mediante una revisión cuidadosa del estudio. El resultado tampoco nos dirá cuán relevantes son los resultados, ya que eso depende de la configuración del estudio, cómo se seleccionaron los sujetos y las definiciones de la exposición y los resultados evaluados. Los límites de confianza en torno a las estimaciones de riesgo relativo en las Tablas 5.2 y 5.3 se pueden calcular mediante métodos simples que se describen en los libros de texto epidemiológicos y también están disponibles en muchos programas de computadora. Sin embargo, en la práctica, el análisis de estos resultados por métodos estadísticos simples probablemente no sea suficiente. Los estudios publicados en revistas de buena reputación probablemente utilizarían métodos analíticos más sofisticados, como los métodos multivariados, para tener en cuenta los factores de confusión y también aspectos del diseño del estudio, como la correspondencia. Sin embargo, los resultados aún se presentarán en términos de medidas de riesgo relativo o “informe de posibilidades” y, por lo general, límites de confianza del 95%. Una forma menos satisfactoria de evaluar los resultados es mediante pruebas de significación estadística, que arrojan un valor probable (P), que compara los resultados obtenidos con el resultado de la hipótesis nula que equivale a un riesgo relativo de 1.0. En los ejemplos de las tablas 5.2 y 5.3, los límites de confianza del 95% excluyen este valor de hipótesis nula de 1.0. Una prueba de significación estadística arrojaría un p-valor inferior a 0,05, por lo que los resultados podrían describirse como "estadísticamente significativos". Sin embargo, esto es mucho menos informativo que un cálculo de límites de confianza, particularmente en el caso en que los resultados no son desde el punto de vista estadístico, significativamente diferentes del valor de la hipótesis nula. 5-7 EVALUACIÓN DE LA CAUSALIDAD: IDENTIFICACIÓN DE EXPLICACIONES NO CAUSALES Elwood, menciona que se han desarrollado criterios, que generalmente se aceptan tanto para la evaluación de un estudio individual como para la totalidad de la evidencia derivada de varios estudios. El primer proceso para evaluar si un estudio en particular ofrece una evaluación válida de causa a MAR, ALEJANDRA | 5- ¿Como identificar y evaluar los peligros de las Radiaciones no Ionizantes? 105 efecto es ver si las explicaciones alternativas, no causales, pueden ser razonablemente excluidas. De hecho, esta lógica se aplica en toda la ciencia, incluidos los estudios de laboratorio. Estos factores no causales son los siguientes: ● Sesgo de observación. Por ejemplo, en un estudio basado en una entrevista donde hay que recordar exposiciones, las personas afectadas con cáncer pueden estar más preparadas para recordar e informar exposiciones previas (como exposiciones a fuentes de radiofrecuencia) que las personas que no han tenido cáncer. Si se produce este sesgo, incluso si no existe una relación verdadera entre la exposición y el cáncer, el estudio mostrará una asociación positiva incorrecta, que bien puede ser estadísticamente significativa: las pruebas estadísticas no protegen contra el sesgo de observación. ● Los efectos de otros factores relevantes, conocidos por el término "confusión". Por ejemplo, si los usuarios de teléfonos móviles fumaran más que otras personas, se produciría una asociación positiva entre el uso de teléfonos móviles y el cáncer de pulmón. ● Las asociaciones aparentes pueden deberse a una variación fortuita. Esto se evalúa mediante métodos estadísticos, que deben aplicarse una vez que el sesgo de observación y la confusión se hayan abordado en la medida de lo posible. 5-7-1 CONFUSIÓN De las tres explicaciones no causales, la confusión es la más compleja, y los principales avances en los métodos epidemiológicos han sido aquellos que lograron superar la confusión en los estudios analíticos. Los efectos pueden ser sutiles y, a menudo, contra-intuitivos. Consideremos el estudio de cohorte que evalúa la asociación entre la exposición química y el cáncer (Tabla 5.2), esta vez dividiendo a los empleados en hombres y mujeres. Los resultados se muestran en la Tabla 5.4. En los hombres, la incidencia de cáncer es solo un poco mayor en aquellos con exposición química, dando un riesgo relativo de 1.05. En las mujeres, nuevamente las expuestas, tienen un riesgo ligeramente mayor, con un riesgo relativo de 1.20. El cálculo de los límites de confianza muestra que ninguno de estos riesgos relativos es estadísticamente significativo, pues podrían producirse simplemente por variación casual. Sin embargo, estos datos mostrados en la Tabla 5.4 son de hecho equivalentes a los datos mostrados previamente en la Tabla 5.2. Si combinamos los datos para hombres y mujeres con el fin de considerar a todo el grupo de empleados 106 5- ¿Como identificar y evaluar los peligros de las Radiaciones no Ionizantes? | MAR, ALEJANDRA sin subdivisión por género, obtenemos los datos que se muestran en la Tabla 5.2, que como hemos visto anteriormente, muestra un riesgo relativo que es estadísticamente significativo y aparentemente indica un aumento en el cáncer asociado con la exposición química. El problema es que esto se confunde al diferenciar el género en el grupo de empleados. Un examen más detallado de la Tabla 5.4 muestra cómo ha surgido la confusión. Tabla 5.4 Resultados de un estudio de cohorte, estratificado para hombres y mujeres. La mayoría de los empleados masculinos estuvieron expuestos al químico, mientras que solo una minoría de mujeres estuvo expuesta. Por lo tanto, existe una asociación positiva entre el género masculino y la exposición a la sustancia química. Además, la Tabla 5.4 muestra que, independientemente del grupo de exposición, los empleados masculinos tienen tasas de cáncer mucho más altas que las empleadas. Esto puede indicar otros factores de confusión como la edad. Debemos tener en cuenta que el seguimiento promedio es más largo para los hombres. Como resultado, existe una asociación positiva entre el género masculino y una mayor tasa de incidencia de cáncer. La ocurrencia simultánea de estas dos asociaciones, (hombres que tienen más exposición química y que independientemente tienen una mayor tasa de cáncer), produce una confusión positiva. Si no se tiene en cuenta esta confusión, se verá una asociación positiva errónea entre la exposición química y el cáncer, como se muestra en la Tabla 5.2. Es importante destacar que el hallazgo de que la asociación en la Tabla 5.2 es estadísticamente significativa, no es una protección contra la confusión. Exactamente la misma lógica se aplicaría en los resultados mostrados previamente en la Tabla 5.3, que representa un estudio de casos y controles. MAR, ALEJANDRA | 5- ¿Como identificar y evaluar los peligros de las Radiaciones no Ionizantes? 107 Nuevamente, estos resultados serán erróneos a menos que se ajusten a la distribución de género. La confusión también puede disfrazar una asociación que realmente puede existir. Un ejemplo real sería que es muy probable que el uso de protectores solares sea una protección efectiva contra el cáncer de piel, al bloquear la radiación ultravioleta. Sin embargo, varios estudios epidemiológicos han demostrado que las personas que usan más protectores solares tienen un riesgo mayor, (no menor), de cáncer de piel. Esto probablemente se deba a que las personas que usan protectores solares los usan para permanecer al sol el mayor tiempo posible sin quemarse, por lo que las personas que usan los protectores solares también tienen la mayor exposición al sol, y la exposición al sol causa cáncer de piel. Este efecto de confusión de la exposición al sol puede ocultar una verdadera asociación protectora de los protectores solares, reemplazándolo por una aparente asociación positiva. La evidencia directa de este efecto está dada por estudios de intervención aleatorizados que proporcionaron voluntarios durante un período de verano con un protector solar muy potente o un protector solar mucho menos potente, sin que ellos supieran de qué se trataba. Se demostró que aquellos que recibieron el protector solar más potente permanecieron al sol por más tiempo. Probablemente obtuvieron, incluso con la protección parcial del protector solar, una dosis más alta de radiación ultravioleta cancerígena (Autier et al., 2000). 5-7-2 INDICADORES POSITIVOS DE CAUSALIDAD: LOS INDICADORES DE BRADFORD-HILL Después de excluir las explicaciones no causales, el siguiente proceso es buscar características específicas que se esperarían si existe una relación de “causa a efecto” biológico. Tales indicadores a veces se denominan criterios de Bradford Hill en honor a Sir Austin Bradford Hill, un estadístico británico que hizo mucho para establecer métodos científicos en medicina (Hill, 1965). Estos indicadores son generalmente aceptados y utilizados por muchos grupos internacionales multidisciplinarios en la evaluación de causa a efecto en estudios de salud, sin embargo, son pautas, no reglas rigurosas. Las siguientes son las pautas de Bradford Hill: 1) Una relación de tiempo apropiada, con el efecto que sigue a la causa, es lógicamente esencial. 108 5- ¿Como identificar y evaluar los peligros de las Radiaciones no Ionizantes? | MAR, ALEJANDRA 2) Una fuerza razonable de la relación, mostrada por el tamaño del riesgo relativo. 3) Una relación dosis-respuesta. Estas tres características son útiles principalmente para facilitar la detección de sesgos de observación y confusión; por ejemplo, si un estudio informa un riesgo relativo pequeño, por ejemplo, menos de 1.5, puede ser difícil asegurar que tales sesgos puedan ser excluidos. 4) La especificidad es el concepto de que la relación causal se aplica solo a ciertas exposiciones y/o solo a ciertos resultados. Puede ser útil para evaluar el sesgo o la confusión, por ejemplo, en el hallazgo de que un medicamento tomado por madres embarazadas se asoció con un aumento de un tipo particular de anormalidad congénita, pero no en ningún otro, sería más fácil de interpretar que una situación en la que se observó un aumento de muchos tipos diferentes de anormalidades, ya que esta última situación podría sugerir un sesgo en las observaciones. Sin embargo, la posibilidad de un verdadero aumento causal en múltiples anormalidades no puede ser ignorada. 5) La coherencia se refiere a la consistencia de la asociación observada con las características generales de distribución de la exposición y el resultado. Por lo tanto, un aumento en el tiempo tanto en el uso de teléfonos móviles como en la frecuencia de los tumores cerebrales sería coherente con las observaciones de estudios analíticos que muestran una asociación positiva. Sin embargo, la ausencia de tales tendencias equivalentes no argumentaría en contra de la asociación, ya que muchos otros factores podrían estar operando. 6) La plausibilidad se refiere a las asociaciones empíricas observadas en los estudios epidemiológicos que pueden explicarse mediante un mecanismo biológico establecido. Si bien puede ser útil, la ausencia de un mecanismo biológico conocido puede ser engañoso, ya que los estudios epidemiológicos a menudo son los primeros en mostrar relaciones, mucho antes de que se desarrollen los mecanismos de la asociación. Por ejemplo, el efecto del tabaquismo sobre el cáncer se demostró empíricamente en estudios epidemiológicos mucho antes de que se aclarara el mecanismo preciso, y la forma en que el asbesto causa cáncer humano aún no tiene una explicación clara. Bradford Hill dio la analogía como un concepto separado, pero es realmente como un aspecto de plausibilidad: una asociación es más plausible si es análoga a una relación causal establecida. Los conceptos de especificidad de efecto, coherencia, plausibilidad y analogía, son menos críticos que otros factores. MAR, ALEJANDRA | 5- ¿Como identificar y evaluar los peligros de las Radiaciones no Ionizantes? 109 7) La consistencia es el criterio más importante y se evalúa de dos maneras: como consistencia dentro de un estudio y, lo que es más importante, consistencia entre varios estudios. En la gran mayoría de las situaciones, el desarrollo de un consenso entre la comunidad científica sobre si un agente en particular causa, por ejemplo, cáncer, se basa en una consideración de la consistencia de la evidencia de una gran cantidad de estudios de diferentes diseños y en diferentes poblaciones que en general producen un cuerpo sustancial de evidencia. Esto requiere que se consideren todos los estudios relevantes. Se hace más difícil por el sesgo de publicación, es decir, no todos los estudios tienen las mismas posibilidades de ser publicados. 5-7-3 METANÁLISIS La comparación de los resultados de muchos estudios, para buscar consistencia y evaluar la mejor estimación del riesgo relativo, con base en todos los datos disponibles, se conoce como metanálisis. La subjetividad en la selección de estudios se minimiza mediante el uso de criterios explícitos, aliados a bases de datos computarizadas de literatura publicada en todo el mundo. Esto brinda una protección parcial pero no total contra el sesgo de publicación. Se han desarrollado métodos estadísticos para el metanálisis, que en principio son similares a los métodos ilustrados en la Tabla 5.4. Si hay, por ejemplo, 20 estudios disponibles sobre un tema, los 20 estudios se usan como 20 subconjuntos de datos, y se calcula el efecto general basado en todos los estudios. Los metanálisis simples pueden basarse en los resultados informados de los estudios, como el riesgo relativo y sus límites de confianza. Un metanálisis completo (a veces llamado análisis agrupado o IPD, análisis de datos individuales del paciente) requiere la cooperación de los investigadores de los diversos estudios y usa los datos sin procesar de los diversos estudios para permitir un nuevo análisis utilizando todos los datos disponibles. Este tipo de análisis puede ser muy poderoso, ya que puede basarse en un gran número de sujetos y puede arrojar conclusiones que no se han demostrado en ninguno de los estudios individuales. Dichos metanálisis agrupados se han realizado combinando datos de varios estudios de casos y controles que evalúan las exposiciones al campo ELF (distribución de energía eléctrica) y la leucemia infantil, produciendo resultados que de alguna manera son diferentes de los de los estudios individuales, pero en conjunto proporcionan pruebas sólidas de que existe una asociación (Groenlandia et al., 2000; Ahlbom et al., 2000). 110 5- ¿Como identificar y evaluar los peligros de las Radiaciones no Ionizantes? | MAR, ALEJANDRA Los estudios de Interphone sobre el uso de teléfonos móviles y el cáncer de cerebro se diseñaron desde el principio para ser agrupados, y los análisis principales se basan en los datos agrupados (INTERPHONE Study Group, 2010). La interpretación permanece abierta al debate debido al hecho de si las asociaciones epidemiológicas muestran una relación causal o se deben al sesgo de observación, la confusión o la variación fortuita. 5-7-4 EVALUACIÓN DE LA “NO EXISTENCIA” DE ASOCIACIÓN. Estos mismos problemas tienen que evaluarse para interpretar los estudios que no muestran asociación, es decir, la estimación del riesgo relativo es cercana a 1.0. El sesgo de observación, o simple error, puede disfrazar una verdadera asociación. Un factor de confusión puede disfrazar una verdadera asociación: por ejemplo, un mayor riesgo debido a un riesgo laboral puede ser disfrazado por la mejor salud en general de las personas seleccionadas para el empleo: el "efecto de trabajador saludable". Este sesgo puede abordarse comparando a los trabajadores expuestos al peligro sospechado con otros trabajadores en la misma situación general pero no expuestos a ese peligro. El tamaño del estudio es importante. Los estudios pequeños solo muestran los efectos si éstos son grandes. Otro problema es la especificación de la exposición; por ejemplo, si un efecto peligroso de los campos electromagnéticos se restringe a un rango de frecuencia particular (microondas), un estudio en el que la exposición se define como cualquier exposición a los CEM tendrá una capacidad reducida para detectar un efecto. Es imposible demostrar, con absoluta certeza, la ausencia de un efecto. Probar con certeza que la radiación no ionizante, o cualquier otro aspecto del ambiente humano, es completamente segura es imposible; porque la radiación no ionizante NIR abarca muchos tipos de radiaciones que pueden producir efectos conocidos y probados como los ultravioletas, visible (laser) e infrarrojo. Para hacerlo, se requiere prueba de la ausencia de asociación entre MAR, ALEJANDRA | 5- ¿Como identificar y evaluar los peligros de las Radiaciones no Ionizantes? 111 la exposición a esta radiación en particular y cualquiera de un número infinito de resultados de salud. Esta dificultad lógica se expresa en el enfoque general de la epidemiología y la ciencia en general, que acepta como "hecho" no, algo que ha sido probado con absoluta certeza, sino como la mejor explicación actual de los resultados disponibles de los estudios científicos. Si el balance de la evidencia disponible en general es que no se han demostrado los efectos sobre la salud, a pesar de que se han realizado algunos estudios de calidad razonable, entonces aumenta la probabilidad de que la exposición sea segura. La evidencia de la ausencia de riesgo puede no ser suficiente para que la comunidad permita actividades basadas en el supuesto de seguridad. De esto se deduce que una afirmación como "los campos electromagnéticos pueden causar efectos adversos para la salud", incluso si hay poca o ninguna evidencia objetiva de tales efectos, siempre será cierta. Porque los “Campos Electromagnéticos” incluye radiación ionizante (rayos gamma, rayos X…), radiación no ionizante (ultravioleta, visible, infrarrojo, microondas, ondas de radio, ELF) y de muchos de ellos son conocidos los efectos adversos para la salud. Particularmente en este libro nos interesa conocer los efectos adversos si existen, de las radiaciones de microondas que son las que usa la telefonía celular. Pero al hablar de Campos electromagnéticos en general, esa aseveración no puede ser refutada por estudios científicos. La afirmación de que pueden existir efectos sobre la salud debe especificar el rango del espectro y debe basarse en alguna evidencia objetiva de la existencia de tales efectos u otra evidencia científica que los haga probables, en lugar de solo posibles. CAPÍTULO 6 EFECTOS PRODUCIDOS POR LAS RADIACIONES DE MICROONDAS Y ONDAS DE RADIO (RF) 112 Capítulo 6 | MAR, ALEJANDRA 6-1 EFECTOS TÉRMICOS Este capítulo basado en los estudios realizados por Kenneth R. Foster, que trabaja en el departamento de Bioingeniería de la Universidad de Pensilvania (Filadelfia, USA) se centra en los efectos térmicos de la energía de RF en tres secciones: 1. Efectos térmicos que están potencialmente relacionados con peligros 2. Mecanismos para efectos térmicos en sistemas biológicos 3. Modelos para el calentamiento de tejidos por energía de RF Cuando la energía electromagnética es absorbida por el tejido, se convierte en calor. En ausencia de transferencia de calor, esto dará como resultado una tasa de aumento de la temperatura T con el tiempo t: Ecuación 6.1 donde Cp es el calor específico del material y SAR la tasa de absorción específica. El SAR está relacionado con la intensidad del campo eléctrico E RMS (valor cuadrático medio del campo eléctrico) por: Ecuación 6.2 donde E es ERMS, σ es la conductividad eléctrica del tejido (Siemmens/m) y ρ su densidad de masa (kg/m3). En ausencia de transferencia de calor, un SAR de 1 W/kg dará como resultado una tasa de aumento de temperatura de aproximadamente 0.018 ° C/min en el tejido blando típico (tejidos corporales no óseos, como los músculos, la grasa, el tejido fibroso, los vasos sanguíneos MAR, ALEJANDRA | Efectos producidos por las Radiaciones de Microondas y Ondas de Radio (RF) 113 o cualquier otro tejido conjuntivo del cuerpo). La velocidad de calentamiento está asociada con la intensidad del campo eléctrico RMS (valor cuadrático medio) ERMS y no depende directamente de la frecuencia del campo. Debido a la naturaleza compleja del acoplamiento entre la energía de RF (microondas y ondas de radio) y el cuerpo, existen varios escenarios de exposición diferentes que resultan en diferentes problemas relacionados con el calentamiento del cuerpo. Estos incluyen lo siguiente: ▪ Corrientes de contacto, que pasan a un sujeto al tocar un objeto conductor que se encuentra en un campo de RF o que está cargado de energía de RF. Esto puede provocar lesiones graves al personal incluso si los campos externos están muy por debajo de los límites de seguridad, debido a la capacidad de los objetos conductores para actuar como antenas y acoplar energía de RF significativa en el cuerpo. Los ejemplos incluyen tocar una grúa de construcción que se encuentra cerca de una torre de transmisión de AM o tocar el extremo abierto de una línea de transmisión que está conectada a un generador de RF. ▪ Exposición parcial del cuerpo a fuentes de energía de RF que se encuentran cerca de un individuo: este es un escenario típico para exposiciones ocupacionales en las que los trabajadores están presentes cerca de equipos que generan energía de RF a altos niveles de potencia. En tales casos, la exposición puede localizarse en una parte del cuerpo, pero a un nivel que puede producir un daño tisular significativo. La exposición en tales casos generalmente ocurre en el campo cercano de los transmisores y puede ser técnicamente difícil de evaluar. ▪ Exposición de todo el cuerpo, generalmente cuando una persona se encuentra en el campo lejano de una antena transmisora: en tales casos, dependiendo de la potencia emitida por la antena, la carga de calor total para el cuerpo puede ser fisiológicamente significativa (en términos de mecanismos termorreguladores), aunque el calentamiento localizado del cuerpo puede no ser dañino térmicamente. Las antenas de TV, AM y FM son las que emiten con elevadas potencias ya que tienen que alcanzar grandes distancias. ▪ Exposición de la piel a microondas de alta frecuencia, lo que produce un calentamiento superficial: esta situación ha adquirido mayor importancia con el advenimiento de fuentes de alta potencia que 114 Efectos producidos por las Radiaciones de Microondas y Ondas de Radio (RF) | MAR, ALEJANDRA operan en frecuencias de onda milimétrica. Un ejemplo es el sistema de "Negación activa", desarrollado como un arma no letal para el control de multitudes por el ejército de los Estados Unidos que utiliza pulsos intensos de ondas milimétricas (a aproximadamente 95 GHz) para producir dolor térmico en los objetivos previstos. Los problemas de gestión de riesgos para dicha energía de alta frecuencia son similares a los asociados con la radiación infrarroja de alta intensidad. Cabe destacar que 95 GHz. no es una frecuencia identificada o atribuida para el servicio de telefonía móvil 5G. A frecuencias suficientemente altas (llamadas el rango cuasi-óptico), el patrón de deposición de energía en el cuerpo se vuelve similar al de una onda plana que incide en una superficie plana de tejido. En ese caso, el SAR en función de la profundidad “x” en el tejido está dado por: Ecuación 6.3 donde Ttr es el coeficiente de transmisión de energía del aire al tejido y L la profundidad de penetración de energía. En términos de la permitividad y conductividad relativas del tejido (εt, σt) y al aire (ε0), estas cantidades son: Ecuación 6.4 Donde: MAR, ALEJANDRA | Efectos producidos por las Radiaciones de Microondas y Ondas de Radio (RF) 115 C es la velocidad de la luz, f la frecuencia y ε0 la permitividad del espacio (una constante). Gabriel, Lau y Gabriel (1996) proporcionan tablas de las propiedades dieléctricas de los tejidos en función de la frecuencia. La figura 6.1 muestra la profundidad de penetración de energía y el coeficiente de transmisión en una superficie plana de tejido cuyas propiedades dieléctricas son típicas de los tejidos blandos como el músculo. A frecuencias superiores de aproximadamente 6 GHz, el calentamiento se limita, para todos los fines prácticos, a la superficie del tejido. Figura 6.1: Profundidad de penetración de la energía (L) y coeficiente de transmisión (Ttr) para una onda plana de energía incidente sobre una superficie plana de tejido con propiedades dieléctricas similares al tejido suave. 6.2 EFECTOS TÉRMICOS RELEVANTES A LA SALUD Y LA SEGURIDAD Los riesgos bien conocidos de las corrientes de baja frecuencia (línea eléctrica) incluyen shock y dolor y a niveles de corriente más altos, contracción 116 Efectos producidos por las Radiaciones de Microondas y Ondas de Radio (RF) | MAR, ALEJANDRA involuntaria del músculo esquelético y fibrilación cardíaca. Estos efectos están asociados con la excitación de las membranas celulares por la corriente eléctrica. A medida que aumenta la frecuencia en el rango de kHz (rango no usado en la telefonía celular móvil), los umbrales actuales para producir tales efectos aumentan (debido a la incapacidad de las membranas celulares para responder a los campos que cambian rápidamente) y los efectos térmicos, en lugar de los efectos de excitación de la membrana, se convierten gradualmente en el mecanismo de riesgo dominante. 6.2.1 PERCEPCIÓN Y DOLOR En 1986, Chatterjee y sus colegas informaron sobre un extenso estudio de la percepción humana de las corrientes de RF (microondas y ondas de radio), utilizando un total de 367 sujetos. En estos experimentos, la persona sujetó brevemente un cilindro de metal de 1.5 cm de diámetro o colocó un dedo contra una placa de metal; una banda de metal alrededor del brazo sirvió como electrodo de referencia. Por debajo de aproximadamente 100 kHz, los sujetos informaron sensaciones punzantes en el umbral de percepción; a frecuencias más altas, "casi todos los sujetos describieron una sensación de calor o una sensación de calor en la región de la mano o la muñeca cuando se informó la percepción" (Chatterjee, Wu y Gandhi, 1986). Los umbrales para la percepción y el dolor aumentaron aproximadamente linealmente con una frecuencia de 10 a 100 kHz y luego se nivelaron a la frecuencia más alta de las mediciones, 3 MHz. (Rangos de frecuencia que no le pertenecen al uso de la telefonía celular móvil) Blick y col. (1997) midieron los umbrales para la percepción de la energía de microondas para exposiciones breves (10 segundos) a la energía de microondas en un área de 0.024 m² en la espalda de voluntarios humanos en varias frecuencias. Independientemente de la frecuencia, el aumento estimado de la temperatura en la superficie de la piel en el umbral de percepción fue de aproximadamente 0,07 °C, lo que está en línea con estimaciones similares para umbrales de percepción de energía infrarroja (Riu et al., 1997). Sin embargo, en términos de densidad de potencia incidente, el umbral de percepción disminuyó con una frecuencia creciente debido a la profundidad de penetración más corta en el tejido y la correspondiente deposición más alta de energía cerca de la superficie de la piel. Posteriormente, el mismo grupo informó umbrales para el dolor térmico en condiciones de exposición similares, que fueron aproximadamente 100 veces más altas que los umbrales de percepción y correspondieron a temperaturas máximas de la piel de 43.7 ° C (Walters et al., 2000). MAR, ALEJANDRA | Efectos producidos por las Radiaciones de Microondas y Ondas de Radio (RF) 117 Uno puede esperar que el umbral para la percepción de la energía de RF dependa de la parte del cuerpo que está expuesta, la duración de la exposición, el individuo expuesto y otras variables, y existen pocos datos sobre un amplio rango de condiciones de exposición en un rango de individuos, lo que sería deseable para establecer límites de exposición para la población para proteger contra el calentamiento doloroso. Sin embargo, está claro que la percepción de la energía de RF (microondas y ondas de radio) y las sensaciones dolorosas de la exposición es puramente un fenómeno térmico. 6.2.2 QUEMADURAS Existe una considerable literatura (Geddes, 2002), y muchas demandas relacionadas con quemaduras inducidas por RF a pacientes de una variedad de procedimientos médicos. Los ejemplos incluyen quemaduras en pacientes sometidos a imágenes de resonancia magnética a partir de corrientes de RF que se inducen en cables de electrodos y otros objetos metálicos en contacto con los cuerpos del paciente. También hay una dispersión de informes de quemaduras de RF a los trabajadores en las proximidades de fuentes de RF de alta potencia. Muchos de estos involucran corrientes de contacto que pasan al cuerpo antes de que el trabajador tenga la oportunidad de retirarse. Por ejemplo, un riesgo laboral bien reconocido ocurre cuando las grúas de construcción se operan cerca de torres de radiodifusión de radio AM. Las grúas se cargan de los campos de RF y pueden pasar fuertes corrientes de RF al cuerpo de un trabajador conectado a tierra que toma contacto con una de ellas. Las torres de transmisión de AM suelen estar cargadas con altos voltajes de RF (toda la torre es parte de la antena) y pueden presentar graves riesgos de quemaduras para los trabajadores que las tocan. Más raramente, los trabajadores que suben a las torres en las que están montadas las antenas de transmisión de alta potencia pueden sufrir quemaduras si se acercan demasiado a las superficies de transmisión de las antenas. No hace falta decir que existen reglas de trabajo y límites de exposición para prevenir tales accidentes laborales. Las quemaduras por RF pueden ser muy desagradables, con daños profundos en los tejidos y consecuencias a largo plazo para la víctima. Por otro lado, muchos incidentes reportados de sobreexposición de los trabajadores a los campos de RF pueden haber involucrado exposiciones solo marginalmente por encima de los límites recomendados, donde no se produjeron lesiones térmicas significativas debido al alto nivel de conservadurismo incorporado en los límites de protección. En tales casos, la tarea principal del médico tratante es simplemente tranquilizar al paciente (Ziskin, 2002). 118 Efectos producidos por las Radiaciones de Microondas y Ondas de Radio (RF) | MAR, ALEJANDRA Dada la ubicuidad de la tecnología de RF en entornos modernos, se informan muy pocas lesiones por quemaduras por sobreexposición a la energía de RF. La mayoría de las lesiones reportadas involucran escenarios de accidentes con exposiciones muy altas que lesionan al trabajador antes de que pueda retirarse, por ejemplo, de tocar un conductor que está cargado con un alto potencial de RF o de alguna manera quedar atrapado frente a un transmisor de alta potencia. Las quemaduras por RF (y otras) son muy dolorosas, y los mecanismos normales para evitar el dolor obligarían normalmente a la víctima a retirarse de la exposición antes de que ocurra el daño. A pesar de que los niveles de exposición al infrarrojo son térmicamente muy peligrosos, es simplemente demasiado doloroso mantener la mano debajo del asador el tiempo suficiente para quemarla, de forma tal que antes sería retirada. Las estufas de cocina son potencialmente muy peligrosas, pero las lesiones catastróficas en la cocina implican principalmente accidentes que involucran niveles de exposición extremos en tiempos cortos, de modo que la víctima no puede escapar a tiempo para evitar lesiones, por ejemplo, tirar una olla de agua hirviendo sobre el cuerpo. 6.2.3 CATARATAS La posibilidad de que la exposición a RF (microondas y ondas de radio) pueda producir cataratas u otro daño ocular ha sido controvertida durante muchos años. A principios de la década de 1970, un oftalmólogo (Milton Zaret) informó haber encontrado indicaciones sutiles de una forma particular de catarata en pacientes debido a la exposición a energía de microondas de bajo nivel, por ejemplo, mediante el uso de un horno de microondas (Zaret, 1974). Varios estudios de seguimiento de animales (por ejemplo, Cleary, 1980) no pudieron encontrar evidencia consistente de daño a niveles por debajo de los límites de exposición recomendados. Ahora está bien establecido que se pueden producir cataratas en animales con altos niveles de exposición, con niveles de SAR superiores a 150 W/kg, que elevan la temperatura del cristalino a 41 °C o más durante períodos prolongados (> 30 minutos) (Anciano, 2003). Tales cataratas son claramente el resultado de un daño térmico, y los niveles de exposición son similares a los necesarios para producir una lesión térmica franca en otros tejidos también. En retrospectiva, Zaret puede haber observado anomalías menores en el cristalino y atribuirlas a cataratas. Más recientemente, como parte de una mayor controversia sobre los posibles peligros de los teléfonos móviles, el problema ha resurgido. Por ejemplo, Dovrat et al. (2005) informaron daños en el cristalino de ganado bobino criado después de la exposición a energía de microondas de bajo nivel, que los MAR, ALEJANDRA | Efectos producidos por las Radiaciones de Microondas y Ondas de Radio (RF) 119 autores consideraron como resultado de algún mecanismo desconocido distinto del daño térmico. Hässig y col. (2009) informaron una "asociación potencial" de cataratas en terneros recién nacidos con presencia cercana de antenas de telefonía móvil. Si bien estos informes sin duda serían insuficientes para hacer que las agencias de salud revisen sus opiniones sobre la falta de daño ocular demostrable por la exposición a la radiación de microondas de bajo nivel, ayudarán a mantener vivo el problema y deberían conducir a una mayor investigación sobre el tema. 6.2.4 EFECTOS REPRODUCTIVOS ADVERSOS Es bien sabido que el calor induce defectos de nacimiento y también causa otros efectos reproductivos adversos. Durante mucho tiempo, esto ha sido motivo de preocupación para los investigadores y las agencias gubernamentales en relación con el ultrasonido y las imágenes de resonancia magnética (ondas de radio) del feto, lo que puede implicar la deposición de una potencia considerable en el cuerpo. Los defectos congénitos y otros efectos reproductivos adversos se han demostrado de manera convincente en animales expuestos a la energía de RF, aunque a niveles que son suficientes para producir aumentos significativos en la temperatura corporal (y que estarían cerca de niveles letales para los animales expuestos). En su extensa revisión, Juutilainen (2005) concluyó que "no hay evidencia consistente de efectos “no térmicos” (teratogénicos) en niveles de exposición a campos de RF. Una revisión importante de la teratología inducida por RF (que se desarrolló como parte del proceso de desarrollo de los límites de exposición de la IEEE (IEEE, 2005)) concluyó que existe un umbral de temperatura de 41.5°C para defectos de nacimiento inducidos térmicamente en animales (Heynick y Merritt, 2003). Sin embargo, dada la relación exponencial dosis-respuesta para la lesión térmica (ver la siguiente discusión), no se puede descartar la posibilidad de efectos teratogénicos en niveles de exposición más bajos y algunas autoridades consideran que es posible. Además, los experimentos de teratología animal que involucran energía de RF han utilizado un pequeño número de animales y, en consecuencia, tenían un bajo poder estadístico y una incapacidad para discernir los efectos poco frecuentes. "Hay una variedad de opiniones sobre las temperaturas umbral que inducirán defectos de nacimiento", concluyeron Miller, Miller y Church (2005), y "durante el embarazo, cualquier incremento de temperatura por encima de los niveles fisiológicos durante cualquier duración tiene algún potencial para inducir un efecto de nacimiento". Al extrapolar la ecuación de Arrhenius (ecuación que relaciona la velocidad de una reacción con la temperatura) de estudios de dosis altas con aumentos de temperatura, Church y Miller (2007) predijeron que un aumento de 1°C en la temperatura fetal mantenida 5 minutos durante 120 Efectos producidos por las Radiaciones de Microondas y Ondas de Radio (RF) | MAR, ALEJANDRA un período sensible de gestación puede aumentar el riesgo en un 0.004 - 0.05% de un defecto de nacimiento en un humano (dependiendo del valor asumido de la energía de activación en la relación de Arrhenius). Dada la prevalencia del 4% de defectos congénitos importantes en la población humana en los países desarrollados, esto se traduciría en un aumento del riesgo de defectos congénitos de un 4% nominal a un 4.004 - 4.05% nominal, que es demasiado pequeño para ser observable por cualquier estudio epidemiológico concebible. Además, esta extrapolación supone la validez exacta de la relación dosis-respuesta de Arrhenius (exponencial) mucho más allá del rango en el que puede probarse experimentalmente e ignora los efectos de los mecanismos de reparación que probablemente estén presentes. Si Miller y otros están en lo cierto, los exámenes de ultrasonido y resonancia magnética (ondas de radio) que resultaron en un calentamiento del feto durante los momentos críticos de gestación darían lugar a algunos casos adicionales de defectos de nacimiento en una gran población de mujeres expuestas (a pesar de que el número de tales casos adicionales podría ser inconmensurable pequeño dada la lamentablemente alta tasa de antecedentes de defectos congénitos en la población humana). La exposición intencional de testículos a la energía de microondas en niveles claramente térmicos se exploró en China a principios de la década de 1990 como un método anticonceptivo, y algunos hombres recibieron más de 100 tratamientos que elevaron la temperatura superficial del escroto a 40 - 42 °C. En un estudio de seguimiento, los autores informaron que, 0.5 años después de la interrupción del tratamiento, "no se encontró que ningún individuo fuera estéril, aunque la espermatogénesis había sido severamente inhibida durante el período de exposición y quedaban vestigios de daños” (Liu y otros, 1991). En 2012, un grupo de California informó que ultrasonido aplicado a las pruebas de monos rhesus puede funcionar como un anticonceptivo reversible (evidentemente debido a los efectos del calentamiento) y sugirió que este enfoque es factible para uso humano (VandeVoort y Tollner, 2012). Hasta ahora, parece que no ha habido prisa por comercializar el método, lo que sin duda plantearía problemas de percepción de riesgo con el público. 6.2.5 INTERRUPCIÓN DEL COMPORTAMIENTO Cuando se exponen a la energía de RF (microondas y ondas de radio) en niveles térmicamente significativos, los animales muestran un rango de respuestas de comportamiento que van desde la percepción obvia de la energía, la evitación y la interrupción del desempeño de las tareas asignadas, hasta completar la interrupción del trabajo. MAR, ALEJANDRA | Efectos producidos por las Radiaciones de Microondas y Ondas de Radio (RF) 121 Los límites para la exposición de todo el cuerpo a la energía de RF que están vigentes en la mayoría de los países del mundo fueron diseñados para evitar, con un amplio margen de seguridad, un efecto de comportamiento observado en animales llamado interrupción del comportamiento. El fenómeno se ha observado en varias especies de animales, con varias frecuencias diferentes, pero a niveles de SAR de todo el cuerpo de aproximadamente 4 - 6 W/kg independientemente de la frecuencia o si la energía era pulsada o de onda continua (d'Andrea, Adair y De Lorge, 2003). En este efecto, los animales dejan de llevar a cabo una tarea asignada durante la exposición a la energía de RF. Por ejemplo, las ratas entrenadas para presionar una palanca para obtener gránulos de comida, en algún nivel de exposición, dejarán de realizar la tarea asignada y cambiarán a un comportamiento diferente, típicamente uno asociado con la termorregulación (en ratas, esparciendo saliva en sus colas). En algún momento, la motivación por la comida se vuelve más débil que la motivación para disipar el calor. La interrupción del comportamiento es claramente una respuesta conductual de los animales a una carga térmica excesiva impuesta por la energía de RF. Si bien la alteración del comportamiento no es directamente un efecto adverso, las cargas térmicas impuestas son indudablemente estresantes para los animales. Una respuesta análoga sería un humano en una habitación sobrecalentada que interrumpe la tarea asignada y camina hacia el aire acondicionado para encenderlo. Basar los límites de exposición para humanos en los umbrales de interrupción del comportamiento observados en animales es altamente conservador, en vista de los sistemas termorreguladores mucho más eficientes de los humanos. 6.2.6 MUERTE TÉRMICA A lo largo de los años, se han llevado a cabo una serie de estudios para documentar los efectos fisiológicos de la exposición a RF en niveles súper letales. Sin lugar a duda, Frei y sus colegas de San Antonio, Texas, en colaboración con un grupo de la Fuerza Aérea (por ejemplo, Jauchem y Ryan, 2000) realizaron el mejor documento de dichos estudios a mediados de la década de 1990. En niveles de exposición altos (SAR de todo el cuerpo de 12 W/kg), las ratas exhiben una gama de efectos cardiovasculares: aumento de la frecuencia cardíaca, aumento inicial de la presión arterial seguida de una disminución y, finalmente, insuficiencia circulatoria y muerte. 122 Efectos producidos por las Radiaciones de Microondas y Ondas de Radio (RF) | MAR, ALEJANDRA 6.3 MECANISMOS DE LOS EFECTOS TÉRMICOS DE LA ENERGÍA DE RF (MICROONDAS Y ONDAS DE RADIO) Se han identificado varios mecanismos térmicos por los cuales los campos de RF pueden producir efectos biológicos (Foster y Glaser, 2007). Estos se pueden dividir en mecanismos que dependen del aumento de temperatura y de la tasa de aumento de temperatura. 6.3.1 MECANISMOS RELACIONADOS CON EL AUMENTO DE TEMPERATURA La temperatura del cuerpo humano tiene una variación diurna de aproximadamente 1°C, y la temperatura corporal central aumenta de 2 a 3 °C durante el ejercicio sostenido. La temperatura de la piel varía en varios grados centígrados dependiendo de las condiciones ambientales y la presencia de ropa u otro aislamiento. Dadas tales variaciones, los cambios en la temperatura del tejido de menos de 1°C, más o menos, están dentro del rango de variación normal y presumiblemente son inocuos. Se requiere niveles de exposición a RF bastante altos, muy por encima de los límites actuales, para elevar la temperatura corporal central de un ser humano en 1°C mediante calentamiento directo, dada la efectividad del sistema termorregulador humano. Un tema frecuente de discusión es si un efecto informado (es decir, los cambios observados por un investigador después de la exposición de una preparación a la energía de RF) es un efecto "no térmico" o un efecto "térmico" de calentamiento. Incluso en los mejores estudios de bioefectos, es difícil controlar (o incluso medir) los aumentos de temperatura en la preparación expuesta con una precisión inferior a aproximadamente 0.1 °C, y evidentemente muchos estudios no cuentan con esa precisión. En consecuencia, es difícil separar los efectos "térmicos" de los "no térmicos" dada la existencia de mecanismos que podrían dar lugar a cambios medibles en un sistema biológico luego de cambios relativamente pequeños en la temperatura. Al revisar la literatura científica con el propósito de diseñar límites de exposición, la pregunta más importante es si los riesgos para la salud están presentes en la exposición dentro de los límites permitidos, y las organizaciones que establecen estándares deben especificar si los efectos informados en el mecanismo de la exposición de bajo nivel son "térmicos" o "no térmicos". MAR, ALEJANDRA | Efectos producidos por las Radiaciones de Microondas y Ondas de Radio (RF) 123 6.3.2 DEPENDENCIA DE LA TEMPERATURA DE LAS REACCIONES BIOQUÍMICAS Las tasas de todos los procesos biológicos varían exponencialmente con la temperatura, siguiendo la ley de Arrhenius. Es habitual expresar la dependencia de la temperatura de una reacción bioquímica en términos de un coeficiente de temperatura Q10, que se define como el factor por el cual la velocidad de reacción aumenta por cada aumento de 10 grados en la temperatura. Así: Ecuación 6.5 donde R1 y R2 son las velocidades de reacción a temperaturas T1 y T2, respectivamente. La base teórica de esto es la ecuación de Arrhenius: Ecuación 6.6 donde Ea es la energía de activación (energía mínima necesaria para que se produzca una reacción química dada), R la constante universal de los gases [8,3143 J/(K·mol)], T la temperatura en K (grados Kelvin) y A es una constante de dimensión 1/s y k es la medida de la velocidad de reacción. Las reacciones bioquímicas típicas duplican su velocidad con un aumento de 10 grados por encima de la temperatura ambiente, correspondiente a un Q 10 de 2. Esto corresponde a un aumento del 7% con cada grado de aumento de temperatura. Con un ensayo lo suficientemente sensible, incluso pequeños aumentos de temperatura (<1 ° C) producirán cambios medibles en un material biológico, particularmente si la exposición se realizó durante un tiempo determinado. Algunos procesos biológicos son notablemente sensibles a la temperatura. En los mamíferos, TRPV3 y TRPV4 son canales de membrana que responden a los cambios de temperatura en el rango fisiológico, los cuales son utilizados por el organismo para ayudar a adaptarse a los cambios de temperatura 124 Efectos producidos por las Radiaciones de Microondas y Ondas de Radio (RF) | MAR, ALEJANDRA (Benham, Gunthorpe y Davis, 2003). Estos canales pueden mostrar una sensibilidad notablemente alta a los cambios de temperatura. Por ejemplo, entre 24 y 36 °C, la conductancia de la membrana de los canales TRPV4 exhibe un Q10 de 19.1, en comparación con un Q10 de aproximadamente 2 para la mayoría de las reacciones bioquímicas debido al factor Arrhenius (Watanabe y otros, 2002). La dificultad de separar los efectos térmicos (producidos por la temperatura) de los no térmicos se observa en los estudios de de Pomerai y otros (2000), quienes informaron la inducción de proteínas de choque térmico (que también están involucradas en la adaptación de un organismo a la temperatura cambiante) en el nematodo Caenorhabditis elegans después de exposiciones prolongadas (2 a 24 horas) a la energía de microondas, que consideraron que eran un efecto no térmico. Más tarde, los investigadores descubrieron que estas exposiciones condujeron a un pequeño aumento de temperatura (0.2 °C) en las muestras irradiadas que fueron suficientes para dar cuenta de los efectos observados, y se retractaron de su publicación en 2006 (de Pomerai y otros, 2006). Esto no quiere decir que todos los efectos biológicos reportados de la exposición a campos de RF de bajo nivel son inducidos térmicamente, pero esa es una interpretación que debe considerarse en casos particulares. 