Niederfrequente elektrische und magnetische Felder Überblick über Expositionen und Gesundheitseffekte. Univ.-Prof. Dr.
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- Irma Bayer
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1 INSTIT FÜR HEALTH CARE ENGINEERING Niederfrequente elektrische und magnetische Felder Überblick über Expositionen und Gesundheitseffekte Univ.-Prof. Dr. Norbert Leitgeb Institut für Health Care Engineering Technische Universität Graz INSTIT FÜR HEALTH CARE ENGINEERING Inhalt Wie groß sind die Felder Alltag? Könnten sie Krebs verursachen? Gibt es Dosis- Effekte Schützen die Grenzwerte? Schlussfolgerungen
2 Elektrogeräte INSTIT FÜR HEALTH CARE ENGINEERING Magnetfelder erheblich: große Unterschiede innerhalb Gerätearten B µt 000 ICNIRP B ICNIRP [µt] Gerätegruppe 0, 0, Hz Leitgeb et al. (2008): Assessment of Inhomogeneous ELF Mag-netic field Exposures. Rad Prot Dosim, doi:0.093/rpd/ncn32 Leitgeb et al. (2007): Magnetic Emission Ranking of Electrical Appliances. Rad Prot Dosim, doi:0.093/rpd/ncn460 f. Induktionsöfen 2. Küchengeräte 3. Schweißgeräte 4. Bohrmaschinen 5. Elektrowerkzeuge... nicht nur 50 Hz, auch Oberwellen! magnetische Felder im Alltag INSTIT FÜR HEALTH CARE ENGINEERING B 80 Referenzwert cm d 000 Körper ist wie Luft Mauern schützen nicht Elektrogeräte Elektroinstallation sehr rasch abnehmende Felder ( Hochspannungsleitungen) Abstand zu Referenzwert mehr als 000 fach 2
3 elektrische Felder im Alltag INSTIT FÜR HEALTH CARE ENGINEERING E V/m 0000 Referenzwert cm 0cm 0m 00m km d Körper schirmt sich selbst Mauern schützen Elektrogeräte Elektroinstallation sehr rasch abnehmende Felder ( Hochspannungsleitungen) Abstand zu Referenzwert ca. 00 fach Wirkungsmechanismen elektrisches Feld INSTIT FÜR HEALTH CARE ENGINEERING magnetrisches Feld Gesetz von Liebe und Hass: Anziehung und Abstoßung Gesetz der Eifersucht: Trennung vereinter Ladungen Kräfte auf Ladungen (Wechsel-) Ströme im Körperinneren 3
4 intrakorporale Stromdichten INSTIT FÜR HEALTH CARE ENGINEERING Kräfte auf Ladungen (Wechsel-) Ströme im Körperinneren B Geräte: Exposition nicht vernachlässigbar externe Feldquellen Ströme am Körperrand Wirkungsmechanismen INSTIT FÜR HEALTH CARE ENGINEERING bewegte Ladungen = elektrischer Strom Stromwirkungen gut bekannt: Reizwirkung Schwelle: Alles oder nichts Erfahrung: Jahrhunderte lange Reizstromtherapie Reizbedingungen: genügend stark Reizschwelle genügend lange fgrenz,oben genügende Änderung fgrenz,unten 789 keine Summationswirkung: kein Dosis - Effekt 4
5 methodische Unersuchungen Atome, Moleküle z.b. Energieniveau- Aufspaltung chemische Reaktionen z.b. Reaktionskinetik, Enzymaktivität Zellmembran z.b. Ionen-Duchlässigkeit, Signalübertragung Einzelzellen z.b. DNA-Änderungen, Zellteilung, Vermehrung Eintagsfliegen z.b. Genveränderungen, Mutagenität, Teratogenität Gewebe z.b. funktionelle Veränderungen Säugetiere z.b. Lebensfunktionen, Regelmechanismen, Krebs Primaten z.b. Verhalten Menschen z.b. Akut- Effekte Menschengruppen z.b. Langzeit- Effekte INSTIT FÜR HEALTH CARE ENGINEERING physikalische Umrechnung biologische Extrapolation Langzeitwirkungen INSTIT FÜR HEALTH CARE ENGINEERING Langzeit- Tierversuche Ergebnis: keine Summationseffekte keine Genveränderungen keine Tumorbildung keine Leukämie 5
