Transmissão sem Fio, Ondas, Campos Magnéticos e Seus Efeitos na Saúde Humana

MAC5743 – Computação Móvel

Por: Mauricio Chui RodriguesEm: 2 de Dezembro de 2008

Antes de tudo... Conceitos!!!

� Campos magnéticos e eletromagnéticos

� Ondas e radiação

� Transmissão de dados sem fio

� Campo magnético: área invisível de energia formada pela movimentação de cargas

� Movimentação decorre da passagem de corrente elétrica? Campo elétrico (tensão) + campo magnético (corrente) = campo eletromagnético!

� Campos eletromagnéticos podem surgir naturalmente ou por interferência humana

Campos Magnéticos e Eletromagnéticos

Conceitos

� No caso dos aparelhos elétricos, o campo magnético surge apenas quando um aparelho é ligado

Surgimento de campos elétrico e magnético. Fonte: [1]

Campos Magnéticos e Eletromagnéticos

Conceitos

� Onda: sinal transmitido entre dois pontos de um meio, com velocidade definida e sem transporte direto de matéria [2]

� Ondas podem ser transversais (eletromag.) ou longitudinais

Ondas transversais (1) e ondas longitudinais (2). Fonte: [2]

Ondas e Radiação

Conceitos

� Campos eletromagnéticos se propagam por ondas eletromagnéticas, a chamada radiação eletromagnética

� Em ordem crescente de energia, há os tipos de campos [3]:� Estáticos: 0 Hz (displays de vídeo);� Extremely Low Frequency (ELF): 0 a 300 Hz (utensílios domésticos);� Intermediate Frequency (IF): 300 Hz a 100 kHz (detectores de metal);� Radio Frequency (RF): 100 kHz a 300 GHz (celulares e wireless)

� Classificação mais específica [4] em ondas de rádio, micro-ondas, raios terahertz, luz infravermelha, luz visível, raios ultravioletas, raios X e raios gamma. O intervalo com estas freqüências é chamado espectro eletromagnético

Ondas e Radiação

Conceitos

Conceitos

� O espectro eletromagnético é dividido em radiação ionizantee não-ionizante. A ionizante, mais conhecida e perigosa, écomposta apenas pela porção invisível dos raios ultravioletas, por raios X e raios gamma [5]

� Ambas as radiações têm aplicações médicas, por exemplo:� Recuperação de fraturas e tratamento de dores: ELF;� TMS ou Estimulação Transcranial Magnética: ELF;

� Detecção de câncer: ELF;

� Recuperação de tecidos e tratamento de câncer: RF;� Exame de ressonância magnética: RF e estático;

� Tomografia e radioterapia: raios X e raios gamma

Ondas e Radiação

TMS. Fonte: [6]

� Permite a conexão entre diferentes pontos por meio de equipamentos que utilizam radiofreqüência ou radiação infra-vermelha, dispensando a conexão por cabos

� Redes com este tipo de transmissão são chamadas de redes sem fio. Há diferentes tipos, como WPAN, WLAN, WMAN e WWAN

� Diferentes tecnologias para transmissão, com destaque para:� Bluetooth: troca de dados entre dispositivos próximos;� Wi-Fi: similar às conexões Ethernet para redes locais;� WiMAX: longo alcance, serve como alternativa ao acesso à banda larga

Transmissão de Dados sem Fio

Conceitos

� A potência e as freqüências em que as tecnologias operam variam de acordo com a região ou país

� No Brasil, há as seguintes faixas para Wi-Fi:� 2400 MHz e 5725 MHz: destinada em caráter secundário;� 5150 MHz: para o uso de Wi-Fi em ambientes internos;� 5470 MHz: para o uso em ambientes internos ou externos

� WiMAX tem três faixas disponíveis no Brasil: 2,6 GHz, 3,5 GHz e 5 GHz. A segunda faixa deve ser a principal, pois algumas (grandes) empresas já adquiriram seus blocos

Transmissão de Dados sem Fio

Conceitos

(Dados obtidos em http://www.teleco.com.br)

E quais os resultados dos estudos?

� CALMA!!!! Antes de saber os resultados, éinteressante entender mais algumas coisas!