6.3.3 DAÑO TÉRMICO AL TEJIDO La cinética de la lesión térmica del tejido se ha estudiado ampliamente, con referencia al daño térmico proveniente de una variedad de fuentes, por ejemplo, desarrollo de aplicaciones terapéuticas como el tratamiento de la hipertermia para el cáncer. Para una revisión reciente de la dosimetría térmica, ver Yarmolenko y otros (2011) La cinética de la lesión térmica al tejido se caracteriza por una relación exponencial entre la tasa de daño al tejido y la temperatura (Ec. (6.6)), cuya energía de activación es la de la desnaturalización de proteínas. La tasa de daño tisular dΩ/dt se puede expresar como: Ecuación 6.7 MAR, ALEJANDRA | Efectos producidos por las Radiaciones de Microondas y Ondas de Radio (RF) 125 La lesión térmica total al tejido es la integral de tiempo de esta expresión: Ecuación 6.8 donde se integra la duración del tratamiento térmico (to). Para los tejidos humanos, la gráfica de Arrhenius para daño térmico muestra un punto de ruptura aproximadamente a 43.5 ° C, que se ha interpretado como un reflejo de la acumulación de tolerancia térmica durante largos tiempos de calentamiento por debajo de esta temperatura. Con base en estas consideraciones, en un artículo histórico de 1984, Sapareto y Dewey propusieron que la dosis térmica se midiera en términos de minutos equivalentes acumulativos CEM43, que se define como: Ecuación 6.9 donde t es el tiempo en segundos y R se define a continuación. (Este documento ha sido citado casi 1100 veces hasta la fecha (principios de 2016), según Web of Science.) La segunda expresión de la ecuación 6.9, se usaría si la temperatura varía con el tiempo. En la expresión anterior, Ecuación 6.10 126 Efectos producidos por las Radiaciones de Microondas y Ondas de Radio (RF) | MAR, ALEJANDRA El CEM43 es un modelo del daño tisular térmico. El modelo de tejido CEM43 se utiliza para cuantificar los efectos resultantes del calentamiento transitorio y se aplica para definir los umbrales de exposición. Esta métrica, propuesta por primera vez por Sapareto y Dewey, cuantifica la exposición térmica en términos de minutos de calentamiento a 43°C necesarios para obtener efectos equivalentes en los tejidos biológicos. El enfoque permite que el impacto de diferentes escenarios de exposición transitoria al calor (por ejemplo, calentamiento corto a alta temperatura versus calentamiento moderado prolongado), o una exposición específica se compare con un umbral de daño previamente identificado. Conociendo el efecto de una duración de exposición específica a 43 ° C, la persona puede compararlo con exposiciones a otras temperaturas y duraciones. Por lo tanto, CEM43 proporciona un concepto de dosis térmica basado en la cinética de reacción ponderada por temperatura, integrada a lo largo del tiempo, con los beneficios adicionales de que es aplicable a una amplia gama de efectos térmicos desde el tejido hasta el nivel subcelular, y es válido en un amplio rango de temperatura. La respuesta biológica de un sistema depende no solo de la distribución de la temperatura sino también de la sensibilidad de los diversos tejidos y del efecto de interés. Los umbrales de daño específicos del tejido y de la respuesta expresados en CEM43 se han informado en la literatura y se pueden utilizar para evaluar el daño tisular potencial basándose en las distribuciones CEM43 simuladas. Para una tabla de valores CEM43, ver Yarmolenko y otros (2011). El modelo de daño tisular de Arrhenius es una métrica que representa el porcentaje de tejido dañado en una región afectada. Para una temperatura y duración de exposición determinada, la lesión tisular se calcula basándose en estudios experimentales de supervivencia celular. Mientras que CEM43 se utiliza a menudo para determinar umbrales para una exposición terapéutica o no dañina, el modelo probabilístico de Arrhenius se aplica principalmente para determinar los volúmenes de ablación en escenarios de exposición a altas temperaturas. Mientras que los umbrales de daño térmico varían con las especies y el tejido, se han reportado valores de CEM43 del orden de 10 (minutos) para daños notables en numerosos tejidos animales. Los tejidos humanos son algo más resistentes al daño térmico que los tejidos animales correspondientes (Dewhirst y otros, 2003). Estas consideraciones tienen varias implicaciones para el daño térmico de la energía de RF. Primero, los tejidos humanos generalmente pueden tolerar temperaturas de hasta aproximadamente 43°C durante períodos prolongados sin daños, pero incluso exposiciones breves a temperaturas más altas pueden provocar lesiones rápidamente. Sin embargo, tales exposiciones serían MAR, ALEJANDRA | Efectos producidos por las Radiaciones de Microondas y Ondas de Radio (RF) 127 extremadamente dolorosas y obligarían a la persona expuesta a retirarse antes de que ocurra el daño. El dolor térmico es un mecanismo de defensa importante del cuerpo. Por el contrario, los tejidos pueden calentarse por breves momentos a niveles sorprendentemente altos sin sufrir mucho daño. Por ejemplo, las córneas humanas pueden tolerar exposiciones breves (segundos o menos) a una energía de onda milimétrica de alta potencia suficiente para elevar su temperatura a 50 °C o más sin daño evidente (Foster y otros, 2003). El sistema de "Denegación activa", desarrollado como un arma no letal por el ejército de los EE.UU, explota este efecto, utilizando ondas milimétricas breves de alta intensidad para elevar la temperatura de la piel muy por encima del umbral de dolor. Debido a la profundidad de penetración muy baja de esta energía en la piel (un milímetro o menos), después de que finaliza el pulso, el calor se difunde fuera de la superficie de la piel antes de que ocurra un daño térmico significativo. Sin embargo, la respuesta al dolor ocurre muy rápidamente. Estrictamente hablando, la función exponencial de daño por temperatura no muestra una respuesta umbral, y matemáticamente, un aumento de temperatura arbitrariamente pequeño sostenido durante mucho tiempo, en teoría, conducirá a daños térmicos. Dicho esto, la impresión fuerte es que existe una temperatura "umbral" para el daño térmico. Por ejemplo, calentar la piel del oído a 43.5°C durante 60 minutos conduciría a una necrosis completa, no se observa lesión si el tiempo de exposición es 30% más corto (Dewhirst y otros, 2003). Para fines prácticos, a menudo es suficiente sugerir que 43 a 44°C es un "umbral" para producir daño térmico, aunque un análisis más cuidadoso tendría que considerar la dosis térmica CEM43 en su lugar. 6.3.4 EFECTOS TERMOFISIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A RF Existe una considerable literatura sobre la termofisiología de la exposición a la energía de RF, principalmente por Eleanor Adair (1926-2013) durante su larga carrera en la Fundación John B. Pierce en New Haven, seguida de varios años como científica sénior en Brooks Air Base de la Fuerza, San Antonio. Ella y sus colegas exploraron las respuestas termorreguladoras en animales y, más recientemente, en humanos, con exposiciones prolongadas a la energía de RF, a veces en niveles superiores a los límites de seguridad de EE.UU. Particularmente notable es una serie de experimentos que ella y sus colegas realizaron en siete sujetos en buena forma y generalmente jóvenes expuestos 128 Efectos producidos por las Radiaciones de Microondas y Ondas de Radio (RF) | MAR, ALEJANDRA a SAR de todo el cuerpo de 1 W/kg a temperaturas de 20, 28, 31°C y a frecuencias de 100, 450 y 2450 MHz. (para revisiones, ver Adair y Black, 2003; D'Andrea, Ziriax y Adair, 2007). Todos los sujetos toleraron bien la exposición a RF, aunque sudaban profusamente cuando se expusieron a la temperatura ambiente más alta (28 y 31°C). En la temperatura ambiente más cálida (31°C), la temperatura corporal central promedio en los sujetos aumentó en 0.15°C. Sin embargo, en uno de estos sujetos, la temperatura corporal central había aumentado en 0.5°C y seguía aumentando al final de la exposición de 45 minutos. Estas exposiciones fueron aproximadamente el doble de las permitidas para exposiciones ocupacionales por los principales límites internacionales como ICNIRP (1998) e IEEE C95.1-2005 y evidentemente se acercan al máximo que las personas en forma pueden tolerar bajo temperaturas ambiente incómodamente cálidas. Este es uno de los pocos estudios disponibles sobre la respuesta de los humanos a las exposiciones de RF en todo el cuerpo, y la integridad y calidad del trabajo lo hacen particularmente valioso. Dada la dificultad y el gasto de los estudios, y la dificultad que tuvieron Adair y sus colegas para recibir la aprobación de la junta de ética para los estudios, parece poco probable que el trabajo se amplíe significativamente en cualquier momento en el futuro. 6.3.5 EFECTOS TÉRMICOS DEPENDIENTES DE LA MODULACIÓN Los efectos térmicos de la energía de RF descritos anteriormente son independientes de la frecuencia, la modulación u otras características de la onda electromagnética (excepto, una forma indirecta, ya que la frecuencia determina el patrón de absorción de calor en el cuerpo). La cantidad biológicamente relevante es el aumento de la temperatura en los tejidos expuestos. Por el contrario, algunos efectos de la energía de RF, en condiciones de exposición muy específicas, están asociados con la tasa de variación de temperatura en el tiempo. Un ejemplo es el efecto auditivo por microondas en el que un sujeto percibe "clics" u otras sensaciones auditivas cuando la cabeza está expuesta a microondas pulsadas de baja potencia, pero con picos altos (como la producida por transmisores de radar). Los "clics" son provocados por transitorios acústicos generados dentro de la cabeza debido a la expansión del agua del tejido resultante de los aumentos abruptos (pero muy pequeños) de la temperatura a medida que se absorben los pulsos de microondas. El efecto auditivo de microondas está asociado con la exposición a pulsos tipo radar, típicamente con una frecuencia portadora de aproximadamente 1 GHz, MAR, ALEJANDRA | Efectos producidos por las Radiaciones de Microondas y Ondas de Radio (RF) 129 longitudes de pulso de microsegundos e intensidades de campo pico superiores a 10,000 W/m2. Los aumentos de temperatura correspondientes producidos en la cabeza son del orden de unos pocos micro grados, lo cual es suficiente para producir picos transitorios acústicos en la cabeza que exceden los 100 dB de picos de presión sonora (Foster y Finch, 1974). El sujeto escucha estos transitorios a través de un mecanismo auditivo normal. Esto es claramente un efecto térmico en el sentido mecanicista y fisiológicamente trivial, a pesar de que los cambios reales de temperatura en la cabeza son demasiado bajos para medirlos directamente. Bajo condiciones de exposición extremas, es posible provocar otros efectos, fisiológicamente más significativos en el tejido, relacionados con la tasa de variación de temperatura con el tiempo. Por ejemplo, los ratones expuestos a intensos pulsos de microondas en la cabeza, suficientes para calentar la temperatura de su cerebro unas pocas décimas de grado en 1 segundo exhiben una variedad de movimientos involuntarios del cuerpo y otros fenómenos de aturdimiento (Wachtel, Brown y Bassen, 1990). Un análisis teórico preliminar sugiere que el efecto está relacionado con la despolarización de las membranas celulares por el cambio rápido de la temperatura del tejido (Barnes, 1984). Los niveles de exposición necesarios para producir estos efectos están muy por encima de los encontrados en prácticamente cualquier entorno ocupacional o residencial, de hecho, en los experimentos, los animales habían sido colocados dentro de guías de ondas que estaban conectadas a transmisores militares de alta potencia. 6.4 MODELADO DE LA RESPUESTA TÉRMICA DE LOS HUMANOS A LA EXPOSICIÓN A LA ENERGÍA DE RF 6.4.1 MODELOS TÉRMICOS PARA TRANSFERENCIA DE BIOCALENTAMIENTO Existe una enorme literatura sobre la transferencia de calor en los tejidos, centrándose tanto en los mecanismos fundamentales de la transferencia de calor como en las aplicaciones prácticas para la hipertermia y otros fines médicos. Si bien los principios fundamentales de la transferencia de calor se entienden bien, la complejidad anatómica del tejido requiere el uso de modelos simplificados para cualquier aplicación práctica, lo que plantea problemas de precisión y validez del modelo. Sin embargo, hay una simple descripción cuantitativa de la transferencia de calor en el tejido y sus aplicaciones que es suficiente para muchos propósitos. Esta es la llamada ecuación de biocalentamiento (BHTE), propuesta por 130 Efectos producidos por las Radiaciones de Microondas y Ondas de Radio (RF) | MAR, ALEJANDRA primera vez por Pennes (1948) en un documento que ha sido citado más de 2200 veces (para principios de 2016) desde su publicación original. La ecuación de biocalentamiento de Pennes se puede escribir como: Ecuación 6.11 dónde T = la temperatura del tejido (°C) por encima de la temperatura arterial media Tb kt = la conductividad térmica del tejido (W/m°C) SAR = tasa de tasa de absorción de potencia electromagnética (W/kg) Ct y Cb = la capacidad calorífica de los tejidos blandos y de la sangre (se supone que en la siguiente discusión será la misma) (W/segundo/kg °C) ρt, ρb = la densidad de tejido y sangre (kg /m3) qm y qenv = entradas de energía de procesos metabólicos y el medio ambiente (W/m3) mb = la tasa de perfusión sanguínea (m3/kg /segundo). En la literatura de fisiología, la perfusión sanguínea se cita comúnmente como un flujo volumétrico (por ejemplo, litros de sangre por kilogramo de tejido por minuto). Los términos qm y qenv representan las tasas de entrada de calor de los procesos metabólicos y del ambiente respectivamente. Para aplicaciones prácticas de modelado, la ecuación. (6.11) puede simplificarse considerablemente. Las propiedades del material (densidad y capacidad calorífica) de todos los tejidos blandos con alto contenido de agua son similares (se determinan principalmente por el contenido de agua) y se pueden expresar como C y ρ utilizando valores aproximados de capacidad calorífica y densidad muscular. Además, cuando se calcula el aumento de la temperatura por encima de la línea de base debido a la exposición de RFR (Radiación de RF), a menudo se puede ignorar la entrada de calor de fuentes metabólicas o ambientales; un modelo termorregulador completo debería incluir tales efectos. MAR, ALEJANDRA | Efectos producidos por las Radiaciones de Microondas y Ondas de Radio (RF) 131 Con estas simplificaciones, la ecuación. (6.11) se convierte: Ecuación 6.12 La ecuación (6.12) es la expresión habitual para la conducción del calor (ley de Fourier) modificada con un término adicional que cuantifica la eliminación del calor por perfusión sanguínea debido a la convección. En este modelo continuo simple, la sangre en sí no aparece explícitamente, sino que actúa como un sumidero invisible de energía. En algunas aplicaciones (típicamente para la planificación del tratamiento de la hipertermia), los investigadores han desarrollado modelos híbridos en los que se utiliza la ecuación de biocalentamiento para determinar la transferencia de calor en los tejidos alejados de los vasos sanguíneos principales, con los vasos considerados como entidades geométricas separadas. Sin embargo, surgen varios problemas importantes que influyen en la validez de la ecuación de biocalentamiento (BHTE). En cuanto al valor nominal, la ecuación viola la primera ley de la termodinámica (la energía desaparece en el término disipador de calor) y, por lo tanto, no puede ser una descripción completa de la transferencia de calor en un tejido. Además, la ley de conducción de calor de Fourier en sí misma no es física, ya que la ecuación de conducción de calor (ecuación (6.12) menos el término de la perfusión sanguínea implica que la respuesta al calentamiento ocurre instantáneamente en todas las distancias. Un enfoque teóricamente más correcto sería formular una ecuación de onda para la transferencia de calor. Sin embargo, en los niveles moderados de calentamiento que caracterizan las exposiciones a RF en humanos, los efectos de las ondas térmicas son insignificantes, aunque algunos autores han argumentado que tales efectos son importantes para algunas aplicaciones que usan hipertermia de RF junto con la inyección de nanopartículas magnéticas en el tejido para mejorar el calentamiento (Liu y Lin, 2010). Dejando de lado estas objeciones, la BHTE generalmente se presenta con una narrativa que establece que el disipador de calor es proporcionado por la sangre en el lecho capilar, y la fuerza de la disipación es proporcional a la diferencia entre la temperatura del tejido local y la temperatura corporal o arterial media. Ambas suposiciones son claramente erróneas. En los tejidos, los capilares se equilibran térmicamente con su tejido circundante y no pueden ser una fuente de intercambio de calor. Más bien, se produce una 132 Efectos producidos por las Radiaciones de Microondas y Ondas de Radio (RF) | MAR, ALEJANDRA transferencia de calor significativa entre el tejido y la sangre al nivel de los vasos "térmicamente significativos" que tienen aproximadamente 100 µm o más de diámetro (por ejemplo, Weinbaum y otros, 1997). La capacidad de estos vasos para eliminar el calor de una región del tejido depende de su tamaño, caudal y la naturaleza de la interacción térmica entre los vasos. Por ejemplo, los vasos dispuestos en pares a contracorriente tienen una capacidad reducida (en comparación con los vasos individuales aislados) para llevar el calor lejos de una región del tejido correspondiente al flujo de calor a contracorriente. Cuando una región del tejido está sujeta a calentamiento desde fuentes externas, como RFR, la sangre que ingresa a la región de interés no estará a la temperatura corporal central, pero se habrá calentado antes de llegar al punto de interés. Tales efectos requerirían un modelo más detallado que la simple BHTE de Pennes para modelar. Estos problemas con la ecuación de biocalentamiento anterior se han discutido ampliamente y, de hecho, existe toda una literatura de investigación sobre el tema. Se han realizado numerosos intentos para desarrollar alternativas conceptualmente válidas a la ecuación de biocalentamiento. Un enfoque ha sido utilizar un modelo de conducción de calor modificado, utilizando una conductividad térmica efectiva para representar los efectos del flujo sanguíneo. Otro enfoque ha sido retener la ecuación de biocalentamiento, pero ajustando el parámetro de perfusión sanguínea m b mediante una "función de eficacia" en el rango de 0.5 a 1.0 para tener en cuenta el intercambio de calor a contracorriente (Brinck y Werner, 1995). Después de muchos años de debate, parece haber surgido un consenso de que el BHTE es un modelo razonable para el transporte de calor en los tejidos, siempre que mb se interprete como un parámetro empírico y no literalmente como una tasa de perfusión capilar (Baish, 2014; Wissler, 1998). La ecuación de biocalentamiento de Pennes se ha utilizado para modelar la respuesta térmica del tejido muchas veces a lo largo de los años (donde, al parecer, los ingenieros a veces lo tratan como una especie de quinta ecuación de Maxwell). Varios programas de computadora de dominio de tiempo finito (FDTD) ampliamente vendidos para modelado electromagnético en tejido ahora incluyen módulos que resuelven la BHTE para calcular los aumentos en la temperatura del tejido. Un programa muy utilizado proporciona una extensa tabla de propiedades térmicas del tejido en su sitio web (Hasgall y otros, 2015). Este enfoque numérico ha alcanzado un alto nivel de sofisticación en la planificación del tratamiento de la hipertermia (incluida la hipertermia por radiofrecuencia), donde la necesidad es mantener la temperatura de una región de tejido MAR, ALEJANDRA | Efectos producidos por las Radiaciones de Microondas y Ondas de Radio (RF) 133 tratada dentro de límites estrechamente fijos utilizando fuentes externas de energía en SAR de cientos de watt por kilogramo. Sin embargo, el problema ha sido la escasez crónica de pruebas de la capacidad predictiva de estos modelos. La gran mayoría de los estudios de modelado térmico en tejido expuesto a RF se han realizado en una sola dirección (ajustando el modelo a los datos); en comparación, ha habido pocos intentos de evaluar la idoneidad de un modelo probando sus predicaciones contra nuevos conjuntos de datos. Los pocos estudios que han comparado las predicciones con las mediciones, en el contexto de la planificación del tratamiento de hipertermia, muestran errores asombrosamente grandes a menos que el flujo sanguíneo se trate como un parámetro ajustable. Por ejemplo, Verhaart y otros (2014) utilizaron la BHTE para predecir los aumentos de temperatura en los cerebros de pacientes sometidos a tratamiento de hipertermia por RF para el cáncer de cerebro, utilizando valores de parámetros de un paquete comercial de FDTD (Hasgall y otros 2015). El modelo, usando un valor fijo de mb, predijo aumentos de temperatura en los cerebros de los pacientes hasta 30°C por encima de los valores observados, presumiblemente porque no tuvo en cuenta el aumento del flujo sanguíneo cerebral con la temperatura. Para niveles de calentamiento más moderados, la BHTE que utiliza los valores de los parámetros de "stock" puede ser más satisfactorio, pero nadie lo sabe con certeza. Sin embargo, la BHTE funciona bien en algunos casos limitados, por ejemplo, calentamiento transitorio temprano o exposición en pequeñas áreas del cuerpo (Foster y otros 2016) 6.4.2 MODELOS DE RESPUESTAS TERMOFISIOLÓGICAS DE HUMANOS A LA ABSORCIÓN DE ENERGÍA DE RF Se han realizado varios intentos de modelar la respuesta térmica del cuerpo al calentamiento por RF, acoplando la entrada de calor de la exposición con un modelo de la respuesta termorreguladora del cuerpo teniendo en cuenta variables ambientales como la temperatura ambiente (por ejemplo, Bernardi y otros, 2003; Foster y Adair, 2004). Estos han sido notablemente exitosos. Por ejemplo, Foster y Adair (2004) modelaron las respuestas termorreguladoras de voluntarios humanos a las exposiciones de RF en todo el cuerpo, como se midió en los experimentos de Adair y otros, adaptando un modelo térmico de parámetros agrupados más antiguo desarrollado por Stolwijk y Hardy (1977) el cual no contiene parámetros ajustables. Las predicciones del modelo coincidieron muy bien con los datos experimentales (tasa de sudoración, temperatura de la piel y 134 Efectos producidos por las Radiaciones de Microondas y Ondas de Radio (RF) | MAR, ALEJANDRA temperatura corporal central). Dichos modelos pueden ser valiosos para establecer los rangos de exposición a RF/condiciones ambientales/intensidad de trabajo que son térmicamente tolerable por los humanos. RESUMEN Independientemente de lo que uno piense acerca de los efectos "atérmicos" de la energía de RF, no hay duda de que los principales efectos de la energía de RF en los sistemas biológicos están asociados con el calentamiento de los tejidos. Además, dada la alta sensibilidad de los sistemas biológicos a los cambios de temperatura, y la dificultad de controlar la temperatura adecuadamente en los estudios de bioefectos de RF, puede ser difícil en la práctica asegurarse de que los efectos supuestamente "atérmicos" no se produzcan térmicamente después de todo. Una pregunta razonable es por qué los límites de exposición a RF no se basan explícitamente en limitar los aumentos de temperatura en el sujeto expuesto. En parte, no hay mucha necesidad de este tipo de análisis, dada la naturaleza extremadamente conservadora de los límites actuales (al menos para el público en general). El límite de exposición de todo el cuerpo para el público en general en los principales límites internacionales (0.08 W/kg ) corresponde a la carga térmica de un ejercicio muy ligero y es muy poco probable que represente algún riesgo térmico. En segundo lugar, dada la variabilidad biológica, calcular el aumento de temperatura en los tejidos expuestos a RF plantea una serie de problemas molestos. IEEE C95.1‐2005 (p. 89) reconoce este problema: La interpretación de los datos de temperatura de los estudios de modelado del cerebro y los ojos debe incluir la consideración de las siguientes limitaciones de los modelos: (i) no se ha verificado la adecuación del flujo sanguíneo fisiológico en muchos de los estudios de modelos numéricos; (ii) ninguno de los resultados para cerebro y ojo ha sido validado en animales y humanos vivos; y (iii) los resultados de laboratorios independientes variaron en un amplio rango. Hasta que se puedan resolver estas limitaciones, los modelos térmicos son útiles, pero por sí mismos no son suficientes para el desarrollo de estándares de seguridad. En tercer lugar, los datos experimentales para umbrales de daño térmico al tejido (expresados en términos de CEM43 u otra medida) son muy dispersos y aproximados. Además, la cantidad de datos experimentales sobre las MAR, ALEJANDRA | Efectos producidos por las Radiaciones de Microondas y Ondas de Radio (RF) 135 respuestas térmicas de los humanos a la energía de RF es muy limitada y para muchas exposiciones es prácticamente inexistente. Dicho esto, lo importante es comprender los mecanismos por los cuales el calor afecta los sistemas biológicos por una variedad de razones científicas y prácticas. Los modelos térmicos tienen aplicaciones significativas para analizar los problemas de salud y seguridad con la energía de RF, que van desde la predicción de la temperatura máxima a la que se debe servir el café para reducir la probabilidad de lesiones si se derrama sobre el consumidor (Brown y Diller, 2008) a modelar la respuesta térmica de los trabajadores expuestos a la energía de RF (por ejemplo, Foster y Adair, 2004). En comparación con estudios científicamente más inusuales de los efectos "atérmicos" de la energía de RF, el tema está bien desarrollado científicamente y es claramente relevante para la salud y la seguridad de las personas expuestas a la energía de RF. Sin embargo, también existen grandes lagunas en el conocimiento que deben abordarse en futuras investigaciones. CAPÍTULO 7 GUÍAS Y ESTÁNDARES PARA MICROONDAS Y ONDAS DE RADIO (RF) 7.1 ¿CÓMO FUNCIONAN LOS ORGANISMOS DE NORMALIZACIÓN? PhD Andrew Wood, de la Universidad pública de investigación -Universidad Tecnológica de Swinburne- en Melbourne, Australia, quien pertenece al departamento de Salud y Ciencias Médicas, ha realizado una investigación acerca de cómo las principales organizaciones que estandarizan los límites de exposición que aseguran la salud: el Comité Internacional para la Protección de la Radiación No Ionizante (ICNIRP) y el Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE), han llegado a establecer los valores pertinentes que hoy día son la referencia mundial en el tema. Tanto ICNIRP como IEEE operan de manera similar en el sentido de que funcionan a través de comités que intentan evaluar la solidez de la evidencia al establecer una base de datos de literatura científica sobre el tema y luego realizar extensas revisiones del material acumulado (para ICNIRP, ver: http://www.icnirp.org/en/home/home‐read‐more.html. Para IEEE, consultar http://www.ices‐emfsafety.org). El IEEE en realidad tiene un proceso de 136 Capítulo 7 | MAR, ALEJANDRA revisión más abierto ya que se realizan reuniones periódicas de los subcomités (ver http://www.ices‐emfsafety.org/meetings_archive_sc3.php) que están abiertos para que asistan todas las partes interesadas (aunque la votación de los borradores está solo habilitado a los miembros del comité correspondiente). El ICNIRP y el IEEE también tienen en cuenta las principales revisiones sobre la literatura de efectos sobre la salud de todo el mundo (y realizan sus propias revisiones). Las revisiones recientes incluyen varias de la antigua Junta Nacional de Protección contra la Radiación/Agencia de Protección de la Salud del Reino Unido (ahora parte de Public Health England) - (particularmente la revisión 2012 de AGNIR). Estos se resumen en la Tabla 7.1: la mayoría de estos están disponibles para su descarga desde las respectivas organizaciones. La Organización Mundial de la Salud, a través de la serie de Criterios de Salud Ambiental (EHC) continúa monitoreando y revisando la literatura mundial. La literatura de investigación de RF se revisó en las monografías EHC números 16 (1981) y 137 (1993) y otra en 2016 y seguramente esperamos futuras. Estos cuerpos tienden a estar formados por científicos respetados de muchas disciplinas. ICNIRP, en particular, tiene representantes de todas las regiones del mundo. Los resultados de los estudios epidemiológicos y los estudios a largo plazo en animales han formado un componente significativo de estas revisiones y se han tenido en cuenta al establecer las pautas. Tanto los comités IEEE como ICNIRP se reúnen en ocasiones regulares para considerar si es necesario asesoramiento para realizar algún cambio en el contenido de las normas, a la luz de la evidencia científica adicional a medida que esté disponible. Ambas normas se revisaron en años recientes, por lo que, para obtener información actualizada, lo mejor es consultar los sitios web que figuran más arriba. En vista de la naturaleza a veces controvertida de la evidencia de los efectos sobre la salud, particularmente en relación con los niveles diarios de exposición, se ha pedido que los estándares incorporen cierto grado de precaución. Esto puede tomar la forma de una declaración que alienta la reducción de la exposición donde esto no afectaría significativamente la prestación del servicio o en una forma menos satisfactoria, puede recomendar márgenes de seguridad adicionales, los que se analizan en la siguiente sección. Toda el área de precaución (o estrategias de "evitación prudente") se discute en capítulos siguientes. Tabla 7.1 Recientes revisiones de la literatura de investigación (donde hay múltiples reportes solo se muestra el último) MAR, ALEJANDRA | Guías y Estándares para Microondas y Ondas de Radio (RF) 137 7.2 ESTÁNDAR O NIVELES DE ORIENTACIÓN En algunas áreas de protección contra la Radiación No Ionizante (NIR), los límites son bastante precisos y la consecuencia de excederlos es fácil de predecir. Como se explicó en el capítulo anterior, la sobreexposición a la radiación RF (microondas y ondas de radio) puede producir, dependiendo de la intensidad de ésta, un calentamiento del tejido más allá del rango de compensación interna, lo que conduce a una desnaturalización irreversible de las proteínas. Hemos visto ejemplos anteriormente con SAR mayores o iguales a 10W/Kg. Por lo tanto, es necesario prevenir la sobreexposición deliberada y minimizar el riesgo de sobreexposición accidental por los diversos mecanismos de control. Aunque el documento IEEE se describe como un "estándar" y el de ICNIRP como "guías", existe poca importancia en la diferencia en la terminología, ya que ambos organismos consideran que su función es brindar asesoramiento a los organismos legislativos o reglamentarios relevantes para que adopten todo o parte de este asesoramiento. En los Estados Unidos, el organismo regulador de RF, si se usa en comunicaciones, es la Comisión Federal de Comunicaciones (FCC), pero para otros contextos, otros organismos pueden asumir un papel regulador. En Europa, la Comisión de la Unión Europea (EU) ha ordenado las directrices ICNIRP con respecto a las exposiciones físicas en el lugar de trabajo (exposiciones ocupacionales) tanto de RF (microondas y ondas de radio),como de ELF (ondas de extrema baja frecuencia usadas en la distribución de energía 138 Guías y Estándares para Microondas y Ondas de Radio (RF) | MAR, ALEJANDRA eléctrica). La OTAN ha adoptado recientemente una versión actualizada del estándar IEEE para uso entre el personal militar 7.3 RESTRICCIONES BÁSICAS La energía de RF (microondas y ondas de radio) interactúa con el material biológico para causar: (i) (ii) electroestimulación y aumento de temperatura. Hay una tercera interacción en frecuencias a alrededor de 200 MHz (frecuencia que no es atribuida al uso de telefonía celular), debido a respuestas termo-elásticas o mecánicas en regiones particulares del cerebro, lo que da lugar a la percepción de los sonidos de zumbidos o clics. Sin embargo, la protección contra el aumento excesivo de la temperatura será suficiente para proteger también contra este fenómeno de "audición de microondas". La electroestimulación de nervios o músculos se vuelve menos importante a medida que aumenta la frecuencia, por lo que las restricciones básicas (BR) basadas en estos fenómenos no se proporcionan por encima de 5 - 10 MHz. Para la mayor parte de este capítulo, observaremos que la principal preocupación de la exposición a RF (microondas y ondas de radio) es que las temperaturas locales, dependiendo de la intensidad del campo, pueden aumentar lo suficiente como para causar daños irreversibles a las proteínas (SAR mayores a 10 W/Kg). Hasta cierto punto, el sistema termorregulador del cuerpo puede compensar la entrada de calor adicional de la exposición a RF mediante mecanismos estimulantes como la sudoración o el jadeo. Sin embargo, estos mecanismos pueden verse afectados, por lo que es importante una estrategia conservadora. La estrategia de protección se puede resumir de la siguiente manera: El aumento de temperatura no debe exceder 1 °C en 30 minutos Vimos en el Capítulo 6 que el aumento de temperatura (∆T/dt, en °C/s) puede estimarse a partir de la tasa de absorción específica (SAR, en W/kg) a partir de la siguiente expresión: ∆𝑇 𝑆𝐴𝑅 = 𝑑𝑡 𝐾 Ecuación 7.1 MAR, ALEJANDRA | Guías y Estándares para Microondas y Ondas de Radio (RF) 139 Aquí K es la capacidad calorífica (específica) del tejido (que tiene un valor de alrededor de 4000 W/kg/ °C. Ver: (http://www.itis.ethz.ch/itis‐for‐health/tissue‐properties/database/heat-capacity/) Para un aumento lineal de la temperatura de 1°C durante un período de 30 minutos (1800 segundos), sería necesario un valor SAR de 2.3 W/kg. Sin embargo, este solo sería el caso si el cuerpo no tuviera la capacidad de perder calor al medio ambiente, que es lo que ocurre realmente (aunque en entornos extremos con temperaturas ambiente superiores a 37 °C, esto se limitaría a sudar y jadear), lo que refleja el hecho de que el aumento no sería una línea recta sino una curva convexa. Después de considerar una amplia gama de pruebas, los organismos de normalización han determinado que 4 W/kg es el valor SAR por encima del cual la temperatura del tejido podría aumentar en más de 1 °C en 30 minutos y, por lo tanto, es peligroso para la salud. Es normal establecer un margen de seguridad entre los niveles en los que el efecto biológico se convierte en una preocupación y el nivel que se establece como el límite de exposición. Esto es para permitir incertidumbres en la estimación de SAR y variación biológica. El margen varía, en cierta medida, para diferentes circunstancias. Sin embargo, para la mayoría de las circunstancias de exposición a RF, se utiliza un margen de 10 para establecer el límite ocupacional de SAR, luego un margen adicional de 5 para la exposición del público en general. Por lo tanto, para una exposición a todo el cuerpo, un valor SAR de 4/10 = 0.4 W/kg es el límite de exposición ocupacional y luego 0.4/5 = 0.08 W/kg para el público en general. La justificación del factor 5 entre la exposición ocupacional y el público en general tiene en cuenta el hecho de que algunos miembros del público son más vulnerables a los efectos de la temperatura corporal que otros. Dado que el "público en general" pretende incluir a todos los sectores, como los muy jóvenes, los muy viejos y los que padecen enfermedades, se considera apropiado un margen adicional. También existe la noción de que "ocupacional" en este contexto no significa exposición durante algún tipo de trabajo, significa aquellos entornos de trabajo donde se espera que el trabajador conozca la naturaleza de la radiación de RF y sepa cómo minimizar la posibilidad de sobreexposición. Dado que es posible, en casos de exposición no uniforme, tener regiones más expuestas que otras, y dado que hay una rápida difusión del calor de una región a otra, también existe la posibilidad de permitir un mayor SAR para una pequeña región de tejido. 140 Guías y Estándares para Microondas y Ondas de Radio (RF) | MAR, ALEJANDRA Se ha debatido si el promedio debe ser superior a 10g, 1g o incluso menor, ya que el SAR puede variar significativamente en distancias bastante cortas (por ejemplo, el pasaje de un tipo de tejido a otro). Por otro lado, la característica "longitud de difusión de calor" en el tejido es del orden de unos pocos centímetros, lo que haría un cubo de 10 g bastante adecuado (suponiendo una densidad de 1 g/cm3 para el tejido, un cubo de 10 g de tejido tendría lados de 2.15 cm). La longitud de difusión del calor está determinada por 2 ∙ √𝛼 ∙ 𝑡 , donde α es la difusividad del calor en este caso, que tiene un valor de aproximadamente 0,002 cm2/s en muchos tejidos (Duck, 1990) y t es el tiempo transcurrido en segundos. Así, en media hora, el calor habrá difundido 4 cm, aproximadamente. Por otro lado, los máximos locales pueden ser mucho más altos para 1g en comparación con el promedio de 10g (Wang y otros, 2007). Hay una ligera diferencia entre IEEE e ICNIRP en que el primero interpreta los 10 g como tejido en forma de cubo, pero el segundo como "tejido contiguo". En estructuras pequeñas (como la córnea o el cristalino del ojo, que son bastante sensibles al calentamiento por RF), no es posible formar 10 g de un solo tipo de tejido utilizando ninguno de los criterios. La estimación de la tasa de absorción específica (SAR) de todo el cuerpo (wbSAR, whole body SAR) y el SAR promediado en 1 o 10 g de tejido (maxSAR1g o maxSAR10g) no es trivial, porque como vimos en el Capítulo 6, es una función de la corriente de RF local, que a su vez depende de la forma en que la conductividad eléctrica y la permitividad varía de un lugar a otro dentro del cuerpo. Por ejemplo, cerca de los huesos y los espacios aéreos, la corriente puede estar limitada a tramos estrechos de tejido donde la densidad de corriente J (y, por lo tanto, SAR) podría ser alta. El capítulo siguiente discutirá en mayor detalle cómo se llevan a cabo los cálculos para demostrar si en una circunstancia particular (por ejemplo, un teléfono móvil específico) estos límites podrían excederse. Debido a que las estimaciones de SAR están, en general, bastante involucradas, existe una ruta alternativa para evaluar el cumplimiento de las mediciones de campos eléctricos o magnéticos en las proximidades de la persona. Estas exposiciones máximas permitidas (MPE; en IEEE) o niveles de referencia (RLs; en ICNIRP) se refieren a mediciones de campo eléctrico (E) o magnético (H) (que se pueden realizar utilizando medidores topográficos) o densidad de potencia (PD), que se puede calcular a partir de E y H (esto significa solo el producto E × H y generalmente se denota con el símbolo S). Para que la medición de MPE o RL sea conservadora en relación con el cumplimiento, es importante establecer la relación precisa entre estas cantidades y el SAR regional que resulta de estas. Esto se puede hacer usando: MAR, ALEJANDRA | Guías y Estándares para Microondas y Ondas de Radio (RF) 141 (i) (ii) (iii) modelos computacionales, representaciones fluidas de tejido, o medición directa interna en cadáveres de animales congelados. En general, se debe suponer el peor de los casos al estimar, por ejemplo, qué valor de SAR (en W/kg) podría obtenerse en una ubicación particular dentro del cuerpo para un valor específico de PD (en W/m2) en el entorno externo inmediato del cuerpo de una persona. Para ondas electromagnéticas de frecuencias menores a 10 GHz. se tomará el SAR como medida de referencia para las restricciones básicas y, para: frecuencias mayores a 10 GHz, la medida de referencia será la densidad de potencia recibida (PD). 7.4 PROMEDIO TEMPORAL Dado que la forma de onda de RF podría ser bastante compleja, como pulsos u otras formas de modulación, es necesario especificar alguna estandarización en el método para promediar el tiempo. De hecho, incluso las ondas continuas no moduladas se promedian. Esto se ilustra en la Figura 7.1a que muestra que un promedio simple del valor de la señal (campo E o campo H) sería cero (porque los valores tienen la misma probabilidad de ser positivos que negativos), pero si los valores en cada instante son elevados al cuadrado (los valores positivos y negativos al cuadrado son positivos), entonces la raíz cuadrada tomada para el promedio de los cuadrados, no es cero y se llama "raíz cuadrática media" o valor RMS. Esto se muestra en la figura 7.1b. Para 1 una onda sinusoidal pura, el valor RMS es (= 0.707) del valor pico (o √2 "amplitud"). La figura 7.1c muestra un ejemplo de una onda modulada en amplitud (que es típica de las transmisiones de radio AM) y la figura 7.1d muestra variaciones esencialmente aleatorias o "ruido". 142 Guías y Estándares para Microondas y Ondas de Radio (RF) | MAR, ALEJANDRA Figura 7.1 Formas de onda de campos representativos de radiofrecuencia eléctrica (E) o magnética (H). (a) onda sinusoidal simple, que muestra un valor promedio de 0; (b) el cuadrado de los valores mostrados en (a), con un valor promedio de 0.5 y un valor cuadrático medio (RMS) de 0.707; (c) una onda de amplitud modulada, con un valor RMS de 0.5; y (d) una secuencia aleatoria de distribución normal, con un valor RMS de 0.3. MAR, ALEJANDRA | Guías y Estándares para Microondas y Ondas de Radio (RF) 143 La última generación de transmisiones de teléfonos móviles es esencialmente de naturaleza "pseudoaleatoria". Cuando el valor RMS en sí mismo está cambiando (por ejemplo, si se está activando y desactivando la radiofrecuencia o se está alterando el nivel de transmisión), entonces se debe especificar un promedio adicional. Por ejemplo, las tablas en las normas/directrices IEEE e ICNIRP brindan detalles de los tiempos de promedio apropiados en un rango para frecuencias de 0.1 MHz a 300 GHz. Sin embargo, para muchos rangos de telecomunicaciones, el tiempo apropiado para la exposición del público en general es durante un período de 30 minutos, y un período más corto (6 minutos) para "entornos controlados", es decir, aquellos donde las actividades y el personal dentro del entorno están sujetos a los programas de seguridad de RF. Para ICNIRP, tanto los valores SAR como los RL deben promediarse durante un período de 6 minutos, aunque para frecuencias superiores a 10 GHz, donde las Restricciones Básicas (BR) se basan en Densidad de Potencia (PD) en lugar de SAR, los tiempos promedio son más cortos. 7.5 RESTRICCIONES DE CORRIENTES DE CONTACTO Parte del peligro de trabajar en áreas de alta intensidad de campo de RF es la posibilidad de sufrir quemaduras, golpes o al menos molestias al tocar un conductor metálico. Es importante distinguir entre situaciones en las que la corriente de RF que fluye en el cuerpo se debe al contacto con un conductor "vivo" y situaciones en las que esta corriente surge porque el campo externo induce directamente la carga en el cuerpo, que irá a tierra cuando el conductor pasivo toca tierra. Otra situación es cuando una estructura metálica adquiere una carga (debido a la influencia de los campos de RF) y luego una persona sin calzado toca o roza esta estructura. ICNIRP proporciona límites sobre qué corrientes de contacto de corriente discontinua (DC) son aceptables en el rango hasta 110 MHz, con una relajación de poco más del doble para corrientes en extremidades (10 - 110 MHz). Nuevamente, hay un margen del doble aproximadamente, entre la exposición ocupacional y la del público en general. IEEE va más allá al considerar varios tipos de situaciones de contacto (por ejemplo, pies versus contacto táctil) y especificando valores de campo eléctrico por debajo de los cuales no es necesaria una evaluación adicional de la corriente de contacto. Ambas normas diferencian entre los riesgos de estimulación nerviosa (por debajo de 100 kHz, donde el valor límite aumenta con la frecuencia) y los riesgos de calentamiento de los tejidos, que son independientes de la frecuencia y son más preocupantes por encima de 100 kHz. 144 Guías y Estándares para Microondas y Ondas de Radio (RF) | MAR, ALEJANDRA Los tiempos de promedio difieren, siendo 6 minutos para valores SAR (en ICNIRP) superiores a 100 kHz y tiempos promedio mucho más cortos por debajo de 100 kHz (de hecho, el estándar ELF 2010 recomienda que no se realice un promedio por debajo de 100 kHz (ICNIRP, 2010)). En IEEE, los tiempos promedio por encima de 100 kHz varían de 6 a 30 minutos (de manera dependiente de la frecuencia y específica del tipo de campo) hasta 5 GHz, luego caen nuevamente en el rango de 5 - 300 GHz IEEE (2005). En ambos conjuntos de estándares, el tiempo promedio cae a alrededor de 10 segundos a 300 GHz. 7.6 NIVELES DE REFERENCIA EN FUNCIÓN DE LA FRECUENCIA La proporción de SAR tisular a PD incidente varía en todo el rango de 3 kHz a 300 GHz porque los campos E y H externos se acoplan con el cuerpo, o regiones específicas del cuerpo, más eficientemente en algunas frecuencias que en otras. En general, si la longitud de onda de la radiación de RF en el aire es un múltiplo simple de la dimensión del cuerpo (por ejemplo, la altura o la circunferencia o el tamaño de la cabeza), la relación SAR/PD será alta y en otras frecuencias significativamente menor. Por ejemplo, la longitud de onda a 90 MHz (en el aire) viene dada aproximadamente por: 𝜆= 𝑐 𝑓 ∙ √𝜀 = 3 ∙ 108 90 ∙ 106 ∙ √1 = 3.3 𝑚 Ecuación 7.2 (donde λ es la longitud de onda en metros, c la velocidad de propagación en metros por segundo, f la frecuencia en Hz y ε la constante dieléctrica del aire adimensional). Entonces, la mitad de la longitud de onda corresponde a 1.65 m aproximadamente, que es la altura de un humano promedio. La Figura 7.2 indica la variación de los valores SAR requeridos para producir la densidad de potencia de 1 W/m2 en el rango de 0.01 MHz - 100 GHz, mostrando tres orientaciones diferentes de los campos incidentes con respecto al eje largo del cuerpo. Los picos corresponden a la absorción resonante. Con el campo E paralelo al eje largo del cuerpo, el pico es más bajo que para las otras orientaciones. Esto se debe a que el campo E es el principal determinante de SAR, por lo que cuando el campo E se dirige hacia adelante y hacia atrás o de lado a lado, la distancia característica es más corta y, por lo MAR, ALEJANDRA | Guías y Estándares para Microondas y Ondas de Radio (RF) 145 tanto, la frecuencia de resonancia es más alta. Para animales pequeños, el pico en SAR/PD será mucho mayor (por ejemplo, el pico resonante para una rata ocurre a alrededor de 660 MHz, en comparación con 90 MHz para un humano). Cabe destacar que 90 MHz. no es una frecuencia de uso en la telefonía móvil celular. Figura 7.2 Variación de SAR por unidad de densidad de potencia de onda plana en tres orientaciones en relación con el eje largo del cuerpo: H es el vector de campo magnético, K es la dirección de propagación y E campo eléctrico paralelo al eje largo. Los Niveles de referencia (RL) en general suponen una exposición uniforme sobre la sección transversal presentada al campo incidente (de hecho, se supone lo mismo al derivar las relaciones SAR/PD mostradas anteriormente). Donde esta relación es más alta implica que la PD debe ser más baja para mantenerse por debajo del límite de SAR (0.08 W/kg para el público general en todo este rango). Esto significa que se espera que los RL para PD sigan el inverso de las curvas que se muestran en la Figura 7.2. Estos se muestran en la Figura 7.3a para exposiciones ocupacionales y como sabemos, para obtener valores de exposición pública general, los valores se dividen entre 5. Hay que tener en cuenta que ICNIRP e IEEE tienen valores idénticos solo en el rango de 100 a 300 MHz y el rango de frecuencias para el cual PD se define, se extiende a frecuencias mucho más bajas en el caso de IEEE, que de hecho 146 Guías y Estándares para Microondas y Ondas de Radio (RF) | MAR, ALEJANDRA proporciona conjuntos separados de valores de PD, dependiendo de si la exposición es de campos E o campos H. Esto reconoce la importancia cada vez mayor de la estimulación nerviosa a frecuencias inferiores a 10 MHz (de nuevo, los campos E tienen una mayor capacidad para estimular los nervios en comparación con los campos H, por lo que los límites son más conservadores en el primero). Derivar la forma de curva más apropiada para la Figura 7.3 no es un ejercicio trivial, ya que de la misma manera que la predicción de SAR localizada requiere modelos sofisticados del cuerpo humano, con datos sobre órganos individuales dentro del cuerpo, se requiere el mismo tipo de modelado para predecir qué SAR se produciría a partir de una PD particular. Hasta cierto punto, tanto el IEEE como el ICNIRP se basan en los modelos relativamente poco sofisticados disponibles en el momento de la publicación. El modelado ahora ha progresado más allá de las simples representaciones esferoides oblatas homogéneas del cuerpo humano a modelos basados en hasta 40 tipos de tejidos diferentes con una resolución de hasta cubos de un milímetro. Han surgido algunos datos de este modelo mejorado que desafía la afirmación de que los RL se formulan de manera conservadora (la noción de que, si se puede demostrar el cumplimiento de los RL, entonces existe una garantía de que se cumple con el BR). Al momento de escribir esto, aún no se ha reflejado en modificaciones a los valores de RL, pero puede suceder en el próximo año o después. MAR, ALEJANDRA | Guías y Estándares para Microondas y Ondas de Radio (RF) 147 7.7 CAMPO CERCANO VERSUS CAMPO LEJANO Cuando se alimenta una antena o transmisor aéreo con corriente alterna, se genera un campo E y un campo H que están asociados con este flujo de corriente. En las inmediaciones alrededor de la antena, se puede pensar que los campos están localizados en ella, pero más lejos el flujo de energía de la antena se convierte en un patrón de radiación, con las crestas de las ondas alejándose de la antena aproximadamente velocidad de la luz (3 ∙ 108 m/s en aire o vacío). Se generan 2 regiones, una próxima a la antena llamada “campo cercano” y una que se extiende más allá de esta, llamada "campo lejano". La transición entre ellas se produce a unas pocas longitudes de onda (la distancia precisa depende de varios factores, que no tienen por qué preocuparnos aquí). En el campo lejano, los campos E y H son perpendiculares entre sí y están relacionados de la siguiente manera: 𝐸 = 377 Ω 𝐻 Ecuación 7.3 Y dado que PD (S) = E x H (si E y H son perpendiculares entre sí, lo que normalmente ocurre en el campo lejano), podemos derivar E y H de la PD de la siguiente manera: Recordando que E x H = S, entonces: V 𝐸 = √𝑆 ∙ 377 ( ) m Ecuación 7.4 𝐻=√ 𝑆 A ( ) 377 m Ecuación 7.5 La consideración de la Figura 7.3b y 7.3c mostrará que este es el caso para los valores de protección establecidos por ICNIRP en el rango de 10 MHz a 300 GHz y por IEEE en el rango de 0.1 a 300 MHz (utilizando el conjunto apropiado de valores de PD para la exposición a los campos E o H). La demostración del cumplimiento en situaciones de exposición de campo cercano (como un teléfono móvil sujeto a la cara) presenta un desafío mayor, ya que los sensores 148 Guías y Estándares para Microondas y Ondas de Radio (RF) | MAR, ALEJANDRA de los medidores de campo distorsionarán significativamente los patrones de campo si se mantienen demasiado cerca de la antena. Figura 7.3 La variación en los niveles de referencia para exposiciones ocupacionales (entornos controlados) comparando IEEE con ICNIRP. (a) Los valores son estrictamente las densidades de potencia (de onda plana equivalente) Seq, que se refiere a cualquier onda electromagnética que sea igual en magnitud a la densidad de potencia de una onda plana que tiene el MAR, ALEJANDRA | Guías y Estándares para Microondas y Ondas de Radio (RF) 149 mismo campo eléctrico (E) o magnético (H) (b, c). Los valores de los campos E y H, respectivamente, se refieren a valores no perturbados (por el acto de medición) de campos RMS. El método estándar para demostrar el cumplimiento es estimar directamente el SAR en estos casos, y el método para hacerlo se describirá en el Capítulo siguiente (Capítulo 8). 