L’inquinamento elettromagnetico
Il riscaldamento avviene per mezzo della trasformazione in calore dell’energia radiante mediante tre meccanismi: la radiazione induce correnti ad alta frequenza nei tessuti, modifica l’orientamento dei dipoli molecolari e causa la rotazione delle molecole. Il meccanismo di gran lunga più importante è quello della polarizzazione per orientamento, che agisce sui dipo1i permanenti già esistenti. Tali dipoli, particolarmente abbondanti in acqua, sottoposti all’azione del campo elettrico, tendono ad allinearsi col campo stesso, contrastati dal moto di agitazione termica molecolare. Le forze di attrito, che insorgono durante il movimento dei dipoli e che dipendono dalla frequenza applicata e dal tempo di rilassamento dei dipoli stessi, provocano la conversione in calore dell’energia trasferita dal campo elettromagnetico. Il rilascio di energia all’interno dell’organismo è descritto in termini di rateo di assorbimento specifico, o SAR, che è il rapporto tra la potenza assorbita e la massa del tessuto irradiato (W/kg) e che può essere riferito all’intero corpo o organo (SAR medio) o ad una sua regione specifica (SAR localizzato). Il SAR dipende dalla frequenza del campo incidente, dalle caratteristiche dielettriche, dalle dimensioni del corpo irradiato e dal suo orientamento rispetto alla direzione di propagazione del campo. Il trasferimento di energia è massimo quando l’asse maggiore del corpo è orientato parallelamente al campo elettrico e quando la sua lunghezza è circa pari alla lunghezza d’onda. Il valore dell’assorbimento massimo (risonanza) risulta, quindi, dipendente dalla frequenza. A titolo d’esempio si ricorda che le condizioni di risonanza si attuano a circa 40 MHz per un individuo medio messo a terra elettricamente, a circa 70 MHz per un individuo isolato, attorno a 600-700 MHz per un ratto e a circa 2,5 GHz per un topo. All’aumentare della frequenza, l’assorbimento di potenza per unità di massa del tessuto aumenta fino alla frequenza di risonanza, per poi diminuire e raggiungere una specie di plateau nella regione dei GHz. Lo spessore di penetrazione della radiazione diminuisce all’aumentare della frequenza, tanto che al di sopra di circa 10 GHz l’assorbimento è sostanzialmente confinato alla sola pelle. A livello macroscopico, l’interazione dei campi esterni con l’organismo umano si traduce in un assorbimento da parte dei tessuti di energia elettromagnetica che viene dissipata sotto forma di calore. Il conseguente aumento della temperatura globale o locale determina difetti che sono riconducibili a questo riscaldamento piuttosto che all’azione dei campi elettromagnetici in sé; per questo motivo, essi vengono generalmente indicati come effetti termici.
La maggior parte degli effetti biologici correlabili, quindi, ad un’esposizione acuta a radiofrequenze e microonde si può spiegare in termini della quantità di calore prodotta all’interno del corpo dall’assorbimento della radiazione, quando questo dà luogo ad aumenti della temperatura locale o del corpo di circa 1 °C o più, o a risposte atte a minimizzare il carico termico totale. Quasi tutte le risposte descritte in letteratura di diverse specie animali ed in varie condizioni ambientali si attua, come indicato in tabella 1, in corrispondenza di valori di SAR superiori a 1-2 W/kg. Questi dati (ottenuti principalmente in primati) indicano quali tipi di risposte è verosimile si presentino in soggetti sottoposti ad un carico termico di sufficiente entità. La maggior parte dei dati ottenuti da animali da laboratorio indica che l’impianto e lo sviluppo dell’embrione e del feto sono solo raramente affetti da esposizioni che aumentino la temperatura corporea della madre per meno di 1 °C. Questo tipo di esposizione, inoltre, non risulta essere mutagena e, quindi, non dà luogo a mutazioni somatiche o ad effetti ereditari. Alcuni organi possono essere particolarmente sensibili agli effetti termici dell’esposizione (organi a rischio). Il cristallino, nell’occhio, è considerato un organo a rischio poiché la mancanza di vascolarizzazione limita la sua capacità di dissipare il calore con la tendenza ad aumentare la temperatura e, quindi, a formare opacità. Le frequenze a microonde maggiormente efficaci nell’indurre cataratte nel coniglio sembrano essere comprese fra 1 e 10 GHz. La temperatura di soglia per la formazione di cataratte in relazione ad esposizioni prolungale (1-3 ore) è fra i 41 e 43 °C, cui corrisponde un SAR di circa 100-140 W/kg. L’occhio dei primati risulta meno sensibile al riscaldamento a microonde di quanto non sembri essere quello del coniglio, probabilmente a causa del maggiore schermo fornito dal cranio dei primati e del minore spessore del cristallino. In primati non anestetizzati non si è evidenziata la formazione di cataratte per esposizioni croniche fino al 1,5 kW/m2. Anche il testicolo è considerato un organo a rischio, essendo normalmente a temperature di diversi gradi inferiori rispetto a quella corporea. Due studi hanno riportato l’introduzione di una temporanea infertilità in ratti maschio esposti cronicamente a circa 6 W/kg, con aumenti della temperatura rettale e testicolare di 1.5-3.5 °C durante l’esposizione. Questo sembra essere il minimo rateo di assorbimento specifico in grado di causare una leggera perdita di fertilità nel maschio del ratto. Gli effetti termici sono tipici effetti a soglia: essi si manifestano infatti solo in seguito ad un aumento prolungato della temperatura superiore alle normali variazioni fisiologiche. Studi dosimetrici ormai consolidati ed affidabili consentono di stabilire una corrispondenza tra questi aumenti di temperatura e l’intensità dei campi elettromagnetici esterni, proprio attraverso la valutazione del SAR.
Effetti non termici di RF-MO
Mentre gli effetti termici, di carattere acuto, sono ben identificati e compresi, non esistono praticamente indicazioni di effetti a lungo termine conseguenti ad esposizioni a campi di bassa intensità. Significativo in proposito è il giudizio dell’Organizzazione Mondiale della Sanità (Promemoria n. 183: Campi elettromagnetici e salute pubblica – Effetti sanitari dei campi a radiofrequenza) secondo la quale “Una revisione dei dati scientifici condotta dall’OMS nell’ambito del Progetto Internazionale CEM ha concluso che, sulla base della letteratura attuale, non c’è nessuna evidenza convincente che l’esposizione a campi elettromagnetici a radiofrequenza abbrevi la durata della vita, né che induca o favorisca il cancro”.