� Tipos de estudos

� Análise dos resultados

� Segundo [1], há quatro tipos de estudos sobre os campos eletromagnéticos e seus efeitos em seres vivos:

� Estudos com células (in vitro): realizados em laboratórios, permitem o entendimento de mecanismos biológicos;

� Estudos com animais (in vivo): também em laboratórios, observam-se os efeitos de agentes em cobaias sob condições controladas;

� Estudos clínicos (in vivo): monitoramento da fisiologia de voluntários expostos a campos em níveis acima do normal;

� Estudos epidemiológicos: observação e comparação de grupos de pessoas que já estiveram ou estão expostas aos agentes, sem o controle das condições do ambiente

� São muitos os modos de se estudar os campos eletromagnéticos. E, se juntarmos os quatro tipos de estudos...

Tipos de Estudos

Sobre os Estudos

Sobre os Estudos

Não são cobertos todos os casos!

Tipos de Estudos

A união dos quatro tipos de estudos. Fonte: [1]

Sobre os Estudos

� No caso dos estudos com células ou comanimais e dos estudos clínicos, resultadospodem ser constatados com o uso deinstrumentos específicos

� Já os estudos epidemiológicos precisam levar em conta uma série de critérios e então realizar estimativas:

� Há indícios de que a exposição leva a determinada doença?� A doença piora se a exposição aumentar?

� Os resultados obtidos pelos diversos estudos são consistentes?

� Os resultados estão de acordo os obtidos em laboratórios?� E por aí vai...

Análise dos Resultados

Resultados e mais resultados

� Agora, sim! Vários resultados, para então chegarmos ao fim...

� Primeiro os resultados gerais dos estudos, com campos estáticos, IF e ELF

� A maioria dos estudos avalia os campos ELF

� Alguns estudos epidemiológicos, normalmente avaliando riscos de câncer

� Estudos in vivo e in vitro indicam forças exercidas sobre moléculas com propriedades magnéticas, como a hemoglobina e radicais livres

� Não há indícios de efeitos sobre a saúde humana nem a de outros seres vivos

� Precisa-se de mais estudos

Campos Estáticos

Resultados Gerais

� Poucos estudos avaliam este tipo de campo eletromagnético, normalmente analisam a relação entre efeitos e profissões

� Alguns resultados indicam efeitos sobre a reprodução e o desenvolvimento humano, porém apenas altos níveis de exposição foram considerados

� Mais estudos são necessários para possibilitar a análise da consistência dos resultados

Campos IF

Resultados Gerais

� A maioria utilizou campos em níveis bem acima do normal e avaliou efeitos no DNA, na diferenciação e proliferação celulares, na atividade de enzimas e no hormônio melatonina

� A opinião geral é de que não há efeito nocivo a células, apesar de alguns laboratórios serem contrários

� Potencial genotóxico é improvável, pois a energia não ésuficiente. Deve-se esperar resultados do projeto REFLEX

� Desde 2004, os pesquisadores estão focados nos radicais livres, moléculas capazes de interagir com o DNA

Campos ELF – Estudos com Células

Resultados Gerais

Resultados Gerais

� Diversas abordagens, ratos e camundongossão as cobaias preferidas

� Em 2002, a International Agency for Research

on Cancer (IARC) afirmou ser improvável queos campos causem câncer em animais

� Segundo pesquisadores, não há efeitos dos campos que não estejam relacionados a câncer

� Não foram encontrados quaisquer problemas na formação durante a gestação, nem em funções imunológicas, reprodutivas, comportamentais ou de aprendizado

Campos ELF – Estudos com Animais

� Resultados relacionados aos efeitos nas respostas biológicas dos voluntários, ou seja, podem não retratar danos à saúde

� Os resultados são inconsistentes, alguns estudos contrariam outros

� Exemplos de resultados:� Redução de três a cinco batimentos cardíacos por minuto;� Pequena alteração na atividade cerebral durante o sono;� Redução na liberação de melatonina após a exposição aos

campos

Campos ELF – Estudos Clínicos

Resultados Gerais

Resultados Gerais

� Leucemia e tumores no cérebro são os tipos de câncer mais estudados, por serem mais comuns em crianças