7.8 MANEJO DE MÚLTIPLES FRECUENCIAS Los campos asociados con muchos dispositivos emisores de RF (como aparatos de soldadura, antenas de transmisión, radares y enrutadores Wi-Fi) consisten en formas de onda complejas, con modulaciones y frecuencias múltiples (banda ancha) representadas. Dado que los RL (y en menor medida los BR) son específicos de una sola frecuencia o rango de frecuencias, existe un desafío en cómo sumar las contribuciones de todos estos componentes. La parte esencial de este ejercicio es comparar cada componente con el RL en esa frecuencia particular. Entonces, por ejemplo, si hay dos frecuencias representadas, 100 kHz y 100 MHz, con la amplitud para cada frecuencia de 10 V/m. El componente de 100 kHz es 10/87 o 0.115 del límite (público general) y el componente de 100 MHz es 10/28 o 0.357 del límite a esa frecuencia (87 y 28 son el límite apropiado en V/m a esas frecuencias particulares. Por lo tanto, la suma de los dos es 0.115 + 0.357 = 0.472 o 47% de la exposición máxima permitida (MPE). Por supuesto, con mezclas de frecuencias más complejas, se involucra más computación. En el capítulo siguiente, se discutirá cómo los medidores topográficos modernos pueden tener esto en cuenta. 7.9 PROMEDIO ESPACIAL Las RL se derivaron de las BR utilizando modelos simples de humanos expuestos a campos uniformes en condiciones de acoplamiento máximo. En un campo no uniforme, una medición de pico espacial de campo, puede dar una indicación de exposición innecesariamente conservadora. Se puede obtener una indicación más realista determinando el promedio espacial de la PD equivalente a la onda plana incidente (o cuadrados de intensidades de campo eléctrico y magnético, que son proporcionales a la PD) sobre el área proyectada del cuerpo. Sin embargo, una condición importante es que no se excedan las BR en la exposición localizada. Para cumplir con esta condición, se coloca un límite superior en la intensidad de campo de pico espacial en 150 Guías y Estándares para Microondas y Ondas de Radio (RF) | MAR, ALEJANDRA términos de un múltiplo de RL. Por ejemplo, IEEE (2005) establece que "el valor de pico espacial de la PD o la intensidad de campo cuadrático medio no debe exceder 20 veces el cuadrado de los valores espaciales promediados permitidos para frecuencias inferiores a 300 MHz". Los tipos de esquemas de promedios espaciales se pueden encontrar en los documentos de estándares de medición. Los esquemas incluyen el promedio sobre una línea vertical de 0.2 a 2 m sobre el suelo en incrementos de 0.1 m, o sobre un plano vertical o volumen, o sobre un conjunto predefinido de puntos. 7.10 CUESTIONES ESPECÍFICAS RELACIONADAS CON LA GESTIÓN DE RIESGOS Ni ICNIRP ni IEEE brindan asesoramiento específico sobre cómo gestionar el riesgo en entornos ocupacionales, aparte de la necesidad de que los trabajadores reciban capacitación sobre cuáles podrían ser estos riesgos. Muchos estándares o documentos de asesoramiento en jurisdicciones particulares brindan instrucciones adicionales: por ejemplo, el estándar australiano establece los principios de identificación de riesgos, evaluación, elección de medidas de control, implementación y monitoreo continuo, así como una disposición que, ante la declaración de embarazo, los trabajadores deberían estar sujetos al público en general en lugar de los límites ocupacionales. En algunos países con una importante industria agrícola, la protección de especies no humanas se convierte en un problema. En general, se supone que las RB de base térmica deberían aplicarse a otras especies, pero se debe reconocer que los sistemas termorreguladores serán diferentes, por lo que se debe tener precaución. El asesoramiento a aquellos con implantes metálicos, como marcapasos y reemplazos de articulaciones, también es algo que no está cubierto por los estándares y se debe realizar un modelado cuidadoso para garantizar que los efectos térmicos sean insignificantes. La demostración del cumplimiento de determinados dispositivos o infraestructura de emisión de RF también está fuera del alcance de los estándares descritos en este capítulo, aunque las jurisdicciones separadas tienen sus propios documentos de estándares que tratan estos temas prácticos. Los fabricantes de teléfonos móviles someten los nuevos modelos a un régimen de prueba de tipo reconocido internacionalmente para determinar los valores de SAR (a una distancia de 1 cm) utilizando un tejido fantasma que ha sido validado contra modelos más realistas del cuerpo, incluida la cabeza y oreja. MAR, ALEJANDRA | Guías y Estándares para Microondas y Ondas de Radio (RF) 151 Algunas autoridades también han reconocido el cambio en los patrones de uso de los teléfonos desde la cabeza hasta la palma de la mano. Una tendencia reciente hacia la transmisión de baja potencia de datos y comunicación de voz (como puntos de acceso Wi-Fi, enrutadores, teléfonos inalámbricos y estaciones base de micro celdas) transmisores que funcionana por debajo de cierta potencia estén exentos de las pruebas de cumplimiento. Esto ha simplificado considerablemente los procesos de demostración de cumplimiento, pero algunas secciones de la comunidad están preocupadas de que el efecto aditivo de múltiples emisores de RF pueda llevar a una superación inadvertida de los límites públicos generales. Los medidores topográficos modernos sí permiten la integración de exposiciones a través de múltiples bandas de frecuencia, por lo que esta posibilidad es reconocida y monitoreada. 7.11 APORTE CIENTÍFICO Existe una gran cantidad de literatura sobre los niveles de campos de RF o valores de SAR por encima de los cuales se identifican los efectos perjudiciales para los humanos u otros organismos. Muchos de los estudios anteriores se centraron en el estrés térmico o la formación de cataratas en animales de laboratorio. Los efectos biológicos específicos de interés son (i) el compromiso del control termorregulador y (ii) la desnaturalización de las proteínas (o el cambio irreversible en la forma molecular debido al aumento de la temperatura). Muchos de los cambios en la capacidad reproductiva o los resultados de nacimiento se han atribuido al aumento de la temperatura y también se producirían por el aumento de la temperatura por calentamiento convencional. Otra área de la investigación, como se ha indicado, ha sido estimar (mediante modelado por computadora) el SAR regional resultante de los campos de RF incidentes y también la predicción precisa de los patrones de campo que rodean a los emisores de RF (como equipos de soldadura, antenas de estaciones base, unidades de diatermia quirúrgica, y similares). Ha habido una preocupación constante de que las exposiciones de bajo nivel, donde no se espera un aumento significativo de la temperatura, puedan dar lugar a efectos perjudiciales por medios no térmicos. El Capítulo 10 revisará esta posibilidad. 152 Guías y Estándares para Microondas y Ondas de Radio (RF) | MAR, ALEJANDRA 7.12 EL LUGAR DE LA INVESTIGACIÓN EPIDEMIOLÓGICA Y DE EFECTOS DE BAJO NIVEL EN EL ESTABLECIMIENTO DEL ESTÁNDAR Se ha solicitado los estudios epidemiológicos para ver si existe evidencia de que principalmente el uso de teléfonos móviles apunte a un mayor riesgo de cáncer cerebral u otros tipos de cánceres. Estas pruebas se revisarán en el capítulo 9. En 2011, la Agencia Internacional de Investigación sobre el Cáncer (IARC) concluyó las deliberaciones sobre si la RF pudiera o no causar cáncer ("el potencial carcinogénico"). Entre la serie de categorías, con que caracteriza el potencia lcarcinógeno, el IARC colocó a las RF (microondas y ondas de radio) en el Grupo 2B, es decir, "posiblemente cancerígeno para los humanos". Las definiciones de los cinco grupos se dan en: http://monographs.iarc.fr/ENG/Classification/ Lo que implica que esto no es probable, debido a la falta de evidencia científica. Este es el mismo grupo donde se categoriza ELF – EMF. Para otras formas de NIR, la radiación UV está en el Grupo 1 (cancerígeno para los humanos) y las radiaciones ópticas e infrarrojas aún no se han categorizado. Todas las formas de radiación ionizante son naturalmente suficientes para el Grupo 1. La categorización del Grupo 2B de RF fue impulsada casi en su totalidad por metaanálisis de estudios epidemiológicos, con un resumen de la justificación publicado en The Lancet (Baan y otros, 2011). La justificación completa se ha publicado en forma de monografía (IARC, 2013), que describe el proceso de evaluación y también la importancia de esta categorización en particular. Sin embargo, (i) esta categorización basada en evidencia epidemiológica no establece la causalidad, (ii) el monograma no dice si los reguladores deben adoptar o no niveles particulares utilizados como puntos de corte en el análisis epidemiológico como base para los límites de exposición, y (iii) hay muchos otros agentes clasificados de manera similar para los cuales los límites de exposición (si los hay) están determinados principalmente por datos epidemiológicos. Del mismo modo, hay estudios realizados en el laboratorio que proporcionan evidencia prima facie de que en niveles bajos de intensidad, algunos de los efectos biológicos de RF podrían interpretarse como indicativos de un mayor potencial carcinogénico. Sin embargo, el resumen de IARC (Baan y otros, 2011) establece que no hay evidencia consistente de estos tipos de estudio: MAR, ALEJANDRA | Guías y Estándares para Microondas y Ondas de Radio (RF) 153 aunque hubo evidencia de un efecto de RF (microondas y ondas de radio)-EMF en algunos de estos puntos finales, el Grupo de trabajo llegó a la conclusión general de que estos resultados solo proporcionaron evidencia mecanicista débil relevante para el cáncer inducido por RF-EMF en humanos. Por otro lado, el Informe BioInitiative (Grupo de Trabajo BioInitiative, 2012) llegó a una conclusión diferente: ... los "niveles de efectos" de RFR para bioefectos y efectos adversos para la salud justifican niveles de precaución nuevos y más bajos para la exposición a RFR (Sección 1, p. 17). De hecho, recomienda un nivel de PD alrededor de un millón de veces menor que los mostrados en la Figura 7.3a, al tomar la literatura publicada al pie de la letra, en lugar de buscar una replicación consistente. Tanto IEEE como ICNIRP enfatizan la necesidad de basar los valores límite en bioefectos bien establecidos que hayan identificado claramente las consecuencias adversas para la salud. Por lo tanto, los denominados efectos no térmicos, que la mayoría de las autoridades considerarían que no se han relacionado con consecuencias adversas para la salud, o que de hecho se ha establecido que ocurren, no tienen parte en establecer límites de exposición. Sin embargo, ha habido interés de reducir los valores límite de los discutidos en la Tabla 7.2 y la Figura 7.3, tal vez como una forma de precaución, la razón es que, dado que hay alguna evidencia de daño por el uso a largo plazo del teléfono celular y para posibles efectos no térmicos, la reducción de los límites a continuación, por ejemplo, los pocos niveles superiores de percentiles que normalmente se encuentran atenuarían el supuesto riesgo. Sin embargo, esta lógica es errónea por varias razones: (i) (ii) (iii) 154 introduce la noción de que el daño de RF de bajo nivel es acumulativo (para lo cual no hay evidencia); supone que los sesgos en los estudios epidemiológicos no pueden explicar adecuadamente los resultados positivos; y sopesa la existencia de algún hallazgo de laboratorio positivos que tienen una mayor importancia que una evaluación general de peso en la evidencia. Guías y Estándares para Microondas y Ondas de Radio (RF) | MAR, ALEJANDRA Dicho esto, no se puede negar que existe incertidumbre científica, pero esto probablemente se maneje mejor con una estrategia de precaución adecuada en lugar de introducir estándares "lo más bajo posible mientras se sigue prestando servicio". Las estrategias apropiadas se discutirán en capítulos posteriores, pero con respecto a las normas y directrices, por ejemplo, las normas de RF de Australia y Nueva Zelanda tienen la cláusula, en relación con la exposición pública: Minimizar, según corresponda, la exposición a RF que es innecesaria o incidental para el logro de los objetivos del servicio o los requisitos del proceso, siempre que esto se pueda lograr fácilmente a un costo modesto. Esto significa que, por los operadores de redes de telecomunicaciones, además de cumplir con los límites numéricos, también consideren formas de reducir las exposiciones al público en general y se puede demostrar cómo algunos lo han conseguido. Esto ha tendido a funcionar bien (desde 1999 en el caso de Nueva Zelanda) para proporcionar una base de discusión en la resolución de disputas con respecto a la ubicación de la infraestructura de telecomunicaciones lejos de ubicaciones sensibles a la comunidad. Por lo tanto, aunque los límites para el estándar IEEE y la guía ICNIRP son muy similares, especialmente para las frecuencias de telecomunicaciones, existen algunas diferencias, como se muestra en la Figura 7.3. También hay diferencias en la terminología y en otros detalles, como se muestra en la Tabla 7.3. Aunque las pautas de ICNIRP se están adoptando cada vez más en países fuera de la UE (donde se reconoce como directiva oficial), el IEEE tiende a recibir un estatus "oficial" en América del Norte (Stam, 2011). Sin embargo, la FCC de los EE. UU. reconoce que difiere en los límites de PD y E y H de IEEE SAR de 1992 (que no son los que figuran en la Tabla 7.2). Tabla 7.2 Restricciones básicas de SAR en W/kg para IEEE (IE) e ICNIRP (IC). MAR, ALEJANDRA | Guías y Estándares para Microondas y Ondas de Radio (RF) 155 Tabla 7.3 Comparación entre la terminología básica del estándar IEEE y el ICNIRP. Pautas: donde no se da una definición formal, partes del texto relevante parafraseadas entre paréntesis. 156 Guías y Estándares para Microondas y Ondas de Radio (RF) | MAR, ALEJANDRA CAPÍTULO 8 EVALUACIÓN DE LA EXPOSICIÓN A MICROONDAS Y ONDAS DE RADIO (RF): CAMPOS, CORRIENTES Y SAR Hemos considerado ya que la estimación de la tasa de absorción específica (SAR) es la forma más directa de demostrar el cumplimiento, pero que, en muchos entornos, esto es inconveniente, en cuyo caso el cumplimiento de límites de campo E, campo H o densidad de flujo de potencia (S) serán suficientes (ya que los niveles de referencia se han formulado de forma conservadora). En un estudio realizado por Steve Iskra, Robert L. McIntosh y Andrew Wood pertenecientes al Departamento de Salud y Ciencias Médica de la Universidad Tecnológica de Swinburne en Melbourne, Australia, analizan cómo se realizan estas mediciones, junto con las limitaciones y los niveles de incertidumbre que acompañan a tales mediciones y los cálculos. Debido a que las mediciones de campo son más fáciles de hacer, se discutirán primero, seguidas luego de las estimaciones de SAR. 8.1 FUENTES DE RF Y MEDIO AMBIENTE El uso de energía electromagnética de radiofrecuencia (RF) ha aumentado significativamente en los últimos 100 años, especialmente desde que Guglielmo Marconi (1874–1937) demostró su utilidad para la comunicación inalámbrica a largas distancias. Los campos electromagnéticos de RF ahora se utilizan para radionavegación, en sistemas de radar, enlaces de microondas terrestres, radiodifusión analógica y digital de radio y televisión, radioaficionados, servicios móviles que incluyen redes celulares, sistemas satelitales, redes inalámbricas de área local (WLAN), cocina de inducción, calentamiento dieléctrico (secado con pegamento y soldadura de plástico), escáneres de resonancia magnética (MRI), diatermia médica, escáneres de cuerpo entero de longitud de onda milimétrica y dispositivos de identificación de RF (RFID), por nombrar algunas aplicaciones. Una fuente de campos de RF se puede clasificar como un radiador intencionado, tal como una antena (dipolos, platos) diseñada para irradiar o recibir energía electromagnética de manera eficiente, o un radiador no intencionado que produce campos como resultado de sellos imperfectos o MAR, ALEJANDRA | Capítulo 8 157 aberturas inevitables en su construcción. Los radiadores involuntarios a menudo son equipos diseñados para procesar materiales con energía de RF, como calentadores dieléctricos y de inducción, hornos de microondas, dispositivos electro quirúrgicos y soldadores de arco. Los campos de radiadores no intencionales, a veces denominados campos de fuga pueden ser muy difíciles de evaluar por cálculo y generalmente se evalúan por medición. La cuantificación de las intensidades de campo de RF se puede realizar mediante medición o cálculo y es una actividad especializada que involucra cierto conocimiento, habilidades técnicas, matemáticas y experiencia. La evaluación de la exposición humana a los campos de RF (microondas y ondas de radio) puede ser necesaria en muchos y variados lugares, como en hogares, escuelas, hospitales, locales comerciales, en la construcción de tejados, sótanos y similares. Puede haber una sola fuente de RF dominante o múltiples fuentes y frecuencias. Los reflejos y la dispersión por objetos como edificios, árboles y similares contribuirán a las variaciones espaciales del campo. Otros factores que afectan una evaluación son la modulación de la señal, la naturaleza de la señal que varía con el tiempo (debido al tráfico en una red móvil o al cambio de las condiciones de carga durante la soldadura RF), el patrón de radiación y la dirección de propagación, la polarización del campo y también, si las mediciones deben realizarse en las regiones de campo cercano o lejano. Además de evaluar los campos, una evaluación también puede requerir la medición de las corrientes corporales que pueden ocurrir como resultado de la inducción o el contacto directo con la fuente. Las situaciones en las que se pueden requerir mediciones de corriente corporal incluyen evaluar la exposición de individuos que operan calentadores dieléctricos y de inducción RF, dispositivos electro quirúrgicos y soldadores de arco. La medición de la corriente de RF del cuerpo es, en muchos casos, necesaria para garantizar el cumplimiento de las normas y pautas de exposición que especifican límites de corriente como ICNIRP (1998) e IEEE C95.1-2005. Estos se describen en el Capítulo 7. 8.2 PLANIFICACIÓN DE UNA EVALUACIÓN DE EXPOSICIÓN Una parte importante de una evaluación de la exposición es comprender primero su propósito y luego preparar un protocolo de evaluación. El propósito puede ser satisfacer un requisito de cumplimiento obligatorio o solo fines informativos; Estos pueden ser: - 158 proporcionar una "instantánea" de la intensidad de campo en un momento y lugar en particular o Evaluación de la exposición a microondas y ondas de radio (RF): campos, corrientes y SAR | MAR, ALEJANDRA - - para evaluar la intensidad de campo máxima o pico que podría ocurrir en ese lugar; encontrar las ubicaciones alrededor de una fuente de RF donde la intensidad del campo alcanza el límite de exposición ocupacional o pública; y evaluar la intensidad de campo total acumulativa (contribuciones de todas las fuentes) o el nivel de una fuente de RF individual. Recordaremos que las Radiofrecuencias (RF) van desde frecuencias de 30 kHz hasta 300 GHz y se componen de: LF de 30 kHz - 300 kHz, MF de 300 kHz - 3 MHz, HF de 3 MHz - 30 MHz, VHF de 30 MHz - 300 MHz, UHF de 300 MHz – 3 GHz, SHF de 3 GHz - 30 GHz y EHF de 30 GHz - 300 GHz Si se van a realizar mediciones, el propósito determinará la instrumentación que se requerirá y si fuera necesario un procesamiento adicional de los resultados de la medición. Por ejemplo, en un entorno que contiene múltiples fuentes y frecuencias de RF, se requiere un instrumento selectivo de frecuencia, como un analizador de espectro o receptor si se va a medir la intensidad de campo a una frecuencia específica. Si se evalúa la intensidad de campo total acumulativa, entonces los componentes de intensidad de campo individuales medidos con un instrumento selectivo de frecuencia deben combinarse matemáticamente. Alternativamente, la intensidad de campo total se puede medir con un instrumento de banda ancha apropiado. En la mayoría de las situaciones, la intensidad del campo variará con el tiempo y estará compuesta de múltiples ondas debido a la dispersión por objetos estacionarios en el entorno. Esto conduce a una distribución espacial compleja del campo que resulta en máximos y mínimos localizados. Para garantizar mediciones precisas, las antenas deben ser físicamente pequeñas en comparación con las distancias entre el máximo y el mínimo. El efecto sobre la precisión de la medición causada por la dispersión del propio instrumento de medición y del evaluador debe cuantificarse y minimizarse cuando sea posible. El protocolo de medición también debe incorporar el promedio espacial y temporal del campo (Capítulo 7). Además, deberán medirse los componentes del campo eléctrico y magnético si la evaluación se realiza en el campo cercano de la fuente. La evaluación de las intensidades de campo de RF mediante el cálculo puede ser la única opción si el propósito es estimar la exposición a fuentes que aún no se han construido o instalado, como torres de radio y antenas de radiobases móviles. Típicamente, una evaluación por computación requerirá el conocimiento de la fuente y la estructura radiante a modelar, las herramientas analíticas o numéricas para el cálculo de los campos radiados y la energía absorbida en un cuerpo humano. MAR, ALEJANDRA | Evaluación de la exposición a microondas y ondas de radio (RF): campos, corrientes y SAR 159 Las técnicas computacionales también son eficientes y precisas para la evaluación a distancias cortas de una fuente de RF que está bien definida en términos de sus propiedades físicas y eléctricas y lejos de la influencia de los dispersadores ambientales. Sin embargo, las evaluaciones computacionales de las exposiciones a RF en entornos de dispersión complejos pueden ser más problemáticas que las mediciones. Los siguientes pasos pueden ser útiles en la planificación y ejecución de una evaluación: ● ● ● ● ● ● Definir el propósito de la evaluación; Recopilar información sobre las características de la(s) fuente(s) de RF (por ejemplo, potencia, frecuencia y modulación) y el entorno en el que se realizará la evaluación; Determinar los límites de exposición aplicables; Realizar una evaluación preliminar de escritorio para estimar las intensidades de campo de RF y considerar las opciones de medición o cálculo. La evaluación por medición debe considerar la seguridad del evaluador y otras personas; Elegir la medición o cálculo y definir el protocolo de evaluación; Realizar evaluaciones, procesar resultados y preparar informes. 8.3 CANTIDADES Y UNIDADES Las cantidades físicas que se encuentran con mayor frecuencia en las evaluaciones de exposición son las intensidades de campo eléctrico (E) y magnético (H), la densidad de flujo de potencia (S), las corrientes de contacto y de extremidades, y el SAR. E es la raíz cuadrática media (RMS) de la intensidad del campo eléctrico en voltios por metro (V/m) y H es la raíz cuadrática media (RMS) de la intensidad del campo magnético, en amperios por metro (A/m), S es la densidad de potencia en vatios por metro cuadrado (W/m2), la corriente en amperios (A) y SAR en vatios por kilogramo (W/kg). La determinación de S en un punto en el espacio es inherentemente difícil ya que requiere el conocimiento de las intensidades de campo E y H, la dirección a lo largo de la cual actúan y la diferencia de fase entre ellas. En la Figura 8.1, se muestra una onda electromagnética plana simple que se propaga en el espacio libre (sin obstrucciones) con los campos E y H en ángulo recto entre sí y con la dirección de propagación también perpendicular a ellos. 160 Evaluación de la exposición a microondas y ondas de radio (RF): campos, corrientes y SAR | MAR, ALEJANDRA Para esta condición, S puede determinarse con precisión a partir de la intensidad de campo E o H dado que la relación E/H es igual a 377 Ω: 𝑆=𝐸𝑥𝐻= 𝐸2 377 = 𝐻2 ∙ 377 Ecuación 8.1 Figura 8.1 Una onda electromagnética en propagación, que muestra los vectores de campo eléctrico (E) y magnético (H) (flechas), la dirección de propagación (k) y la longitud de onda (λ). Tenga en cuenta que los vectores E y H están en ángulo recto entre sí y también con la dirección de propagación. Ver diagrama como se proporciona para la ubicación de todos estos símbolos (λ, E, k). Esta condición de propagación rara vez se encuentra en la práctica. Típicamente, la relación E/H varía significativamente en diferentes puntos en el espacio y generalmente no será igual a 377 Ω. Dichas condiciones (de no cumplimiento de E/H = 377 Ω) se aplicarían en el campo cercano de una fuente de RF o en entornos de dispersión (por ejemplo, que contienen edificios, paredes y tierra) que crean estructuras de campo complejas que requieren la evaluación de los componentes de campo E y H. Por lo tanto, solo se puede obtener una estimación del valor preciso de S a partir de una medición de E o H y esta estimación, denotada aquí por Sequ, a menudo se denomina "densidad de potencia de onda plana equivalente". Es un término comúnmente usado asociado con cualquier onda electromagnética, igual en magnitud a la densidad de flujo de potencia de una onda plana que tiene la misma intensidad de campo E o H. Los instrumentos de intensidad de campo que MAR, ALEJANDRA | Evaluación de la exposición a microondas y ondas de radio (RF): campos, corrientes y SAR 161 muestran resultados en unidades de densidad de potencia generalmente miden E y/o H y se convierten a Sequ usando (8.1). Los valores de intensidad de campo en las evaluaciones de exposición pueden variar más de 1,000,000 de veces o más, desde campos debido a la radiación de transmisores de TV distantes hasta campos intensos localizados cerca de soldadores de RF industriales. Por lo tanto, generalmente es más conveniente expresar cantidades medidas en unidades logarítmicas, como decibeles (dB). Las cantidades de potencia o densidad de potencia (W o W/m2) se pueden expresar en decibeles evaluando 10 veces el logaritmo en base 10 de la relación del valor medido P1 al valor de referencia P0, esto es 10 × log10 (P1/P0) (o simplemente 10 × log10 (P1/P0)). Como ejemplo, para una densidad de potencia medida P1 = 1000 mW/m2 y un nivel de potencia de referencia P0 = 1 mW/m2, el nivel medido en decibeles es de 30 dB con referencia a 1 mW/m 2, o escrito como 30 dBmW/m2, o simplemente como 30 dBm. Los campos E y H también se pueden expresar en notación dB. Como la potencia es proporcional al cuadrado del campo, la relación en dB es 10 log10 (E1/E0)2 = 20 log10 (E1/E0). Del mismo modo, para una relación de campos H, obtenemos 20 log10 (H1/H0). Una medición de voltaje se referenciará a 1 µV (E0 = 1 μV (a menudo escrito uV)). Esto se refiere a un dBuV. El equivalente para la corriente es dBuA, referido a 1 uA. Del mismo modo, las mediciones de campo E y H se pueden expresar en dBuV/m y dBuA/m cuando se hace referencia a 1 uV/m y 1 uA/m, respectivamente. 8.4 MEDICIONES DE INTENSIDAD DE CAMPO DE BANDA ANCHA Los instrumentos para medir la intensidad de campo de RF generalmente se clasifican como de banda ancho o selectivos de frecuencia. Un instrumento de banda ancha combina todas las señales que están presentes dentro del ancho de banda de la sonda de medición en la ubicación de la medición. Los componentes esenciales de un instrumento de medición de intensidad de campo de banda ancha son la sonda de banda ancha, los cables de conexión y el medidor. Un usuario puede seleccionar entre diferentes sondas dependiendo de las frecuencias que se miden o diferentes rangos de intensidad, para medir el campo E o H. Típicamente, las sondas de campo E están diseñadas para cubrir frecuencias de alrededor de 100 kHz hasta 6 o 18 GHz o más. Las sondas de campo H generalmente están diseñadas para medir en el rango de 100 kHz a 1 GHz. El medidor contiene componentes electrónicos utilizados para medir la salida de la sonda, procesar y almacenar los datos medidos y mostrar el resultado. 162 Evaluación de la exposición a microondas y ondas de radio (RF): campos, corrientes y SAR | MAR, ALEJANDRA La base de muchas sondas de campo E de banda ancha es la antena dipolo eléctricamente pequeña. Para mediciones de campo H, la sonda de banda ancha se basa en antenas de bucle eléctricamente pequeñas. El término "pequeño" significa que la mayor dimensión física de la antena es mucho menor que la longitud de onda (< λ/10) de la señal que se está midiendo. En la Figura 8.1 se muestran un dipolo pequeño (longitud punta a punta L) y una antena de bucle pequeña (longitud circunferencial 2 π a). Figura 8.2 Respuesta de dipolo eléctricamente pequeño (L < λ/10) y antenas de bucle (2 π a < λ/10) a un campo electromagnético incidente. El voltaje Vo a través de los terminales del dipolo es directamente proporcional al componente paralelo del campo incidente, Ep. Para la antena de bucle, Vo es directamente proporcional al componente del campo H normal al plano del bucle, Hn. La señal de salida a través de los terminales del dipolo pequeño es directamente proporcional al componente paralelo del campo E incidente, mientras que la señal de salida a través de los terminales del bucle pequeño es directamente proporcional al componente normal del campo y frecuencia del campo H incidente. De ello se deduce que una antena pequeña tiene una sensibilidad menor en comparación con la antena resonante (sintonizada) de longitud de onda media (λ/2) más grande, pero ofrece las ventajas importantes de que es compacta, su respuesta puede adaptarse para ser constante o conformado en un amplio rango de frecuencias (es decir, banda ancha), y minimiza la perturbación del campo que se está midiendo y reduce los efectos adversos del acoplamiento eléctrico de la antena a objetos cercanos, a distancias comparables a su tamaño físico. En la mayoría de las situaciones de medición de la vida real, no es posible conocer la orientación del campo electromagnético. Además, podría estar cambiando constantemente debido a las condiciones de propagación existentes en el lugar de medición (por ejemplo, reflejos de objetos en MAR, ALEJANDRA | Evaluación de la exposición a microondas y ondas de radio (RF): campos, corrientes y SAR 163 movimiento). En estas situaciones, es ventajoso que la respuesta de la antena sea isotrópica, es decir, uniforme en todas las orientaciones. Una sonda de campo isotrópica de E o H puede construirse usando tres antenas dipolo o de bucle dispuestas ortogonalmente entre sí. Cada antena respondería al componente del campo que actúa a lo largo de uno de los ejes ortogonales (por ejemplo, Ex, Ey o Ez). Además, si se coloca un detector de "ley cuadrada" en los terminales de cada antena pequeña, entonces el componente (corriente continua, CC) del voltaje de salida será proporcional al cuadrado del campo. Para una sonda de campo E isotrópico, el total o la suma de los voltajes de CC será proporcional al cuadrado del campo E total. 𝐸 2 = 𝐸𝑥 2 + 𝐸𝑦 2 + 𝐸𝑧 2 Ecuación 8.2 La salida de la sonda de campo H isotrópico será proporcional al cuadrado del campo H total. 𝐻2 = 𝐻𝑥 2 + 𝐻𝑦 2 + 𝐻𝑧 2 Ecuación 8.3 El medidor procesa el voltaje de CC total y muestra un resultado de medición en términos de intensidad de campo E o H o una densidad de flujo de potencia de onda plana equivalente Sequ. El valor de Sequ se puede calcular a partir de (8.1) en combinación con (8.2) o (8.3): 2 𝑆𝑒𝑞𝑢 = 𝐸𝑥 2 + 𝐸𝑦 2 + 𝐸𝑧 2 𝐸2 = 377 377 Ecuación 8.4 𝑆𝑒𝑞𝑢 = 𝐻2 ∙ 377 = (𝐻𝑥 2 + 𝐻𝑦 2 + 𝐻𝑧 2 ) ∙ 377 Ecuación 8.5 Ejemplos de detectores de ley cuadrada son el diodo, la termocupla y el termistor. La termocupla y el termistor miden la capacidad de calentamiento de una señal que equivale a la potencia de la señal. Si bien estos tipos de detectores proporcionan una adherencia extremadamente buena al funcionamiento de la ley cuadrática, su principal limitación es el agotamiento. Un diodo no es un sensor basado en el calor, sino que rectifica la señal 164 Evaluación de la exposición a microondas y ondas de radio (RF): campos, corrientes y SAR | MAR, ALEJANDRA (convierte una señal de RF alterna en una señal de CC). En niveles de señal bajos, el voltaje de CC es proporcional a la densidad de flujo de potencia o al cuadrado de E (o H). En niveles de señal más altos, el voltaje de CC se vuelve directamente proporcional a E (o H). Este cambio en las características significa que el rango de operación del diodo debe restringirse a niveles bajos para proporcionar una indicación real de la densidad de flujo de potencia total. Esta es una consideración importante cuando se miden señales con una amplitud de pico instantánea alta pero un nivel promedio de tiempo bajo, como las señales de radar. La transición de la ley cuadrada a la performance lineal es gradual y los fabricantes de sondas de banda ancha generalmente especificarán una intensidad de campo máxima más allá de la cual no se puede suponer la performance de la ley cuadrada. Es importante tener en cuenta que las mediciones que utilizan detectores de ley cuadrada no proporcionarán información de frecuencia y, por lo tanto, no pueden discriminar entre frecuencias individuales. En una medición de un entorno de multifrecuencia (RF), donde las señales de radio AM, TV y estación base móvil están presentes en el mismo lugar, el medidor mostrará la intensidad de campo total de todas las fuentes, de ahí el término "medidor de banda ancha". 8.5 MEDICIONES DE INTENSIDAD DE CAMPO SELECTIVAS EN FRECUENCIA Un instrumento de medición selectivo de frecuencia consiste en un analizador de espectro y una antena montada directamente en el analizador o conectada con un cable coaxial. La antena generalmente se monta en un soporte (por ejemplo, un trípode) para minimizar el efecto del cuerpo del evaluador en la precisión de la medición. Los analizadores de espectro para mediciones de intensidad de campo son típicamente alimentados por batería, compactos y de diseño portátil con una gama de configuraciones de instrumentos preestablecidas que proporcionan una amplia gama de escenarios de medición. Si bien este tipo de instrumento puede proporcionar un enfoque más simple y práctico para la medición selectiva de frecuencia, requiere que el operador comprenda completamente sus limitaciones. Por ejemplo, es importante que el nivel de entrada al analizador de espectro se mantenga dentro de la clasificación máxima del instrumento. Los altos niveles de entrada pueden causar sobrecarga, lo que resulta en la compresión del nivel de señal y la producción de armónicos espurios no intencionados que conducen a errores de medición. MAR, ALEJANDRA | Evaluación de la exposición a microondas y ondas de radio (RF): campos, corrientes y SAR 165 La antena puede ser una sonda isotrópica similar en concepto a la utilizada por un instrumento de banda ancha, pero sin detectores de ley cuadrada. Sin embargo, la antena puede incorporar componentes electrónicos activos que permiten modificar la respuesta de frecuencia y proporcionar amplificación de señal. Alternativamente, el analizador de espectro puede estar conectado a una antena que no ha sido diseñada para la respuesta isotrópica o es intrínsecamente no isotrópica. Esto incluye el dipolo o bucle resonante de media longitud de onda única y las antenas diseñadas para operar en un amplio rango de frecuencia, como el registro periódico (por ejemplo, 3001000 MHz) y el cuerno de banda ancha (por ejemplo, 1-10 GHz), que se muestran en la figura 8.3. Una consideración importante cuando se utilizan antenas de un solo eje o no isotrópicas es que deben rotarse a través de cada una de las direcciones ortogonales para determinar la intensidad de campo máxima. (a) 166 Evaluación de la exposición a microondas y ondas de radio (RF): campos, corrientes y SAR | MAR, ALEJANDRA (b) Figura 8.3 Antena logarítmica periódica (a) y cuerno de banda ancha (b). 8.6 MEDICIONES DE CORRIENTE INDUCIDA Y DE CONTACTO Como se señaló en ICNIRP (1998) e IEEE C95.1-2005, los límites de corriente de contacto se definen para frecuencias de hasta 110 MHz y están destinados a proporcionar protección contra choques o quemaduras de RF al hacer contacto puntual (por ejemplo, a través de la punta de un dedo) con un conductor energizado por RF. Los límites de corriente de las extremidades también se definen para frecuencias de hasta 110 MHz y están destinados a evitar el calentamiento excesivo de RF en las muñecas y tobillos causado por el contacto con un conductor alimentado por RF. También protegen contra el calentamiento excesivo de RF en los tobillos para la exposición de todo el cuerpo de una persona independiente. Dos tipos de equipos de uso común para medir corrientes inducidas son los transformadores de corriente "bucle" de pinza para medir la corriente a través del tobillo o la pantorrilla y los "medidores de pie" de placa paralela para medir las corrientes que fluyen a tierra a través de los pies, ver Figura 8.4. MAR, ALEJANDRA | Evaluación de la exposición a microondas y ondas de radio (RF): campos, corrientes y SAR 167 Figura 8.4 Corrientes táctiles y de extremidades en un trabajador que opera una máquina de soldadura RF. Las corrientes táctiles son causadas por el contacto directo con la máquina, mientras que los campos de fuga dispersos se acoplan al cuerpo y hacen que la corriente fluya a tierra. Se han desarrollado instrumentos de transformador de corriente ligeros disponibles en el mercado que pueden ser usados por una persona para medir la corriente a través de la pierna o el brazo. Un medidor, ya sea montado directamente en el transformador o conectado a través de un enlace óptico para lectura remota, proporciona una visualización de la corriente que fluye a través del brazo o la extremidad. La detección de corriente en estas unidades se puede lograr utilizando técnicas selectivas de frecuencia utilizando analizadores de espectro/receptores sintonizados o técnicas de banda ancha que emplean detección de diodos/conversión térmica. Como se señaló, la detección de diodos debe usarse con cuidado para garantizar que los diodos operen en su región de respuesta de ley cuadrática para lograr una verdadera indicación de corriente RMS. 8.7 MEDICIONES DE SAR La determinación precisa de la exposición humana de los dispositivos que normalmente se usan cerca o en el cuerpo requerirá una evaluación de SAR. Se pueden tomar dos enfoques para la medición de SAR, ambos implican el uso de una cubierta delgada de fibra de vidrio llena de líquido equivalente a tejido humano. La caparazón es un modelo antropomórfico o fantasma del 168 Evaluación de la exposición a microondas y ondas de radio (RF): campos, corrientes y SAR | MAR, ALEJANDRA cuerpo humano (o tal vez solo la cabeza) y el líquido simula las propiedades eléctricas del tejido a la frecuencia operativa del dispositivo. En el primer enfoque, el dispositivo se coloca cerca del fantasma, imitando la posición normal o habitual de uso, y un sensor de medición de temperatura de fibra óptica se coloca en el líquido cerca del dispositivo para medir el aumento de temperatura. Al determinar el SAR a través del aumento de temperatura, solo es apropiado usar el aumento inicial después de aplicar la exposición a RF. El SAR se da entonces por la fórmula: ∆𝑇 ∆𝑡 Ecuación 8.6 𝑆𝐴𝑅 = 𝐶𝑝 ∙ donde Cp es el calor específico del material (p. ej., un valor de 3250 J/ (kg °C) para la piel) y ΔT/Δt es la relación entre el cambio de temperatura T (°C) en la variación de tiempo t (segundos) determinado en el instante que la fuente de RF (por ejemplo, dispositivo inalámbrico o teléfono móvil) se enciende. En términos prácticos, dicho cálculo se realiza utilizando mediciones de incrementos discretos de tiempo corto. Es importante que dicho cálculo utilice datos de no más de los primeros segundos de exposición, para niveles de exposición típicos, como los de un teléfono móvil (del orden de 1 W/kg) en un volumen localizado de tejido humano. Después de este período de tiempo, la fórmula ya no será válida debido a la transferencia de calor desde el punto de medición. Otra dificultad con este enfoque es que la baja potencia de RF emitida por muchos dispositivos de consumo causará un aumento de temperatura muy pequeño y gradual, del orden de una fracción de 1°C, de modo que la sensibilidad de la sonda de fibra óptica y la estabilidad de la temperatura de las condiciones de laboratorio de prueba son cruciales. Un método de medición alternativo es reemplazar la sonda de fibra óptica con una sonda de medición SAR. Este es el enfoque adoptado en las normas de medición SAR IEC 62209-1: 2005, IEC 62209-2: 2010 e IEEE 1528-2013.Estas normas también describen los fantasmas que se utilizarán para las mediciones de SAR. El SAR localizado, un valor promedio de más de 1 g o 10 g de tejido, se mide utilizando una sonda de campo eléctrico isotrópico de banda ancha en miniatura de tamaño milimétrico. La sonda utiliza detectores de ley cuadrática y mide la intensidad total del campo eléctrico (E). El SAR se calcula a partir de la intensidad de campo E medida: MAR, ALEJANDRA | Evaluación de la exposición a microondas y ondas de radio (RF): campos, corrientes y SAR 169 𝑆𝐴𝑅 = 𝜎 ∙ 𝐸2 𝜌 Ecuación 8.7 donde σ es la conductividad del líquido en siemens por metro (S/m) y ρ la densidad de masa en kilogramos por metro cubico (kg/m3). Esta sonda SAR se mueve dentro del fluido del fantasma (con el dispositivo bajo prueba colocado en su posición normal), al lado del "oído" del fantasma para encontrar el valor máximo de SAR. Esta búsqueda generalmente la realiza un robot controlado por computadora. También se utilizan otros fantasmas anatómicamente menos correctos (el fantasma "plano") para simplificar aún más esta medición. Se ha investigado mucho si un fantasma debe ser un fluido multicapa (fantasma de tejido heterogéneo) o solo un fluido único (tejido homogéneo). El consenso es que, si un dispositivo cumple con un espectro homogéneo, también lo será con uno heterogéneo y el primero es mucho más fácil de implementar. Algunos países requieren que los fabricantes incluyan información de SAR en los teléfonos y otros dispositivos emisores de RF que venden. 8.8 CÁLCULO DE CAMPOS, CORRIENTES Y SAR Existe una gama de métodos analíticos y numéricos para calcular la exposición producida por antenas y dispositivos emisores de RF en general. La computación puede ayudar durante las fases preliminares de una evaluación y también para evaluaciones completas donde se requiere un análisis detallado de la exposición humana. Las herramientas computacionales pueden ir desde técnicas de trazado de rayos que utilizan fórmulas analíticas para estimar el campo producido por antenas u otras estructuras radiantes, hasta computación basada en paquetes de electromagnetismo computacional CEM que pueden proporcionar un análisis numérico más completo y detallado de Los campos o SAR en entornos complejos. En el corazón de un paquete CEM se encuentra el código computacional que descompone el problema del "mundo real" utilizando formas numéricas de las ecuaciones de Maxwell para calcular los campos eléctricos y magnéticos y el SAR. El modelo de dominio de tiempo de diferencia finita (FDTD), el método de elementos finitos (FEM) y las técnicas de método de momentos (MoM) son algunos de los métodos numéricos más populares que forman la base de los paquetes CEM actuales (Govan y otros, 2004). Las fórmulas analíticas pueden ser relativamente fáciles de implementar en el software y pueden proporcionar información suficiente sobre el entorno de exposición a RF en consideración. Por ejemplo, el valor de S en el campo lejano 170 Evaluación de la exposición a microondas y ondas de radio (RF): campos, corrientes y SAR | MAR, ALEJANDRA a una distancia (R) de una antena puede calcularse a partir del conocimiento de la potencia (P) suministrada a la antena y su ganancia de antena (G): 𝑃∙𝐺 4 ∙ 𝜋 ∙ 𝑅2 Ecuación 8.8 𝑆= La ganancia G es una cantidad adimensional que es una medida de la capacidad de una antena para transmitir (o recibir) una señal en una dirección dada en relación con una antena perfectamente isotrópica. Es una medida definida en condiciones de campo lejano. La distancia desde una antena (o estructura radiante en general) al campo lejano generalmente se da como: 2 ∙ 𝐷2 𝜆 Ecuación 8.9 𝑅𝑚𝑖𝑛 = Rmin, es la distancia mínima al campo lejano, D es la dimensión más grande de la antena y λ es la longitud de onda. Por ejemplo, a partir de (8.9), la distancia del campo lejano para un dipolo de media longitud de onda (D = λ /2) es Rmin = λ /2. La distancia de campo lejano para una antena de 2 m. de altura, en una estación base móvil que funciona a 900 MHz (λ = 0.333 m) es Rmin = 24 m. El producto de la potencia P y la ganancia G, se denomina comúnmente potencia radiada isotrópica equivalente (EIRP). Se puede considerar como la cantidad de energía que una antena isotrópica necesitaría irradiar para lograr el mismo valor S que el de la antena real. Por definición, una antena perfectamente isotrópica que transmite de manera uniforme en todas las direcciones tiene una ganancia de 1. La ganancia se puede calcular (o medir) para otros tipos de antenas. Una antena dipolo tiene una ganancia máxima de 1.64 mientras que las antenas complejas de varios elementos, como las empleadas en redes de telecomunicaciones móviles, pueden tener ganancias de alrededor de 30 o más. La ganancia a menudo se expresa en decibeles, de modo que la ganancia de un dipolo (en relación con una antena isotrópica) es 2.15 dBi (=10 log10 (1.64)). Es importante tener en cuenta que la ganancia variará con la posición alrededor de la antena, de modo que, por ejemplo, la ganancia máxima (p. ej., G = 30) para una antena de estación base móvil se producirá directamente en frente, mientras que la ganancia en la parte trasera puede ser mucho más pequeño (G de 1 o menos). MAR, ALEJANDRA | Evaluación de la exposición a microondas y ondas de radio (RF): campos, corrientes y SAR 171 Para algunos escenarios, se pueden emplear técnicas computacionales de onda completa más precisas y avanzadas para analizar la exposición humana con más detalle; por ejemplo, evaluación de campo E en el campo cercano de una antena o evaluaciones SAR al lado de una antena de una estación base. Modelos sofisticados, basados en voxel (elemento de volumen) tridimensional del cuerpo humano (o de la cabeza) están disponibles para calcular el SAR localizado (y el SAR de todo el cuerpo, si corresponde). La resolución de estos modelos ha mejorado hasta el punto en que los voxel de menos de un milímetro cúbico de volumen se utilizan comúnmente para modelar la estructura compleja de un cuerpo. A partir de MRI (imagen por resonancia magnética) u otros datos de imágenes, cada voxel se asigna a un tipo de tejido particular, con propiedades eléctricas relevantes para las frecuencias estudiadas. Este es un método útil, pero siempre hay incertidumbre en la validez del modelo (aunque hay una mejora constante en la complejidad del modelo). El otro aspecto es modelar correctamente el teléfono, que en el caso de los teléfonos inteligentes se está volviendo cada vez más difícil, ya que una representación dipolo actual simple ya no es adecuada. Un aspecto crítico para el uso de herramientas computacionales es el proceso de validación de sus algoritmos. Se debe desarrollar un presupuesto de incertidumbre para cada herramienta de computación utilizada para la evaluación de campos, corrientes o SAR. 8.9 CALIBRACIÓN DE INSTRUMENTOS La calibración implica determinar y documentar la desviación del valor medido de un estándar de prueba trazable y preciso. El valor medido obtenido de un instrumento de medición se compara así con el valor conocido del estándar de prueba bajo condiciones de referencia especificadas usando procedimientos de medición reproducibles. Una declaración de incertidumbre acompañará un informe de calibración. Consideremos la calibración de una sonda de intensidad de campo de banda ancha. Se coloca la sonda en un campo electromagnético conocido con precisión y bien definido y su lectura del medidor se compara con el valor del campo conocido. La diferencia entre la lectura del medidor y el campo conocido se registra y puede usarse como factor de corrección. Otros componentes de un sistema, como los cables coaxiales, también se pueden calibrar según un estándar conocido. De esta manera, la calibración ayuda a minimizar cualquier incertidumbre de medición al garantizar la precisión de los instrumentos de medición y sus componentes. La calibración cuantifica y controla errores o incertidumbres dentro de los procesos de medición a un nivel aceptable. Para tener confianza en los resultados que se miden, existe 172 Evaluación de la exposición a microondas y ondas de radio (RF): campos, corrientes y SAR | MAR, ALEJANDRA una necesidad continua de mantener la calibración de los instrumentos de medición durante toda su vida útil para obtener mediciones confiables, precisas y repetibles. El intervalo de calibración depende del instrumento individual y es comúnmente recomendado por el fabricante. La calibración de instrumentos de medición requiere conocimientos especializados y facilidades, podría ser una tarea realizada por un asesor. Los instrumentos deben ser calibrados por laboratorios independientes competentes que hayan sido acreditados por un organismo de acreditación nacional reconocido. La Cooperación Internacional de Acreditación de Laboratorios (ILAC) mantiene una lista completa (http://ilac.org/ilacmembership/). 