6 epidemiologische Studien INSTIT FÜR HEALTH CARE ENGINEERING methodisch kein Kausalbeweis möglich! Erwachsene: kein Zusammenhang mit Krebs insgesamt kein Zusammenhang mit einzelnen Krebsarten Kinder: kein Zusammenhang mit Krebs insgesamt kein Zusammenhang mit einzelnen Krebsarten statistischer Zusammenhang mit Leukämie, jedoch sehr widersprüchliche Ergebnisse Elektrogeräte INSTIT FÜR HEALTH CARE ENGINEERING Kinder- Leukämie 0,00 OR,00 signifikant: Heizdecke Haarfön Bügeleisen Fernseher Videospiel Kopfhörer Mikrowellenherd 0, number of exposed cases 6
7 Magnetfeld- Exposition OR 00,00 Kinderleukämie INSTIT FÜR HEALTH CARE ENGINEERING AML 0 0,00 Gibt es ein Risiko?,00 ja? nein? N 0,0 exponiert , keine physikalischen Erklärungsmodelle keine Unterstützung durch biologische Experimente kein Kausalitätsbeweis durch epidemiologischen Untersuchungsansatz möglich Bewertungen INSTIT FÜR HEALTH CARE ENGINEERING IARC (Internationale Krebsforschungsgesellschaft) : kein Hinweis auf Erwachsenen- Krebserkrankungen möglicherweise Verknüpfung mit Kinder- Leukämie möglicherweise karzinogen (Klasse 2B) Kinder- Krebsgefährlichkeit vergleichbar mit Kaffeetrinken WHO (Weltgesundheitsorganisation) :... Ergebnis bleibt sehr unsicher ICNIRP (Int. Kommission zum Schutz vor nichtionisierender Strahlung):... schwer als Ursachenbeziehung interpretierbar,... möglicher Weise (auch) methodisch bedingt ( Bias ) 7
8 Grenzwertstrategie INSTIT FÜR HEALTH CARE ENGINEERING Schutzziel: Ausschluss nachgewiesener gesundheitsrelevanter Wirkungen Gruppen- Konzept: beruflich Exponierte (gesund, mittleres Alter) Allgemeinbevölkerung (+ Risikogruppen) Patienten (Rechtfertigungsprinzip) Basisgrenzwert für intrakorporale Wirkungsgröße: Stromdichte (im ZNS) bzw. SAR numerische Simulation worst-case- Annahme: homogene Felder, ungünstigste Orientierung Referenzwerte: messtechnisch überprüfbare Feldgrößen Grenzwertregelung INSTIT FÜR HEALTH CARE ENGINEERING Bezugs- Effekt: Erregung von Nervenzellen im ZNS... gesundheitsrelevante Wirkung :0 Arbeitnehmer :5 50Hz Referenzwert 0 kv/m 500 µt... nicht jeglicher Effekt Bevölkerung 50Hz 5 kv/m 00 µt 8
9 MHz 93,7 Ö3 INSTIT FÜR HEALTH CARE ENGINEERING Grenzwertregelung Begrenzung der Gesamt- Immission, jedoch: Wie viel für eine einzige Feldquelle? zusätzlich zu Expositions- Regelungen auch Immissionsgrenzwerte Italien: 3% Schweiz: % 06:00 Niederlande: (0,4%) Flandern: (0,2%) INSTIT FÜR HEALTH CARE ENGINEERING Zusammenfassung elektrische und magnetische Alltags- Felder im Mittel weit unter Referenzwerten Kein Hinweis auf Dosis- Wirkungen statistischer Zusammenhang mit Kinderleukämie kausal nicht erklärbar Grenzwerte schließen bekannte relevante Wirkungen aus 9
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