� Em 1979, estudo acusou associação com a leucemia. Desde então, não há consenso quanto aos resultados

� Os aparelhos domésticos são tidos comoseguros pela maioria dos estudos, seja paracrianças ou mães em gestação

� Em 2002, a indefinição sobre leucemia fez a IARC classificar os campos como “possivelmente carcinogênicos a humanos”

Campos ELF – Estudos Epidemiológicos com Crianças

� Leucemia, tumores no cérebro e câncer de mama são os tipos de câncer mais estudados

� Resultados inconsistentes quanto ao uso de utensílios e cobertores elétricos

� Os resultados que indicavam aumento das taxas de câncer em indivíduos que trabalham com eletricidade foram contrariados recentemente

� Em 2002, a IARC concluiu que os campos magnéticos ELF não causam câncer (salvo a exceção da leucemia). Já os campos elétricos ELF foram isentos

Campos ELF – Estudos Epidemiológicos com Adultos

Resultados Gerais

� Sugestões de sintomas: de vermelhidão na pele até dores de cabeça, enjôos e palpitações

� Indivíduos afirmam ser hipersensíveis (daqui a pouco!)

� A Organização Mundial da Saúde (OMS) e o Scientific Committee on Toxicity, Ecotoxicity and the Environment(CSTEE) declaram não haver relação entre os sintomas sugeridos e os campos eletromagnéticos

Campos ELF – Sintomas

Resultados Gerais

Fim dos resultados?!?

� Opa, ainda não... Faltam os relacionados a campos RF, que correspondem a telefones celulares e à transmissão de dados sem fio

� Só mais um pouco, já estamos quase lá!!

� A OMS afirma não haver riscos à saúde causados pela exposição a campos de baixo nível, mesmo que por longos períodos (o que torna seguras as redes sem fio)

� Fabricantes emitem documentos para os usuários de telefonia móvel. Em 2006, a Ericsson divulgou os limites definidos pela International Commission on Non-IonizingRadiation Protection (ICNIRP) e informou que os celulares e as estações-base estão de acordo com as normas

� No Brasil, está aprovado o projeto de lei nº 031/2008 para que sejam adotados os limites do ICNIRP

Comunicados Oficiais

Resultados com Radiofreqüência

Resultados com Radiofreqüência

� Quase há consenso sobre a incapacidade de afetarem diretamente o DNA, a questão fica para efeitos indiretos

� Pesquisador do projeto REFLEX encontrou danos ao DNA de células humanas e de ratos e relatou maiores chances de haver aberrações cromossômicas e micronúcleos

� Poucos estudos encontraram efeitos não-genotóxicos, posteriormente contrariados: alterações na proliferação de células e na apoptose (“morte celular programada”)

� Em 2008: radiação dos telefones celulares podereduzir a qualidade do esperma!

Estudos com Células

Resultados com Radiofreqüência

� Apenas um estudo relatou efeitos carcinogênicos: incidência de linfomas dobrou em camundongos com tendência aos tumores e expostos a campos de 900MHz com sinal ~ GSM

� A maioria dos estudos não identificou o início de câncer em animais predispostos nem alteração no desenvolvimento de tumores já existentes

� Alguns estudos indicaram alterações na memória e na permeabilidade da barreira hematoencefálica (BHE) de ratos

� Outros não conseguiram repetir os resultados, tanto com a memória quanto com a BHE

Estudos com Animais

Resultados com Radiofreqüência

� Nenhum problema com o sistema auditivo, houve apenas aumento do fluxo sangüíneo na orelha e da temperatura local após a exposição

Estudos Clínicos

� Avaliação de efeitos neurotóxicos, dada a pequena distância entre os telefones celulares e a cabeça dos usuários

� Pequenos e temporários efeitos no sono, em processos cognitivos e na atividade cerebral. Alguns resultados não puderam ser repetidos e alguns foram contrariados

Resultados com Radiofreqüência

� Poucos estudos para avaliar os efeitos em crianças. Deve haver mais esforços por causa da maior exposição

� Discussões sobre as diferenças da absorção de radiação por adultos e crianças

� Muitas razões para se preocupar com as crianças:� Sistema nervoso em desenvolvimento;

� Cérebro com mais água apresenta maior condutividade;� Tamanho menor da cabeça;

� Maior tempo de vida com exposição aos agentes, etc.