8.10 VALIDACIÓN DE HERRAMIENTAS COMPUTACIONALES Y SIMULACIONES A pesar de que todas las herramientas computacionales tienen su base en las ecuaciones de Maxwell de una forma u otra, su precisión y tasa de convergencia dependen de cómo se configuran las ecuaciones físicas, qué técnicas numéricas se utilizan, limitaciones de modelado inherentes, aproximaciones, etc. La validación de las herramientas computacionales es, por lo tanto, una cuestión clave y es un requisito para el usuario comprender la validez de la simulación con el fin de proporcionar una estimación de la incertidumbre en el resultado. Por lo tanto, la validación abarca el proceso de verificar que la herramienta computacional produce resultados que son consistentes con su diseño a través de establecer qué tan bien se ajustan los resultados a la realidad física de las aplicaciones previstas (Miller, 2006). Hay dos medidas que se pueden usar para cuantificar la incertidumbre en un cálculo. Las medidas incluyen una cantidad global, como la potencia total (integrada) radiada o absorbida, o una cantidad local, como valores de puntos en un patrón de antena, SAR espacial pico o intensidad de campo. La elección entre una medida global o local dependerá del problema a resolver (por ejemplo, resolver el SAR promedio de todo el cuerpo o querer conocer la intensidad del campo en un punto específico en el espacio). Una vez elegida la medida adecuada, se pueden realizar una serie de controles internos y externos. En función de los resultados de las comprobaciones, se puede atribuir a la herramienta computacional una incertidumbre inherente (apropiada para el rango de aplicaciones previstas). Un control interno proporciona confianza en la coherencia de los resultados con respecto a las ecuaciones de Maxwell. Las comprobaciones incluyen pruebas de convergencia para establecer que un modelo ha sido muestreado con suficiente precisión, para determinar la continuidad de los campos MAR, ALEJANDRA | Evaluación de la exposición a microondas y ondas de radio (RF): campos, corrientes y SAR 173 tangenciales en los límites, y el uso de cambios en un modelo original basados en la geometría para predecir cambios específicos en la solución (por ejemplo, cambios en la frecuencia de resonancia a medida que cambia el tamaño de la antena). Las verificaciones externas incluyen comparaciones con los resultados obtenidos utilizando soluciones analíticas para las ecuaciones de Maxwell y con los datos obtenidos en la medición y otras herramientas computacionales. 8.11 INCERTIDUMBRE EN MEDICIONES Y CÁLCULOS Cada medición o cálculo es propenso a errores y se dice que un resultado está completo solo cuando va acompañado de una declaración cuantitativa de su incertidumbre. La incertidumbre es simplemente una declaración de nuestro conocimiento incompleto del valor de la cantidad medida o calculada y de los factores que influyen en ella. Es importante destacar que también es una declaración sobre la calidad de la medición o el cálculo. Minimizar las fuentes de errores y sus efectos conducirá a una mayor certeza en el resultado. Los errores pueden resultar de efectos aleatorios y sistemáticos. Un efecto sistemático es aquel que sesga el resultado de manera consistente y repetida en una dirección. La calibración del equipo con respecto a un "estándar", por ejemplo, revelará cualquier error sistemático. Los errores aleatorios son causados por cambios desconocidos e impredecibles y deben tratarse de forma probabilística. Cuando se realiza una medición o cálculo, generalmente se supone que existe algún valor exacto o verdadero basado en una definición de lo que se está midiendo o calculando. En la práctica, el valor exacto o verdadero será desconocido, pero puede ser aproximado por el valor de la cantidad medida o calculada. Por lo general, los resultados se informan especificando un rango en el que se espera que se encuentre el valor verdadero. La forma más común de mostrar el rango es: Resultado = mejor estimación ± incertidumbre expandida La mejor estimación es el valor medido o calculado después de la corrección para todos los efectos sistemáticos. La incertidumbre expandida es la combinación de incertidumbres de todas las principales fuentes de error aleatorio. Por ejemplo, el resultado de la medición de la intensidad de campo E de un evaluador puede informarse como 17,6 V/m ± 28%. La mejor estimación de la intensidad de campo medida es 17.6 V/m, pero los errores aleatorios asociados con la medición significan que el valor verdadero podría estar hasta un 28% por encima o por debajo de la mejor estimación. 174 Evaluación de la exposición a microondas y ondas de radio (RF): campos, corrientes y SAR | MAR, ALEJANDRA El rango de valores dentro del cual se puede esperar que este "valor verdadero" se ubique a menudo está bien aproximado por una curva de distribución de probabilidad en forma de campana, comúnmente conocida como distribución normal o gaussiana. La distribución se define por el valor medio (μ) y la desviación estándar (σ). La figura 8.4 muestra la naturaleza en forma de campana de la distribución. La incertidumbre expandida (U) es la combinación de incertidumbres de todas las principales fuentes de error aleatorio y está relacionada con σ. El valor de U a menudo se elige para que sea igual a dos veces la desviación estándar (es decir, U = 2σ) de modo que la probabilidad de que el valor verdadero se encuentre en el intervalo entre el valor límite inferior de μ - U y el valor límite superior de μ + U, comúnmente denominado intervalo de confianza (IC), es del 95%. Esto implica que hay una probabilidad del 2.5% de que el valor verdadero pueda encontrarse por debajo de μ - U o por encima de μ + U. Si U = σ, entonces, el IC será 68%. Las incertidumbres de medición pueden provenir del sistema de medición, el procedimiento de medición, la habilidad del operador, el medio ambiente y otros efectos. Esto incluye incertidumbres relacionadas con lo siguiente: calibración del medidor o analizador de espectro respuesta isotrópica y ganancia de la antena/sonda calibración de pérdidas de cable coaxial variaciones de potencia en la fuente de RF, y dispersión involuntaria del campo por parte del evaluador, los instrumentos y otros objetos estacionarios o en movimiento. Figura 8.4 Rango de confianza bilateral. La mejor estimación se encuentra en el centro de la distribución de probabilidad de distribución de probabilidad normal o gaussiana. Se desconoce el valor verdadero, pero estará en el rango simétrico entre el intervalo entre el valor límite inferior μ - 2σ y el valor límite superior μ + 2σ con un 95% de confianza. Se pueden obtener soluciones computacionales para problemas complejos del MAR, ALEJANDRA | Evaluación de la exposición a microondas y ondas de radio (RF): campos, corrientes y SAR 175 mundo real simulando la propagación e interacción de campos electromagnéticos con objetos en el entorno, incluido un cuerpo humano. El tratamiento numérico del problema del "mundo real" conduce a resultados que solo pueden ser una aproximación del valor verdadero. Las fuentes de incertidumbre en los cálculos incluyen lo siguiente: incertidumbres y limitaciones inherentes asociadas con el modelo numérico aproximado utilizado para representar la antena pérdidas de cable y conector variación en la potencia del transmisor, y dispersión de objetos y del suelo. Se puede encontrar orientación sobre las incertidumbres individuales y cómo se combinan para determinar la incertidumbre general en los estándares de evaluación como la serie IEC 62209, IEC 62232: 2011, IEEE C95.3-2002 y AS / NZS 2772.2: 2011. 8.12 CUMPLIMIENTO DE LÍMITES Una consideración importante es cómo debe usarse la información de incertidumbre al evaluar el cumplimiento o el incumplimiento de los límites de exposición (Chadwick, 2008). Si bien es deseable definir esto, no siempre se pueden establecer declaraciones claras de las condiciones de cumplimiento (es decir, una regla de decisión). Cuando un estándar o regulación no hace referencia a tener en cuenta la incertidumbre, entonces puede ser aceptable hacer un juicio de cumplimiento o incumplimiento en función de si el resultado de una medición o cálculo (la mejor estimación) cumple o excede los límites de exposición sin tener en cuenta la incertidumbre. Surgen dos problemas importantes: cuando el resultado es igual al límite, hay un 50% de posibilidades de que el valor verdadero exceda el límite y, lo que es más importante; no hay una declaración sobre el valor máximo permitido de la incertidumbre. Esto deja abierta la posibilidad de que el valor real pueda estar por debajo o por encima del límite por un margen considerable debido a grandes incertidumbres sin restricciones. Los estándares de medición de SAR para dispositivos inalámbricos que se encuentran cerca de la cabeza estipulan que, para demostrar el cumplimiento de los estándares de exposición, los valores de SAR medidos deben usarse para comparar con los valores límites siempre que U sea menor o igual al 30% (IC = 95%). 176 Evaluación de la exposición a microondas y ondas de radio (RF): campos, corrientes y SAR | MAR, ALEJANDRA El laboratorio que realiza la medición debe registrar el valor de U, pero no debe incluirse en la comparación con el límite. Una declaración en la Cláusula 7.3.2 de IEC 62209-1: 2005 (y una declaración similar en IEEE 1528-2013) deja abierta la posibilidad de que se pueda aplicar una corrección o ajuste al resultado de la medición si U es mayor al 30%: Si la incertidumbre es superior al 30%, los datos informados necesitan tener en cuenta la diferencia porcentual entre la incertidumbre real y el valor objetivo del 30% Las normas IEC 62232: 2011 y AS/NZS 2772.2: 2011 proporcionan detalles sobre cómo se puede aplicar una corrección o ajuste si U excede una cantidad permitida. El método es como sigue. Si la incertidumbre expandida del evaluador, U, es mayor que una cantidad permitida prescrita U0, la mejor estimación debe incrementarse en una cantidad igual a la diferencia U – U0 y luego compararse con el límite de cumplimiento. Si U es menor o igual que U0, la mejor estimación simplemente se compara con el límite. Por ejemplo, se define una cantidad permitida U0 = 3 dB en AS/NZS 2772.2: 2011 y U0 = 4 dB en IEC 62232: 2011 al evaluar el cumplimiento de los niveles de referencia de intensidad de campo en los estándares de exposición. Si un evaluador declara el resultado como una intensidad de campo medida (mejor estimación) con una incertidumbre expandida U = 5 dB (IC= 95%), entonces el nivel medido debe incrementarse en 2 dB (AS/NZS 2772.2: 2011) o 1 dB (IEC 62232: 2011) antes de comparar con el límite de cumplimiento. Si la incertidumbre expandida del evaluador no excede Uo, entonces se demuestra el cumplimiento si la intensidad de campo medida no excede el límite. Los IC a menudo se expresan como un rango de dos lados; sin embargo, si el objetivo es mostrar que el resultado de la medición o el cálculo no es peor que el límite, entonces un enfoque más convencional es emplear un IC 95% unilateral, como se muestra en la Figura 8.5. En este caso, solo se especifica un límite superior μ + U, donde U = 1.64σ. En la figura 8.6 se dan ejemplos que muestran el cumplimiento de un límite. MAR, ALEJANDRA | Evaluación de la exposición a microondas y ondas de radio (RF): campos, corrientes y SAR 177 Figura 8.5 Rango de confianza unilateral. La mejor estimación se encuentra en el centro de la distribución de probabilidad normal o gaussiana. El valor verdadero es desconocido, pero será menor que el valor límite superior μ + 1.64σ con un 95% de confianza. Figura 8.6 Cumplimiento de un límite. En ambos casos, la incertidumbre expandida del evaluador está dentro de un margen prescrito. En el primer caso, el límite superior se extiende por encima del límite, de modo que hay una probabilidad cercana al 50% de que el valor verdadero exceda el límite y una probabilidad del 45% de que esté entre el límite y el límite superior. En el segundo caso, el límite superior está justo por debajo del límite y queda una posibilidad mucho menor de que el valor verdadero exceda el límite. 178 Evaluación de la exposición a microondas y ondas de radio (RF): campos, corrientes y SAR | MAR, ALEJANDRA CAPÍTULO 9 ESTUDIOS EPIDEMIOLÓGICOS DE RADIOFRECUENCIA DE BAJA INTENSIDAD Y ENFERMEDADES EN HUMANOS En los últimos años, han aparecido solicitudes que llaman a prestar mayor atención a la exposición a campos de radiofrecuencia (RF) centrado en los efectos del uso personal de los teléfonos móviles y exposiciones a las estaciones base de los teléfonos móviles, especialmente para saber si tienen influencia causal en los cánceres cerebrales. Se elevaron quejas sobre exposiciones a transmisiones de radio, televisión y radar y exposiciones ocupacionales a estas y otras fuentes de RF. El problema biológico central es conocer si hay efectos atérmicos, es decir, efectos producidos por campos demasiado bajos como para causar calentamiento de los tejidos. Mark Elwood que trabaja en Epidemiología y bioestadística, Universidad de Auckland, Nueva Zelandia, ha realizado una revisión de la literatura científica que analizan este tema. Y en este capítulo resumimos este aporte. Los estándares de exposición aceptados se basan en los efectos reproducibles del calentamiento de tejidos, considerándose las exposiciones de menor intensidad, como no suficientemente establecidas para afectar los estándares. La mejor información sobre los posibles efectos de la exposición a RF para la salud proviene de grupos interdisciplinarios autorizados que tienen procedimientos documentados y reproducibles para acceder y revisar todos los estudios publicados que han sido revisados por pares en su momento. Las revisiones útiles, más recientes, son las del Comité Científico sobre Riesgos de Salud Emergentes y Recién Identificados (SCENIHR) de la Comisión Europea 2015 (SCENIHR, 2015); la Autoridad Sueca de Seguridad Radiológica (SSM), 2015 (Autoridad Sueca de Radiación (SSM) y el Consejo Científico de SSM sobre Campos Electromagnéticos, 2015); ARPANSA (Australia), 2014 (Agencia Australiana de Protección Radiológica y Seguridad Nuclear (ARPANSA), 2014); y la Agencia de Protección de la Salud del Reino Unido, 2012 (Agencia de MAR, ALEJANDRA | Capítulo 9 179 Protección de la Salud (HPA) y Grupo Asesor sobre Radiaciones No Ionizantes (AGNIR), 2012). La monografía de la Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer (IARC), 2011, que es muy importante, y ha clasificado a la RF en la clase 2B como "posible carcinogénica para los humanos" (Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer, 2011) la discutiremos más tarde. Además está en progreso un informe de la Organización Mundial de la Salud en la serie de Criterios de Salud Ambiental. Las conclusiones del informe SCENIHR 2015 (SCENIHR, 2015) sobre estudios epidemiológicos son (página 5): “En general, los estudios epidemiológicos sobre la exposición a RF EMF (campo eléctrico y magnético) de teléfonos móviles no muestran un mayor riesgo de tumores cerebrales. Además, no indican un mayor riesgo de otros cánceres de la región de la cabeza y el cuello. Algunos estudios plantearon preguntas sobre un mayor riesgo de glioma y neuroma acústico en grandes usuarios de teléfonos móviles. Los resultados de los estudios de cohortes y tendencias de tiempo de incidencia no respaldan un mayor riesgo de glioma, mientras que la posibilidad de una asociación con el neuroma acústico permanece abierta. Los estudios epidemiológicos no indican un mayor riesgo de otras enfermedades malignas, incluido el cáncer infantil”. El problema metodológico clave es el de la medición de la exposición. Como no hay hipótesis biológicas claramente definidas para ser probadas, la mayoría de las investigaciones estiman la exposición a RF a partir de la intensidad (potencia) de exposición promedio, la exposición acumulativa (intensidad ponderada en el tiempo) u otras métricas, como los niveles máximos de exposición. Se han desarrollado instrumentos capaces de medir exposiciones personales, pero la mayoría de las evaluaciones de exposición a largo plazo dependen de evaluaciones basadas en entrevistas de exposición previa, por ejemplo, al uso del teléfono móvil; posicionamiento geográfico, lugar de residencia en términos de proximidad a transmisores de televisión o radar; o probable exposición ocupacional, basada en profesiones y matrices de exposición laboral. Estas utilizan evaluaciones o mediciones de exposición a RF para profesiones, industrias y períodos de tiempo típicos. Se desconoce la relación de la exposición evaluada en un estudio con la exposición biológicamente relevante real. Los resultados más estudiados han sido cánceres de varios tipos, pero también hay estudios de enfermedades cardiovasculares, enfermedades neurológicas, resultados reproductivos, efectos psicológicos y sueño, entre otros. 9.1 USO DE TELÉFONOS MÓVILES Y CÁNCER CEREBRAL 180 Estudios Epidemiológicos de Radiofrecuencia de Baja Intensidad y Enfermedades en Humanos | MAR, ALEJANDRA Este es un tema complejo y controvertido con considerables discrepancias entre los resultados de diferentes estudios. Los estudios sobre el uso de teléfonos móviles y el cáncer cerebral son complejos porque existen varios tipos diferentes de cáncer cerebral, como el glioma, el meningioma y el neuroma acústico, que son, respectivamente, tumores de las células cerebrales, de los tejidos que encierran el cerebro y del nervio auditivo que va al oído. Los tumores se pueden clasificar como benignos o malignos. Existen varias tecnologías telefónicas diferentes. Las intensidades de exposición se relacionan con el diseño y la potencia del teléfono, la posición de la antena en el teléfono, si se utilizan dispositivos manos libres, la ubicación del teléfono en relación con las estaciones base y otros factores. La ubicación del tumor es importante. En una lógica simple, si las emisiones de RF del uso del teléfono móvil causan tumores cerebrales, los tumores causados estarían cerca del oído o del área sobre la cual se sostiene el teléfono (los lóbulos temporal y parietal, incluido el nervio acústico), y si el teléfono se sostiene regularmente en un lado de la cabeza, el exceso de tumores causados estaría de ese lado. No debería haber cambios en el riesgo de tumores en sitios más distantes. Sin embargo, localizar la posición anatómica de un tumor cerebral no es simple; el centro del tejido anormal cuando se diagnostica el tumor puede no ser su punto de origen, y la información disponible del lado de la cabeza en la que se ha utilizado el teléfono móvil es de dudosa validez, tanto por problemas para recordar esa información y también porque los síntomas previos al diagnóstico de tumor cerebral pueden haber afectado la audición y en consecuencia cambiar el comportamiento del uso del teléfono. 9.2 ESTUDIOS DE CASOS Y CONTROLES Dos conjuntos principales de estudios de casos y controles han dado resultados bastante diferentes. La Organización Mundial de la Salud patrocinó una serie de estudios internacionales de casos y controles, basados en un protocolo común, que son los estudios Interphone. Los resultados de los tumores cerebrales más comunes (glioma y meningioma) se informaron en 2010 (Interphone Study Group, 2010). Este fue un gran estudio, que costó 25 millones de dólares e involucró entrevistas personales con 2708 pacientes con glioma y 2409 con meningioma, y un número similar de controles pareados, realizados en 13 países. Los resultados, sin embargo, no fueron muy claros. Comparando simplemente a aquellos que alguna vez usaron un teléfono móvil con usuarios que nunca usaron, los usuarios tuvieron un riesgo significativamente menor: la razón de posibilidades para el glioma fue de 0.81, con un intervalo de confianza (IC) del 95% de 0.70–0.94, y para el meningioma fue de 0.79, con límites de 0.68–0.91. La interpretación de los investigadores es que esto "posiblemente refleja el sesgo de participación u otras limitaciones MAR, ALEJANDRA | Estudios Epidemiológicos de Radiofrecuencia de Baja Intensidad y Enfermedades en Humanos 181 metodológicas". Pero la combinación de todos los usuarios incluye personas con muy poco uso o uso muy reciente. Las medidas de uso más detalladas fueron el número de llamadas y el tiempo de llamada acumulativo; estos se analizaron comparando cada decil de usuarios con el grupo de no usuarios. No se observaron mayores riesgos en ninguno de los primeros nueve deciles, pero en la categoría máxima de tiempo de llamada acumulado (más de 1640 horas), los resultados obtenidos fueron 1,40 (IC del 95%: 1,03–1,89) para el glioma y 1,15 (IC del 95%: 0,81– 1.62) para meningioma. Hubo un riesgo significativamente mayor de glioma. Los investigadores afirman que "hay valores inverosímiles de uso informado en este grupo". Estos resultados clave se muestran en la Figura 9.1. Se observa que los riesgos en varias categorías fueron significativamente más bajos que los del grupo no usuario, y no hay una tendencia regular. El estudio mostró que los riesgos de glioma tendían a ser mayores en el lóbulo temporal que en otros lóbulos del cerebro y tendían a ser mayores en sujetos que informaban el uso habitual del teléfono en el mismo lado de la cabeza; ambos encajan con un efecto causal pero no fueron significativos y los datos sobre el lado de uso son cuestionables. En general, se encontraron resultados similares para el neuroma acústico, donde el riesgo en el decil superior aumentó, pero no significativamente, O 1.32, el 95% limita 0.88–1.97. Figura 9.1 Resultados del estudio Interphone: riesgos relativos (proporciones extrañas) para el glioma en deciles de tiempo de llamada acumulativo, en comparación con los no usuarios. (Escala logarítmica). Las flechas muestran las proporciones extrañas estadísticamente significativas. La conclusión de los autores de Interphone fue (Interphone Study Group, 2010) “En general, no se observó un aumento en el riesgo de glioma o 182 Estudios Epidemiológicos de Radiofrecuencia de Baja Intensidad y Enfermedades en Humanos | MAR, ALEJANDRA meningioma con el uso de teléfonos móviles. Hubo sugerencias de un mayor riesgo de glioma en los niveles de exposición más altos, pero los sesgos y los errores impiden una interpretación causal. Los posibles efectos del uso intensivo a largo plazo de los teléfonos móviles requieren una mayor investigación”. Por lo tanto, el estudio más amplio de esta pregunta no dio una respuesta clara. El grupo también señala que "la ausencia de asociaciones informadas hasta ahora es menos concluyente porque el período de observación actual todavía es demasiado corto" y también señala que no hay datos útiles sobre posibles exposiciones en la infancia o la adolescencia. Estos resultados contrastan con los resultados de varios estudios de un grupo de investigadores en Suecia dirigidos por el Dr. Hardell, que han mostrado un mayor riesgo, y algunos estudios muestran aumentos incluso después de un corto tiempo de uso (Hardell, Carlberg y Hansson, 2013). Tal discrepancia es más característica del laboratorio que la investigación epidemiológica y, lógicamente, debería ser rastreable a alguna diferencia en los métodos utilizados en los estudios; sin embargo, no se ha determinado una razón clara de las diferencias, aunque se han informado sutiles diferencias metodológicas, que podrían ser relevantes (Lagorio y Röösli, 2014). El grupo Interphone ha publicado varios documentos que documentan las medidas de control de calidad utilizadas, mientras que los estudios de Hardell no lo tienen. El estudio de Interphone también incluyó un componente sueco. 9.3 ESTUDIOS DE COHORTE Se han realizado algunos estudios de cohorte, en particular un estudio en Dinamarca que identificó a todos los suscriptores personales a los servicios de telefonía móvil en todo el país y vinculó esos datos a los registros de cáncer (Frei y otros, 2011). No se necesitaron entrevistas, lo que limita la información disponible, pero evita sesgos de selección. El estudio incluyó a 358,403 titulares de suscripciones, que acumularon 3.8 millones de años-persona en el período de seguimiento 1990–2007. Hubo 10.729 casos de tumores del sistema nervioso central. Para las personas con el uso más prolongado de teléfonos móviles, mayor o igual a 13 años de suscripción, la tasa de incidencia fue de 1.03 (IC 95% 0.83–1.27) en hombres y 0.91 (0.41–2.04) en mujeres, similar para el glioma y meningioma. Los investigadores concluyeron que no había ninguna relación dosis-respuesta por años desde la primera suscripción, y que no había tasas más altas en las regiones del cerebro más cercanas al lugar donde generalmente se coloca el auricular en la cabeza. Este estudio ha sido criticado porque, al usar datos de suscripciones MAR, ALEJANDRA | Estudios Epidemiológicos de Radiofrecuencia de Baja Intensidad y Enfermedades en Humanos 183 individuales de teléfonos móviles, no puede incluir el uso de un teléfono de propiedad de la empresa, lo que puede excluir a los usuarios más pesados. Otros estudios de cohortes incluyen el "Estudio de Millones de Mujeres" en el Reino Unido (Benson y otros, 2013), que involucró a 791,710 mujeres de mediana edad en una cohorte prospectiva del Reino Unido, que informaron el uso de teléfonos móviles en 1999-2005 y nuevamente en 2009. Los riesgos entre los siempre usuarios vs. nunca usuarios de teléfonos móviles, no se incrementó para todos los tumores intracraneales del SNC (RR = 1.01, IC 95% = 0.90-1.14), para los tipos de tumores específicos del SNC ni para el cáncer en otros 18 sitios específicos. Para los usuarios a largo plazo en comparación con los que nunca lo usaron, no hubo una asociación apreciable para el glioma o el meningioma; sin embargo, para el neuroma acústico, hubo un aumento en el riesgo con el uso a largo plazo versus nunca uso (10+ años: RR = 2.46, IC 95% = 1.07–5.64), el riesgo aumenta con la duración del uso. Las conclusiones de los autores fueron que el uso de teléfonos móviles no se asoció con una mayor incidencia de glioma, meningioma o cánceres que no son del SNC. Minimizan el aumento del riesgo de neuromas acústicas, señalando que esto no se ve en el estudio danés pues hubo pocos casos (96) y que el neuroma acústico a menudo causa pérdida auditiva, por lo que los usuarios de teléfonos móviles a largo plazo han sido investigados selectivamente para ser investigados por síntomas de pérdida auditiva. Se están llevando a cabo algunos estudios prospectivos ambiciosos, como el estudio "Cosmos" que tiene como objetivo reclutar a 250,000 hombres y mujeres mayores de 18 años en cinco países europeos a los que se les dará seguimiento durante más de 25 años, para evaluar los principales riesgos de enfermedades y síntomas generales como dolor de cabeza, calidad del sueño y bienestar general (Schuz y otros, 2011). 9.4 TENDENCIAS TEMPORALES EN LOS TUMORES CEREBRALES Si el uso del teléfono móvil causó un aumento sustancial del riesgo de tumores cerebrales en unos pocos años, esto debería haber producido un aumento en las tasas de incidencia, por lo que varios estudios en muchos países han analizado esto, en general, no encontraron aumento (Kim, Ioannides y Elwood, 2015; Little y otros, 2012). Algunos estudios que utilizan datos hospitalarios en lugar de registros basados en la población han mostrado un aumento, pero tales estudios pueden verse afectados al cambiar los patrones de derivación a los hospitales. Los estudios de tendencias se refieren hasta 1015 años después de que el uso de teléfonos móviles se hizo común; 184 Estudios Epidemiológicos de Radiofrecuencia de Baja Intensidad y Enfermedades en Humanos | MAR, ALEJANDRA obviamente, aún no se puede evaluar un efecto a largo plazo, el estudio está en curso. 9.5 EL INFORME IARC Esta disputa se muestra en el informe de la IARC y su clasificación de RF como 2B, "posible cancerígeno" (Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer, 2011). El IARC tiene un sistema para la evaluación de riesgos cancerígenos para los humanos, que está muy bien considerado internacionalmente. El proceso IARC clasifica cada agente que se evalúa en uno de los cinco grupos, que se definen de la siguiente manera: Grupo 1: el agente es cancerígeno para los humanos. Grupo 2A: el agente es probablemente cancerígeno para los humanos. Grupo 2B: el agente es posiblemente cancerígeno para los humanos. Grupo 3: el agente no es clasificable en cuanto a su carcinogenicidad para los humanos. Grupo 4: el agente probablemente no sea cancerígeno para los humanos. Existen criterios definidos para la evaluación de los estudios disponibles, que tienen en cuenta los resultados científicos epidemiológicos y experimentales para alcanzar la clasificación final. UV está en el Grupo 1, y la frecuencia extremadamente baja (ELF), como RF, está en el Grupo 2B. El grupo de revisión se dividió en su evaluación. La evaluación indica (página 419) (con notas entre corchetes añadidos): “La mayor parte de la evidencia provino de informes del Estudio Interphone, un estudio internacional de casos y controles multicéntrico muy grande y un estudio de casos y controles de gran tamaño separado de Suecia sobre gliomas y meningiomas del cerebro y neuromas acústicos [informa Hardell]. Aunque se vieron afectados por el sesgo de selección y el sesgo de información en diversos grados, estos estudios mostraron una asociación entre el glioma y el neuroma acústico y el uso de teléfonos móviles [esto contrasta con la opinión de los investigadores de Interphone, dada anteriormente]; específicamente en personas con el mayor uso acumulativo de teléfonos móviles, en personas que habían usado teléfonos móviles en el mismo lado de la cabeza en el que se desarrolló su tumor, y en personas cuyo tumor estaba en el lóbulo temporal del cerebro (el área del cerebro que está más expuesto a la radiación de RF cuando se usa un teléfono inalámbrico en el oído). El estudio sueco encontró resultados similares para teléfonos inalámbricos. La debilidad comparativa de las asociaciones en el Estudio Interphone y las inconsistencias entre sus MAR, ALEJANDRA | Estudios Epidemiológicos de Radiofrecuencia de Baja Intensidad y Enfermedades en Humanos 185 resultados y los del estudio sueco llevaron a la evaluación de evidencia limitada para el glioma y el neuroma acústico, según lo decidido por la mayoría de los miembros del Grupo de Trabajo. Un pequeño estudio japonés de casos y controles recientemente publicado, que también observó una asociación del neuroma acústico con el uso de teléfonos móviles, contribuyó a la evaluación de evidencia limitada para el neuroma acústico. Hubo, sin embargo, una opinión minoritaria de que la evidencia actual en humanos era inadecuada, por lo que no permitía ninguna conclusión sobre una asociación causal. Esta minoría vio inconsistencia entre los dos estudios de casos y controles y una falta de relación exposición-respuesta en el Estudio Interphone. La minoría también señaló el hecho de que no se observó un aumento en las tasas de glioma o neuroma acústico en un estudio de cohorte danés a nivel nacional [discutido anteriormente] y que, hasta ahora, las tendencias de tiempo informadas en las tasas de incidencia de glioma no han mostrado una tendencia paralela a tendencias temporales en el uso de teléfonos móviles [también discutido anteriormente]". 9.6 ESTACIONES BASE DE TELEFONÍA MÓVIL Aunque las intensidades de exposición relacionadas con las estaciones base son extremadamente pequeñas, han causado mucha preocupación pública, en parte porque esto se ve como un peligro impuesto, en lugar de estar bajo control individual como el uso de un teléfono móvil. Los principales grupos de revisión han concluido que hay poca o ninguna evidencia de riesgo (Tabla 9.1). Los problemas de salud planteados son generales, como trastornos del sueño, ansiedad y fatiga. Muchos estudios han sido de muy mala calidad y sujetos a sesgos severos, como encuestas simples de salud general basadas solo en informes subjetivos. En un estudio riguroso sobre el cáncer infantil en Gran Bretaña (Elliott y otros, 2010), se evaluaron las direcciones al nacer de 1397 niños con cáncer de 0 a 4 años y 5588 controles, observando la distancia a una estación base de macro celdas, la potencia de salida total y la densidad de potencia recibida de todas las estaciones base cercanas. Los investigadores no encontraron asociación entre el riesgo de cáncer de la primera infancia y las estimaciones de la exposición de la madre a las estaciones base de telefonía móvil durante el embarazo. Hay evidencia de un efecto "nocebo" (efecto perjudicial sobre la salud producido por factores psicológicos o psicosomáticos como las expectativas negativas de tratamiento o pronóstico): si sospechamos que algo es dañino, podemos atribuirle síntomas. En los Países Bajos, un estudio de "síntomas físicos inespecíficos" utilizó datos de una encuesta a 3611 adultos, calculando la distancia entre las direcciones de los hogares de los encuestados y las 186 Estudios Epidemiológicos de Radiofrecuencia de Baja Intensidad y Enfermedades en Humanos | MAR, ALEJANDRA estaciones base más cercanas y las líneas eléctricas de la codificación geográfica (Baliatsas y otros, 2011). La notificación de más síntomas físicos se relacionó significativamente con niveles más altos de sensibilidad ambiental auto informada, con la proximidad a las estaciones base y las líneas eléctricas percibidas, pero no hubo una asociación significativa con la distancia real a las estaciones base o líneas eléctricas. El mismo grupo (Baliatsas y otros, 2012) realizó una revisión sistemática y un metaanálisis de 22 estudios de síntomas y exposición real o percibida a campos electromagnéticos en la población general, concluyendo que no había evidencia de una asociación directa, pero que parece existir una asociación “percibida” con la exposición. Una revisión sistemática de estudios que relacionan la exposición a RF con la calidad de vida y la salud encontró nueve ensayos aleatorios y dos estudios observacionales (Roosli y Hug, 2011). Los autores concluyeron que la calidad de vida relacionada con la salud no se vio afectada por la exposición a RF-EMF, y ninguno de los estudios mostró que las personas con hipersensibilidad electromagnética (EHS) auto informadas eran más susceptibles a la RF-EMF que otros. Tabla 9.1 Conclusiones de los principales informes recientes sobre los posibles efectos en la salud de las estaciones base de telefonía móvil. Año Autores Conclusiones 2013 IARC 2012 Health Protection Agency, UK 2012 Norwegian Institute of Health 2012 European Health Risk Assessment Network Health Canada No ha habido incremento de riesgo de tumores cerebrales, leucemia/ linfoma u otros tipos de cáncer No hay evidencia convincente de que la exposición al campo de radiofrecuencia por debajo de los niveles de referencia cause efectos sobre la salud en adultos o niños El gran número total de estudios no proporciona evidencia de que la exposición a campos de RF débiles cause efectos adversos para la salud Similar al IARC 2011 2010 Latin America Experts Committee Mientras las exposiciones respeten los límites establecidos en las Pautas de Salud de Canadá, no hay ninguna razón científica para considerar que las torres de teléfonos celulares sean peligrosas para el público (Estudios) ...no han demostrado ningún efecto claro de la exposición a RF sobre la morbilidad, la mortalidad, los efectos sobre el bienestar y el MAR, ALEJANDRA | Estudios Epidemiológicos de Radiofrecuencia de Baja Intensidad y Enfermedades en Humanos 187 estado de salud de los grupos de población que viven cerca de las fuentes de RF 2010 Swedish Radiation Safety Authority Los datos disponibles no indican ningún riesgo relacionado con la exposición a RF de estaciones base o antenas de radio o televisión 9.7 RADIO Y OTROS TRANSMISORES Se han evaluado los riesgos de cáncer relacionados con vivir cerca de instalaciones de comunicación por radio, televisión o microondas, o cerca de instalaciones de radares militares. Algunos de estos estudios se realizaron en respuesta a un "grupo", debido a la observación de un número aparentemente anormalmente alto de casos de enfermedad en un área geográfica y período de tiempo pequeños. Esta gente había observado un grupo de leucemias y linfomas cerca de un gran transmisor de radio y televisión en el Reino Unido. Sin embargo, tal observación es muy difícil de interpretar, ya que los grupos ocurren por casualidad por tanto, crea una hipótesis que necesita pruebas independientes. Entonces, se realizó una investigación de los otros 20 transmisores de radio y televisión de alta potencia en el Reino Unido; sin embargo, esto no mostró un exceso constante de estos u otros cánceres (Dolk y otros, 1997). Se han llevado a cabo estudios similares en varios otros países, pero en general, se vieron obstaculizados por muchas limitaciones metodológicas, como diversas fuentes de exposición, exposiciones poblacionales poco estimadas e investigación selectiva en respuesta a las preocupaciones de los grupos. En algunas otras situaciones, solo partes del trabajo han sido reportadas en literatura revisada por pares. Estos incluyen estudios relacionados con el transmisor de radio de servicio internacional suizo en Schwartzenburg, con una instalación de radar militar en Skunda en Letonia, y con la embajada de EE. UU. en Moscú, que estuvo expuesta a transmisiones de microondas dirigidas en la década de 1950 (Altpeter et al., 2006; Brumelis, Balodis y Balode, 1996; Elwood, 2012). Estos estudios han analizado muchos resultados, incluidas las mediciones físicas y bioquímicas, el comportamiento del sueño y los parámetros psicológicos, con un estudio intenso de las poblaciones relevantes, aunque estos han sido demasiado pequeños para observar enfermedades importantes como el cáncer o la enfermedad cardíaca. Se han utilizado algunos diseños de estudio innovadores; por ejemplo, el estudio del personal de la embajada de Moscú implicó comparaciones con el personal de otras embajadas de Estados Unidos en Europa del Este que habían pasado por procesos similares de preselección y selección. El estudio del transmisor suizo 188 Estudios Epidemiológicos de Radiofrecuencia de Baja Intensidad y Enfermedades en Humanos | MAR, ALEJANDRA incluyó algunos estudios en los que el transmisor se apagó o se redirigió para poder medir los efectos sobre parámetros como el comportamiento del sueño. Sin embargo, algunos de estos estudios han estado sujetos a los sesgos de los informes subjetivos, ya que la población involucrada ha sido consciente de los problemas que se están abordando en el estudio. 9.8 ESTUDIOS OCUPACIONALES Se han realizado estudios ocupacionales donde se han documentado o asumido niveles relativamente altos de exposición a varias fuentes de RF a partir de descripciones de trabajo. Existe un estudio con más de 40 años de seguimiento de la mortalidad en 40,581 veteranos de la Marina de los EE. UU. de la Guerra de Corea con exposición potencial al radar de alta intensidad y no mostró evidencia de mortalidad general o aumento del cáncer cerebral (Groves y otros, 2002). Un estudio de operadores noruegos de radio y telégrafo a bordo de buques mostró un pequeño aumento en el cáncer de mama (Kliukiene, Tynes y Andersen, 2003); pero el cáncer de mama también está relacionado con el trabajo por turnos y los patrones cambiantes del trabajo nocturno y diurno, lo que también se aplicaría a mujeres que realizan este trabajo inusual. Un estudio de 196,000 empleados de la compañía Motorola involucrados en la fabricación y prueba de teléfonos móviles y otros equipos utilizó la descripción de tareas, para agrupar a los trabajadores en grupos de exposición a RF alta, moderada, baja y de fondo. No se observaron aumentos en los cánceres cerebrales, linfomas o leucemias (Morgan et al., 2000). Algunos de estos estudios han tenido debilidades metodológicas considerables, como surgió por ejemplo, en un estudio del ejército polaco, que ha sido muy complejo, debido a otras exposiciones asociadas a estas ocupaciones. De nuevo, hay muchos resultados individuales pero poca consistencia general. Los estudios de casos y controles que investigan la exposición ocupacional a RF y el glioma y el linfoma no Hodgkin han mejorado la evaluación de la exposición mediante el uso de sofisticadas matrices de exposición laboral, encontrando en Australia un pequeño aumento en el linfoma no Hodgkin y ningún aumento en los cánceres cerebrales (Karipidis y otros, 2007a; Karipidis y otros, 2007b). 9.9 OTRAS ENFERMEDADES MAR, ALEJANDRA | Estudios Epidemiológicos de Radiofrecuencia de Baja Intensidad y Enfermedades en Humanos 189 Además del cáncer, varios estudios han analizado las enfermedades cardiovasculares. Las mediciones fisiológicas relacionadas, en general, no muestran asociaciones consistentes. Algunos estudios han evaluado la catarata ocular en trabajadores expuestos a RF. Varios estudios han evaluado los resultados reproductivos adversos, particularmente en fisioterapeutas que usan diatermia terapéutica de onda corta, generalmente en 27,1 MHz. Nuevamente, estos estudios han producido resultados variados y, a menudo, un resultado mostrado en un estudio no se replica en un estudio posterior. Cabe destacar que 27,1 MHz, no corresponde a una banda de frecuencia de uso de la telefonía móvil celular. Otros estudios han analizado la densidad de esperma y los parámetros relacionados en hombres con exposición a microondas y radar, nuevamente con poca consistencia en los resultados. En general, la literatura proporciona poca evidencia de una asociación con otros efectos sobre la salud (no cancerosos). RESUMEN Un problema central en este tema, como ocurre con muchos temas controvertidos de posibles peligros ambientales, sería que, es lógicamente imposible demostrar que no existe una asociación (Elwood, 2014). Según la visión predominante de la ciencia de Popper, la ciencia solo puede avanzar falsificando hipótesis, produciendo datos que hacen que aumenten menos, pero una asociación putativa nunca puede ser descartada por completo (Popper, 1980). Junto a eso están las dificultades prácticas de los estudios epidemiológicos, que hacen imposible estar seguros de que un estudio o conjunto de estudios en particular esté libre de los problemas de sesgo de observación, que se confunde por la influencia de factores relacionados y la variación aleatoria. Por lo tanto, si el uso del teléfono móvil no tiene ningún efecto sobre el cáncer de cerebro, un estudio epidemiológico perfectamente diseñado y ejecutado mostrará un riesgo relativo de 1.0. Sin embargo, un estudio del mundo real, que depende de la participación voluntaria, las respuestas de los participantes a cuestionarios o exámenes, y un número finito de temas, solo irá tan lejos como para producir un riesgo relativo cercano a 1 y tener límites de confianza razonablemente estrechos. Si se realiza una gran cantidad de estudios, por investigadores que varían en su experiencia, sofisticación y en los recursos que tienen disponibles, es de esperar que estos estudios produzcan una amplia gama de resultados, incluso si no hay una asociación real. Muchos grupos autorizados e independientes han revisado estos estudios, como se mencionó anteriormente. Estos grupos en general concluyen que los 190 Estudios Epidemiológicos de Radiofrecuencia de Baja Intensidad y Enfermedades en Humanos | MAR, ALEJANDRA resultados hasta la fecha no muestran una relación causal entre la exposición a RF y los efectos adversos importantes para la salud, ya sea en una población general o en un grupo ocupacional. Sin embargo, otros científicos no están de acuerdo. Los estudios disponibles tienen limitaciones inherentes que hacen imposible descartar dicha asociación. En general, a medida que se ha producido más literatura y se han publicado estudios más sofisticados y mejor financiados, el balance de resultados que muestran un aparente aumento en el riesgo de enfermedad no ha aumentado y probablemente ha disminuido. Sin embargo, si las exposiciones a RF producen aumentos en enfermedades como el cáncer solo después de un largo período de latencia de quizás 20 años o más, tal efecto no sería detectable por la mayoría de los estudios. Las principales preguntas sin respuesta son sobre los efectos a largo plazo, los tumores cerebrales u otras enfermedades como las enfermedades neurodegenerativas como la enfermedad de Alzheimer; y si los efectos de las exposiciones en los niños serían diferentes. CAPÍTULO 10 POSIBLES EFECTOS DE BAJO NIVEL DE LA RADIOFRECUENCIA Andrew Wood del Departamente de Salud y Ciencias Médicas de la Universidad Tecnológica de Swinburne, Melbourne , Australia, vuelve a analizar si la preocupación sobre la posibilidad de que la radiación no ionizante de bajo nivel (NIR) podría estar relacionada con efectos adversos para la salud. Es una preocupación que comenzó a mediados del siglo XX y ha continuado desde entonces. Ha sido particularmente cierto con respecto a las exposiciones de muy baja frecuencia (ELF) que corresponden a las frecuencias de uso de en la distribución de energía eléctrica. Se han planteado preguntas sobre los posibles efectos de radiofrecuencia (RF) que corresponden a las microondas u ondas de radio de baja intensidad, por si existiera algún efecto no térmico. Aún se han planteado preguntas sobre los posibles efectos de bajo nivel de las otras formas de NIR, incluido el ultrasonido. Siempre existe una preocupación legítima de que los efectos insidiosos para la salud puedan estar ocurriendo a través de mecanismos sutiles que siguen siendo esquivos, pero que, sin embargo, son reales. MAR, ALEJANDRA | Capítulo 10 191 La categorización, por IARC, de la radiación de RF como un "posible carcinógeno", como se discutió anteriormente, refuerza esta preocupación, ya que las exposiciones estudiadas en estudios epidemiológicos son exposiciones diarias, muy por debajo de los límites descriptos. Varias organizaciones a lo largo de los años han mantenido bases de datos de trabajos de investigación relacionados con los bioefectos de RF y ELF, incluidos los que parecen ocurrir a niveles de baja intensidad. Por ejemplo, la Organización Mundial de la Salud (OMS) tiene vínculos con varios de estos, algunos con más de 30,000 artículos en total. Algunos requieren suscripción, pero otros son gratuitos, como EMF-Portal (http://www.emf-portal.de/), con más de 20,000 artículos. Un servicio de abstracción anterior dirigido por la Oficina de Investigación Naval de EE. UU. Se remonta al menos a 1970. La Sociedad de Bioelectromagnética (BEMS) se formó en 1979 y además de publicar una revista académica, “Bioelectromagnetics”, también patrocina una conferencia anual (junto con la Asociación Europea de Bioelectromagnética, EBEA) que cubre los efectos biológicos relacionados con el espectro electromagnético que van desde campos estáticos hasta las altas frecuencias de microondas y terahercios (THz) discutidas anteriormente. A lo largo de los años, el énfasis ha cambiado varias veces: en los primeros años, las preocupaciones se centraron en los posibles efectos sobre la salud de las instalaciones de comunicaciones submarinas de microondas, radar y ELF de bajo nivel. El interés en los efectos de la línea eléctrica no comenzó realmente hasta principios de la década de 1980 y el interés en la seguridad de los teléfonos móviles es aún más reciente. Los teléfonos móviles digitales funcionan en varias bandas de frecuencia que van de 600 a 3500 MHz y algunas bandas milimétricas. Algunas frecuencias de uso en la telefonía móvil y en WiFi, se encuentran en la misma parte general del espectro que los hornos de microondas (2450 MHz), una frecuencia utilizada en muchos de los primeros estudios de efectos sobre la salud. 10.1 ¿DÓNDE ESTÁ LA INFORMACIÓN? La mayor parte de la investigación mencionada ha aparecido en literatura científica revisada por pares, aunque algunas de las revistas solo están en manos de algunas bibliotecas académicas. Sin embargo, el reciente movimiento a las suscripciones en línea ha hecho que estos artículos de investigación sean más accesibles. Una de las funciones útiles de las reuniones científicas internacionales (como la reunión anual BEMS / EBEA) es alentar el debate, que a menudo ha sido bastante animado. El foro que atrae a expertos de las ciencias biológicas y físicas, así como de la medicina, es uno en el que 192 Posibles Efectos de Bajo Nivel de la Radiofrecuencia | MAR, ALEJANDRA pocas ideas pueden quedar sin respuesta y en el que las inconsistencias entre los resultados se resaltan rápidamente. Una característica importante es que durante muchos años hubo renuencia por parte de los científicos físicos a tomar en serio la noción de los efectos sobre la salud en estos niveles bajos, ya que, por su naturaleza, parecen violar las leyes convencionales de la física. Más recientemente, sin embargo, se ha dado cuenta de que, debido a las propiedades especiales del tejido biológico, pueden producirse efectos no lineales sutiles, aunque todavía no se han identificado mecanismos de interacción que sean teóricamente plausibles y se ajusten a los datos experimentales. Por otro lado, la física del calentamiento de los tejidos o la estimulación nerviosa por la corriente de RF se entienden razonablemente bien. Con respecto a los miles de estudios sobre bioefectos de RF, varios paneles de expertos han revisado esta literatura en los últimos años con el fin de asesorar sobre políticas de salud, algunos de forma continua. 10.2 EFECTOS TÉRMICOS Y NO TÉRMICOS: DEFINICIONES FORMALES Como se indicó en el Capítulo 6, se ha demostrado que los efectos dañinos de la radiación de radiofrecuencia se registran si se dan aumentos sostenidos de la temperatura en el tejido vivo de varios grados Celsius. Si bien algunos bioefectos pueden identificarse con aumentos de temperatura de 1°C o menos, estos no se consideran peligrosos, pero la pregunta sigue siendo si las dosis repetidas a estos niveles durante muchos meses o años pueden conducir a efectos nocivos. La evidencia actual es que no. Un efecto térmico, entonces, puede definirse como cualquier cambio en la estructura o función biológica que puede atribuirse, directa o indirectamente, a un cambio en la temperatura. Los efectos térmicos pueden ser bastante benignos, ya que la temperatura central del cuerpo humano tiene una variación natural de alrededor de 1 °C a lo largo de un ciclo de 24 horas, y la temperatura de la piel puede aumentar varios grados cuando se expone al sol o al contactar directamente un objeto caliente. Otra pregunta es si puede existir una forma de absorción de energía de RF que no se manifieste en un aumento medible de la temperatura del tejido pero que, sin embargo, pueda estar relacionado con los bioefectos. Estos se han denominado efectos atérmicos o no térmicos, pero también existe la noción de un mecanismo de absorción resonante tal que una absorción de energía moderada puede dar lugar a una amplificación del efecto, a través de cascadas de procesos metabólicos dentro de la célula. MAR, ALEJANDRA | Posibles Efectos de Bajo Nivel de la Radiofrecuencia 193 Un ejemplo de esto es la forma en que la absorción de unos pocos fotones de luz en los receptores de la retina en última instancia da lugar a señales de alrededor de 0.1 V, que representan una ganancia de energía del orden de alrededor de 1E18. Dicha absorción dependería normalmente de la frecuencia (como ocurre con el sonido en cavidades resonantes, así como con pigmentos visuales en el ojo) pero también se ha sugerido, en relación con RF, (con alguna evidencia experimental equívoca) que hay "ventanas" de intensidad, por lo cual una modesta absorción de energía produce un efecto, mientras que los niveles más altos no lo logran. Dado que comprobar estos supuestos efectos no térmicos ha demostrado ser putativo (a pesar del volumen de informes), se han considerado otras posibles explicaciones para la evidencia experimental. Por lo tanto, aunque todavía existe la posibilidad de que estos efectos se deban a un mecanismo térmico local (un "punto caliente"), se prefiere usar el término "efectos de bajo nivel". Estos efectos informados podrían deberse a lo siguiente: a) una captación diferencial de energía de RF por tipos celulares específicos o componentes celulares (puntos calientes dentro de células o tejidos); b) no uniformidades en los patrones de absorción de energía dentro de un sistema de exposición (causando puntos calientes dentro de un organismo); c) una subestimación de la tasa de absorción específica (SAR) debido al cálculo inadecuado de la absorción de energía. Más adelante se expondrá más sobre estas posibilidades (particularmente la c). Además, los artefactos experimentales (errores sistemáticos o metodológicos) o la estadística siempre son posibles en el trabajo experimental. Ya sea que el mecanismo sea realmente térmico o no, o si estos bioefectos reportados son reales o artefactos, aquellos efectos que sugieran interacciones biológicas estadísticamente significativas a niveles de SAR muy por debajo de 1 W/kg deben replicarse satisfactoriamente, particularmente si sugieren daño, antes de que puedan formar parte de la base del establecimiento de normas. Los experimentos de replicación o los experimentos en los que se esperarían resultados análogos (aunque no las replicaciones per se) han seguido careciendo de consistencia, lo cual ha sido una característica de esta área de investigación. En general, se ha concluido que las exposiciones que conducen a valores de SAR por debajo de las restricciones básicas dadas en el Capítulo 7 no conducen a efectos biológicos inequívocos indicativos de una función fisiológica o psicológica adversa ni a 194 Posibles Efectos de Bajo Nivel de la Radiofrecuencia | MAR, ALEJANDRA una mayor susceptibilidad a la enfermedad. Si bien estos efectos de bajo nivel no se han establecido, no se pueden descartar. La cuestión de qué nuevas investigaciones deben hacerse o de hecho pueden hacerse es lo que analizaremos al final del capítulo. 10.3 INVESTIGACIÓN DE BIOEFECTOS DE RF (MICROONDAS Y ONDAS DE RADIO) EN GENERAL ICNIRP, al desarrollar los límites de exposición, no ha ignorado las posibles interacciones de bajo nivel de la alta frecuencia. En las Directrices ICNIRP, se consideraron los informes científicos hasta 1997 y una conclusión general expresada como: "En general, los efectos de la exposición de los sistemas biológicos a niveles atérmicos de EMF de amplitud modulada son pequeños y muy difíciles de relacionar con posibles efectos sobre la salud" (ICNIRP, 1998, p. 508). Se espera una revisión de las Directrices, pero no se espera que la declaración correspondiente en las directrices revisadas difiera sustancialmente de esta. Los estudios se pueden dividir en: (i) aquellos que intentan identificar cualquier efecto de exposición de bajo nivel que pueda conducir a enfermedades específicas (en particular, cáncer) y (ii) aquellos que estudian cambios en el desempeño fisiológico o psicológico. Aunque los cambios en este último caso pueden no considerarse patológicos, aún indicarían un modo de interacción previamente insospechado y serían motivo de preocupación en relación con la capacidad de los individuos expuestos para funcionar de manera óptima. En general, los estudios del primer tipo implican exposiciones durante días o meses, mientras que el segundo a menudo implica exposiciones de unas pocas horas de duración. La OMS mantiene un sitio web que resume el trabajo reciente, que está completo o en curso, y que es relevante para el rango de frecuencia cubierto por esta Norma. Esto se puede encontrar en www.who.int/pehemf/index.htm. Este sitio web también contiene detalles de la agenda de investigación de la OMS y su papel continuo en la coordinación de la investigación (OMS, 2010). La investigación sobre los bioefectos de RF puede clasificarse en las siguientes categorías (comenzando con la escala más pequeña): ▪ ▪ ▪ in vitro (estudios de células u órganos), in vivo (exposición de organismos completos vivos), estudios en humanos (en participantes voluntarios expuestos a RF) y MAR, ALEJANDRA | Posibles Efectos de Bajo Nivel de la Radiofrecuencia 195 ▪ epidemiología (estudios de poblaciones enteras) El último mencionado lo hemos considerado en el capítulo 9. Además, hay estudios teóricos sobre el posible mecanismo de interacción de RF y, en particular, modelando la absorción de RF en órganos particulares como parte de la evaluación de la dosimetría. Una revisación detallada de la literatura es difícil de hacer justicia aquí debido a su gran tamaño, pero los resúmenes proporcionados en las revisiones recientes son muy instructivos. En particular, la revisión de AGNIR (2012) y la Opinión de SCENIHR (2015) se pueden usar para ilustrar algunas conclusiones generales que se pueden hacer, en relación con el trabajo in vitro e in vivo en particular. 10.4 RESUMEN DE LOS TRABAJOS IN VITRO La revisión de AGNIR seleccionó varios cientos de artículos publicados en el intervalo de tiempo de aproximadamente 2002–2010. En relación con el trabajo in vitro (es decir, tubo de ensayo de laboratorio), los 179 informes experimentales en esta categoría se subdividieron en los siguientes temas: Efectos genotóxicos: daño al material genético (p. Ej., ADN y ARN) dentro de una célula que posiblemente podría conducir al cáncer a través de mutaciones. Proliferación/apoptosis: alteración de la tasa de división celular o del proceso que conduce a la "muerte celular programada". De particular interés es la enzima ornitina descarboxilasa (ODC), que aumenta en varios tipos de cáncer (y se asocia con una mayor proliferación celular). Las especies reactivas de oxígeno (ROS) son compuestos que contienen oxígeno químicamente reactivo que causan la proliferación y mutaciones celulares y son causados por una serie de factores ambientales, incluida la radiación ionizante. Expresión génica: el "encendido" (o "apagado") de genes específicos para producir productos particulares como las proteínas. De particular interés son los "oncogenes" que pueden causar o contribuir al cáncer, tal vez al inhibir la "muerte celular programada" (apoptosis) y causar la proliferación celular. Respuesta al estrés/proteína de choque térmico: la producción de proteínas específicas en respuesta al estrés ambiental (como el calor), que están diseñados para ayudar a otras proteínas en la célula a enfrentar el estrés ambiental. Efectos de membrana: membranas celulares (que rodean las células y forman una red extensa dentro de las celdas) tiene un voltaje eléctrico natural a través 196 Posibles Efectos de Bajo Nivel de la Radiofrecuencia | MAR, ALEJANDRA de ellas, por lo que se ha supuesto durante mucho tiempo que podrían ser susceptibles a campos externos. Señalización intracelular: esto puede ocurrir tanto a través de cascadas de reacciones bioquímicas, donde algunos de los diversos miembros de la cascada son en particular ubicaciones dentro de la celda, o por señales eléctricas, o ambas. Efecto directo sobre las proteínas: las proteínas, que forman enzimas y unidades estructurales dentro de las células, tienen patrones de plegamiento característicos, que se estabilizan mediante fuerzas eléctricas. Una vez más, se supone que puede haber cierta susceptibilidad a los campos externos. A partir de esta lista de temas vemos que existe un supuesto subyacente de que el problema de salud es el cáncer, en lugar de otras enfermedades, como enfermedades cardiovasculares o trastornos metabólicos. Esto se debe en gran parte a las preocupaciones iniciales sobre un posible vínculo entre el uso del teléfono celular y los tumores cerebrales, pero vale la pena tener en cuenta que también se estudian otras enfermedades además del cáncer en la investigación en curso. En una serie de tablas en la revisión AGNIR, se resume el resultado de cada estudio, más el valor SAR informado durante la exposición. Del total, el 46% informa un cambio significativo debido a la exposición a RF y el 54% restante no informa ningún efecto (NE). La Figura 10.1 muestra el rango de valores SAR, en una escala logarítmica, para cada categoría, con aquellos que informan un efecto (etiquetado como "Efecto") separado de aquellos que no lo hacen (etiquetado como No efecto, "NE") en filas alternas. La línea vertical representa el límite de SAR (promedio de 10 g) para el público en general. Hay varias observaciones que fluyen de este diagrama. Primero, aunque estamos considerando efectos de "bajo nivel" en este capítulo, la mayoría de los estudios han elegido valores SAR cercanos al límite. Solo hay un puñado de estudios que muestran efectos significativos, digamos, 1% del límite (y eso sería típico de las exposiciones diarias). En segundo lugar, si los efectos de RF ocurren por encima de cierto umbral, las filas alternativas deben mostrar una separación definitiva, con las filas impares (NE) a la izquierda y las filas pares a la derecha. Es realmente curioso que los valores promedio de SAR para las filas "Sin efecto" sean más altos que los de las filas "Efecto" porque indica lo contrario de lo que se esperaría del concepto de umbral. De hecho, la media geométrica SAR para resultados “sin efecto" es aproximadamente tres a cuatro veces mayor que para aquellos con resultados de "efecto" (ver Figura 10.4). De hecho, uno esperaría que todos los resultados que se den por encima de un cierto valor SAR (1000 W/kg, por ejemplo) MAR, ALEJANDRA | Posibles Efectos de Bajo Nivel de la Radiofrecuencia 197 representen "efectos" debido al calentamiento. Es curioso que, por un lado, hay un caso en el que se informa NE para un valor SAR superior a 105 W/kg, mientras que, en el otro extremo del rango, se informa un efecto significativo a menos de 1 mW/kg (nueve órdenes de magnitud menos). En tercer lugar, tampoco hay ningún tipo particular de efecto que se muestre como más consistente o sensible que los demás. Es interesante observar que los primeros cinco de estos temas representan a los que han tenido un historial de preocupación, que se remonta al período anterior a 2000. En estas categorías, el número de resultados "sin efecto" es muy superior a los resultados de "efecto". En el trabajo más reciente, la relación es al revés. Una posible explicación es que los intentos de replicación, que retrasan los informes iniciales en varios años, tienden a producir un resultado "sin efecto". Los investigadores se apresuran a aprovechar una oportunidad para aplicar nuevas técnicas de análisis biológico al "problema de RF", y probablemente exista un "sesgo de publicación" hacia aquellos estudios que informan sobre los efectos y no efectos. En la “Opinión de SCENIHR” (SCENIHR, 2015), hay resúmenes de 82 estudios de trabajo in vitro publicados entre 2008 y 2015 (por lo que algunos de los estudios también estuvieron representados en la revisión AGNIR, con un corte en 2010). El método de categorización de los estudios fue un poco diferente, pero los resultados fueron muy similares, como se muestra en la Figura 10.4. Sesenta y cinco por ciento de los estudios informaron NEs. 198 Posibles Efectos de Bajo Nivel de la Radiofrecuencia | MAR, ALEJANDRA Figura 10.1 Resumen de los valores de SAR informados para los estudios in vitro considerados en la revisión AGNIR (2012). Cada fila proporciona valores para los tipos de estudio que se muestran a la derecha (consulte el texto para obtener más explicaciones), con los que no muestran ningún efecto (NE) y los que muestran un efecto relacionado con RF (Efecto) en filas alternativas. La línea vertical indica la restricción básica del público en general. 10.5 RESUMEN DE LOS TRABAJOS IN VIVO La revisión de AGNIR consideró un total de 176 estudios que involucraron exposiciones in vivo: es decir, los animales estaban vivos durante la exposición a RF, incluso si los tejidos fueron sometidos a análisis in vitro post mortem. En la mayoría de los casos, la duración de la exposición fue mayor que la in vitro, incluidas las exposiciones de hasta un año o más. Siguiendo las categorías de AGNIR, el trabajo publicado se puede dividir en dos categorías principales: efectos del cerebro y del tejido nervioso y, en segundo lugar, otros efectos. La primera categoría se divide en siete temas, los primeros cinco relacionados con los procesos cerebrales y los dos últimos con las medidas de comportamiento. Los siete temas (con breves explicaciones) son los siguientes: Fisiología celular, lesión, apoptosis: el estudio de la forma y la función celular después de la exposición in vivo a RF. Neurotransmisores: el estudio de los niveles de mensajeros químicos esenciales en el cerebro y el tejido nervioso para dar pistas sobre la posible activación de vías cerebrales específicas. Actividad eléctrica del cerebro: las características de los patrones de "activación" de las células nerviosas, incluyendo ataques epilépticos. Barrera hematoencefálica y microcirculación: los capilares cerebrales (la microcirculación) pueden llegar a tener una "fuga" anormal permitiendo que las toxinas lleguen al tejido nervioso después de una lesión y ciertas enfermedades. La radiación ionizante también puede hacer esto. Función autónoma: se refiere a la parte del sistema nervioso que ejerce (principalmente) control involuntario sobre la función corporal (como la frecuencia cardíaca y la digestión). Tareas de memoria espacial: estas tareas de memoria en animales implican entrenamiento para recordar las características de los entornos de los animales. MAR, ALEJANDRA | Posibles Efectos de Bajo Nivel de la Radiofrecuencia 199 Tareas generales de aprendizaje: como arriba, pero involucrando comportamiento innato y aprendido (pero excluyendo aquellos en la categoría anterior). Los valores de SAR informados en estos estudios y el resultado de "NE" o "Efecto") se resumen en la Figura 10.2. Figura 10.2 Resumen de los valores de SAR informados para los experimentos del cerebro y el sistema nervioso. Para una explicación, vea la Figura 16.1 y el texto. Nótese bien la ausencia de un símbolo indica que no se han registrado efectos para esa categoría. 10.6 ESTUDIOS IN VIVO: OTROS EFECTOS Se consideran 10 temas son los siguientes (hay que tener en cuenta que, aunque el cáncer es la principal preocupación, también podrían existir posibles efectos sobre la fertilidad, el desarrollo y otros sistemas de órganos). Sistema endocrino: se refiere a posibles efectos de RF en la producción o acción de hormonas. De particular interés es la hormona melatonina, que debido a sus propiedades anticancerígenas y su susceptibilidad a la entrada de luz a la retina se ha considerado durante mucho tiempo un candidato para la sensibilidad a los campos eléctricos y magnéticos. Función auditiva: dado que, en el área de exposición a teléfonos móviles, el auricular del móvil se coloca cerca del oído, la investigación de posibles déficits en la audición y el equilibrio ha sido una prioridad de investigación. 200 Posibles Efectos de Bajo Nivel de la Radiofrecuencia | MAR, ALEJANDRA Genotoxicidad y mutagénesis: como en el caso del tema in vitro del mismo nombre anterior, se estudia el daño al ADN y al ARN resultante de la exposición in vivo. Incidencia tumoral - cepas normales: por lo general, esto implica la exposición diaria durante varios meses, con examen post mortem para determinar el tamaño y la cantidad de tumores específicos. Incidencia tumoral- cepas propensas a tumor: como anteriormente, pero usando animales genéticamente modificados con una incidencia inusualmente alta a tipos de cáncer particulares. Cocarcinogénesis: se refiere a experimentos en los que los animales son tratados con RF junto con agentes químicos conocidos por inducir o acelerar el desarrollo de cánceres para determinar si hay algún efecto sinérgico entre estos agentes químicos y RF. Tumores implantados: aquí se estudia la presencia o ausencia de exposición a RF en relación con la capacidad de estos tumores implantados para invadir el tejido sano. Sistema inmune y sistema hematológico: analiza la exposición a RF en relación con la formación de sangre y los componentes en la sangre que forman parte de la respuesta del sistema inmunitario - la producción de anticuerpos específicos. Función testicular: efectos particularmente en la producción de esperma y la motilidad. Embarazo y desarrollo fetal: resultados como bajo peso al nacer, parto prematuro y defectos congénitos. La figura 10.3 resume los valores de SAR informados en estos estudios. MAR, ALEJANDRA | Posibles Efectos de Bajo Nivel de la Radiofrecuencia 201 Figura 10.3 Resumen de los valores de SAR informados por "otros experimentos in vivo". Para una explicación, vea la Figura 10.1 y el texto. La revisión de AGNIR quizás no capta completamente el trabajo de varios grupos de investigación, incluido el de la Universidad de Oxford, sobre el posible papel de los criptocromos retinianos y las vidas de radicales libres asociadas en la magneto-recepción aviar. Este trabajo es importante y continúa provocando debate (Solov’yov y Schulten, 2009). El enlace con RF son datos experimentales que muestran patrones de vuelo alterados en aves expuestas a RF en la región de bajos megahercios, respaldados por análisis teóricos (Henbest y otros, 2004; Timmel y Henbest, 2004). Sin embargo, la relevancia de este trabajo para las frecuencias de telecomunicaciones móviles no está clara. Los resultados de los datos in vitro e in vivo se resumen en la Figura 10.4. Esto enfatiza que hay una superposición casi completa entre los valores de SAR informados en aquellos experimentos que producen efectos relacionados con RF y aquellos que no producen efectos significativos. En todo caso, el SAR "sin efecto" es más alto que el SAR “efecto". Esto debe poner en tela de juicio la afirmación de que el límite de la guía pública general de 2 W/kg es de alguna manera inadecuado, a menos, que los efectos ocurran dentro de "ventanas" específicas, (lo que se ha sugerido en el pasado) y ocurriría en un alto sistema resonante. Sin embargo, no se ha identificado ningún mecanismo para la absorción resonante a niveles bajos de SAR. 202 Posibles Efectos de Bajo Nivel de la Radiofrecuencia | MAR, ALEJANDRA Figura 10.4 Promedio (± SD) de SAR informado para los tipos de experimento que se muestran a la derecha. Los valores individuales que se muestran en la Figura 10.1–10.3 (excepto los datos de SCENIHR, que no se muestran). 10.7 ESTUDIOS DE POR VIDA ANIMAL Los experimentos, principalmente en roedores, que comparan la histopatología después de una exposición a RF a largo plazo (generalmente de por vida) (en comparación con animales con exposición simulada) se han llevado a cabo durante más de dos décadas. Algunos experimentos han usado animales genéticamente modificados con una susceptibilidad a ciertos tipos de cáncer y otros han usado RF como una co-exposición a carcinógenos químicos o radiaciones ionizantes. Se han revisado estudios hasta 2012 (Repacholi y otros, 2012), con una conclusión general en relación con estos tipos de estudio: ... nuestros resultados de la evaluación de estudios de promoción de tumores cerebrales y tumores cerebrales no muestran una relación constante entre la exposición a RF y la incidencia de cánceres cerebrales u otros tumores de cabeza, o su promoción en animales inducidos con carcinógenos químicos. Se llegaron a conclusiones similares en las dos revisiones mencionadas anteriormente; sin embargo, un informe recién publicado por el Programa Nacional de Toxicología (NTP) de EE. UU. (Wyde y otros, 2016) muestra evidencia de una mayor incidencia de lesiones precancerosas y malignas en el cerebro y el corazón de las ratas macho (pero la incidencia en las hembras fue esencialmente normal). Las tasas de supervivencia de las ratas macho de MAR, ALEJANDRA | Posibles Efectos de Bajo Nivel de la Radiofrecuencia 203 control (no expuestas) fueron relativamente bajas en comparación con otros estudios realizados por este grupo NTP, lo que aumenta la posibilidad de una incidencia de cánceres más baja de lo normal en este grupo (porque no sobrevivieron lo suficiente como para desarrollarlos). Los grupos expuestos consistieron en dos formas de radiación RF (GSM y CDMA) y en tres valores SAR diferentes cada una. Dado que, al momento de presentar este informe, solo hay resultados parciales disponibles, sería prudente considerar estos hallazgos como preliminares y hacer un seguimiento de los informes posteriores para evaluar su importancia general en términos de evaluación de la salud humana a largo plazo. 10.8 ESTUDIOS EN VOLUNTARIOS HUMANOS Dado que las restricciones básicas de RF se han determinado en gran medida por los efectos térmicos en el tejido, es importante investigar si el rendimiento (memoria, velocidad o precisión de procesamiento cognitivo, calidad del sueño, etc.) podría verse afectado por la exposición a RF en niveles más bajos (donde podría haber una mayor sensibilidad en ciertos órganos, particularmente en partes del sistema nervioso central). Si bien algunos de estos experimentos han implicado la exposición de regiones específicas de la cabeza en el límite máximo de SAR espacial, un promedio de 10 g, algunos han utilizado teléfonos móviles comerciales, donde los valores máximos de SAR son en general mucho más bajos (alrededor del 10% del límite de SAR). Por lo tanto, se argumenta que cualquier bioefecto, por inocuo que sea, es biológicamente significativo porque sería indicativo de un efecto fuera del paradigma "térmico" y que requeriría una mayor investigación, aunque solo sea para identificar el mecanismo causal. Ciertamente se reconoce que cualquier degradación en la función cognitiva durante una llamada telefónica comercial o políticamente sensible podría tener graves consecuencias. A pesar de una gran cantidad de estudios separados sobre el desempeño cognitivo y general de los voluntarios, las conclusiones generales de las revisiones son similares a las de los estudios in vivo e in vitro: los resultados son inconsistentes y mixtos. Además de la revisión de AGNIR y la Opinión de SCENIHR, ha habido muchas otras revisiones de la literatura relacionada con experimentos con voluntarios humanos. Dentro de mi propio grupo, menciona Elwood, hemos estado activos en esta área durante muchos años y en una revisión realizada por un colega y por mí en 2002, notamos que, si había alguna consistencia en el resultado, parecía que ciertas características de la actividad eléctrica del cerebro (las llamadas ondas alfa en el electroencefalograma o EEG) parecían mejorar en respuesta a la exposición a los teléfonos móviles de RF (Hamblin 204 Posibles Efectos de Bajo Nivel de la Radiofrecuencia | MAR, ALEJANDRA y Wood, 2002). Posteriormente, compilamos el rango preciso de frecuencias alfa para el cual se había informado una mejora estadísticamente significativa (Figura 16.5). Esto muestra un alto grado de variabilidad, enfatizando la dificultad de caracterizar un efecto, si es que existe. Sin embargo, los resultados de la Universidad de Wollongong (Loughran y otros, 2012) parecen ser más consistentes cuando se toma en cuenta específicamente la variabilidad de los participantes. Figura 10.5 Rangos de frecuencia sobre los cuales se ha informado la potencia de la onda alfa electroencefalográfica mejorada en 16 estudios separados (identificados como códigos A – P: consulte para obtener más detalles sobre algunos de estos). Fuente: Wood et al., 2008. Reproducido con permiso de Elsevier. 10.9 OTROS ASUNTOS RELACIONADOS CON EL MECANISMO DE INTERACCIÓN DE LA RF CON SISTEMAS BIOLÓGICOS Los niveles asociados con los estudios epidemiológicos y con la hipersensibilidad auto informada son los que se encuentran en la vida diaria, por lo que pertenecen adecuadamente a una discusión de los efectos "posibles de bajo nivel". Debemos observar que la escala de tiempo de exposición es mucho más larga que en la mayoría de los estudios de laboratorio (excepto que, en términos de vida útil, 2 años en un experimento con roedores es equivalente a 80 años para un humano). Existen numerosos informes de niveles térmicos de RF que se utilizan voluntariamente en humanos. Por ejemplo, los aplicadores de diatermia de MAR, ALEJANDRA | Posibles Efectos de Bajo Nivel de la Radiofrecuencia 205 onda corta o microondas se han utilizado para aliviar el dolor muscular y articular y como complemento de la radioterapia o quimioterapia durante muchos años (Wood, 2012). El estudio de Detlavs y otros (1996) es inusual porque afirma una mejora en la tasa de curación de la lesión de tejidos blandos a niveles no térmicos de microondas moduladas en la banda de 40-55 GHz. Estos experimentos requieren una replicación independiente antes de que pueda aceptarse que realmente existe un mecanismo no térmico en funcionamiento. El efecto de la exposición a RF en los umbrales de otros agentes: Verschaeve y Maes (1998) han revisado la evidencia de posibles efectos sinérgicos entre la exposición a RF y la exposición a productos químicos tóxicos u otros agentes. Nelson y otros (1998), han estudiado la cuestión del efecto de los niveles térmicos concurrentes de exposición a RF sobre la toxicidad del solvente industrial, pero dado que se utilizan niveles térmicos de exposición a RF, este estudio no aborda la cuestión de los mecanismos no térmicos. Cleary ha estudiado durante varios años la exposición isotérmica (es decir, la exposición a niveles de RF que causarían un aumento considerable de la temperatura, pero en el que la temperatura del sistema experimental se mantiene deliberadamente en un valor fijo). (Véase Cleary y otros, 1997). Varios resultados anómalos apuntan a un posible mecanismo no térmico en funcionamiento. Sin embargo, no se pueden descartar distribuciones significativas de temperatura no uniforme dentro de los cultivos celulares expuestos, particularmente con los SAR muy altos utilizados en los experimentos. 10.10 MODELADO Y DOSIMETRÍA Una de las dificultades para identificar los efectos de bajo nivel es la eliminación inequívoca de la posibilidad de un aumento significativo de la temperatura en áreas localizadas en el sistema biológico en estudio. Chou y otros (1999) han demostrado que la proporción de SAR máximo a promedio en el tejido cerebral de pequeños mamíferos expuestos a un simulador de teléfono móvil es 2:1, y en el cuero cabelludo, esta proporción es 10 veces el promedio del cerebro. Guy, Chou y McDougall (1999) han estudiado ampliamente las distribuciones de SAR dentro de muestras de células y tejidos en sistemas de exposición comúnmente utilizados para experimentos in vitro. Las relaciones de valores máximos y promedio de SAR varían de 3 a 15, dependiendo de la configuración exacta. Los efectos que pueden parecer atérmicos en función del valor SAR promedio pueden deberse a una elevación localizada de la absorción. 206 Posibles Efectos de Bajo Nivel de la Radiofrecuencia | MAR, ALEJANDRA 10.11 PREGUNTAS SIN RESPUESTA Hay una serie de cuestiones que aún deben aclararse en términos de sus posibles implicaciones para la salud y el bienestar. Las alteraciones en la permeabilidad de la barrera hematoencefálica podrían conducir a una exposición inapropiada del tejido neural a los patógenos transmitidos por la sangre; por lo tanto, es importante descubrir, cuando esto se informa, que no es consecuencia del calentamiento de los tejidos a niveles SAR superiores a las restricciones básicas, debido a las variaciones locales de SAR. De manera similar, los cambios en la expresión génica también pueden ser una consecuencia de los efectos térmicos, pero es importante continuar refinando los métodos para determinar el SAR local y evaluar si algún cambio tiene implicaciones serias para la salud. Las pruebas neuropsicológicas y neurofisiológicas pueden sugerir que la respuesta humana alterada puede ser el resultado de niveles de RF justo por debajo de las restricciones básicas, pero queda por demostrar inequívocamente que este es el caso y que cualquier alteración tendría serias implicaciones en términos de bienestar. Aunque las incertidumbres en la determinación de la "dosis" exacta de RF se destacaron antes como posibles factores de confusión, es poco probable que proporcionen una explicación completa de por qué se informan efectos a niveles muy por debajo del límite público general. Sin embargo, resaltan algunas de las dificultades en relación con estos supuestos "efectos" como establecidos. En resumen, parecería que, aunque no se pueden descartar los efectos o mecanismos no térmicos, la evidencia de ellos es inconsistente y es necesario realizar más estudios confirmatorios, particularmente en relación con las estimaciones de SAR. 10.12 CONSIDERACIONES Desde 2000, ha habido una serie de programas de investigación financiados a nivel nacional e internacional en relación con la seguridad de las telecomunicaciones móviles, muchos de los cuales tienen un componente in vitro/in vivo. Muchos de los temas continúan siendo discutidos y han sido informados en cierta medida por las agendas de investigación de RF de la OMS (la más reciente (OMS, 2010)). Además, ha habido algunos avances significativos en el estudio de posibles mecanismos para efectos no térmicos, efectos biológicos y aplicaciones de ondas milimétricas y radiación de THz. MAR, ALEJANDRA | Posibles Efectos de Bajo Nivel de la Radiofrecuencia 207 En vista del uso generalizado de los sistemas de RMI (Imágenes de Resonancia Magnética), es importante prestar atención a cualquier informe de efectos adversos asociados con la exposición a RF en estos sistemas, incluyendo, por ejemplo, una sugerencia de genotoxicidad de Lee et al. (2011) Sin embargo, un trabajo más reciente, revisado por Vijayalaxmi, Fatahi, Speck (2015), indica que aunque la mayoría de las investigaciones no muestran efectos significativos, existen suficientes lagunas en el conocimiento para merecer más investigación, utilizando protocolos estandarizados. También ha habido un considerable interés reciente en las frecuencias superiores a 30 GHz y que se extienden al rango de THz. Estas frecuencias se utilizan en algunos tipos de escáner de aeropuerto y se están investigando para aplicaciones de imágenes médicas. Además del comentario incluido en la “Opinión de SCENIHR”, que recomendó "más investigación centrada en los efectos sobre la piel (exposición a largo plazo y de bajo nivel) y la córnea (exposición de alta intensidad a corto plazo)", una revisión de Ziskin (2013) cubre parte del trabajo en ondas milimétricas, y generalmente hay una base de datos creciente de estudios en THz. Claramente, los resultados de este tipo de experimentos continúan siendo mixtos, sin una explicación obvia de por qué bajo circunstancias de exposición casi idénticas se obtienen resultados diferentes en diferentes laboratorios. Existe una tendencia a que los estudios de replicación no reproducen los efectos relacionados con la RF en el estudio original. CAPÍTULO 11 MANEJO DE LA PERCEPCIÓN DEL PELIGRO Los informes de individuos que experimentan una variedad de síntomas desagradables y debilitantes cuando se encuentran cerca de dispositivos o infraestructura que emite campos electromagnéticos (CEM) han aumentado desde la década de 1970. Estas personas sufren de una afección que comúnmente se conoce como hipersensibilidad electromagnética (EHS). La EHS es una condición caracterizada por una variedad de síntomas físicos y subjetivos que el paciente atribuye a la exposición a los EMF. Los dolores de cabeza, las sensaciones de ardor, el tinnitus, las náuseas, la dificultad para concentrarse y los problemas para dormir se encuentran entre los síntomas más frecuentes. En general, se afirma que estos síntomas son provocados por dispositivos que utilizan el dominio de radiofrecuencia (RF) y de frecuencia 208 Capítulo 11 | MAR, ALEJANDRA extremadamente baja (ELF) del espectro de radiación no ionizante (NIR), incluidos los teléfonos móviles y sus estaciones base, Wi-Fi, electricidad y, más recientemente, infraestructura de medición avanzada o medidores "inteligentes". El tipo, la frecuencia, la duración, la gravedad de los síntomas experimentados, y los dispositivos que afirman desencadenar estos síntomas, varían ampliamente entre los pacientes con EHS. La etiología de EHS es extremadamente controvertida. En marcado contraste con los crecientes informes anecdóticos de sensibilidad a CEM, la mayoría de los estudios observacionales y experimentales realizados hasta la fecha no han encontrado evidencia de que la exposición a EMF sea la causa de los síntomas de EHS (Röösli et al., 2010; Rubin, Das Munshi y Wessely, 2005; Rubin, Nieto ‐ Hernández y Wessely, 2010). Esto consiste en las opiniones de una variedad de organismos de salud internacionales líderes que, con base en las revisiones de la literatura científica, han concluido que no hay riesgos de salud establecidos asociados con EMF de tecnologías inalámbricas en general ni ningún mecanismo establecido por que esto podría ocurrir (Health Canada, 2015; Consejo de Salud de los Países Bajos, 2009; SCENIHR, 2009; Organización Mundial de la Salud, 2014). Sin embargo, es importante señalar que la Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer (IARC) ha clasificado los campos magnéticos ELF y RF como "posibles carcinógenos" 2B, pero enfatizó que la evidencia de un aumento en el glioma y el neuroma acústico entre los usuarios de dispositivos móviles los teléfonos eran limitados y la evidencia de un aumento en otros tipos de cáncer era inadecuada (Organización Mundial de la Salud, 2014). La discrepancia actual entre la evidencia científica y los informes de quienes experimentan EHS no solo deja al público sintiéndose inseguro y ansioso acerca de los posibles riesgos adversos para la salud asociados con la exposición a los CEM, sino que también limita el tratamiento y el apoyo ofrecido a los pacientes con EHS. Para algunos pacientes, los efectos de estos síntomas se han mantenido bajo control minimizando el uso de ciertos dispositivos emisores de CEM o evitándolos por completo. Pero para otros, los síntomas no han resultado manejables mediante la evitación, lo que a menudo conduce a la renuncia al empleo o la reubicación doméstica. Desafortunadamente, algunos de los remedios ofrecidos pueden implicar un costo considerable sin un beneficio tangible, y los médicos que entran en contacto con personas que experimentan EHS generalmente solo tienen un conocimiento rudimentario de la afección y de cómo apoyar adecuadamente a su paciente. Simplemente fomentar la creencia del paciente de que su afección es causada por EMF o descartar la condición como una "reacción psicológica a la nueva tecnología" son respuestas inadecuadas a un fenómeno que puede ser debilitante, y se requiere una cuidadosa consideración sobre la situación del paciente. MAR, ALEJANDRA | Manejo de la percepción del peligro 209 Adam Verrender, Anna Dalecki, Sarah P. Loughran y Rodney J. Croft, del Centro Australiano de Investigación de Bioefectos Electromagnéticos. Instituto de investigaciones Médicas y Salud y Facultad de Psicología. Universidad de Wollongong, Australia, han explorado la evidencia anecdótica y objetiva con respecto a la sensibilidad percibida a EMF. Resumiremos su análisis en las siguientes secciones. La primera sección discute la historia y la prevalencia de EHS y proporciona una breve descripción de los síntomas que se han reportado anecdóticamente como causados por la exposición a EMF. La segunda sección describe la visión científica actual y destaca algunos de los problemas metodológicos que desafían la investigación en este campo. La sección final revisa algunos de los tratamientos e intervenciones ofrecidos a los pacientes con EHS. 11.1 EVIDENCIA ANECDÓTICA DE SENSIBILIDAD A LOS CAMPOS ELECTROMAGNÉTICOS 11.1.1 HISTORIA Y TERMINOLOGÍA Los informes anecdóticos de sensibilidad a los dispositivos que utilizan CEM no son un fenómeno nuevo. A fines de la década de 1970, surgieron informes de síntomas de la piel facial relacionados con trabajadores que usaban Terminales De Visualización (VDT) en Gran Bretaña y Noruega, y fueron seguidos por informes similares en Suecia, Estados Unidos y Japón en la década de 1980 (Lindén y Rolfsen, 1981 ; Nilsen, 1982; Organización Mundial de la Salud, 2004). A medida que la tecnología ha progresado, también lo ha hecho la sensibilidad reportada a los dispositivos que emiten CEM, con emisores como teléfonos móviles y sistemas Wi-Fi, y más recientemente Infraestructura de Medición Avanzada (o medidores "inteligentes"), afirman que afectan negativamente a las personas. Los síntomas informados se desencadenan supuestamente por niveles de CEM que están muy por debajo de los umbrales que se sabe que causan efectos adversos para la salud en humanos (ICNIRP, 1998, 2010). En 2004, la Organización Mundial de la Salud (OMS) propuso que el término "intolerancia ambiental idiopática atribuida a campos electromagnéticos" (IEIEMF) que se usara en lugar de EHS (Organización Mundial de la Salud, 2004), para evitar implicar un papel causal de los campos electromagnéticos en la producción de los síntomas informados. El término IEI se introdujo previamente como un descriptor para la Sensibilidad Química Múltiple (MCS) y es un descriptor que no hace suposiciones de etiología química, sensibilidad inmunológica o sensibilidad a CEM. A pesar de la recomendación de la OMS, una revisión de estudios experimentales y transversales publicados en 2011 reveló que esta terminología solo fue adoptada por el 1% de los estudios que 210 Manejo de la percepción del peligro | MAR, ALEJANDRA investigaron esta afección siendo que la mayoría en su lugar usó los términos "hipersensibilidad a CEM", "EHS", " HS "," sensibilidad a CEM "o" electrosensibilidad "(Baliatsas et al., 2012). De acuerdo con la recomendación de la OMS, este capítulo usa el término “IEI ‐ EMF” ( EMF, Electromgnetic Field = CEM) independientemente de la terminología empleada por los estudios individuales discutidos dentro. Es importante tener en cuenta que si bien el descriptor IEI se define como un trastorno que no puede explicarse por otras enfermedades psiquiátricas o somáticas conocidas, las personas que experimentan IEI a menudo cumplen con los criterios de diagnóstico para los trastornos DSM-IV o psiquiátricos conocidos o condiciones somáticas bien definidas que explican los síntomas informados por los individuos con IEI (Bornschein et al., 2002). A pesar de esto, una revisión reciente de la literatura encontró que la mayoría de los estudios que investigan el IEI-EMF no evaluaron a los participantes para detectar estos trastornos (Baliatsas et al., 2012), lo que hace que la enfermedad psiquiátrica sea un posible factor de confusión en la investigación. 11.1.2 PREVALENCIA Actualmente, no hay un criterio de diagnóstico establecido disponible para identificar a las personas que experimentan IEI-EMF, lo que dificulta establecer la prevalencia de la afección. Los criterios de inclusión más comunes para los estudios que investigan esta afección son las personas que se identifican a sí mismas como víctimas de "EHS" o "IEI-EMF" o autoinforman que atribuyen problemas de salud a la exposición a los CEM. Si bien existe evidencia de que no todas las personas que atribuyen las quejas de salud a la exposición a los CEM se identifican como "ser EHS" (Kato y Johansson, 2012; Schüz et al., 2006), una serie de estudios han intentado estimar la tasa de prevalencia de esta condición. Como se ve en la Tabla 11.1, las estimaciones de prevalencia difieren sustancialmente entre regiones y estudios. Tabla 11.1 Tasa de prevalencia estimada de IEI-EMF MAR, ALEJANDRA | Manejo de la percepción del peligro 211 Es posible que las diferencias en las tasas de prevalencia de IEI-EMF puedan reflejar diferencias en las preguntas formuladas y el momento en que se administra la encuesta, en lugar de ser una diferencia real en la tasa de prevalencia. Como tal, la prevalencia de IEI-EMF debe observarse con precaución, ya que las cifras presentadas en la Tabla 11.1 pueden representar una sobreestimación o una subestimación de la prevalencia de IEI-EMF. 11.1.3 CARACTERÍSTICAS DE IEI ‐ EMF Se han publicado varios estudios de casos y estudios de encuestas transversales que documentan la variedad de síntomas que las personas atribuyen a una amplia gama de fuentes de CEM. Estos estudios ofrecen información valiosa sobre las experiencias cotidianas de las personas que sufren de IEI-EMF. Los datos de encuestas transversales revelan que IEI ‐ EMF se caracteriza por una amplia gama de síntomas dermatológicos, neurasténicos, vegetativos y anímicos. Por lo general, los síntomas informados incluyen dolores de cabeza, náuseas, irritaciones de la piel, tintinus, fatiga, dolor sordo y dificultades de concentración. Los individuos de IEI-EMF informan síntomas en respuesta a una variedad de fuentes de CEM, incluidos teléfonos móviles e inalámbricos, estaciones base de teléfonos móviles, computadoras personales, ELF (es decir, líneas eléctricas, electrodomésticos y ferrocarriles), resonancias magnéticas y rayos UV de la luz solar. Las fuentes de CEM a las que las personas con IEI-IMF informan de hipersensibilidad a veces son específicas (por ejemplo, informan que responden solo a una fuente), mientras que para otras, son generales (por ejemplo, informan que responden a un rango de, o "todas" las fuentes de CEM) Los enfermos de IEI-EMF también informan a veces, que las fuentes de CEM responsables de desencadenar la aparición de síntomas, difieren de las que causan síntomas cuando ya los están experimentando. (Hagström, 212 Manejo de la percepción del peligro | MAR, ALEJANDRA Auranen y Ekman, 2013; Kato y Johansson, 2012; Röösli et al., 2004; Schüz et al., 2006). Los estudios de encuestas también ilustran que IEI-EMF es una condición extremadamente heterogénea. El tipo, el número, la frecuencia y la gravedad de los síntomas experimentados por los pacientes con IEI-EMF pueden diferir sustancialmente entre los individuos. El tiempo necesario para que los síntomas se desarrollen y disminuyan también varía en gran medida entre los individuos con IEM-EMF. Por ejemplo, algunos pacientes experimentan síntomas "agudos" de corta duración en relación con el uso o simplemente estar cerca de personas que usan un teléfono móvil, mientras que otros informan síntomas más prolongados y debilitantes que afirman que son el resultado de una acumulación de exposición de una variedad de fuentes a lo largo del tiempo (Hocking, 1998; Röösli et al., 2004). Es importante tener en cuenta que muchos de los síntomas típicamente reportados por los individuos de IEI-EMF se superponen estrechamente con MCS, así como con una serie de otros trastornos comúnmente vistos en la población general. Por ejemplo, problemas de sueño, piel y concentración, así como dolores de cabeza, nerviosismo, náuseas y otros síntomas inespecíficos, también están presentes en la disfunción tiroidea, enfermedad hepática, anemia, enfermedad renal e inflamación crónica (Dahmen, Ghezel ‐ Ahmadi, y Engel, 2009). Notablemente, en comparación con individuos sanos, aquellos que se identifican como sensibles a los CEM también informan una mayor sensibilidad a una variedad de otros factores "molestos" como animales peludos, polen, polvo, ácaros, moho, alimentos, gluten, amalgama (u otros ) empastes dentales, níquel y cosméticos e informan una mayor prevalencia de ser molestados (al menos semanalmente) por el ruido de los vecinos, los sistemas de ventilación y el tráfico; por el escape del automóvil, olores de la calle, hollín, polvo, congestión o aire seco; y por bajas temperaturas ambiente (Hillert et al., 2002). Además de los impedimentos físicos experimentados por los pacientes de IEIEMF, estos individuos también informan un grado significativo de tensión social, mental, funcional y financiera en sus vidas. Las personas con IEI ‐ EMF también informan mayores niveles de angustia, uso de servicios de salud, alejándose de las ciudades hacia áreas percibidas como "más seguras" o "bajas en CEM", y siendo parcial o completamente incapaces de trabajar debido a su problemas de salud relacionados con IEI-EMF. (Hagström, Auranen y Ekman, 2013; Johansson et al., 2010; Kato y Johansson, 2012; Röösli et al., 2004; Rubin, Nieto ‐ Hernandez y Wessely, 2010). MAR, ALEJANDRA | Manejo de la percepción del peligro 213 11.1.4 CONCLUSIONES El deterioro significativo que sufren las personas con IEI-EMF sugiere una clara necesidad de determinar si la exposición a CEM causa sus síntomas. Sin embargo, los informes transversales y anecdóticos de la atribución de los síntomas de los individuos a las fuentes de CEM no pueden comentar sobre la existencia de una relación causal entre CEM y sintomatología (Hocking, 1998). En la mayoría de los estudios mencionados anteriormente, no se tomaron medidas de la exposición a los CEM donde se encontraban, se sabe que tales autoinformes retrospectivos sufren sesgos de recuerdo (Vrijheid et al., 2009). Además, estos estudios no pueden dar cuenta de la posibilidad de que la creencia en CEM (en lugar de la CEM en sí misma) pueda ser responsable de los síntomas, que se ha demostrado que sí, ocurren (Szemerszky et al., 2010). Sin embargo, la caracterización de casos individuales puede generar hipótesis que luego pueden ser probadas en estudios epidemiológicos aleatorizados, de doble ciego y de provocación para abordar cuestiones de asociación y causalidad. Este tipo de estudios se consideran en la siguiente sección. 