Estudos Epidemiológicos com Crianças

Resultados com Radiofreqüência

� Na Dinamarca, assinantes de telefonia móvel entre 1982 1995 foram analisados: nenhuma associação com câncer

� O projeto Interphone, da IARC, não encontrou problemas em usuários dos celulares. Já um grupo sueco relatou grande aumento no surgimento de gliomas

� O projeto e o grupo ainda concluíram haver o aumento dos riscos de surgirem neuromas acústicos (benignos)

� Portadores de dispositivos médicos devem ter cuidado: pode haver interferência dos campos eletromagnéticos

Estudos Epidemiológicos com Adultos

Resultados com Radiofreqüência

� Muitos relatos sobre hipersensibilidade, principalmente com telefones celulares, estações-base de telefonia móvel e redes de transmissão sem fio, as formas mais comuns de exposição

Sintomas

Hipersensibilidade Eletromagnética

� Este assunto não poderia ficar de fora: hámilhares de pessoas que afirmam ser hipersensíveis

� A maioria dos casos estão na Suécia, mas hárelatos em outros países europeus, bem como nos EUA, na Austrália e no Japão

Hipersensibilidade Eletromagnética

� Às vezes denominada sensibilidade elétrica, eletrossensi-bilidade ou EHS (de Electromagnetic Hypersensitivity)

� Os sintomas variam e são quase individuais

� Estocolmo, a capital da Suécia, reconhece hipersensíveis como doentes que precisam de tratamento

� Especialistas e a OMS afirmam não haver relação direta com os campos eletromagnéticos

� Entre diversos tratamentos, o melhor até aqui é evitar o contato com os campos

Informações Gerais

Hipersensibilidade EletromagnéticaSintomas

Sintomas relatados por hipersensíveis. Fonte: [7]

Hipersensibilidade EletromagnéticaCausas

Causas dos sintomas, segundo os hipersensíveis. Fonte: [7]

Conclusão

� Não são possíveis conclusões definitivas (menos ainda sobre a radiação de campos estáticos e IF)

� Os campos ELF aparentemente não oferecem risco à saúde; quanto aos RF, não há garantia de segurança a longo prazo

� A hipersensibilidade pode ser um alerta

� Com base nos resultados avaliados, atualmente podem-se considerar seguras a transmissão de dados sem fio e o uso de telefones celulares

Dúvidas?

(Alguma dúvida que não seja do professor?)

Obrigado pela atenção!

Referências

[1] National Institute of Environmental Health Sciences, National Institutes of Health. EMF – Electric and Magnetic Fields Associated with the Use of Electric Power. Disponível em: http://www.niehs.nih.gov/health/docs/emf-02.pdf

[2] Nussenzveig, HM. Curso de Física Básica, 2. 4 ed. São Paulo: Edgard Blücher, 2004.

[3] Scientific Committee on Emerging and Newly Identified Health Risks (SCENIHR). Possible effects of Electromagnetic Fields (EMF) on Human Health. Disponível em: http://ec.europa.eu/health/ph_risk/committees/04_scenihr/docs/scenihr_o_007.pdf

[4] ScienceDaily. Innovative Composite Opens Terahertz Frequencies To Many Applications. Disponível em: http://www.sciencedaily.com/releases/2008/04/080415185016.htm

[5] United States Environmental Protection Agency. Ionizing & Non-Ionizing Radiation. Disponível em: http://www.epa.gov/rpdweb00/understand/ionize_nonionize.html

[6] BBC News. Magnetic field 'aids coma victim'. Disponível em: http://news.bbc.co.uk/2/hi/health/7669056.stm

[7] Granlund-Lind R, Lind J. Svart på vitt. Röster och vittnesmål om elöverkänslighet. Mimers brunn kunskapsförlaget2002. Versão em inglês disponível em: http://www.feb.se/feb/blackonwhite-complete-book.pdf

OBS: Os direitos autorais sobre os personagens da série “Family Guy”, cujas imagens foram utilizadas nesta apresentação, pertencem à Twentieth Century Fox Film Corporation.