11.2 Evidencia objetiva de sensibilidad a los campos electromagnéticos La ciencia ha tratado de entender el IEI-EMF a través de estudios epidemiológicos observacionales y estudios de laboratorio experimentales. Se han llevado a cabo muchos estudios de calidad variable y se siguen realizando con la esperanza de resolver el debate etiológico. Esta sección proporciona un breve resumen de algunas de las pruebas objetivas recientes con respecto a IEI-EMF. Si bien se ha informado la sensibilidad a una amplia gama de dispositivos que emiten diferentes CEM (como se vio en la sección anterior), aquí nos concentramos principalmente en estudios que han investigado el efecto de la exposición a RF emitida por las estaciones base y teléfonos móviles, ya que estos han sido la causa de mayor preocupación e investigados más a fondo en los últimos tiempos. 11.2.1 ESTUDIOS QUE ABORDAN LA ASOCIACIÓN Los estudios epidemiológicos de corte transversal intentan encontrar una asociación entre los informes de síntomas y la exposición, estimando la cantidad de exposición que los individuos (quienes no creen que son sensibles a la exposición a los CEM) están recibiendo en su vida diaria en relación con el tipo, frecuencia y gravedad de los síntomas inespecíficos que experimentan. 214 Manejo de la percepción del peligro | MAR, ALEJANDRA Estos estudios han investigado principalmente la relación entre los síntomas y las emisiones de RF de las estaciones base de telefonía móvil. Uno de los principales beneficios de llevar a cabo estudios en este tema (sobre los estudios de laboratorio) es que permiten la investigación de períodos de exposición más largos y resultados de síntomas en muestras grandes en condiciones normales de vida. Se han realizado varios estudios epidemiológicos, con diferentes métodos y resultados. Dos estudios recientes informaron asociaciones significativas entre los síntomas y la exposición a los CEM. Hutter y col. (2006) encontraron una relación entre el nivel de exposición y la puntuación de dolor de cabeza en una gran muestra de personas que viven cerca de 10 estaciones base de telefonía móvil seleccionadas. Del mismo modo, Abdel ‐ Rassoul et al. (2007) informaron una prevalencia más alta de quejas neuropsiquiátricas, incluidos síntomas como dolores de cabeza, en una muestra de personas que viven y trabajan cerca de una estación base que aquellos que pertenecían a los controles pareados. Sin embargo, la mayoría de los estudios que evalúan la asociación entre los informes de síntomas y la exposición no han demostrado relación significativa (Röösli et al., 2010). Si bien los estudios epidemiológicos intentan cerrar la brecha entre los informes anecdóticos de IEI-EMF y los estudios de laboratorio controlados que investigan el papel causal de la exposición a CEM en la producción de los síntomas informados, estos estudios enfrentan serias limitaciones metodológicas, especialmente en lo que respecta a la caracterización de la exposición. Muchos estudios se basan en la reconstrucción histórica del historial de exposición o en la distancia a una fuente de exposición que una persona percibe, para estimar cuánta exposición ha recibido, pero esto está propenso a recordar sesgos y, a menudo, no tiene en cuenta la variedad fuentes de campo cercano y lejano a las que están expuestas las personas (Baliatsas et al., 2015). En una revisión sistemática de este campo, Röösli et al. (2010) encontraron que los estudios epidemiológicos con evaluaciones de exposición cruda muestran efectos en la salud, mientras que los estudios con mediciones de exposición más sofisticadas rara vez indican una asociación. Los métodos más sofisticados de caracterización de la exposición incluyen el uso de mediciones puntuales o medidores de exposición personal. Pero estos nuevamente son limitados, ya que las mediciones puntuales solo pueden proporcionar información sobre la exposición en ubicaciones específicas y en momentos específicos, mientras que los medidores de exposición personal pueden estar influenciados por una serie de factores que incluyen, la calibración, el blindaje corporal y el sesgo asociado con la alteración del comportamiento cuando el participante conoce los niveles de exposición (Baliatsas et al., 2015). En consecuencia, si bien los estudios epidemiológicos varían sustancialmente tanto en calidad como en resultados, las limitaciones asociadas con tales estudios hacen que sea difícil determinar de manera MAR, ALEJANDRA | Manejo de la percepción del peligro 215 concluyente si la exposición a CEM está asociada con síntomas inespecíficos o con el propio IEI-EMF. 11.2.2 ESTUDIOS QUE ABORDAN LA CAUSALIDAD Los estudios experimentales de provocación ofrecen un método poderoso para evaluar si la presencia de energía electromagnética es suficiente para desencadenar síntomas en personas que experimentan IEI-EMF. Los estudios de provocación involucran a voluntarios que están expuestos a CEM activo y simulado bajo condiciones controladas, preferiblemente en un protocolo de prueba doble ciego. Por lo general, estos estudios evalúan si las personas que reportan sufrir IEI-EMF son mejores para detectar CEM que las personas sin la condición y si los enfermos de IEI-EMF responden a la presencia de CEM con un aumento de los síntomas en la condición de exposición en comparación con la situación simulada (sin exposición). Los estudios de provocación generalmente investigan la respuesta a tipos específicos de exposición a CEM a los que las personas informan que son sensibles, como los utilizados por los teléfonos móviles y la infraestructura asociada con dicha tecnología. Los estudios de provocación de CEM de RF llevados a cabo en las últimas dos décadas generalmente no han podido proporcionar evidencia de una relación entre la exposición a la estación base del teléfono móvil o la exposición del teléfono móvil y una gama de medidas que incluyen el desarrollo y la gravedad de los síntomas, el bienestar y una gama de parámetros fisiológicos y cognitivos (para una revisión, ver Röösli et al. (2010), Rubin, Das Munshi y Wessely (2005), Rubin, Nieto ‐ Hernandez y Wessely (2010)). Algunos estudios han encontrado que la exposición simulada a RF es suficiente para desencadenar los síntomas, lo que lleva a muchos investigadores a sugerir que IEI-EMF puede ser el resultado de un efecto nocebo, donde la expectativa consciente de los síntomas después de una exposición percibida a CEM conduce a la formación o detección de síntomas (Landgrebe et al., 2008b; Oftedal et al., 2007; Rubin, Nieto ‐ Hernandez y Wessely, 2010). De los pocos estudios de provocación que han encontrado efectos significativos en el grupo IEI ‐ EMF, los problemas metodológicos a menudo han confundido los resultados, incluida la falta de explicación de las pruebas de significancia múltiple, el contrapeso inadecuado y la eliminación de los participantes o investigadores (Rubin, Nieto‐ Hernández y Wessely, 2010). Estos factores de confusión parecen explicar la falla en replicar tales resultados en muestras más grandes. Por ejemplo, aunque Hillert et al. (2008) encontraron que ni el IEI ‐ EMF ni un grupo de control pudieron detectar la exposición a RF mejor que el azar. Además, un estudio informó que dos 216 Manejo de la percepción del peligro | MAR, ALEJANDRA participantes de IEI-EMF pudieron detectar con precisión una condición de exposición activa a tasas muy significativas (Kwon et al., 2008); sin embargo, en una nueva prueba posterior 6 meses después, los mismos dos participantes no pudieron replicar sus resultados, lo que sugiere que su rendimiento inicial no estaba relacionado con un fenómeno bioelectromagnético. Además, Nieto ‐ Hernández et al. (2011) informaron un aumento en las calificaciones de dolor de cabeza y dificultad en la concentración en los participantes de IEI-EMF y mayores niveles de dolor de cabeza y fatiga en los participantes que no poseen IEI-EMF después de la exposición a una señal de onda continua. Las dificultades de concentración se informaron nuevamente para los participantes de IEI-EMF después de la exposición a una señal pulsada. Sin embargo, después de un ajuste apropiado para comparaciones múltiples, estos resultados no fueron significativos. Además, McCarty et al. (2011) informaron que los síntomas de un participante de IEI-EMF fueron causados principalmente por las transiciones de campo creadas al cambiar de condiciones activas a simuladas, pero esto no explicaba estadísticamente esta posibilidad, y los resultados no se replicaron (Rubin, Cleare y Wessely , 2011). 11.2.3 LIMITACIONES A LOS ESTUDIOS DE PROVOCACIÓN Hasta la fecha, los resultados de los estudios de provocación sugieren que IEIEMF no es causado por la exposición a los CEM (de hecho, no proporcionan ninguna evidencia de que la exposición a los CEM cause los síntomas informados). Sin embargo, al igual que los estudios epidemiológicos, los estudios de provocación se ven desafiados por varias limitaciones metodológicas, algunas de las cuales podrían explicar la incapacidad de estos estudios para encontrar un efecto de exposición. Una de estas limitaciones se relaciona con el reclutamiento. Se sabe poco acerca de si existen subconjuntos de IEI ‐ EMF y, por lo tanto, es concebible que las muestras analizadas hayan incluido una combinación de individuos sensibles a CEM y otros que pueden sufrir afecciones no relacionadas. Esto podría ocasionar que se agregue una gran cantidad de ruido a los datos, lo que reduciría la potencia estadística y enmascararía cualquier efecto real. Otra cuestión es determinar si el entorno en el que se realizan los estudios de provocación refleja el entorno en el que los individuos de IEI-EMF informan síntomas. A menudo, los estudios se realizan en laboratorios con cámaras especializadas que bloquean los CEM de fondo. Si bien generalmente se cree que esto debería aumentar las posibilidades de detectar un efecto real, puede eliminar elementos sinérgicos importantes presentes en el entorno. La ansiedad, que puede aumentar debido a la participación en un experimento de laboratorio, también puede enmascarar los efectos. Los participantes también pueden haber encontrado otras exposiciones CEM en el camino a la MAR, ALEJANDRA | Manejo de la percepción del peligro 217 sesión experimental que desencadena sin darse cuenta los síntomas (Rubin et al., 2006; Rubin, Nieto-Hernandez y Wessely, 2010). Esto nuevamente enmascararía cualquier efecto potencial de ser descubierto. También se han planteado críticas sobre la relevancia de las señales de RF simuladas utilizadas en muchos de estos estudios para los síntomas informados por los participantes (Panagopoulos, Johansson y Carlo, 2015). Sin embargo, la evidencia hasta el momento sugiere que se desencadenan síntomas similares durante los estudios de provocación, independientemente de la similitud de la exposición (e independientemente del estado de exposición), lo que sugiere que esto no es una confusión importante. 11.2.4 Estudios que abordan las características fisiológicas y psicológicas de IEI ‐ EMF Algunos estudios también han intentado abordar si las personas que experimentan IEI-EMF difieren de quienes participan como controles sanos utilizando otras medidas que no implican la exposición a CEM, pero que evalúan las posibles diferencias fisiológicas, neurológicas y psicológicas entre las dos poblaciones. Puede ser, por ejemplo, que IEI-EMF implique una interacción compleja de rasgos de comportamiento, estrategias cognitivas, vulnerabilidad del sistema nervioso, antecedentes genéticos y otros factores ambientales (que pueden incluir o no la exposición a los CEM). Se ha observado que varias medidas de la función del sistema nervioso central y autónomo difieren entre los individuos con IEM-EMF y los controles sanos (Lyskov, Sandström y Hansson Mild, 2001; Sandström et al., 1997). También existe evidencia de que una predisposición neurobiológica, junto con otros factores intrapersonales y externos, puede contribuir a la manifestación de síntomas en individuos con IEM-EMF (Landgrebe et al., 2007, 2008b). También se ha demostrado que las personas con IEM-EMF exhiben cogniciones disfuncionales específicas (Landgrebe et al., 2008b) y tienen tasas significativamente más altas de comorbilidad con muchas afecciones psiquiátricas como depresión mayor, trastorno de ansiedad generalizada, trastorno somatomorfo y elevación. niveles de preocupaciones de salud modernas (Johansson et al., 2010; Landgrebe et al., 2008b; Rubin, Cleare y Wessely, 2008). Además de esto, se han observado alteraciones significativas en la actividad cortical en las regiones cerebrales involucradas en la percepción del dolor y la experiencia de desagrado después de la exposición simulada a la radiación del teléfono móvil (Landgrebe et al., 2008a). 218 Manejo de la percepción del peligro | MAR, ALEJANDRA 11.2.5 CONCLUSIONES Es evidente que IEI-EMF es una condición compleja que los modelos científicos actuales no comprenden adecuadamente. “La creciente prevalencia de la afección potencialmente entra en conflicto con la idea de que la exposición a la radiación electromagnética no ionizante no representa ningún riesgo sustancial para la salud de los humanos. Sin embargo, una vez que se han tenido en cuenta las limitaciones metodológicas, los estudios epidemiológicos transversales no han proporcionado evidencia de una asociación entre la exposición de las estaciones base y los síntomas de IEI-EMF, los estudios de provocación no han proporcionado evidencia de que los síntomas informados por IEI-EMF sean causados por exposición a CEM, y hay alguna evidencia de que la respuesta nocebo puede explicar IEI-EMF. Sin embargo, debido a varias limitaciones metodológicas y a la falta de comprensión sobre el efecto nocebo, es prematuro concluir que la exposición a CEM no juega un papel en IEI-EMF, y el estado actual de la ciencia podría resumirse mejor como " no proporcionar ninguna evidencia de que IEI-EMF esté relacionado con la radiación no ionizante ”. También se han observado algunas diferencias interesantes con respecto a los perfiles neurobiológicos, fisiológicos y psicológicos de los individuos con IEIEMF y la población sana, pero requieren una mayor exploración y replicación antes de que puedan ser tratados como "establecidos científicamente". Con respecto a futuros estudios epidemiológicos de corte transversal, el enfoque en mejorar los métodos para caracterizar mejor el nivel de exposición al que están sujetos los participantes y la forma en que se registran las quejas de salud debe convertirse en una prioridad. En términos de estudios de provocación, los estudios futuros deben tener en cuenta la naturaleza heterogénea de la afección y reducir la cantidad de posibles confusiones. Esto se puede lograr adoptando un enfoque de estudio de caso individual, utilizando un ensayo inicial “no ciego” y reduciendo el impacto del estrés y los períodos de lavado insuficientes en los resultados. Si bien existe un desacuerdo sobre la causa de IEI ‐ EMF, generalmente se acepta que los pacientes están experimentando síntomas reales que impactan significativamente el funcionamiento diario y la calidad de vida, enfatizando la importancia de identificar el apoyo adecuado para estas personas. La siguiente sección de este capítulo discute la eficacia de algunos de los métodos de tratamiento recomendados en la literatura con la esperanza de que esto brinde consejos útiles para los médicos y profesionales de la salud al consultar con personas con IEM-EMF. MAR, ALEJANDRA | Manejo de la percepción del peligro 219 11.3 Estrategias de tratamiento e intervención Dado que actualmente no hay evidencia de una asociación entre la exposición a EMF de bajo nivel y los efectos adversos para la salud, el tratamiento de IEI ‐ EMF sigue siendo un desafío. Sin embargo, hay muchos enfoques que se han recomendado para el manejo de IEI-EMF y sus síntomas. 11.3.1 INTERVENCIONES DE REDUCCIÓN DE EXPOSICIÓN A pesar de la falta de evidencia de una asociación entre la exposición a CEM y el IEI-EMF, una de las estrategias de tratamiento más comunes empleadas por los pacientes con IEI-EMF es la reducción de la exposición. Existen muchos tipos diferentes de intervenciones, y las más populares se detallan a continuación: Blindaje de habitaciones y edificios: las habitaciones y los edificios se pueden proteger de CEM mediante el uso de pinturas metálicas y la construcción de jaulas de Faraday. Aunque estos métodos pueden ser efectivos para proteger contra CEM a gran escala, son muy costosos. Blindaje de dispositivos personales: esto a menudo se refiere al uso de cubiertas protectoras o adhesivos que afirman reducir o eliminar la exposición a la radiación del dispositivo. Sin embargo, para muchos dispositivos, esto es contraproducente, puesto que el teléfono no funcionaría y si funcionara, debería subir al máximo la potencia para recibir señal de la estación base. Ropa y telas protectoras: una opción a la que recurren algunos pacientes con IEI-EMF es usar ropa o telas que protejan su cuerpo de los CEM. Estas telas están incrustadas con hilos de metal, y cuando se usan producen, hasta cierto punto, una jaula de Faraday alrededor del cuerpo. Sin embargo, para que esto sea efectivo, la ropa o la tela tendrían que usarse sobre todo el cuerpo y la cara para que la persona estuviera completamente encerrada por los hilos de metal. La efectividad del uso de tales materiales fue cuestionada por Leitgeb et al. (2008), quienes probaron la eficacia de estas redes protectoras. Los participantes con IEI-EMF informaron haber experimentado trastornos del sueño en asociación con la exposición a una estación base cercana. Tres participantes informaron una mejora en la calidad del sueño que parecía estar relacionada con el uso de la malla protectora; sin embargo, posteriormente se 220 Manejo de la percepción del peligro | MAR, ALEJANDRA descubrió que estos participantes se habían deslumbrado. Otros siete participantes exhibieron una mejora significativa en la calidad del sueño después de usar la red simulada (sin emisión electromagnética), lo que indica un posible efecto placebo. Sin embargo, la mayoría de los voluntarios no mostraron ningún cambio significativo en ningún parámetro del sueño, independientemente de la condición. Filtros contra "electricidad sucia": electricidad sucia es el nombre que algunos le dan a los altas fluctuaciones de voltaje de frecuencia debido a interrupciones o perturbaciones del flujo de corrientes eléctricas en el cableado eléctrico. Los filtros contra dicha electricidad sucia son comúnmente recomendados; sin embargo, se ha demostrado que estos productos no solo no cumplen con las afirmaciones de filtro hechas, sino que también conducen a un mayor uso de energía y campos magnéticos más altos (Gajda, Thansandote y Lemay, 2006). Mudarse a un área rural: Mudarse a un área rural se ha vuelto cada vez más popular entre las personas que experimentan IEI ‐ EMF. Estas áreas generalmente tienden a tener menos infraestructura que las principales ciudades metropolitanas, por lo que a menudo se percibe que estas áreas tendrían niveles de exposición a CEM más bajos. Este no es siempre el caso. Además, la reubicación puede alentar conductas de evitación adicionales y conducir a un mayor aislamiento social con una carga financiera significativa. 11.3.2 RECOMENDACIONES GUBERNAMENTALES PARA LA REDUCCIÓN DE LA EXPOSICIÓN Muchas organizaciones gubernamentales y de salud pública ofrecen recomendaciones sobre cómo reducir la exposición a teléfonos móviles y otros dispositivos inalámbricos. Por ejemplo, en Australia, la Agencia Australiana de Protección Radiológica y Seguridad Nuclear (ARPANSA) es una organización gubernamental que enumera una serie de recomendaciones para reducir la exposición a los CEM si una persona quisiera hacerlo. Estas recomendaciones incluyen aumentar la distancia entre la persona y el dispositivo (como el uso de accesorios de manos libres o modos de altavoz en teléfonos móviles, o colocar enrutadores inalámbricos lejos de las áreas donde la persona pasa la mayor parte del tiempo), utilizando conexiones por cable donde sea posible, solo haciendo llamadas de teléfono móvil en áreas con buena recepción y simplemente reduciendo el tiempo de uso en los dispositivos (ARPANSA, 2015). Todos estos métodos pueden reducir la exposición general a CEM. MAR, ALEJANDRA | Manejo de la percepción del peligro 221 Una gran cantidad de personas que interpretan que tienen un padecimiento de IEI-EMF han adoptado técnicas de reducción de la exposición, y una encuesta reciente encontró que el 76% de los encuestados informaron que la reducción o evitación de NIR era una acción que habían emprendido (Hagström, Auranen, y Ekman, 2013). Las formas más comunes en que los encuestados lograron esto fueron evitando las computadoras y los teléfonos móviles y reubicándose fuera de las áreas de la ciudad. Mientras que los pacientes con IEI-EMF creen que los comportamientos de reducción o evitación de la exposición son los medios más efectivos para reducir los síntomas (Röösli et al., 2004), faltan pruebas de la eficacia de tales prácticas en ensayos controlados. Además, también es importante tener en cuenta las consecuencias asociadas con la eliminación de un entorno NIR. Por ejemplo, como se mencionó anteriormente, puede haber costos financieros significativos asociados con estas intervenciones y puede aumentar el aislamiento social. Sin embargo, quizás lo más preocupante es el impacto potencial que tienen los pacientes de IEI-EMF en las personas bajo su cuidado, como los niños. De hecho, algunas personas han informado que retiraron a sus hijos de la escuela como un medio para reducir la exposición, a pesar de la gran cantidad de evidencia sobre la importancia de la escuela y la educación en el desarrollo de un niño (Lee, 2000; Parcel y Dufur, 2001; Stevens y Slavin, 1995 ) Por lo tanto, dadas las posibles consecuencias negativas de algunas prácticas de reducción de la exposición y que algunos estudios han demostrado que los síntomas pueden desencadenarse cuando no hay presencia de CEM de RF (Oftedal et al., 2007; Rubin et al., 2006), sería preferible elegir otras opciones de tratamientos. 11.3.3 TRATAMIENTO DE SÍNTOMAS Si se ha realizado una evaluación médica exhaustiva y no se puede identificar la causa de los síntomas, entonces un enfoque debe ser el tratamiento de los síntomas. Hay varias formas en que esto se puede lograr, con diferentes cantidades de evidencia e investigación disponibles que evalúan la eficacia de tales tratamientos. 11.3.3.1 TERAPIA DE COMPORTAMIENTO COGNITIVO La terapia cognitiva conductual, o TCC, es una forma de psicoterapia estructurada diseñada para cambiar los pensamientos y comportamientos 222 Manejo de la percepción del peligro | MAR, ALEJANDRA inútiles o poco saludables. Es un enfoque individualizado y centrado en el problema que focaliza en remediar problemas inmediatos, pero también intenta desarrollar estrategias a largo plazo para reemplazar los pensamientos y comportamientos que interfieren con la felicidad y la satisfacción de una persona con su vida. La TCC es el tratamiento de elección para una variedad de problemas psicológicos, como la depresión y la ansiedad, pero también se ha utilizado ampliamente para reducir los síntomas somáticos, como el dolor crónico y los efectos secundarios de los medicamentos (por ejemplo, náuseas asociadas con la quimioterapia para el tratamiento del cáncer). Para más información sobre la TCC, ver Neenan y Dryden (2014). Nuestra conciencia, interpretaciones y memoria están sesgados por nuestras creencias. Witthöft y Rubin (2013) demostraron que inducir creencias negativas sobre la exposición a los CEM a través de los informes de los medios aumentó la probabilidad de que los participantes experimenten síntomas y desarrollen una sensibilidad aparente después de una exposición simulada (sin radiación electromagnética). Otros estudios también han sugerido que la creencia de estar expuesto a CEM es suficiente para desencadenar síntomas en individuos con IEI-EMF. Siendo así, y sabiendo que la TCC ha sido efectiva en el tratamiento de otros síndromes médicamente inexplicables (Edwards et al., 2010; Escobar et al., 2007; Sharpe et al., 1996; Speckens et al., 1995), parecería que la TCC puede ser un enfoque apropiado para tratar IEI-EMF. Sin embargo, hay investigaciones limitadas que evalúan la efectividad de la TCC en el tratamiento de individuos con IEI-EMF. A pesar de un estudio de encuesta en Finlandia que no logró encontrar beneficios significativos de la psicoterapia (Hagström, Auranen y Ekman, 2013), varios ensayos clínicos han demostrado que la TCC puede ser efectiva para aquellos que sufren de IEI-EMF (Rubin, Das Munshi y Wessely , 2006). Por ejemplo, la investigación en la que se utilizó la TCC para alentar a los pacientes a desafiar sus creencias de que sus síntomas fueron causados por CEM y probar las explicaciones no relacionadas con CEM como una forma de tratar y superar los síntomas (Rubin, Das Munshi y Wessely, 2006), informaron reducciones en las autoevaluaciones de hipersensibilidad (Hillert et al., 1998), discapacidad (Andersson et al., 1996), síntomas (Andersson et al., 1996; Harlacher, 1998), y la percepción general y grado de sufrimiento (Harlacher, 1998). Actualmente, no hay investigaciones que evalúen el uso de la TCC para la reducción de los síntomas independientemente de la creencia causal, sin embargo, puede resultar un enfoque útil. 11.3.3.2 INTERVENCIONES MÉDICAS/ALTERNATIVAS Se ha sugerido como una posible opción el tratamiento de los síntomas con MAR, ALEJANDRA | Manejo de la percepción del peligro 223 medicamentos como los Inhibidores Selectivos de la Recaptación de la Serotonina (ISRS), típicamente utilizados en trastornos depresivos y de ansiedad o betabloqueantes, utilizados para intervenciones cardíacas, así como para la ansiedad. Sin embargo, no hay evidencia relacionada con su uso para el IEI ‐ EMF (Hocking, 2014). Tales tratamientos que se dirigen directamente a los síntomas informados podrían funcionar teóricamente; sin embargo, aún no se han probado clínicamente. Se han probado varios otros enfoques para el tratamiento de IEI-EMF, a saber, antioxidantes suplementarios (utilizados popularmente como una herramienta de promoción de la salud cuando el estrés oxidativo podría estar implicado en una enfermedad) y la acupuntura (un procedimiento que consiste en insertar agujas delgadas en la piel en un lugar específico partes del cuerpo para muchas dolencias médicas diferentes, particularmente en lo que respecta al alivio del dolor). Sin embargo, como en muchas otras intervenciones de tratamiento sintomático, ninguno de estos enfoques alternativos resultó efectivo en el caso de IEI-EMF (Rubin, Das Munshi y Wessely, 2006). 11.3.4 CONCLUSIONES A pesar de las muchas estrategias propuestas, el tratamiento de IEI ‐ EMF sigue siendo desafiante. La mayoría de los tratamientos no han podido mostrar una eficacia adecuada, y algunos incluso han demostrado efectos contraproducentes. Sin embargo, hay algunas sugerencias de que la TCC, cuando se usa de una manera que desafía las creencias de los pacientes, puede ser un enfoque beneficioso. La evidencia actual con respecto al tratamiento de esta afección sigue siendo muy limitada y, por lo tanto, se requiere más investigación para desarrollar recomendaciones y consejos clínicos más específicos. 11.4 CONSIDERACIONES TRATAMIENTO IMPORTANTES PARA EL 1) Cuando se enfrenta a un paciente que presenta síntomas que atribuyen a la exposición a CEM, se debe suponer que CEM no es la causa, ya que actualmente no hay evidencia de que tales exposiciones causen los síntomas informados por individuos con IEI-EMF. Por lo tanto, como un enfoque de primera línea, esta condición debe tratarse médicamente, con una evaluación médica y de detección exhaustiva para detectar otras condiciones médicamente diagnosticables. 2) Muchos enfermos de IEI-EMF están preocupados por no ser creídos o por 224 Manejo de la percepción del peligro | MAR, ALEJANDRA no tomarse en serio su condición. Por lo tanto, a pesar de que la causa de esta afección es incierta, es importante reconocer que los síntomas experimentados son realmente reales. 3) Es importante tener en cuenta que no se ha demostrado ningún beneficio de las estrategias de reducción de la exposición, y dado que pueden tener consecuencias contraproducentes, se debe tener precaución para alentar la reducción de la exposición. Cuando se considera la reducción de la exposición, es importante centrarse en los métodos recomendados por los expertos, como los organismos gubernamentales de salud. 4) Cuando no se pueda identificar una causa médicamente disponible para los síntomas de IEI-EMF, se recomendaría el tratamiento de los síntomas específicos. Aunque no se ha demostrado que algunos tratamientos sean efectivos, la TCC tiene cierto respaldo empírico para su eficacia y actualmente representa la mejor opción de tratamiento para IEI-EMF. 5) Sin embargo, es importante tener en cuenta que incluso la TCC tiene solo un conjunto limitado de investigaciones que prueban su eficacia, por lo que no existen opciones de tratamiento para IEI-EMF que tengan un soporte inequívoco. Esperamos ver más investigación dedicada a comprender mejor esta compleja situación en el futuro cercano. CAPÍTULO 12 CAMPOS DE RADIOFRECUENCIA Y EL PRINCIPIO DE PRECAUCIÓN Un tema recurrente en los debates públicos sobre los posibles riesgos de exposición a la energía de radiofrecuencia (RF) es el que solicita invocar el Principio de Precaución (PP), generalmente en oposición a los planes de instalar líneas de transmisión eléctrica o torres de telefonía celular o recomendar que los niños no usen teléfonos celulares. El PP es políticamente polémico y flexible en significado. Por ejemplo, Vanderzwaag (2002) describió "siete aspectos resbaladizos" del PP: confusión en la terminología, variaciones de definición, generalidades de definición, el espectro de medidas de precaución disponibles, tensiones MAR, ALEJANDRA | Capítulo 12 225 filosóficas en curso e intereses socioeconómicos en competencia, debate sobre quién debería ser responsable para tomar decisiones de precaución e interpretación limitada por parte de tribunales internacionales. Kenneth R. Foster del Departamento de Bioingeniería de la Universidad de Pensilvania, Filadelfia, USA, ha estudiado con detalle este tema, resumiremos su análisis en este capítulo. Primero se revisaran los diversos significados del Principio de Precaución (PP) en los diferentes contextos en los que se invoca y luego sus usos sugeridos para regular las exposiciones humanas a la energía de RF. El punto principal de Foster es que el PP significa muchas cosas diferentes para diferentes personas y, en consecuencia, los argumentos simplistas sobre "invocar" al PP tienen poco sentido. La pregunta central debería ser qué políticas (de precaución o no) son más sensatas para una situación dada. El PP se relaciona con la gestión de riesgos, en oposición a la evaluación de riesgos, y finalmente involucra decisiones de valor, el proceso político y el contexto legal en el que se realiza la gestión de riesgos. Estos varían mucho en diferentes países y, en cualquier país, varían con el tiempo y la situación. 12.1 ¿CUÁL ES EL PRINCIPIO DE PRECAUCIÓN? El Oxford English Dictionary define "principio" como "... una declaración general o dogma que forma la (o una) base de un sistema de creencias, etc .; un supuesto primario que establece la base de una cadena de razonamiento”. Sin embargo, no hay una declaración general del PP, sino más bien una variedad de declaraciones que pueden tomarse como definiciones del PP. Su único elemento común es su llamado a un enfoque de riesgo adverso para gestionar el riesgo, que se expresa en el adagio "más vale prevenir que curar". El diablo, como dice otro adagio, está en los detalles. Si bien se pueden encontrar declaraciones "precautorias", si se definen con la suficiente amplitud, muy atrás en la historia, el PP, como se discute actualmente, tiene un origen más reciente en la década de 1970, cuando las declaraciones "precautorias" aparecieron en una variedad de tratados internacionales. Comenzando a principios de la década de 2000, se desarrolló una gran empresa académica, con 80–100 artículos en revistas académicas que aparecían cada año durante la última década, escritos desde una variedad de puntos de vista (Figura 12.1). Esta avalancha de documentos parece haberse reducido un poco en los últimos años, pero seguramente no debido a la disminución del interés en el PP o en el tema más amplio de los enfoques de precaución para la regulación del riesgo. 226 Campos de radiofrecuencia y el Principio de Precaución | MAR, ALEJANDRA Surgen varios hilos importantes. 12.1.1 PRINCIPIO DE PRECAUCIÓN EN LOS TRATADOS INTERNACIONALES En este momento, se pueden encontrar más de una docena de declaraciones "precautorias" en tratados y declaraciones internacionales (Vanderzwaag, 1999), que se pueden tomar como declaraciones diferentes del PP, frecuentemente sin el uso explícito de ese término. Figura 12.1 Número de artículos sobre principio de precaución por año, de una búsqueda en Web of Science. Por ejemplo, la Declaración Ministerial de Bremen de 1984 de la Conferencia Internacional sobre la Protección del Mar del Norte declaró que "los Estados no deben esperar la prueba de los efectos nocivos antes de tomar medidas ...". Si bien puede ser difícil medir con precisión el daño creado por el vertido de desechos químicos en las aguas del océano, no se requiere genialidad para imaginar que tales prácticas son perjudiciales para el medio ambiente. En la misma línea, la Declaración de Río de 1992 dice: "Cuando existan amenazas de daños graves o irreversibles, la falta de certeza científica total no se utilizará como razón para posponer medidas rentables para prevenir la degradación ambiental". En este caso, la "certeza científica" puede interpretarse como un cierto conocimiento del riesgo o cierto conocimiento de que los remedios propuestos serán efectivos. Una declaración mucho más fuerte del PP se encuentra en la Carta Mundial de la Naturaleza, que dice "donde los posibles efectos adversos no se entienden completamente, las actividades no deberían proceder". Dado que no hay ninguna acción sobre la que se pueda decir que las consecuencias futuras se "entienden completamente", literalmente esto parecería prohibir cualquier nueva MAR, ALEJANDRA | Campos de radiofrecuencia y el Principio de Precaución 227 tecnología. Ante esta diversidad de enfoques, Wiener y Rodgers (2002) y Wiener (2011) identificaron tres "sabores" del PP: ● Una formulación débil: la incertidumbre no justifica la inacción. Por lo tanto, la Declaración de Bergen (1990) dice que "[La] falta de certeza científica completa no se utilizará como una razón para posponer medidas para prevenir la degradación ambiental". La Declaración de Río, otra formulación débil, plantea la cuestión de la rentabilidad y, por lo tanto, abre la puerta al análisis de costo-beneficio. ● Una formulación más fuerte: la incertidumbre justifica o requiere acción. Por lo tanto, el preámbulo de la Declaración de la Tercera Conferencia Internacional sobre la Protección del Mar del Norte (Preámbulo) (1990) dice que tome medidas incluso si "no hay evidencia científica que pruebe un vínculo causal entre las emisiones [de desechos en las aguas oceánicas"] y efectos . ● La formulación más fuerte: la incertidumbre requiere cambiar la carga y el estándar de prueba. Por lo tanto, la Declaración de Wingspread (1998) dice "... el solicitante o proponente de una actividad o proceso o producto químico necesita demostrar que el medio ambiente y la salud pública serán seguros. La prueba debe pasar a la parte o entidad que se beneficiará de la actividad y que es más probable que tenga la información” (en Raffensperger y Tickner, 1999). Estas tres formulaciones difieren significativamente en sus implicaciones. De hecho, la formulación más débil parece leve y apenas controvertida. Se puede considerar que las versiones más fuertes significan que el proponente de un producto debe demostrar que no existe un riesgo (o aceptable). Dada la imposibilidad de probar la ausencia de riesgo, el estándar de prueba que se exigiría se convierte en un problema importante; un estándar de prueba demasiado alto equivaldría a aumentar los costos, lo que también tiene consecuencias negativas para los usuarios de una tecnología. 12.1.2 LA PRECAUCIÓN COMO ESTRATEGIA REGULADORA Básicamente, hay dos estrategias diferentes disponibles para gestionar el riesgo de la tecnología (Klinke y Renn, 2001). Las políticas ex ante intentan gestionar el riesgo antes de que las consecuencias de alguna acción estén bien establecidas. Los ejemplos incluyen la aprobación previa a la comercialización 228 Campos de radiofrecuencia y el Principio de Precaución | MAR, ALEJANDRA en la regulación de medicamentos y dispositivos médicos en los Estados Unidos o evaluaciones ambientales antes de comenzar un proyecto (muchas jurisdicciones). Las medidas ex post se toman después de que se han descubierto los daños de una tecnología, generalmente por una experiencia triste: "demanda legal". Debido a que la regulación ex ante se implementa antes de que se conozca el resultado de una acción, es inherentemente precautoria, esté o no justificada explícitamente invocando al PP. Las políticas para regular el riesgo tecnológico también se pueden dividir en un eje diferente: basado en el Riesgo y Precauciones Adicionales (AP). Los enfoques basados en el Riesgo establecieron límites basados en peligros conocidos, por ejemplo, límites de velocidad en una carretera. Las pautas de exposición a RF como las de ICNIRP (1998) e IEEE C95.1‐2005 (2005) son ejemplos de políticas basadas en el Riesgo, ya que se establecieron para excluir los peligros conocidos de la energía de RF (principalmente, por el calentamiento excesivo de los tejidos) con márgenes de seguridad adecuados. Establecer estándares de rendimiento para el equipo es otro ejemplo (por ejemplo, límites en la fuga de energía de microondas de los hornos de microondas). A diferencia de las estrategias basadas en el Riesgo, se puede hablar de AP que no intentan explícitamente evitar un riesgo claramente identificado. Estas pueden incluir medidas de reducción como ALARA (tan bajo como sea posible) y BACT (la mejor tecnología de control disponible). Por lo general, se proponen medidas de precaución cuando se percibe una falta de información suficiente para permitir la formulación de políticas basadas en el riesgo, a menudo consideradas como medidas temporales que reducirán la probabilidad de daños irreversibles por riesgos de salud recientemente identificados pero poco conocidos. (Un tercer enfoque, denominado discursivo por Klinke y Renn, incluye la elaboración de normas basadas en paneles de ciudadanos, reuniones comunitarias, mesas redondas, mediación y puede incluir elementos basados en el riesgo y las AP). En la práctica, los gobiernos utilizan una combinación de regulaciones ex ante y ex post, y de base científica y AP, según el tema en cuestión y las restricciones políticas y legales. (Se dice que Estados Unidos, con su fuerte sistema de responsabilidad civil, depende más de la regulación ex post del riesgo que los países europeos) (Kolstad, Ulen y Johnson, 1990). Los enfoques basados en el riesgo son más apropiados cuando los riesgos están bien identificados y son predecibles (es decir, el calentamiento excesivo de los tejidos por la energía de RF o los peligros del tráfico por exceso de velocidad). Las AP son más adecuadas cuando existe una preocupación MAR, ALEJANDRA | Campos de radiofrecuencia y el Principio de Precaución 229 alcanzable sobre los efectos adversos pero existe evidencia insuficiente para permitir una regulación confiable basada en el riesgo. Un ejemplo de una AP en los Estados Unidos es la regulación de nuevos medicamentos y dispositivos médicos por parte de la Administración de Drogas y Alimentos de los Estados Unidos (FDA). A pesar del requisito de que los fabricantes brinden la "seguridad y eficacia" de los nuevos medicamentos y dispositivos antes de obtener el permiso para comercializar los productos, los estudios relativamente pequeños que se realizan para obtener la aprobación regulatoria no pueden identificar de manera confiable los eventos adversos raros. Comúnmente, la FDA aprobará un medicamento o dispositivo, pero requerirá que el fabricante realice estudios de vigilancia posteriores a la comercialización para identificar problemas de seguridad que eventualmente salgan a la luz después de que el producto sea introducido en el mercado y un gran número de personas lo hayan utilizado. La FDA también finalizará los estudios clínicos sobre un medicamento si comienza a aparecer un perfil de riesgo desfavorable en la mitad del curso de un estudio, antes de que haya una acumulación suficiente para proporcionar evidencia definitiva del peligro, se aplica el PP con seguridad. En sus leyes sobre drogas y dispositivos médicos, los Estados Unidos "no preventivos" son más "precautorios" que los países europeos. 12.1.3 PRINCIPIO DE PRECAUCIÓN EN UN CONTEXTO EUROPEO El Tratado de la Unión Europea (1992), también conocido como el tratado de Maastricht, es el documento fundacional de la Unión Europea, simplemente dice: La política comunitaria en materia de medio ambiente tendrá como objetivo un alto nivel de protección teniendo en cuenta la diversidad de situaciones en las distintas regiones de la Comunidad. Se basará en el principio de precaución y en los principios de que se deben tomar medidas preventivas, que el daño ambiental se debe rectificar de manera prioritaria y que el contaminador debe pagar. Los requisitos de protección del medio ambiente deben integrarse en la definición y aplicación de otras políticas comunitarias. En este contexto, las medidas de armonización que respondan a estos requisitos incluirán, cuando proceda, una cláusula de salvaguarda que permita a los Estados miembros adoptar medidas provisionales, por razones medioambientales no económicas, sujetas a un procedimiento de inspección comunitario. 230 Campos de radiofrecuencia y el Principio de Precaución | MAR, ALEJANDRA Por lo tanto, el PP está escrito en el documento fundador de la UE y ha sido codificado en una doctrina legal que subyace a todas las regulaciones ambientales (y cada vez más relacionadas con el riesgo) en la Unión Europea. En el contexto europeo, no se puede escapar, a pesar de que muchas regulaciones de riesgo (por ejemplo, límites de velocidad de tráfico) pueden no estar explícitamente enmarcadas en términos de PP. El segundo pasaje citado anteriormente permite a los Estados miembros tomar "medidas provisionales, por razones ambientales no económicas", otra invitación a las políticas de precaución. La autoridad ha llamado a la regulación ex ante del riesgo implícito en el Tratado de Maastricht como "posmoderna en muchos aspectos" (Rogers, 2011). Pero "posmoderno" no significa necesariamente arbitrario. En un esfuerzo por evitar decisiones arbitrarias por razones de precaución, en febrero de 2000, la Comisión Europea (CE, el órgano rector de la Unión Europea) emitió una comunicación importante que establecía los criterios para la aplicación del PP por parte de los países de la UE (y de hecho dio forma al desarrollo de la legislación europea sobre el tema en los años siguientes). La comunicación se aplicó a las naciones de la UE, pero merece una atención más amplia como un intento importante de una fuente autorizada para racionalizar la aplicación del principio. En su comunicación, la CE reconoció el papel central que desempeña el PP en la política ambiental europea, y la necesidad de precaución cuando se trata de una Gestión del riesgo en condiciones de incertidumbre científica. Pero también advirtió contra el uso arbitrario del PP y señaló la necesidad de usarlo de la manera más políticamente transparente posible. Dos puntos principales surgen en la Opinión sobre el uso del PP: 1) Deben aplicarse medidas "de precaución" para abordar los riesgos identificados: por ejemplo, la Comunicación dice que "un factor precede lógica y cronológicamente a la decisión de actuar, a saber, la identificación de los efectos potencialmente negativos de un fenómeno". 2) Las medidas "de precaución" deben basarse en "una revisión lo mejor posible" de la evidencia científica: La Comunicación dice: "Una evaluación científica de los posibles efectos adversos debe llevarse a cabo en función de los datos disponibles ... [esto] requiere información confiable datos científicos y razonamiento lógico, que conduzca a una conclusión que exprese la MAR, ALEJANDRA | Campos de radiofrecuencia y el Principio de Precaución 231 posibilidad de ocurrencia y gravedad del impacto de un peligro en el medio ambiente o la salud de una población determinada ... " Quizás igualmente importante, la Comisión describió una serie de requisitos para el uso del PP (Tabla 12.1) (Comentario, p 3, cursiva en el original): Cuando se considere necesario tomar medidas, las medidas basadas en el principio de precaución deberían ser, entre otras: ● proporcional al nivel de protección elegido, ● no discriminatorio en su aplicación, ● consistente con medidas similares ya tomadas, ● basado en un examen de los posibles beneficios y costos de acción o falta de acción (incluyendo, cuando sea apropiado y factible, un análisis económico de costo / beneficio), ● sujeto a revisión, a la luz de nuevos datos científicos, y ● capaz de asignar la responsabilidad de producir la evidencia científica necesaria para una evaluación de riesgos más integral. Tabla 12.1 Directrices para la aplicación del principio de precaución. a Proporcionalidad No discriminación Consistencia 232 "Las medidas ... no deben ser desproporcionadas a los nivel de protección deseados y no debe apuntar a riesgo cero ” "Las situaciones comparables no deben tratarse de manera diferente y que las diferentes situaciones no deben tratarse de la misma manera, a menos que haya motivos objetivos para hacerlo " "Las medidas ... deben ser comparables en naturaleza y alcance con medidas ya tomadas en áreas Campos de radiofrecuencia y el Principio de Precaución | MAR, ALEJANDRA equivalentes en las que todos los datos científicos están disponibles" Examen de los beneficios y costos “Este examen debe incluir un análisis de la acción o falta de acción. económico de costo / beneficio cuando sea apropiado y factible. Sin embargo, otros métodos de análisis ... también pueden ser relevantes " Examen de desarrollos científicos. "Las medidas deben ser de carácter provisional en espera de la disponibilidad de datos científicos más confiables" ... "la investigación científica se continuará con el fin de obtener datos más completos" a Reproducido con permiso del Comentario de la CE, 2 de febrero de 2000. La comunicación de la CE enfatizó que muchas respuestas "precautorias" diferentes eran posibles a un riesgo potencial, que van desde simplemente hacer "espera vigilante" para futuros desarrollos científicos, hasta patrocinar estudios para reunir más información, medidas voluntarias y prohibiciones directas de tecnologías. Exigir que las medidas de precaución se basen en "la mejor revisión posible" de la evidencia científica y se base en "un examen de los posibles beneficios y costos de acción o falta de acción" no es tan diferente de la Orden Ejecutiva 12866 de septiembre 30, 1993, emitido por el presidente de los Estados Unidos, en su momento, Bill Clinton, que requería que las agencias federales llevaran a cabo una revisión cuidadosa de la evidencia científica y un análisis de costo-beneficio que promulga nuevas regulaciones. En los años subsiguientes, aproximadamente 150 casos legales se han abierto camino a través de los tribunales europeos, lo que ha resultado en una gran cantidad de jurisprudencia que otorga un significado práctico al PP en el contexto europeo. Los temas en litigio han incluido si los Estados miembros pueden prohibir la importación de carne de res británica debido a la enfermedad de la "vaca loca", si la UE puede prohibir la importación de carne que contiene hormonas artificiales y si Noruega puede prohibir las hojuelas de maíz de Kellogg (debido a preocupaciones de seguridad sobre enriquecimiento nutricional del producto). La cuestión debatida en estos casos es cuán fuerte debe ser la evidencia científica de un riesgo para "desencadenar" respuestas de precaución por parte de los reguladores; los riesgos puramente hipotéticos no son suficientes. MAR, ALEJANDRA | Campos de radiofrecuencia y el Principio de Precaución 233 Por ejemplo, en un caso histórico que involucra antibióticos en la alimentación animal, el Tribunal de Primera Instancia falló: Es necesario, primero, definir el 'riesgo' que debe evaluarse cuando se aplica el principio de precaución ... Una medida preventiva no puede basarse adecuadamente en un enfoque puramente hipotético del riesgo, basado en una mera conjetura que no haya sido científicamente verificada ... Más bien, se desprende de la interpretación de los Tribunales de la Comunidad del principio de precaución que una medida preventiva puede tomarse por el riesgo, aunque la realidad y el alcance del mismo no han sido demostrados 'completamente' por evidencia científica concluyente. Sin embargo, parece estar adecuadamente respaldada por los datos científicos disponibles en el momento en que se tomó la medida (Alpharma / Consejo, 2002). (El Tribunal desestimó una demanda presentada por Alpharma, que fabrica antibióticos para su uso en alimentación animal, y en su sentencia reafirmó el uso del PP al tiempo que aclaraba las condiciones para su aplicación). Lo que significa "respaldar adecuadamente" un riesgo con los datos científicos se dejan como una tarea para llevar a casa para el lector. 12.1.4 EL PP EN LA LEY DE LA COMMONWEALTH Canadá y otros países de la Commonwealth han incorporado una forma débil del PP en sus leyes ambientales. La Ley de Protección Ambiental de Canadá (revisada en 1999) se hace eco de la Declaración de Río de 1992: Cuando existan amenazas de daños graves o irreversibles, la falta de certeza científica total no se utilizará como motivo para posponer medidas rentables para prevenir la degradación ambiental. Disposiciones similares han sido adoptadas por otros países de la Commonwealth, por ejemplo, Australia, donde varias decisiones judiciales citan el PP (Bell, 2010). Las regulaciones canadienses sobre exposición a RF son similares a las vigentes en los Estados Unidos, donde el PP tiene escaso reconocimiento legal. 12.1.5 EL PP EN LA LEGISLACIÓN ESTADOUNIDENSE Si bien Estados Unidos no ha adoptado formalmente el PP a nivel federal, algunas leyes estadounidenses tienen disposiciones claramente "precautorias". El ejemplo más notable es el requisito de la aprobación previa a la comercialización y la vigilancia posterior a la comercialización de nuevos 234 Campos de radiofrecuencia y el Principio de Precaución | MAR, ALEJANDRA medicamentos y dispositivos médicos por parte de la FDA. La Ley de Prevención de la Contaminación de 1990 estableció la prevención como la más alta prioridad en los programas ambientales en el país, lo cual es precautorio aunque no se base explícitamente en el PP. 12.1.6 ¿EUROPA ES MÁS PRECAUTORIA QUE LOS ESTADOS UNIDOS? Si bien uno podría verse tentado a considerar a Europa como más "precautoria" en sus políticas de gestión de riesgos que Estados Unidos, un examen cuidadoso muestra que este no es el caso en general; más bien, el nivel de precaución en diferentes temas varía mucho dependiendo de las variaciones en la cultura, la historia, la ley y la política local. Hammit et al. (2013) examinaron más de una docena de estudios de casos relacionados con problemas de riesgo, como la seguridad alimentaria, la regulación de organismos genéticamente modificados, el cambio climático y la seguridad médica. Encontraron una "paridad aproximada" en los niveles de precaución en los Estados Unidos y la Unión Europea en estos casos, con Estados Unidos siendo más precautorio en algunas áreas (tabaco) y menos precautorio en otras (por ejemplo, cultivos genéticamente modificados) que en Europa. Por ejemplo, Europa ha sido durante muchos años menos "precautoria" que Estados Unidos en su regulación de nuevos medicamentos y dispositivos médicos, con barreras regulatorias mucho más bajas para la aprobación. Esto condujo a un episodio trágico a principios de la década de 1960 cuando la talidomida, un medicamento que había sido aprobado en Canadá y 20 países europeos y africanos para combatir las náuseas matutinas en mujeres embarazadas, fue presentado ante la FDA para su aprobación en los EE. UU. El funcionario de la FDA que revisó la nueva solicitud de drogas para el medicamento en 1960 sospechó que podría haber un problema y retrasó la solicitud. Pronto se demostró que la talidomida causó defectos de nacimiento catastróficos en los hijos de las mujeres que la tomaron. La oficial, Frances Kathleen Oldham Kelsey (1914-2015), se convirtió en una heroína nacional en los Estados Unidos por sus acciones de precaución, y el trágico episodio condujo a cambios aún más preventivos en las leyes de drogas de los Estados Unidos. Debido a la amplia variabilidad conceptual, puede ser infructuoso discutir si una estrategia para la gestión de riesgos es "precautoria" o "no precautoria" o en algún punto intermedio o qué exigiría el "principio precautorio" en una situación dada (suponiendo que se aplique en todo un contexto legal particular). MAR, ALEJANDRA | Campos de radiofrecuencia y el Principio de Precaución 235 Dos casos paradigmáticos relacionados con la regulación CEM pueden ser útiles de considerar en los que indudablemente muchas personas estarían de acuerdo. Es bien sabido que una grúa de construcción alta cerca de una torre de radio AM activa puede ser peligrosa si no está debidamente conectada a tierra porque se pueden acoplar fuertes corrientes de RF y pasar a través del cuerpo de un trabajador que la toca. Las reglas de trabajo requieren la conexión a tierra de las grúas cuando se operan cerca de transmisores de radiodifusión de AM para evitar este peligro, y pocas personas argumentan que tales reglas están motivadas por el PP en lugar de evitar un peligro bien identificado. El caso de paradigma opuesto, claramente precautorio, es el llamado a aplicar el PP a imágenes de resonancia magnética (RMI) de pacientes debido a informes recientes de que las imágenes de resonancia magnética causan un pequeño aumento en las roturas de la cadena de ADN en los linfocitos de los pacientes después de la imagen, posiblemente aumentando el riesgo de cáncer más adelante (Kaufmann, 2015). En este caso, la brecha entre la evidencia científica actualmente disponible (evidencia de daño en el ADN en linfocitos de pacientes sometidos a imágenes de resonancia magnética de estudios pequeños y bastante preliminares) y cualquier impacto eventual en la salud es muy grande. Además, otros estudios aparentemente bien realizados no encuentran tales efectos y el efecto en sí mismo apenas está bien establecido. En el mejor de los casos, se puede decir que algunas pruebas apuntan a posibles efectos genotóxicos de las imágenes de resonancia magnética y, si el efecto es real, podría haber futuros impactos en la salud de los pacientes, en contraste con los riesgos inmediatos y obvios para los trabajadores de la construcción que usan grúas cerca transmisores de radiodifusión. Pero la línea divisoria no está clara. En un contexto basado en el riesgo, se puede argumentar que establecer límites de exposición con márgenes de seguridad muy altos contra peligros conocidos es una aplicación del PP, para proteger contra los efectos nocivos de las condiciones de exposición imprevistas. Health Canada adopta ese enfoque en su sitio web que establece que sus límites de exposición a RF (que son similares en sus supuestos básicos a ICNIRP e IEEE C95.1‐2005 pero difieren en varios detalles) se basan en el "principio de precaución", y esta caracterización ha sido confirmada por los tribunales de otros países de la Commonwealth con respecto a límites de exposición a RF generalmente similares en esos países (Telstra, 2006). Se podría argumentar si es una aplicación "verdadera" del PP, esta caracterización ha sido respaldada por el precedente legal de la Commonwealth, que es quien provee una definición verdadera del PP. 236 Campos de radiofrecuencia y el Principio de Precaución | MAR, ALEJANDRA Otro ejemplo es el programa SAGE en el Reino Unido (2007–2011) que consistió en reuniones de partes interesadas con ciudadanos sobre posibles riesgos de los campos de líneas eléctricas. Las recomendaciones de ese programa, formuladas dentro del marco "precautorio" de la UE, son similares a las adoptadas en los Estados Unidos de forma "no precautoria". Dadas estas ambigüedades, uno no puede criticar a los grupos de defensa por tratar de definir el PP en términos favorables a sus causas e insistir en que el PP "exige" un cierto curso de acción que promueva sus agendas. De hecho, no exige nada en particular, aparte de un mayor estudio de un problema sospechoso. En la mayoría de las jurisdicciones fuera de Europa, el PP es un consejo de precaución, una regla general más que un principio definido con un largo precedente de decisiones para guiar su aplicación, como es el caso de varios principios de bioética. Por esa razón, se puede argumentar que el PP no es un "principio" en absoluto (Weed, 2002). Las solicitudes para aplicar el PP pueden, de hecho, ser un argumento sustituto de políticas que podrían ser cuestionables si se consideran directas. En su informe "Lecciones tardías de las alertas tempranas" (Harremoës et al., 2001), un grupo de la Comisión Ambiental Europea revisó 12 estudios de caso (p. Ej., Radiación ionizante, asbesto, PCB y benceno) donde los avances tecnológicos condujeron a serios daños en la salud y en el ambiente, para abogar por una aplicación más vigorosa de políticas precautorias ex ante. Recordemos otros ejemplos, si el Servicio de Conservación de Suelos de los Estados Unidos no hubiera promovido la plantación de kudzu en el sur en la década de 1930 para controlar la erosión, el kudzu no se habría establecido como "la planta que se comió el sur". Un error similar se cometió en la década de 1850 cuando el gorrión inglés se importó a los Estados Unidos y rápidamente se convirtió en una plaga importante. Es fácil encontrar, en retrospectiva, ejemplos en los que deberían haberse implementado diferentes políticas. Pero la necesidad real es: formular políticas acertadas a medida que se desarrollan los eventos, considerando los posibles riesgos y costos versus beneficios de los cursos de acción alternativos. No todas las medidas de "precaución" son prudentes, visto en retrospectiva. Una política de precaución que salió mal fue la invasión de Irak en 2003, que se presentó al público estadounidense como una respuesta de precaución a (falsas) afirmaciones de que Saddam Hussein tenía armas de destrucción masiva. MAR, ALEJANDRA | Campos de radiofrecuencia y el Principio de Precaución 237 Las compensaciones riesgo-riesgo inevitablemente surgen con cualquier intento de regular el riesgo. Una política "preventiva" que disuade a los pacientes de imágenes de resonancia magnética debido a un temor (actualmente no comprobado) de un aumento en el riesgo de cáncer en la vejez podría resultar en un tratamiento menos efectivo para los pacientes, muchos de cuyos lapsos de vida restantes también podrían ser cortos por el desarrollo del cáncer, incluso si los riesgos fueran reales. En última instancia, un enfoque único en la aversión al riesgo puede parecer una estrategia viable solo si se ignoran las compensaciones de riesgo-riesgo que son inherentes a cualquier acción propuesta. Como lo expresó Cass Sunstein (2002): El principio de precaución [que se refiere a una de las formas más fuertes discutidas anteriormente] puede proporcionar orientación solo si parpadeamos y observamos un subconjunto de los daños involucrados. En las controversias del mundo real, una falla en la regulación [contra un riesgo prospectivo] irá en contra del principio de precaución porque los riesgos potenciales están involucrados. Pero la regulación misma causará riesgos potenciales y, por lo tanto, también irá en contra del principio de precaución; y lo mismo es cierto para cada paso intermedio. Por lo tanto, el principio de precaución, tomado por todo lo que vale, es literalmente paralizante. Prohíbe todos los pasos imaginables, incluida la inacción en sí. 12.2 ENFOQUES DE PRECAUCIÓN PARA REGULAR LA EXPOSICIÓN HUMANA A LOS CAMPOS DE RADIOFRECUENCIA Los problemas relacionados con la aplicación del PP son diferentes para los campos de línea eléctrica (ELF) y RF (microondas y ondas de radio). Esta discusión considera solo los campos de RF. La cuestión de si los riesgos para la salud podrían resultar de la exposición a la energía de RF por debajo de los límites de exposición actuales ha sido controvertida durante muchos años con respecto a muchas tecnologías diferentes de emisión de RF. Sin embargo, en la actualidad, la mayor controversia pública se relaciona con la seguridad del uso de teléfonos celulares. Los numerosos estudios científicos sobre los posibles efectos biológicos de la energía de RF, que ahora incluyen varios miles de estudios que varían en calidad y resultados, han sido revisados repetidamente por agencias de salud con hallazgos generalmente similares (falta de evidencia convincente de los riesgos para la salud de la energía de RF por debajo de ICNIRP y otros 238 Campos de radiofrecuencia y el Principio de Precaución | MAR, ALEJANDRA límites importantes de exposición internacional, pero "se necesita más investigación"). Si bien no logran encontrar pruebas claras de problemas de salud en exposiciones a RF por debajo de los límites internacionales, estas revisiones tampoco llegan a proclamar que las emisiones de teléfonos móviles son "seguras". Por ejemplo, a mediados de 2000, un comité de cinta azul en el Reino Unido (el comité Stewart) emitió un informe que concluyó que "el balance de evidencia hasta la fecha sugiere que las exposiciones a la radiación de RF por debajo de [los límites recomendados] no causan efectos adversos para la salud a la población general ”(IEGM, 2000). Pero agregó retóricamente, "actualmente no es posible decir que la exposición a la radiación de RF, incluso a niveles por debajo de las pautas nacionales, es totalmente sin efectos adversos potenciales para la salud". (Por supuesto, no es posible decir que algo es "totalmente sin posibles efectos adversos para la salud"). De hecho, hay dos problemas distintos que difieren mucho en términos de características de exposición y percepción de riesgo. Uno son los posibles riesgos para los usuarios individuales de teléfonos celulares (exposiciones voluntarias, a veces por parte de niños); el otro es la exposición de un individuo por fuentes ambientales de energía de RF, como estaciones base celulares, redes Wi-Fi y medidores de servicios inalámbricos. Esto implica exposiciones involuntarias a personas, incluidos niños y otros individuos "vulnerables" de la población, a la energía de RF a niveles comparativamente mucho más bajos que los que recibiría un individuo por el uso de un teléfono celular. Fuera de los entornos ocupacionales especializados, las exposiciones ambientales típicas de una serie de fuentes comunes son inevitablemente una pequeña fracción de las pautas internacionales de exposición (IEEE C95.12005 e ICNIRP), así como los límites de EE. UU. (FCC) y Canadá (Código de seguridad 6). Estos límites fueron diseñados para proteger a cualquier miembro de la población. El desarrollo reciente más importante con respecto a la seguridad de RF que ha afectado el discurso político es la clasificación de la energía de RF como "un posible carcinógeno" (Clase 2B) por la Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer (IARC, 2013). Si bien IARC aplicó esta clasificación a la energía de RF sin especificar la fuente, la evidencia que impulsó principalmente la clasificación de IARC consistió en estudios epidemiológicos que vinculaban el uso a largo plazo de teléfonos celulares con el desarrollo de tumores cerebrales. MAR, ALEJANDRA | Campos de radiofrecuencia y el Principio de Precaución 239 En el contexto del proceso de toma de decisiones de IARC, la clasificación 2B indica un posible nivel de sospecha, pero sin evidencia suficiente para que IARC determine que la energía de RF "es" o "probablemente es" una causa de cáncer. La clasificación IARC 2B ha sido ampliamente citada en los últimos años en oposición pública a otros usos de la energía de RF, incluyendo Wi-Fi en escuelas, estaciones base celulares o medidores inteligentes (medidores de servicios inalámbricos montados en las casas de los clientes) y otras tecnologías que usan energía de RF. Las exposiciones a los ciudadanos a la RF de dichos dispositivos son mucho más bajas que el uso de un teléfono celular. Respondiendo a las preocupaciones públicas, los gobiernos han considerado o adoptado una variedad de medidas de precaución, que pueden o no, haberse enmarcado explícitamente en términos del PP. Existe una literatura sustancial sobre esto, en gran parte desde una perspectiva de incidencia. Desde una perspectiva política más neutral, Zander (2010) ha escrito una revisión comparativa de las políticas en los Estados Unidos, el Reino Unido y Suecia sobre la ubicación de las estaciones base celulares. Dhungel, Zmirou ‐ Navier y Van Deventer (2015), Vijayalaxmi y Scarfi (2014) y Stam (2011) han revisado las políticas de exposición a RF, incluidas las políticas de precaución, en diferentes países en función de una base de datos mantenida por el Proyecto CEM en el mundo Organización de la salud. Redmayne (2016) ha revisado las políticas vigentes en varios países con respecto al uso de teléfonos celulares por parte de los niños, mientras que Rowley y Dolan y Rowley (2009) discuten el PP aplicado a la ubicación de las estaciones de base inalámbrica desde una perspectiva de la industria. Algunos de los muchos enfoques "precautorios" han incluido: 12.2.1 RECOPILAR INFORMACIÓN / PATROCINAR INVESTIGACIONES PERO NO TOMAR MEDIDAS REGLAMENTARIAS La mayoría de los gobiernos siguen el tema cuidadosamente, y desde 2010 han aparecido más de 35 revisiones de expertos sobre el tema por parte de agencias de salud u otros organismos oficiales (Verschaeve, 2012). Varios países (principalmente en Europa) y la Unión Europea han establecido importantes programas de investigación sobre los posibles efectos de la energía de RF en la salud. Estas son medidas "cautelares" perfectamente legítimas. 240 Campos de radiofrecuencia y el Principio de Precaución | MAR, ALEJANDRA 12.2.2 EVITACIÓN PRUDENTE Este enfoque fue presentado por primera vez en 1989 por un grupo dirigido por Morgan en la Universidad Carnegie Mellon (Nair, Morgan y Florig, 1989) para abordar las preocupaciones públicas sobre los posibles riesgos de los campos eléctricos o magnéticos asociados con las líneas eléctricas. Este grupo recomendó que se tomen medidas a un costo moderado para reducir la exposición de la población a los campos de frecuencia de energía. Si los costos son bajos, la compensación costo/beneficio puede ser tolerable a pesar de que los beneficios también pueden ser bajos. La evitación prudente ha recibido una aceptación limitada en la regulación de la ubicación de líneas de alta tensión en algunos estados de los Estados Unidos. Por ejemplo, California solicita una inversión de hasta el 4% de los costos totales de un proyecto para la mitigación de CEM. Las medidas típicas bajo esta política involucrarían la ubicación y el diseño de líneas eléctricas, lo que resultaría en reducciones modestas en la exposición de la población a los campos ELF. La política de evitación prudente no requeriría medidas muy costosas que darían como resultado grandes reducciones en la exposición, por ejemplo, enterrar líneas de alta tensión. Dados los altos costos de las demoras para un proyecto de línea eléctrica debido a un litigio, las empresas de servicios públicos consideran que tales costos son tolerables (y, en cualquier caso, los costos serían recuperables de los contribuyentes). Es mucho más difícil minimizar las exposiciones de la población a la energía de RF cuando se instalan estaciones base celulares debido a la naturaleza compleja de la propagación de RF, pero, sin embargo, algunas jurisdicciones han implementado políticas de "evitación prudente", si no específicamente bajo ese nombre. Así, por ejemplo, en mayo de 2002, la Agencia Australiana de Protección Radiológica y Seguridad Nuclear (ARPANSA) adoptó un nuevo conjunto de límites de exposición para la energía de RF (RPS3). La norma generalmente sigue los límites internacionales (ICNIRP), pero contiene el requisito de "minimizar, según corresponda, la exposición a RF que es innecesaria o incidental para el logro de los objetivos del servicio o requisitos de proceso, siempre que esto se pueda lograr fácilmente a un costo razonable ... No se admite la incorporación de factores de seguridad adicionales arbitrarios más allá de los límites de exposición de esta Norma ”. El estándar ARPANSA RPS3 no menciona explícitamente la "evitación prudente" propuesta por Nair et al. De hecho, en palabras de Vitas Anderson (miembro del comité que redactó los límites), el comité consideró y rechazó MAR, ALEJANDRA | Campos de radiofrecuencia y el Principio de Precaución 241 la evitación prudente "debido a la percepción de un apoyo general menguante para este concepto" (Anderson, comunicación personal el 2 de julio de 2002). En cambio, el comité forjó un: compromiso incómodo entre la necesidad política percibida de incorporar alguna forma de medidas de precaución (aunque la revisión de la norma de la literatura de bioefectos no proporciona apoyo para esto) y el deseo de minimizar el daño a la comunidad que sería causado por negar o retrasar innecesariamente el acceso público a servicios de RF que brindan beneficios sociales, económicos y de seguridad pública. ALARA es un enfoque más fuerte que, en algunos países, parece bastante cauteloso, se ha sugerido que se aplique a las exposiciones a RF. Según Vitas Anderson (comunicación personal el 28 de marzo de 2016), el principio ALARA se incorporó en las ediciones de 1985 y 1990 del estándar de seguridad de RF australiano (AS 2772 - 1985 y AS 2772 - 1990) pero se eliminó del posterior estándar (2002). Según él, varios intentos anteriores de actualizar el estándar de 1990 fracasaron debido a desacuerdos en el comité de redacción sobre las disposiciones de "precaución". Más recientemente, un informe de 2013 al Consejo de Salud de los Países Bajos (entre otros grupos) sugirió: el Comité quisiera sugerir que no hay razón para no aplicar el principio ALARA a la exposición a RF EMF (RF CEM), lo que significa que las exposiciones deben ser tan bajas como sea razonablemente posible. (Consejo de Salud de los Países Bajos, 2013) No parece que esta política de ALARA haya dado como resultado regulaciones específicas. De hecho, a menos que se defina con mucho cuidado, es difícil ver cómo ALARA podría aplicarse de manera consistente, dados los múltiples usos del espectro de RF y las complejidades de la evaluación de la exposición a RF. Incluso para el problema limitado de ubicar estaciones base celulares, el problema se vuelve muy complejo. ¿ALARA se refiere a la exposición a RF de la persona más expuesta que vive cerca de una estación base o a algún tipo de exposición promediada por la población? En el último caso, ¿es relevante que las exposiciones a RF de un ciudadano promedio de las estaciones base celulares sean generalmente más pequeñas que las de otras fuentes de exposición a RF (incluido el uso propio de un teléfono móvil)? 242 Campos de radiofrecuencia y el Principio de Precaución | MAR, ALEJANDRA ¿ALARA implica que los proveedores de celulares deberían instalar una gran cantidad de estaciones base de baja potencia en toda el área de cobertura (reduciendo así la exposición máxima a los residentes cerca de cualquiera de ellos)? 12.2.3 OTRAS MEDIDAS DE "PRECAUCIÓN" DE BAJO COSTO Una medida de precaución ha logrado una aceptación generalizada: el uso de kits de manos libres para retirar físicamente un teléfono celular de la proximidad de la cabeza del usuario. Los kits reducen la exposición de la cabeza a la energía de RF (quitando el auricular de la cabeza), pero si el usuario coloca el auricular en su bolsillo o sujetador, otras partes del cuerpo podrían recibir una mayor exposición como resultado. Los kits de manos libres son económicos y, a menudo, se distribuyen con nuevos auriculares. Además, existe un mercado secundario de varios escudos y dispositivos destinados a reducir la exposición al usuario de un teléfono. Estos dispositivos son generalmente ineficaces y, en algunos casos, parecen ser fraudes directamente. Otra medida de precaución de bajo costo es la publicación de datos SAR (absorción de RF) para teléfonos celulares según lo recomendado por el informe Stewart (IEGMP, 2000) e implementado en muchas jurisdicciones. Esto ha llevado a la confusión a los consumidores que, ante los datos de SAR para teléfonos móviles, no tienen una forma clara de decidir qué modelo es más seguro. 12.2.4 REDUCCIÓN DE LOS LÍMITES DE EXPOSICIÓN A RF EN TERRENOS DE PRECAUCIÓN La mayoría de los países del mundo han adoptado límites que siguen de cerca a ICNIRP. Sin embargo, la situación reguladora internacional es compleja y evoluciona constantemente (Stam, 2011; Zmirou-Naview, Dhungel y Varret, 2013; Joas et al. 2008). En la actualidad, 35 países han instituido alguna forma de políticas de precaución que regulan la exposición a los campos de RF, ya sea para reemplazar o complementar los límites de exposición basados en la ciencia, como ICNIRP. Estos límites se aplican de manera diversa a las exposiciones a RF de las personas o a las emisiones de las antenas o la ubicación de las instalaciones de comunicaciones cerca de las áreas "sensibles", como las escuelas y los hospitales. MAR, ALEJANDRA | Campos de radiofrecuencia y el Principio de Precaución 243 La situación regulatoria es compleja y cambia a medida que cambian las opiniones públicas sobre el tema. Según lo descrito por Stam (2011), diferentes medidas regulatorias han incluido lo siguiente (basado en Precauciones Adicionales, AP: ● Límite de exposición desde dispositivos móviles basado en AP ● Limitaciones en el uso de dispositivos móviles para niños basados en AP ● Límites de exposición de instalaciones fijas basadas en AP ● Límites de emisión de instalaciones fijas basadas en AP ● Límites de exposición ocupacional basados en AP ● Disposiciones laborales para grupos específicos basados en AP ● Gestión de la exposición laboral a campos de RF basados en AP. Por ejemplo, Liechtenstein redujo sus límites de exposición a RF de las instalaciones de comunicaciones a 6 V/m, un factor de aproximadamente 10 en la intensidad de campo, o 100 en densidad de potencia, por debajo de los límites internacionales (ICNIRP). Más tarde (2008) su Parlamento revisó aún más los límites a la baja a 0.6 V / m (una disminución adicional de 100 veces en la densidad de potencia, lo que tendría un impacto significativo en las comunicaciones inalámbricas en el Principado). En respuesta a una campaña de la industria de las comunicaciones y después de una elección general, el Parlamento rechazó sus límites de 2008 en 2009, manteniendo los límites para las exposiciones a RF de los operadores de comunicaciones en aproximadamente el 1% de las pautas de ICNIRP (medidas en términos de densidad de potencia). Como otro ejemplo, en 1999, Suiza aprobó una ordenanza basada en la ley ambiental que especifica los límites de emisión para un número limitado de fuentes ELF y RF (seleccionadas). En efecto reduciendo la exposición en áreas sensibles como escuelas y hospitales. La industria de comunicaciones suiza reaccionó con consternación ante estos cambios. Por ejemplo, en diciembre de 1999 (justo antes de que entraran en vigencia las nuevas regulaciones suizas), Swisscom emitió un comunicado de prensa quejándose de que la nueva regulación "debilita el atractivo de Suiza 244 Campos de radiofrecuencia y el Principio de Precaución | MAR, ALEJANDRA como un lugar económico y hace necesarios transmisores adicionales" y aumentará el costo de servicio a sus suscriptores. No hace falta decir que los suizos y los de Liechtenstein todavía tienen sus teléfonos móviles, pero el costo de las medidas redundó tanto en términos de mayores costos de servicio como en términos de reordenamiento de la red, lo cual es difícil de calcular. 12.2.5 RECOMENDACIONES PARA ABSTENERSE DEL USO DE TELÉFONOS MÓVILES O PARA USAR KITS "MANOS LIBRES" PARA REDUCIR LA EXPOSICIÓN. Varios países han emitido avisos de que se debe desalentar a los niños del uso de teléfonos móviles. Por ejemplo, el informe Stewart en el Reino Unido recomendado en 2000 (IEGMP, 2000): En línea con nuestra AP, creemos que se debe desalentar el uso generalizado de teléfonos móviles por parte de niños para llamadas no esenciales. También recomendamos que la industria de la telefonía móvil se abstenga de promover el uso de teléfonos móviles por parte de los niños. Todos sabemos cómo han sido las recomendaciones exitosas de este tipo. De hecho, los niños han reducido en gran medida el uso de teléfonos móviles para las llamadas de voz (esenciales o no) en favor de los mensajes de texto, pero no por razones de precaución. Está surgiendo un problema de salud diferente, los efectos cognitivos en los niños por el uso excesivo de teléfonos inteligentes (Radesky, Schumacher y Zuckerman, 2015), sin mencionar los accidentes que involucran a personas que toman "selfies" cerca de los acantilados que distraídamente retroceden hacia el precipicio (Izadi, 2014). 12.3 DIFICULTADES CON ENFOQUES DE PRECAUCIÓN PARA LA REGULACIÓN DE CAMPO DE RADIOFRECUENCIA. Los intentos de desarrollar políticas de precaución para regular los riesgos no comprobados de la energía de RF pueden ser problemáticos por muchas razones. La impresión es que las políticas de precaución se han introducido en muchos países sobre una base ad hoc como una acomodación política para los ciudadanos que temen la seguridad de las estaciones base inalámbricas, sin el análisis exhaustivo y la revisión científica solicitada. Las políticas de precaución que se desarrollan para abordar los temores del público acerca de las estaciones base comparativamente de baja potencia pueden tropezar con la presencia de transmisores que operan a niveles de potencia mucho más altos MAR, ALEJANDRA | Campos de radiofrecuencia y el Principio de Precaución 245 en el mismo entorno, lo que resulta en importantes controversias políticas y legales que eran imprevistas cuando estas se implementaron. Por ejemplo, Italia cayó inadvertidamente en una gran controversia al adoptar un "nivel de atención" que era un factor de 10 (en intensidad de campo) o 100 (en densidad de potencia) por debajo de los límites internacionales (ICNIRP). El público, malinterpretando estos "niveles de atención" como un umbral de peligro, exigió límites aún más estrictos. Como resultado, Toscana y otras regiones pronto se encontraron con límites de exposición por debajo de las intensidades de campo producidas por muchos transmisores comunes en la sociedad (Vecchia y Foster, 2002). Una disputa política y legal importante surgió en 2001–2002 en Italia relacionada con una estación de radio propiedad del Vaticano, ubicada fuera de Roma, cuando se descubrió que las señales de RF del transmisor excedían las pautas locales de exposición (aunque cumplían con las normas anteriores " límites italianos no preventivos (límites ICNIRP) por un amplio margen). Para responder a las inquietudes del público, el gobierno patrocinó un estudio de leucemia infantil en residentes cercanos a las instalaciones y encontró algunos casos "excesivos" cerca del transmisor, un hallazgo poco confiable debido a la pequeña población en el estudio. Se presentaron demandas judiciales y, en 2011, el Vaticano se vio obligado a pagar daños y perjuicios por las reclamaciones de que los niños de un pueblo cercano sufrían un mayor riesgo de cáncer debido a la exposición a la energía de RF del transmisor. Finalmente, las antenas fueron trasladadas a un lugar diferente, no se basa en ningún intento medido de reducir la exposición de la población a la energía de RF ni como resultado del análisis científico solicitado por el comentario de la UE de 2001, sino simplemente como una acomodación política a un público iracundo. En 1999, Toronto, ante las protestas de los ciudadanos sobre la instalación de estaciones base celulares, adoptó lo que llamó una política de "evitación prudente". Debido a que no era factible ubicar estaciones base celulares para minimizar la exposición, la política de "evitación prudente" de la ciudad estableció límites de exposición a la energía de RF de los teléfonos móviles en un factor de 100 por debajo de los límites nacionales canadienses (entonces actuales) (Código de Seguridad de Salud de Canadá): En 1999, la Junta de Salud recomendó una política de evitación prudente debido al grado de incertidumbre sobre los impactos en la salud de la exposición a bajo nivel de RF a largo plazo. Para abordar esta incertidumbre, la política propuso reducir la exposición potencial a las RF mediante el uso de un factor adicional de protección, un enfoque que es consistente con las 246 Campos de radiofrecuencia y el Principio de Precaución | MAR, ALEJANDRA prácticas de establecimiento de normas para sustancias químicas. Este enfoque recomendó que las emisiones de RF de cualquier instalación de torre de telefonía celular propuesta se mantengan 100 veces por debajo del Código de Seguridad 6 en áreas accesibles al público. Este límite no fue justificado por un análisis científico basado en evitar cualquier peligro para la salud identificado (o incluso para evitar los efectos biológicos identificados de dicha exposición, independientemente de las consecuencias para la salud), sino en respuesta a las declaraciones en un informe anterior de Health Canada que esbozó áreas de incertidumbre sobre los efectos "no térmicos" de la exposición a RF. Como cuestión práctica, los niveles se establecieron algo por encima de los niveles de exposición de las estaciones base celulares típicas. La ciudad podría entonces ofrecer "evitación prudente" a los ciudadanos sin afectar sustancialmente el funcionamiento de los sistemas de telefonía celular. Puede haber consecuencias no deseadas y costos ocultos para tal AP. Primero, es probable que tales políticas aumenten las preocupaciones públicas. El público percibe los límites de exposición (de cualquier tipo) como "líneas rojas" que separan la exposición segura de la insegura. Una reducción significativa en los límites de exposición acerca las exposiciones al límite. "Las medidas de precaución pueden generar inquietudes, amplificar las percepciones de riesgo relacionadas con los CEM y disminuir la confianza en la protección de la salud pública", comentaron Wiedemann y Schütz (2005) en su estudio sobre la percepción del riesgo y el PP. (Si una ciudad reduce sus límites de exposición a RF de las estaciones base celulares en 100 veces, ¿no habría motivo de preocupación?) En segundo lugar, está el problema de la consistencia. La exposición a RF de muchas fuentes comunes de energía de RF puede superar fácilmente los límites de "evitación prudente" de una ciudad. ¿Debería prohibirse el uso de teléfonos móviles en los espacios públicos? ¿Qué pasa con los transmisores de la policía en la ciudad? Las emisoras de radio y TV, en la ciudad operan a niveles de potencia mucho más altos que las estaciones base celulares y los ciudadanos pueden pedir razonablemente que los límites de "evitación prudente" se apliquen también a ellos. Uno podría preguntarse: ¿por qué se toleran exposiciones tan "altas" de Radio y TV pero no exposiciones comparativamente mucho más bajas de las estaciones base del vecindario? MAR, ALEJANDRA | Campos de radiofrecuencia y el Principio de Precaución 247 En el establecimiento de las regulaciones, hay que considerar que lo originalmente se pensó como una medida gratuita o de bajo costo para tranquilizar al público puede terminar costando a la ciudad más de lo previsto originalmente, tanto en términos de costo económico como en el tiempo empleado por sus funcionarios públicos para enfrentar la controversia. Por supuesto, si finalmente se demostrara un peligro significativo en niveles de exposición muy por debajo de ICNIRP, estos funcionarios serían elogiados por su previsión. 12.3.1 ¿DEBERÍA APLICARSE EL PRINCIPIO DE PRECAUCIÓN A LAS EXPOSICIONES A RF? Teniendo en cuenta los diversos conceptos de PP y AP para la regulación y cómo se van a utilizar, la pregunta apenas tiene sentido. Esa llamada a menudo la hacen ciudadanos que protestan contra las instalaciones eléctricas. Dependiendo de la visión que uno tenga del PP, se puede argumentar que los gobiernos de todo el mundo lo están aplicando ampliamente en sus numerosas revisiones de salud y (posiblemente) en generosos márgenes de seguridad para los límites nacionales de seguridad de RF. Una fuente autorizada, el Comentario de la Comisión Europea sobre el PP (2000) dio dos criterios para "desencadenar" el PP: 1) Identificación de los efectos potencialmente negativos de un fenómeno. 2) Se debe llevar a cabo una evaluación científica de los posibles efectos adversos ... al decidir si invocar o no el principio de precaución ... llegar a una conclusión que exprese la posibilidad de ocurrencia y la gravedad del impacto de un peligro ... La literatura científica ha sido evaluada muchas veces por agencias de salud y otros grupos de expertos. La OMS no ha completado su evaluación de riesgo prometida durante mucho tiempo de los campos de RF. Sin embargo, ninguna de las revisiones de expertos llevadas a cabo por agencias de salud u otros grupos oficiales ha decidido que existen riesgos probados por la exposición a campos de RF a niveles inferiores a los límites internacionales (ICNIRP), incluso cuando apuntan a preguntas abiertas y requieren más investigación. Las preguntas científicas abiertas y los riesgos sugeridos pero no probados no son, según los criterios de la UE, suficientes para "desencadenar" el PP. Más bien, se necesita un riesgo para la salud identificado y el PP se desencadena por la 248 Campos de radiofrecuencia y el Principio de Precaución | MAR, ALEJANDRA naturaleza inadecuada de los datos que no permitiría la formulación de límites convencionales basados en la ciencia. En definitiva, todas las tecnologías tienen consecuencias no deseadas, buenas o malas, y siempre se necesita cierto grado de precaución. Pero la aversión al riesgo es solo una consideración, aunque, importante. Las consideraciones no deben centrarse únicamente en evitar riesgos (posibles o comprobados), sino más bien en cuál es la mejor opción de acción en el futuro, dada la gama de acciones posibles. CAPÍTULO 13 Consulta pública y difusión de información. Cualquiera que se comunique con el público sobre la radiación no ionizante (NIR) sabe que la percepción es interpretada como la realidad. No importa lo que los datos científicos le digan a los expertos, los miembros del público perciben el riesgo de una manera que refleja su propio conocimiento y valores personales (Lee, 1997). Entonces, decirles, simplemente a la gente "los hechos" en términos científicos, rara vez, los satisface a todos (Moffat y PlessMulloli, 2003). Al mismo tiempo, los problemas de participación y confianza de los interesados se han vuelto cada vez más importantes. Existe una gran cantidad de literatura sobre comunicación de riesgos (Slovic, 2000; Del Pozo et al., 2007; Morrow, 2009). Cada vez más, NIR ha ocupado su lugar en esta literatura durante las últimas dos décadas. Michael Dolan, Australian Legal Practitioner, Melbourne, Australia, analiza esta información y la participación pública en la toma de decisiones en lo que tiene que ver con posibles riesgos de la exposición a RF. Compartimos un resumen con sus reflexiones. Es apropiado hablar sobre percepción del riesgo, comunicación del riesgo y consulta pública. Dolan explica que es diferente el punto de vista de un profesional que, trabaja en la política de los problemas de preocupación MAR, ALEJANDRA | Capítulo 13 249 comunitarios, sobre la exposición diaria e involuntaria a NIR, que la de un académico que persigue intereses de investigación. 13.1 ¿POR QUÉ COMUNICAR ACERCA DE NIR? La creciente importancia de la comunicación de riesgos en NIR queda ilustrada por el hecho de que la Organización Mundial de la Salud (OMS) publicó un manual sobre el tema titulado "Establecer un diálogo sobre los riesgos de los campos electromagnéticos" (Organización Mundial de la Salud, 2002). El manual fue escrito por un panel de académicos internacionales, incluidos expertos en ciencia de NIR y comunicación de riesgos. El público objetivo fue el encargado de tomar decisiones en los Estados miembros de la OMS. El Prólogo del manual dice: Este manual está destinado a apoyar a los tomadores de decisiones que enfrentan una combinación de controversia pública, incertidumbre científica y la necesidad de operar las instalaciones existentes y / o el requisito de ubicar las nuevas instalaciones de manera adecuada. Su objetivo es mejorar el proceso de toma de decisiones al reducir los malentendidos y mejorar la confianza a través de un mejor diálogo. El diálogo comunitario, si se implementa con éxito, ayuda a establecer un proceso de toma de decisiones que sea abierto, consistente, justo y predecible. También puede ayudar a lograr la aprobación oportuna de nuevas instalaciones al tiempo que protege la salud y la seguridad de la comunidad. La publicación del manual de la OMS fue un avance oportuno e importante en la comunicación de riesgos NIR y desde entonces se ha convertido en una herramienta extremadamente útil para ayudar en la implementación de técnicas de riesgo de mejores prácticas en la comunicación efectiva con los ciudadanos interesados. 13.2 LA PERCEPCIÓN PÚBLICA Está bien establecido a partir de la investigación en ciencias sociales que los miembros de la opinión pública se arriesgan de manera diferente a los expertos (Lee, 1997). Esto ocurre especialmente con las nuevas tecnologías con las que el público no está familiarizado y cuyos beneficios pueden cuestionar inicialmente. Esto puede volverse más complicado cuando una nueva tecnología es muy popular, pero surgen dudas sobre su seguridad, por ejemplo, telefonía móvil y otras conexiones inalámbricas y su infraestructura de soporte de estaciones base, torres o mástiles. 250 Consulta pública y difusión de información. | MAR, ALEJANDRA Según una investigación de mercado británico realizada para la Asociación de Operadores Móviles del Reino Unido (MOA) (que representa los intereses colectivos de los cinco operadores de redes móviles del país en temas de salud y planificación de las autoridades locales), el 84% de los encuestados consideraban los teléfonos móviles como una necesidad de la vida moderna y el 80% de ellos afirmó que tener una buena señal móvil es importante para ellos personalmente (YouGov, 2014). La oposición de la comunidad generalmente se ha basado en motivos ambientales, como la comodidad visual y también, en muchos casos, en la percepción pública de que la exposición a las emisiones de ondas de radio de las estaciones base podría afectar negativamente la salud de quienes viven o trabajan cerca de ellas. Esta oposición ha aumentado cuando los niños han estado involucrados, particularmente en la ubicación de estaciones base o cerca de escuelas, jardines de infancia, centros de juego y similares. Esto ha sido así a pesar del hecho de que las exposiciones humanas a las radiofrecuencias desde una estación base son sustancialmente más bajas que las de un teléfono móvil, debido a que éste se encuentra en contacto con nuestra piel (Stewart, 2001) y las autoridades sanitarias internacionales y nacionales han emitido mensajes tranquilizadores al público sobre la seguridad del tecnología (OMS, 2014; HPA, 2012; ARPANSA, 2015). La percepción pública sobre los posibles efectos adversos para la salud de los teléfonos móviles, otros dispositivos inalámbricos y estaciones base es notablemente similar a la experimentada durante décadas anteriores en la industria del suministro de electricidad e incluso en la actualidad donde, dependiendo de la proximidad, la exposición humana a los campos electromagnéticos (CEM) de frecuencia extremadamente baja (ELF) de las líneas eléctricas aéreas son generalmente mucho más bajos que los del cableado doméstico y los aparatos eléctricos domésticos cotidianos, como aspiradoras, afeitadoras y secadores de cabello. Una pregunta clave para el gobierno y la industria ha sido cómo abordar esa percepción pública con el fin de lograr un diálogo significativo con los miembros de las comunidades locales para permitir que se construya la infraestructura necesaria para mantener el ritmo de la creciente demanda de dispositivos inalámbricos personales por parte de los clientes, incluyendo teléfonos móviles. Ciertamente, en la situación del suministro de electricidad, el uso de dosímetros personales de mano ha tenido mucho éxito en varios países. Se ha encontrado que la información sobre el CEM ELF tiene mayor peso cuando las MAR, ALEJANDRA | Consulta pública y difusión de información. 251 mediciones han sido realmente realizadas por ejemplo, por el jefe de familia en lugar de por el representante de la empresa de servicios públicos. Además de aumentar el conocimiento técnico del dueño de casa, las sesiones han abierto un diálogo en el que otras preocupaciones del dueño de casa pueden abordarse en una conversación personal con el representante de la empresa de servicios públicos. La técnica también ha sido utilizada con éxito por agencias gubernamentales como la Agencia Australiana de Protección Radiológica y Seguridad Nuclear (ARPANSA), que pone a disposición del público medidores en préstamo a corto plazo para que puedan tomar sus propias medidas EMF en su hogar. (http: // www.arpansa.gov.au/meterhire/index.cfm). Hay un ejemplo similar en el campo de las telecomunicaciones móviles. En el Reino Unido en 2001, la Agencia de Radiocomunicaciones (ahora OFCOM) (una agencia independiente del gobierno) realizó una auditoría de las emisiones de ondas de radio de las estaciones base de telefonía móvil y los resultados se publicaron en su sitio web (www.ofcom.gov .Reino Unido). A finales de 2003, había resultados disponibles de más de 250 estaciones base en todo el Reino Unido (OFCOM, 2003). El objetivo principal de la auditoría OFCOM fue demostrar a las comunidades locales el cumplimiento del operador de telefonía móvil con las pautas de exposición a las ondas de radio del Reino Unido. Auditorías similares que muestran el cumplimiento de las pautas oficiales de exposición a EME para las estaciones base han sido realizadas en Australia por los operadores de telefonía móvil. (http://www.rfnsa.com.au/nsa/index.Cgi) y la Autoridad Australiana de Comunicaciones y Medios (http://www.acma.gov.au/Citizen/Consumerinfo/Rights-and-safeguards/EME-hub/the-acmas-eme-compliance-strategy). 13.3 DIÁLOGO DE PARTES INTERESADAS La confianza y la credibilidad son la piedra angular del diálogo efectivo y la comunicación de riesgos con los miembros interesados del público. En un documento entregado a un seminario de la OMS en Viena (Kemp, 1997), el experto en comunicación de riesgos del Reino Unido, el profesor Ray Kemp, lo describió así: Los temas de confianza y credibilidad han sido fundamentales para el debate sobre riesgos en los últimos diez años. En otras palabras, se ha llegado a reconocer que en la era moderna, la credibilidad del gobierno, la regulación y 252 Consulta pública y difusión de información. | MAR, ALEJANDRA el asesoramiento ya no puede darse por sentado en la opinión pública. En la medida en que las decisiones basadas en el riesgo se consideren decisiones basadas en la experiencia, no se puede garantizar el nivel de confianza pública. La confianza debe ganarse y es como el dinero en el banco. Es difícil de acumular, muy fácil de gastar y, una vez gastado, difícil de reemplazar. La confianza se trata de valores personales y ética y, si no se abordan directamente en el diálogo de los interesados, es poco probable que el diálogo sea significativo. ¿Cómo se determina quién es una parte interesada? Una parte interesada es cualquier persona u organización con un interés real o interés percibido en el resultado de la decisión que se tomará. Si bien esta definición tiene el potencial de producir una larga lista, si todas las partes interesadas no están involucradas en el proceso de diálogo, es probable que el proceso de comunicación sea defectuoso y la decisión tomada sea menos legítima. Esto puede causar demoras en los proyectos, costos adicionales e intervención política. En el área de NIR, es probable que las partes interesadas sean miembros de comunidades locales afectadas por el desarrollo de infraestructura, usuarios de productos como teléfonos móviles y dispositivos eléctricos domésticos, organizaciones no gubernamentales, grupos comunitarios, políticos (locales y nacionales), organismos gubernamentales locales, gobiernos nacionales, reguladores, sindicatos, industria, las comunidades médicas y científicas, y los medios de comunicación. Cada uno de estos grupos es importante y, cuando corresponda, debe abordarse para que la comunicación de riesgos tenga éxito. En este sentido, es importante determinar qué es lo que un interesado busca del diálogo en lugar de lo que el comunicador quiere comunicar y lograr. Si esto no está claro, es probable que no haya una reunión de mentes y el intento de diálogo fallará. El diálogo de partes interesadas forma parte de la comunicación activa de riesgos. También hay comunicación pasiva de riesgos. Los ejemplos de comunicación pasiva de riesgos incluyen folletos, declaraciones de posición, hojas informativas, comunicados de prensa y sitios web de Internet. Todos estos pueden ser útiles como herramientas de comunicación, pero la mejor forma de comunicación de riesgos es el diálogo activo en el que se intenta relacionarse con las partes interesadas de manera clara y efectiva (Organización Mundial de la Salud, 2002). El experto estadounidense en comunicación de riesgos Covello (1997) ha MAR, ALEJANDRA | Consulta pública y difusión de información. 253 establecido una serie de principios de buenas prácticas para lograr los objetivos principales de la comunicación de riesgos, que ha descrito como: ● Lograr la comprensión mutua. ● Establecer y mantener la confianza y credibilidad. ● Establecer un diálogo sobre riesgos, beneficios y procesos. ● Producir un público informado que esté involucrado, interesado, sea razonable, reflexivo, orientado a la solución y colaborativo. Covello ha esbozado los siguientes principios de la práctica de comunicación de riesgos (originalmente publicada por la EPA en 1988): ● Aceptar e involucrar al público como un socio legítimo. ● Escuchar a la audiencia. ● Ser honesto, franco y abierto. ● Coordinar y colaborar con otras fuentes creíbles. ● Satisfacer las necesidades de los medios de comunicación. ● Hablar claro y con compasión. ● Planificar cuidadosamente y evalúe el desempeño. Todos estos principios se basan en lograr un diálogo efectivo con las partes interesadas y son evidentes. Otro destacado experto estadounidense en comunicación de riesgos, el Dr. Peter Sandman, ha desarrollado un modelo de comunicación de riesgos basado en abordar la indignación pública. El modelo supone dos partes de riesgo. El primero es el aspecto técnico tradicional del riesgo y el segundo es todo lo demás que Sandman describe como indignación. 254 Consulta pública y difusión de información. | MAR, ALEJANDRA Como dice Sandman, los expertos responden a los peligros y los miembros del público responden a la indignación. Cuando el peligro es alto y la indignación es baja, los expertos se preocuparán y el público se mostrará apático. Cuando el peligro es bajo y la indignación es alta, el público se preocupará y los expertos se mostrarán apáticos. Sandman ha llamado a su modelo de comunicación de riesgos "Riesgo = Peligro + Indignación" (http://www.psandman.com/ ). Los enfoques de Covello y Sandman cubren un terreno similar y han sido coautores de un capítulo de un libro que resume sus puntos de vista (Covello y Sandman, 2001). En esa publicación, Covello y Sandman han identificado 20 componentes principales de indignación para determinar cómo el público percibe las actividades como "seguras" y "riesgosas". Estos son los siguientes: ● Voluntariedad ● Controlabilidad ● Familiaridad. ● Equidad. ● Beneficio. ● Potencial catastrófico. ● Comprensión. ● Incertidumbre. ● Efectos retardados. ● Efectos sobre los niños. MAR, ALEJANDRA | Consulta pública y difusión de información. 255 ● Efectos sobre las generaciones futuras. ● Identidad de la víctima. ● Temor. ● Falta de confianza. ● Atención de los medios. ● Historial de accidentes. ● Reversibilidad. ● Participación personal. ● Naturaleza moral ética. ● Humano versus origen natural. Muchos de estos componentes de indignación se aplican a la situación NIR. Si bien la mayoría de las personas acepta voluntariamente los beneficios de la electricidad y la tecnología de la telefonía móvil, muchas veces son reacias a aceptar la infraestructura necesaria para soportarla sobre la base de que perciben cualquier posible riesgo como involuntario, no tienen control sobre él, no saben cómo funciona, no perciben ningún beneficio y, por lo tanto, lo consideran injusto, creen que tiene consecuencias potencialmente catastróficas que involucran a niños y enfermedades temibles, recibe atención constante de los medios, etc. En resumen, las personas pueden indignarse muy rápidamente cuando se anuncia una nueva propuesta de ubicación de línea eléctrica o estación base en su área. Esto puede incluir preocupación acerca de la propuesta que causa la caída de los valores de la vivienda en el vecindario. ¿Cómo se puede reducir esta indignación pública? Sandman ha identificado seis estrategias principales para reducir la indignación. Son los siguientes: 256 Consulta pública y difusión de información. | MAR, ALEJANDRA ● Replantear el medio, no el extremo. ● Reconocer mal comportamiento previo. ● Reconocer los problemas actuales. ● Discutir los logros con humildad. ● Compartir el control y sea responsable. ● Prestar atención a las preocupaciones no expresadas y los motivos subyacentes. Se puede encontrar una descripción más detallada del modelo de Sandman y su enfoque para la reducción de la indignación en su sitio web. El MOA utilizó los principios generales enunciados por Covello y Sandman y otros expertos en comunicación de riesgos como base para su enfoque de la comunicación de riesgos en relación con la seguridad de los teléfonos móviles y su red de estaciones base. En 1999, el MOA introdujo una política de interacción con las partes interesadas basada en un enfoque "intermedio" para el problema de salud de los teléfonos móviles. El MOA y sus miembros (los cinco operadores de redes móviles del Reino Unido) abandonaron el enfoque de "negación" del problema de salud, reconocieron las preocupaciones del público y expresaron su preocupación e implementaron políticas y prácticas diseñadas para ganar la confianza del público. Este nuevo enfoque involucró un importante apoyo financiero para un programa de investigación independiente administrado de manera independiente por el gobierno del Reino Unido. Se llevó adelante la implementación de enfoques preventivos recomendados por un panel asesor independiente de expertos gubernamentales y el compromiso continuo de los interesados nacionales en una serie de mesas redondas y discusiones. A nivel operativo, todos los operadores establecieron equipos de oficiales de enlace comunitarios dedicados cuya tarea era entablar un diálogo con las comunidades locales y las autoridades locales de planificación sobre las ubicaciones propuestas de las estaciones base. Una parte clave de este aumento de la participación activa de las partes interesadas implicó la adopción por parte de todos los operadores de redes MAR, ALEJANDRA | Consulta pública y difusión de información. 257 móviles en septiembre de 2001 de una serie de iniciativas de consulta autorreguladoras conocidas como "Los Diez Compromisos con las Mejores Prácticas de Localización" (Asociación de Operadores Móviles (MOA), 2001a) más dos revisiones de su implementación por una firma independiente de auditores cuyos informes fueron puestos en el dominio público (Deloitte & Touche, 2003). Las recomendaciones de los informes de Deloitte & Touche (que fueron aceptadas en su totalidad por el MOA y sus miembros), y cómo se iban a poner en práctica, se discutieron con las partes interesadas en una reunión de mesa redonda presidida por un distinguido académico independiente del Reino Unido. Los comentarios de las partes interesadas se consideraron cuidadosamente antes de tomar decisiones finales. Los Diez Compromisos, los Informes de Deloitte & Touche y las respuestas de la industria se pueden ver en el sitio web de MOA (www.mobilemastinfo.com). El MOA y sus miembros creían que la clave para abordar con éxito las inquietudes públicas sobre la ubicación de la estación base radicaba en un diálogo mejorado con las comunidades afectadas basado en la comunicación proactiva y la consulta llevada a cabo en una etapa temprana del proceso de ubicación. Los Diez Compromisos se basaron en mejorar la transparencia en el proceso de construcción de redes móviles, proporcionar más información al público y aumentar el papel de la comunidad local en la ubicación de las estaciones base. Parte de esa transparencia implicó el proceso de revisión independiente descrito anteriormente. El MOA también publicó en su sitio web un Manual de comunicación de riesgos escrito por el profesor Ray Kemp y la Sra. Tamsin Greulich de Galson Sciences (Kemp y Greulich, 2003). La audiencia principal para el manual era y es el personal de los agentes de adquisición de sitios empleados por los operadores de redes de telefonía móvil del Reino Unido que adquieren sitios adecuados para estaciones base. El manual es una herramienta práctica para quienes trabajan en el área del desarrollo de redes de telecomunicaciones móviles. Está escrito en un lenguaje claro y fácil de entender y fue diseñado de tal manera que sea fácil de navegar y encontrar rápidamente respuestas a los desafíos diarios que 258 Consulta pública y difusión de información. | MAR, ALEJANDRA enfrentan aquellos que interactúan con las comunidades locales afectadas por el desarrollo de la red de telefonía móvil. Posteriormente, se produjo un Manual de consulta comunitaria de los mismos autores para el Foro de operadores móviles de Australia (http://www.raykempconsulting.com/page5c.htm ). 13.4 CUÁNDO COMUNICAR La respuesta corta es cuanto antes mejor. Una de las principales causas de la indignación de la comunidad local al enfrentar nuevos proyectos de desarrollo de infraestructura no es un proceso adecuado. En otras palabras, el público se entera de un nuevo proyecto cuando es demasiado tarde para que consideren sus puntos de vista. A menudo, es este factor de "indignación" más que cualquier otro, lo que causa una oposición pública muy fuerte, y los desarrolladores simplemente no entienden el porqué de esta situación. La respuesta radica en la naturaleza humana y los valores personales. A la mayoría de las personas no les gusta que se tomen decisiones, que perciben afectarán negativamente sus vidas diarias tomadas sin haber tenido la oportunidad de dar a conocer sus puntos de vista. La capacidad de ser escuchado apuntala la democracia y constituye la piedra angular de un proceso justo, en la mayoría de las situaciones legales y cuasi legales. Muchos desarrolladores (e incluso agencias gubernamentales) son reacios a involucrar al público en una etapa temprana porque creen que hacerlo causará demasiados problemas e introducirá demoras en un proyecto. Sin embargo, no se están dando cuenta que recoger las piezas después de indignar a una comunidad local también implica muchos problemas propios, incluyendo demoras, daños a la reputación corporativa, junto con un costo financiero a menudo significativamente mayor causado por el gobierno o la intervención reguladora. El diálogo temprano con las partes interesadas afectadas puede, de hecho, ser muy beneficioso siempre que se realice de manera genuina y proactiva. Esto no significa que no habrá oposición de la comunidad a un proyecto, pero sí significa que todas las partes pueden trabajar hacia soluciones constructivas en lugar de participar en una guerra de trinchera prolongada (Moffat y PlessMulloli, 2003). Por ejemplo, desde septiembre de 2001 y como parte de los Diez MAR, ALEJANDRA | Consulta pública y difusión de información. 259 Compromisos, los operadores de redes de telefonía móvil del Reino Unido enviaron sus planes anuales de despliegue de red a todas las autoridades locales de planificación del país en el plazo de dos meses. En el momento de hacerlo, se invita a la autoridad por carta a reunirse con los operadores para discutir los planes. A medida que avanza el año siguiente, y los proyectos específicos de construcción de redes se acercan, los operadores o sus agentes nuevamente se acercan a la autoridad de planificación local para discutir posibles opciones de ubicación específicas y buscar un acuerdo sobre los planes para la consulta de la comunidad local. En casos específicos, la consulta es realizada por los operadores o sus agentes antes de presentar cualquier solicitud de permiso de planificación ante la autoridad. Este proceso fue diseñado para asegurar que las opiniones de la comunidad local se busquen en una etapa temprana del proceso a fin de permitir que se tengan en cuenta antes de comenzar los procesos formales de planificación. Esto no significa que las comunidades locales tengan derechos absolutos de veto sobre los proyectos propuestos, pero sí significa que sus puntos de vista pueden considerarse antes de tomar las decisiones finales del proyecto y buscar un permiso formal de planificación. 13.5 QUÉ COMUNICAR La decisión sobre qué comunicar se basa en gran medida en una evaluación de la audiencia y sus expectativas. Una audiencia técnica puede desear información técnica relacionada con datos sólidos que aborden los criterios formales de evaluación de riesgos. Una audiencia de padres indignados preocupados por los posibles efectos adversos para la salud en sus hijos de una nueva línea eléctrica o estación base de telefonía móvil es mucho menos probable que se vea influenciada o persuadida por argumentos técnicos y datos científicos. Dicha audiencia regularmente pedirá garantías de seguridad y aceptará mucho más el diálogo que tenga en cuenta los problemas emocionales, sociales y aborde los valores personales. Desde la perspectiva de una audiencia indignada, tal diálogo a menudo puede centrarse en el proceso de desarrollo en sí mismo o no percibido por la audiencia como justo. La OMS lo ha ilustrado en su manual con un diagrama simple que establece los componentes de un mensaje de comunicación de riesgos (OMS, 2002). Independientemente de la audiencia, siempre es necesario elaborar de 260 Consulta pública y difusión de información. | MAR, ALEJANDRA antemano "mensajes clave" para la situación. Covello ha argumentado durante mucho tiempo que nunca debe tener más de tres mensajes clave en la comunicación de riesgos sobre la base de la investigación ya que se ha detectado que una audiencia no puede absorber más de ese número en un momento dado. Es importante obtener los mensajes clave en el orden correcto. Al comunicarse con una audiencia indignada, es esencial ser empático desde el principio, por ejemplo, reconocer las preocupaciones de la audiencia y comprometerse a abordarlas de manera abierta y transparente. Esto debe ser seguido por un mensaje de contenido sustantivo y luego un compromiso de "hacer" cosas para la resolución del problema. Por ejemplo, un organismo de la industria puede responder una nueva investigación de CEM de la siguiente manera: Nos tomamos muy en serio las preocupaciones sobre la salud y damos la bienvenida a toda investigación severa que acuerde conocimiento a este complejo tema científico. Sin embargo, el estudio debe verse a la luz de la investigación mundial en curso sobre este tema. Los propios autores del estudio reconocen que sus resultados se basaron en un tamaño de muestra pequeño y requieren ser repetidos por un laboratorio independiente. Seguiremos monitoreando la investigación sobre este tema muy cercano y nuestros miembros continuarán operando sus instalaciones dentro de las pautas internacionales aprobadas de salud y seguridad. Sin embargo, no se puede exagerar pues lo importante que es respaldar cualquier declaración de "hacer" llevando a cabo la acción prometida dentro de un tiempo razonable. No hacerlo conducirá muy rápidamente a una erosión de la confianza. 13.6 CÓMO COMUNICAR Si bien el contenido de la comunicación es extremadamente importante, también lo es su método. En su manual, la OMS se ocupa de "establecer el tono": Cuando se trata de un tema emotivo, como el riesgo potencial para la salud de CEM, una de las habilidades de comunicación más importantes es la capacidad de construir y mantener una relación de confianza con las otras partes involucradas en el proceso. Con ese fin, será necesario crear una atmósfera no amenazante y establecer el tono para un enfoque sincero, MAR, ALEJANDRA | Consulta pública y difusión de información. 261 respetuoso y de apoyo para resolver los problemas. Tal comportamiento debería ser idealmente aceptado por todos los interesados. Las habilidades normales de comunicación humana y los buenos modales son esenciales para el proceso. Una regla fundamental es tratar a tu audiencia como te gustaría que te trataran en una situación similar. Para establecer y mantener la confianza, asegúrese siempre de ser completamente honesto, abierto y transparente. Si ya existe una falta de confianza, reconozca esto como un hecho, ofrezca una disculpa si es apropiado y comprométase a trabajar con los miembros de la comunidad para avanzar hacia una solución mutuamente satisfactoria del problema. Lundgren y McMakin (1998) han establecido en su libro "Comunicación de riesgos: un manual para comunicar riesgos ambientales, de seguridad y de salud" un conjunto de principios sobre cómo presentar la información de la manera que mejor comunique el riesgo al público objetivo. Éstos incluyen: ● Conoce a tu audiencia. ● No te limites a una forma, un método. ● Simplifique el idioma y la presentación, no el contenido. ● Sea objetivo, no subjetivo. ● Comuníquese con honestidad, claridad y compasión. ● Escuche y aborde preocupaciones específicas. ● Transmita la misma información a todos los segmentos de su audiencia. ● Trate con la incertidumbre. Muchos de estos principios ya han sido mencionados, pero es útil repetirlos. Todos van al tema fundamental de ganar confianza, que es la piedra angular de toda comunicación exitosa de riesgos. Desde el punto de vista de un profesional, uno de los más importantes es escuchar y abordar inquietudes específicas. Como señalan Lundgren y McMakin: Además de lidiar con las emociones detrás de las preocupaciones, escuche lo que dice la gente sobre el riesgo en sí. Luego trate con cada preocupación 262 Consulta pública y difusión de información. | MAR, ALEJANDRA específica que escuche. No descarte las preocupaciones que parecen estar basadas en información científica defectuosa o que son periféricas a la situación. Las personas que se sienten indignadas solo aumentarán su indignación si perciben que sus preocupaciones se están trivializando o ignorando. 13.7 LA EVALUACIÓN ES ESENCIAL Finalmente, evaluar lo que se ha realizado para aprender cómo hacerlo mejor la próxima vez. Como dice Larkin (2003): Las estrategias de comunicación de riesgos abordan cuestiones importantes de salud pública y seguridad. También se ocupan de las relaciones y la existencia de confianza, por lo que la información anecdótica no es suficiente. Para ayudar a alcanzar los objetivos, la investigación y la evaluación son elementos esenciales del plan de navegación como un medio para: ● Demostrar responsabilidad y justificación de costos. ● Identificar si las estrategias funcionan y por qué funcionan. ● Proporcionar una base empírica para la planificación, la necesidad de cambiar de rumbo o ajustar. ● Apoyar el aprendizaje y la mejora. A menudo es difícil para los gerentes dentro de las empresas justificar internamente por qué están gastando dinero y recursos en la comunicación de riesgos y la evidencia de los estudios de evaluación ayudará en ese proceso. 13.8 CONCLUSIÓN Si bien la ciencia sólida debe respaldar la gestión de riesgos de las NIR, es esencial que la percepción del riesgo y la comunicación del riesgo se tengan en cuenta al responder a las inquietudes de la comunidad local asociadas con MAR, ALEJANDRA | Consulta pública y difusión de información. 263 la línea eléctrica o el teléfono móvil y el desarrollo de otra estación base de dispositivos inalámbricos. La OMS dio el paso en 2002 de publicar su manual sobre el establecimiento de un diálogo sobre los riesgos de EMF. CAPÍTULO 14 ALGUNAS DE LAS CONTROVERSIAS SOBRE LAS NIR 14.1 ¿POR QUÉ DEBERÍAN LAS NIR ATRAER TANTA CONTROVERSIA? En capítulos anteriores, debería ser evidente que, en los niveles encontrados en la vida diaria, no se ha demostrado que la radiación no ionizante (NIR) (con la posible excepción de los rayos UV) represente un riesgo importante para la salud humana, incluso teniendo en cuenta posibles enlaces a hipersensibilidad o cáncer. A diferencia de la radiación ionizante, que en la mente del público generalmente se entiende que causa daño al ADN y que se percibe que solo se encuentra en hospitales o plantas de energía nuclear, el NIR es omnipresente y es una parte integral de la vida cotidiana moderna. Las sugerencias de que elementos familiares de la tecnología moderna, como los activos de transmisión de energía, los teléfonos móviles y las estaciones base, son perjudiciales para la salud humana, seguramente causen controversia pública y mediática. Especialmente si se percibe que la tecnología se impone a las personas, fundamentalmente a los niños. Por otro lado, la exposición solar a los rayos UV ha existido desde los albores del tiempo. En este capítulo resumimos algunas de las controversias presentadas en las últimas décadas, las cuales han detallado en un estudio: Andrew Wood, Ken Karipidis y Michael Dolan que trabajan, en el Departamento de Salud y Ciencias Médicas de la Universidad Tecnológica de Swinburne; en Protección de la Radiación y Agencia de Seguridad Nuclear; y como Practicante Legal Australiano, respectivamente, en Melbourne, Australia. 264 Capítulo 14 | MAR, ALEJANDRA A continuación vemos algunas controversias que afectaron las ELF (frecuencias utilizadas para la distribución eléctrica), las RF (frecuencias de microondas y ondas de radio), LASER (técnica que utiliza la luz visible) y UV (radiación ultravioleta) 14.2 FRECUENCIA EXTREMADAMENTE BAJA (ELF) El año 1979 vio la publicación del estudio de Denver sobre configuraciones de cableado eléctrico y cáncer infantil (Wertheimer y Leeper, 1979): sin embargo, los códigos de cable eran vistos como sustitutos pobres de los campos magnéticos, y el hallazgo se recibió con cierto escepticismo. Sin embargo, aproximadamente al mismo tiempo, algunos estudios epidemiológicos tempranos de trabajadores eléctricos informaron un riesgo elevado de cáncer (revisado en AGNIR (2001) e IARC (2002)), lo que provocó la repetición de un estudio en el área de Denver, utilizando más Estimaciones rigurosas de las exposiciones históricas al campo magnético. Este estudio dio resultados ampliamente similares (Savitz et al., 1988). Unos años más tarde, se publicó un estudio en Suecia (Feychting y Ahlbom, 1993) en el que toda la población de estudio se encontraba a menos de 300 m de las líneas de transmisión y en el que se usaban estimaciones de las exposiciones al campo magnético tanto de las mediciones como del cálculo. , fortaleció aún más la noción de que la asociación no era espuria, a pesar de la falta de datos mecanicistas coherentes o de animales a largo plazo. Los dos análisis combinados de 2000 (Ahlbom et al., 2000; Groenlandia et al., 2000) fueron muy influyentes en la clasificación IARC "Posiblemente carcinogénica" para campos magnéticos de frecuencia extremadamente baja (ELF) en 2002 (ver IARC (2002 )). Posterior a esto, el gran estudio del Reino Unido (Draper et al., 2005) mostró asociaciones entre las líneas eléctricas y la leucemia infantil a distancias donde el campo magnético es indistinguible del fondo, lo que debilitó la hipótesis de que los campos magnéticos fueran causales. Sin embargo, la búsqueda de un mecanismo creíble dio lugar a la "Hipótesis de la Melatonina" (Reiter, 1991), que conectó la sensibilidad de la glándula pineal a las alteraciones del campo geomagnético en niveles disminuidos de su secreción principal, la melontonina. Las propiedades de eliminación de radicales libres de este compuesto estaban vinculadas a una posible función anticancerígena (Stevens, 1987) (Stevens, Wilson y Anderson, 1997): durante varios años, esta hipótesis proporcionó indicios de un posible mecanismo (aunque la naturaleza del "receptor de campo magnético" nunca se identificó (Wood et al., 1998). En el momento de la revisión EMF-RAPID del Gobierno de los EE. UU. (Portier y Wolfe, 1998), debido a los niveles altos (y no fisiológicos) en los que la melatonina muestra propiedades de eliminación significativas, esta MAR, ALEJANDRA | Algunas de las controversias sobre las NIR 265 "explicación" de los hallazgos epidemiológicos había sido abandonada en gran medida. Los otros mecanismos candidatos que atrajeron cierta atención científica y mediática fueron el efecto de los campos eléctricos de la línea eléctrica (y específicamente la descarga de la corona) en la tasa de "placa”de partículas radioactivas y patógenos que ocurren naturalmente (Henshaw et al., 1996; Fews et al., 1999) y, en segundo lugar, la posibilidad de campos magnéticos que alteran la vida útil de las especies de radicales libres (Brocklehu primero y McLauchlan, 1996). Una de las razones por las que ELF, o más específicamente los campos de líneas eléctricas, se ha vinculado firmemente a la posibilidad de cáncer en las mentes de ciertos sectores de la comunidad es la combinación de un riesgo desconocido o misterioso con un resultado trágico (leucemia infantil) (Slovic, 1987). Esto, junto con la tendencia de pensamiento de que a la industria de energía eléctrica no les interesan aquellas personas que sufren las posibles consecuencias para la salud (aquellos con casas al lado de las líneas eléctricas), ha convertido el factor de indignación alto (Sandman, 1987). El concepto de Evitación Prudente (Nair, Morgan y Florig, 1989) surgió en este momento. Una serie de libros destinados al mercado masivo contribuyeron a la sensación general de indignación pública: los primeros fueron Paul Brodeur, quien en 1990 escribió una serie de artículos para el "New Yorker" en Meadow St, Guildford, Connecticut (Calamity on Meadow Street), sede de un supuesto grupo de cáncer causado por la exposición a campos eléctricos y magnéticos (EMF) (posteriormente publicado como un libro (Brodeur, 1993) titulado "The Great Power-Line Cover-Up"). Otros libros que alegan la necesidad de mayor precaución incluyen (Becker y Marino, 1982; Shallis, 1988; Smith y Best, 1990). Alrededor de ese tiempo, algunos gobiernos pidieron a distinguidos científicos o miembros del poder judicial que aporten un punto de vista independiente para resolver la incertidumbre percibida. El presidente del Tribunal Supremo de Australia retirado, Sir Harry Gibbs, produjo un informe exhaustivo en 1991 que condujo a que la industria de suministro de electricidad en Australia adoptara una política de prevención prudente. En el Reino Unido, Sir Richard Doll presidió el panel científico de expertos NRPB, produciendo una serie de informes durante el período 1992–2001. En entrevistas, Sir Richard concluyó que los estudios proporcionaron "evidencia débil" de un vínculo, pero que "los riesgos, si los hubiera, serían pequeños". Esto no impidió que varios casos legales alegando la contribución de EMF a la enfermedad yendo a los tribunales. Los más destacados fueron los siguientes: una pareja en Manchester, Reino Unido, que alegó daños personales contra la compañía eléctrica local con respecto a la leucemia y la muerte posterior de 266 Algunas de las controversias sobre las NIR | MAR, ALEJANDRA su hijo. Esto comenzó en 1993, pero se suspendió en 1997. En San Diego, los padres de una niña alegaron un cáncer de riñón raro debido a EMF, pero un jurado rechazó el reclamo en 1993. En Fresno, California, la familia de un difunto hijo alegó que las líneas eléctricas contribuyeron a su muerte debido a un tumor cerebral, pero esto fue descartado en 1993. Otra persona alegó que Georgia Power había contribuido a su linfoma no Hodgkin. Este reclamo fue rechazado en mayo de 1994, nuevamente en noviembre del año siguiente y luego rechazado nuevamente un mes después. Los casos que involucraron a un grupo de niños de Texas que sufren leucemia y otras formas de cáncer y tres casos separados de adultos que sufren leucemia mieloide crónica no lograron otorgar daños a favor de los demandantes. En los Estados Unidos, como resultado de la presión de las partes interesadas, el Congreso promulgó el Programa EMF de Investigación y Difusión de Información Pública (EMF-RAPID) en 1992. El Departamento de Energía de los Estados Unidos (DOE) administró el programa general EMF-RAPID, para la salud. La investigación de efectos y la evaluación de riesgos fueron supervisadas por el Instituto Nacional de Ciencias de Salud Ambiental (NIEHS), una rama de los Institutos Nacionales de Salud de los Estados Unidos (NIH). En total, se gastaron US $ 45 millones en investigación a través de un Comité Interagencial. Cuando la Agencia Internacional de Investigación sobre el Cáncer publicó una evaluación en 2002 de que los campos magnéticos eran "posiblemente carcinogénicos", esto se vio algo en desacuerdo con las conclusiones de EMF-RAPID de que "la evidencia científica que sugiere que las exposiciones a los campos electromagnéticos de los ELF plantean el riesgo para la salud es débil". También se consideró algo controvertido que IARC (una división de la OMS) llegara a conclusiones diferentes del Proyecto EMF Internacional de la OMS, cuyas declaraciones en línea eran, en ese momento, similares a las del NIEHS. Hubo una controversia anterior en 1995, cuando una agencia de protección radiológica de los Estados Unidos se vio obligada a emitir un comunicado de prensa (extracto de la siguiente manera): “Contrariamente a muchas fuentes de información erróneas, el Consejo Nacional de Protección y Mediciones de Radiación (NCRP) no ha hecho recomendaciones en campos electromagnéticos de frecuencia extremadamente baja (ELF EMF). El borrador del material formulado por el Comité Científico 89–3 de NCRP sobre ELF EMF se ha diseminado incorrectamente y no refleja la recomendación de NCRP”. El borrador de trabajo al que se hace referencia aboga por límites basados en evidencia epidemiológica en lugar de efectos a corto plazo. Sin embargo, la monografía de Criterios de Salud Ambiental patrocinada por la OMS (OMS, 2007) es clara en que la evaluación del riesgo para la salud ha tenido en cuenta MAR, ALEJANDRA | Algunas de las controversias sobre las NIR 267 la posibilidad de causalidad: “Aunque no se ha establecido una relación causal entre la exposición al campo magnético y la leucemia infantil, el posible impacto en la salud pública se ha calculado asumiendo la causalidad para proporcionar un aporte potencialmente útil en la política” (p 12). Algunos de los aspectos más controvertidos de los datos epidemiológicos han incluido lo siguiente: (i) en el estudio (Feychting y Ahlbom, 1993), el riesgo elevado se limitaba a quienes vivían en viviendas de una sola residencia; quienes vivían en apartamentos no tenían un riesgo elevado; (ii) en el estudio (Draper et al., 2005), se identificaron riesgos elevados en lugares tan alejados de las líneas eléctricas que los campos magnéticos producían niveles ambientales esencialmente normales; y (iii) la sugerencia de que los gases de escape de los vehículos podrían ser un factor de confusión, dado que las líneas de transmisión a menudo siguen las principales rutas arteriales (Pearson, Wachtel y Ebi, 2000). Sin embargo, un estudio posterior (en una ubicación diferente) no mostró tal evidencia (Langholz et al., 2002). A pesar de la clasificación "posiblemente carcinogénica" de la IARC en 2002, esto parece haber tenido poco impacto en el despliegue o actualización de la infraestructura de energía eléctrica. En el Reino Unido, el gobierno, junto con la industria eléctrica y la organización benéfica contra el cáncer infantil, proporcionó fondos en el período 2004– 2011 para que un grupo de partes interesadas asesorara al gobierno sobre cómo responder a las recomendaciones de la agencia nacional de protección contra la radiación. Este grupo era conocido como el Grupo Asesor de Partes Interesadas sobre ELF EMFs o ELF-SAGE (http://www.emfs.info/policy/sage/). El proceso fue dirigido por un facilitador en lugar de un presidente tradicional y buscó ser lo más inclusivo posible para todas las partes interesadas. Los informes de este grupo, junto con la respuesta de la agencia, se pueden encontrar en la URL anterior. El proceso SAGE se mantuvo enfocado en el problema de salud de ELF: es importante en los foros de partes interesadas que el problema de salud de radiofrecuencia (RF), que tiene preocupaciones similares, pero involucra un mecanismo de interacción biológica muy diferente, no puede confundir los problemas. 14.3 RADIOFRECUENCIA La posibilidad de que la RF de bajo nivel genere efectos sobre la salud fue anterior a los debates sobre la frecuencia de energía eléctrica, que se acaban de describir. Las preocupaciones sobre la seguridad del radar y los transmisores de radio de alta potencia surgieron en la década de 1970 (Becker y Marino, 1982). El artículo de revisión de Adey (1981) trajo la posibilidad de 268 Algunas de las controversias sobre las NIR | MAR, ALEJANDRA tales efectos a la atención de un público científico más amplio y provocó un programa científico en la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos durante la década de 1980. Sin embargo, fue el advenimiento de los teléfonos celulares o móviles a fines de la década de 1980 y durante la década de 1990 lo que involucró al público en general en un debate sobre seguridad. Al igual que con ELF, las demandas que alegan la contribución de RF al desarrollo del cáncer sirvieron para brindar la posibilidad de daños de bajo nivel al público en general. Entre varios casos que atrajeron publicidad mundial se encuentran los siguientes: una persona que culpó al tumor cerebral mortal de su esposa por el uso del teléfono celular en 1993 y un empleado de Motorola con respecto a su propio uso en 2000. El tribunal superior de Italia determinó un "vínculo causal" entre el uso individual del teléfono y un tumor benigno del nervio trigémino en 2012. En relación con los resultados no cancerosos, un empleado del laboratorio de investigación nacional australiano recibió una compensación en 2013 "por el balance de probabilidades de que (la persona) haya sufrido un agravamiento de su sensibilidad a EMF o un agravamiento de sus síntomas debido a su sincera creencia de que padece la condición de sensibilidad a EMF y que su exposición a EMF asociada con los ensayos ha empeorado su sensibilidad”. Varios estudios investigaron las posibilidades de que el cáncer de aparentes "grupos” se vincula a la exposición a RF. Entre las primeras controversias, el aumento del riesgo de leucemia infantil asociada con transmisores de radio en Hawai (Maskarinec, Cooper, Swygert, 1994) y dentro de un radio de 6 km del transmisor de radio de la Ciudad del Vaticano (Michelozzi et al. , 2002) se encuentran entre los más destacados. En los suburbios de Sydney, tres municipios con mayor incidencia de leucemia fueron aquellos en los que se ubicaron los transmisores de TV (Hocking et al., 1996, 1997). Se informó una tasa de cáncer elevada similar en relación con un radio de TV en particular en el Reino Unido (Dolk et al., 1997b); sin embargo, una encuesta más amplia de transmisores de alta potencia realizada por el mismo equipo no reveló ningún patrón general de riesgo elevado (Dolk et al., 1997a). Australia ha tenido casos de grupos de cáncer percibidos, en un edificio específico de una universidad en Melbourne y en oficinas de la emisora nacional en Brisbane, los cuales fueron investigados por la posible participación de RF (y ELF) en la percepción de una incidencia de cáncer más alta que la normal (percibida), específicamente cánceres de mama en el caso de Brisbane. Las investigaciones posteriores de estos descubrieron que el caso en Melbourne no se trataba de grupo (LaMontagne et al., 2006), pero el caso en Brisbane sí (Armstrong et al., 2007). En un comentario sobre este caso, MAR, ALEJANDRA | Algunas de las controversias sobre las NIR 269 Stewart (2007) señaló que "no se identificó ninguna causa específica del grupo, pero las inquietudes del personal fueron disipadas por la reubicación del sitio". Algo debatido ha sido el uso de microondas de ultra alta frecuencia (ondas milimétricas) como arma no letal o "sistema de negación activa". El llamado Guardián Silencioso (Raytheon Corp., MA, EUA) dirige la energía de ondas milimétricas a los individuos a través de un reflector parabólico orientable. Dado que esta energía (a 95 GHz) se absorbe a milímetros de la superficie de la piel, se estimulan el calor de la piel y los receptores del dolor, dando sensaciones de dolor insoportable. Dado que el generador de ondas milimétricas se puede montar en un camión, se ha sugerido su uso en el control de multitudes, aunque no se haya implementado. Un problema es que las personas con piercings metálicos en el cuerpo o tatuajes podrían absorber suficiente energía para causar quemaduras en lugar de meras molestias. El lugar que ocupa la precaución en las recomendaciones sobre el uso de teléfonos celulares/móviles por parte de niños ha sido polémico. Por ejemplo, una de las recomendaciones fue la del amplio informe Stewart de 2000 en el Reino Unido (Grupo de Expertos Independientes sobre Teléfonos Móviles, 2000). Si actualmente no se reconocen efectos adversos para la salud por el uso de teléfonos móviles, se podría suponer que los niños pueden ser más vulnerables debido a su sistema nervioso en desarrollo, la mayor absorción de energía en los tejidos de la cabeza ... y una mayor vida útil de la exposición. En línea con el enfoque de precaución, en este momento, se cree en que puede ser bueno desalentar el uso generalizado de teléfonos móviles por parte de niños para llamadas (cuando el teléfono se coloca cerca de la cabeza) no esenciales. También se ha recomendado que la industria de la telefonía móvil se abstenga de promover el uso de teléfonos móviles por parte de los niños. Hay tres partes en este argumento: - - 270 en primer lugar, debido a que el sistema nervioso de los niños todavía se está desarrollando, es más susceptible a las influencias ambientales y, en segundo lugar, porque la diferente composición anatómica y tisular en los niños aumenta la absorción de RF. El tercer argumento de que la exposición de por vida será más larga si se inicia antes, es incontestable. Algunas de las controversias sobre las NIR | MAR, ALEJANDRA En el trabajo de modelado, la investigación de Gandhi, Lazzi y Furse (1996) mostró una mayor absorción por parte de los niños (modelados como adultos reducidos), pero luego el trabajo de otro grupo que usa modelos infantiles derivados de datos de MRI no mostró tales diferencias (Schönborn , Burkhardt y Kuster, 1998). Anderson (2003) cuestionó aún más la noción de que la composición alterada del tejido mejoraría específicamente la absorción dentro del tejido cerebral. Este debate continúa hasta el momento. (Foster y Chou, 2014; Gandhi, 2015). Ciertamente, la idea (no demostrada) de que los niños son más susceptibles o merecen más protección especial ha sido una fuerza impulsora detrás de ubicar las estaciones base de telefonía móvil lejos de las escuelas y, en algunas áreas, la prohibición del Wi-Fi en las escuelas, en partes de Francia, por ejemplo. La presión de la comunidad a menudo ha estado detrás de estos problemas de ubicación y prohibición, al igual que la oposición a la instalación de "medidores inteligentes", particularmente en jurisdicciones donde no había una disposición de "exclusión voluntaria". Hay un mercado listo para los llamados escudos de teléfonos móviles, que ofrecen absorción de RF reducida, particularmente en la cabeza del usuario. Sin embargo, debido a que los teléfonos celulares reducen automáticamente su potencia de salida una vez que se establece una relación señal/ruido satisfactoria en la comunicación con la estación base, un escudo limitará esta atenuación y, por lo tanto, agotará la batería más rápidamente. Algunos de los escudos más nuevos logran una caída mínima en la intensidad de la señal a grandes distancias al tiempo que reducen el valor de SAR en la cabeza. Esto parece lograrse alterando la relación de campo eléctrico a magnético en la llamada región reactiva de campo cercano, ya que el SAR depende solo de la primera y no de la segunda. A fines de la década de 1990 y hasta cierto punto hasta el presente, había más controversia sobre la ubicación de la estación base de telefonía móvil que sobre el cáncer causado por la exposición a la telefonía móvil. La provisión de consejos de precaución en realidad puede aumentar el nivel de preocupación pública, particularmente si la controversia es sobre el proceso de implementación en lugar de preocupaciones específicas de salud. A esto se agrega la opinión de los científicos de que las fuentes relevantes de RF para estudiar son los teléfonos móviles, mientras que las preocupaciones MAR, ALEJANDRA | Algunas de las controversias sobre las NIR 271 abrumadoras entre el público en general se relacionan con la exposición a las estaciones base. Con respecto a la investigación, a menudo se sostiene que si ha habido financiación de la industria, no se puede confiar en los resultados. Varios programas nacionales de investigación sobre seguridad de RF en los últimos años han involucrado contribuciones de la industria (por ejemplo, MTHR en el Reino Unido, BFS en Alemania y NHMRC en Australia), pero han tratado de distanciar la fuente de financiamiento de las decisiones sobre qué investigación debe llevarse a cabo y qué grupos de investigación deberían recibir la financiación. 14.4 LÁSER La principal controversia con respecto a los láseres ha sido el uso de punteros láser (generalmente utilizados por los profesores) para distraer a los caballos de carreras y deportistas por las personas en las multitudes. También ha habido incidentes de pilotos que llegan a la tierra siendo distraídos por láser y otras fuentes de luz brillante. En algunas jurisdicciones, los láseres con más potencia de 1 mW se clasifican como "armas" y existen restricciones a la importación. El uso de láser en el entretenimiento al aire libre y bajo techo también puede representar un peligro si no se instala o controla adecuadamente. Las regulaciones estatales y nacionales de OH&S y otras regulaciones generalmente se extienden al uso de tales láseres. 14.5 ULTRAVIOLETA La disponibilidad de salones de bronceado (o solarium) para el uso de personas menores de 18 años ha sido limitada en algunas jurisdicciones durante varios años, siguiendo el consejo de la OMS en 2003. El uso del melanoma, que una mujer asoció con el uso de solarium, condujo, a través de su defensa, a un endurecimiento de las regulaciones voluntarias anteriores. A principios de 2015, todos los solarium estaban prohibids en la mayoría de los estados de Australia. Antes de esto, la organización de la industria para operadores de solarium había argumentado que la carga de salud (global) de la baja vitamina D (que se ve impulsada por la exposición a los rayos UV) superaba con creces la del cáncer de piel. Sin embargo, debe reconocerse que la cantidad de luz solar (o UV) requerida para aumentar la vitamina D a niveles 272 Algunas de las controversias sobre las NIR | MAR, ALEJANDRA aceptables es bastante modesta. Ciertos alimentos también son fuentes importantes de vitamina D. 14.6 LO QUE CONTROVERSIAS PODEMOS APRENDER DE ESTAS ● La dificultad del público en general tiene que apreciar la naturaleza del debate científico y la incertidumbre. ● La importancia de comunicar información correcta al público. ● Los medios que necesitan vender lo que se vende: los efectos adversos para la salud son siempre una carta de presentación. ● La necesidad de cooperar de manera proactiva con los medios para ayudarlo a proporcionar informes precisos y equilibrados. ● El papel de las organizaciones científicas para promover altos estándares de diseño de investigación, particularmente dosimetría. ● Importancia de la declaración de posibles conflictos e intereses. ● Importancia de que los gobiernos se adhieran a las políticas públicas basadas en la ciencia. MAR, ALEJANDRA | Algunas de las controversias sobre las NIR 273 REFLEXIONES FINALES En virtud de todo lo que hemos estudiado a lo largo de este libro, es importante tener en cuenta dos factores principales de esta controversia. - Primero, debido a que es un tema absolutamente científico, es imprescindible observar lo que dice la ciencia, la que ha sido correctamente adquirida y no se ha contaminado con los sesgos habituales. La ciencia indudablemente debe dar la respuesta a este tema. - Segundo, que en todo país democrático se deben respetar los derechos individuales de las personas. Sería un buen criterio, entonces, atender las peticiones de la población preocupada, fundamentalmente porque la exposición a las radiaciones de la telefonía celular móvil es involuntaria, y esta representa su primera máxima. En consecuencia, parecería ser lo correcto establecer un diálogo político con las partes interesadas. No obstante, este asunto trae consigo un importante trasfondo psicológico. Muchas veces la incidencia de personas que por desconocimiento completo de un tema influyen de una manera negativa a través de las redes sociales, pueden ocasionar determinadas psicosis y delirios que no son fáciles de tratar. Como hemos visto, se ha trabajado para detectar la respuesta fisiológica en personas que se han definido como Hipersensibles al Electromagnetismo (EHS) y sin embargo no han superado el ensayo de “doble ciego controlado con placebo”, mostrando que en realidad la percepción del asunto subyace fundamentalmente sobre el componente psicológico. Parecería ser correcto que los gobiernos se involucren en ciertas actitudes y compromisos llevados a cabo de forma conjunta con las empresas de operadores móviles, para atender las solicitudes de los usuarios desde la 274 Reflexiones finales | MAR, ALEJANDRA aplicación del Principio de Precaución, sin que esto desborde en un sinsentido inútil. Debo decir además, que he observado con bastante desagrado, que grupos que apoyan las corrientes negacionistas del despliegue de redes 5G, incurren en decir falsedades sobre dichos y decisiones de gobiernos de diferentes países. Sustancialmente, esa no es una manera de abordar un asunto que involucra a la humanidad entera, de forma seria, responsable y democrática. Hay comunidades periodísticas donde cualquier persona puede verificar -con la auténtica fuente-, la veracidad de la información. Una de ellas en Europa, es: https://comunidad.maldita.es. Aquí he verificado que es mentira lo que estos grupos dicen sobre Suiza, sobre Bruselas y muchos países más. Confío en la ciencia, en las investigaciones que fueron realizadas correctamente y fueron tomadas en cuenta por las organizaciones internacionales independientes que estandarizaron los límites de protección (ICNIRP e IEEE). Los límites establecidos por estas organizaciones están de acuerdo a las investigaciones que se han realizado hasta el día de la fecha y continuará tomándose en cuenta los futuros resultados que las que están en curso, dado que las revisiones son permanentes. Estos límites me parecen adecuados per se, por la forma en que fueron establecidos. No obstante, cualquier país puede establecer valores inferiores a esos invocando el Principio de Precaución. Por último quisiera decir que no nos equivocamos si pensamos que a lo mejor el “daño” causado por el uso del teléfono móvil celular es de orden social y tiene que ver con el desapego de los sentimientos hacia los vínculos reales y el compartir tiempo con otras personas. Y llegó la pandemia, para tranquilizarnos en este aspecto y decirnos que no está mal, que la comunicación virtual es necesaria, pero que no es la única… sí, por fin, ahora nos dimos cuenta de que queremos aquel abrazo y aquel beso de nuestros seres queridos. Así que una vez que logremos vencer al virus, podremos volver a ver a las personas que extrañamos y con el celular en la mesa (casi sin emitir potencia), disfrutaremos de compartir nuestro tiempo MAR, ALEJANDRA | Reflexiones finales 275 juntos. Y si me permiten una sugerencia: que no te preocupe la selfie… ¡vive el momento! 276 Reflexiones finales | MAR, ALEJANDRA BIBLIOGRAFÍA 1) Mar Alejandra. 2019. Redes móviles 5G, descripción general del sistema. Antel, Montevideo, Uruguay 2) 3GPP. Release 15 2018 3) ITU-R Recomendación M.2083 4) Skoog, West, Holler, Crouch. 2005.Fundamentos de Química Analítica. 8va Ed. Thompson. 5) Ñaupas H., Mejía E., Novoa E. 2014. Metodología de la investigación cuantitativa-cualitativa y redacción de la tesis: 4ta Ed. Ediciones de la U 6) Wood Andrew, Karipidis Ken. Non-Ionizing Radiation Protection – Summary of Research and Policy Options. Wiley 7) Foster KR, Adair ER. 2004. 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