In den letzten Jahren hat das Interesse an den biologischen Wirkungen und möglichen gesundheitlichen Auswirkungen schwacher elektrischer und magnetischer Felder zugenommen. Es wurden Studien zu Magnetfeldern und Krebs, zur Fortpflanzung und zu neurologischen Verhaltensreaktionen vorgelegt. Im Folgenden wird zusammengefasst, was wir wissen, was noch untersucht werden muss und vor allem, welche Politik angemessen ist – ob es überhaupt keine Expositionsbeschränkungen, „umsichtige Vermeidung“ oder teure Eingriffe geben soll.

Was wir wissen

Krebs

Epidemiologische Studien zu Leukämie im Kindesalter und häuslicher Exposition durch Hochspannungsleitungen scheinen auf eine leichte Risikoerhöhung hinzudeuten, und es wurde über übermäßige Leukämie- und Hirntumorrisiken in „elektrischen“ Berufen berichtet. Jüngste Studien mit verbesserten Techniken zur Expositionsbewertung haben im Allgemeinen die Beweise für einen Zusammenhang gestärkt. Es besteht jedoch noch Unklarheit über die Expositionseigenschaften – beispielsweise Magnetfeldfrequenz und Expositionsintervalle; und es ist nicht viel über mögliche Störfaktoren oder effektmodifizierende Faktoren bekannt. Darüber hinaus weisen die meisten Berufsstudien auf eine spezielle Form der Leukämie hin, die akute myeloische Leukämie, während andere höhere Inzidenzen für eine andere Form, die chronisch lymphatische Leukämie, festgestellt haben. Die wenigen gemeldeten Tierkrebsstudien haben bei der Risikobewertung nicht viel geholfen, und trotz einer großen Anzahl experimenteller Zellstudien wurde kein plausibler und nachvollziehbarer Mechanismus präsentiert, durch den eine krebserzeugende Wirkung erklärt werden könnte.

Reproduktion, mit besonderem Bezug auf Schwangerschaftsergebnisse

In epidemiologischen Studien wurde über unerwünschte Schwangerschaftsverläufe und Krebs im Kindesalter nach mütterlicher und väterlicher Exposition bei Magnetfeldern berichtet, wobei die väterliche Exposition auf eine genotoxische Wirkung hinweist. Bemühungen, positive Ergebnisse anderer Forschungsteams zu replizieren, waren nicht erfolgreich. Epidemiologische Studien an Bedienern von Bildschirmgeräten (VDU), die den von ihren Bildschirmen ausgehenden elektrischen und magnetischen Feldern ausgesetzt sind, waren überwiegend negativ, und teratogene Tierstudien mit VDU-ähnlichen Feldern waren zu widersprüchlich, um verlässliche Schlussfolgerungen zu stützen.

Neurobehaviorale Reaktionen

Provokationsstudien an jungen Freiwilligen scheinen solche physiologischen Veränderungen wie eine Verlangsamung der Herzfrequenz und Veränderungen des Elektroenzephalogramms (EEG) nach Exposition bei relativ schwachen elektrischen und magnetischen Feldern anzuzeigen. Das jüngste Phänomen der Überempfindlichkeit gegenüber Elektrizität scheint multifaktoriellen Ursprungs zu sein, und es ist nicht klar, ob die Felder beteiligt sind oder nicht. Es wurde über eine Vielzahl von Symptomen und Beschwerden berichtet, hauptsächlich der Haut und des Nervensystems. Die meisten Patienten haben diffuse Hautbeschwerden im Gesicht, wie Rötungen, Rötungen, Hitze, Wärme, Stechen, Schmerzen und Spannungsgefühl. Auch Symptome des Nervensystems werden beschrieben, wie Kopfschmerzen, Schwindel, Müdigkeit und Ohnmacht, Kribbeln und Stechen in den Extremitäten, Atemnot, Herzklopfen, starkes Schwitzen, Depressionen und Gedächtnisschwierigkeiten. Es wurden keine charakteristischen organischen neurologischen Krankheitssymptome gezeigt.

Belichtung

Die Exposition gegenüber Feldern tritt in der gesamten Gesellschaft auf: im Haushalt, bei der Arbeit, in Schulen und durch den Betrieb von elektrisch betriebenen Verkehrsmitteln. Überall dort, wo elektrische Leitungen, Elektromotoren und elektronische Geräte vorhanden sind, entstehen elektrische und magnetische Felder. Durchschnittliche Feldstärken von 0.2 bis 0.4 μT (Mikrotesla) an einem Arbeitstag scheinen das Niveau zu sein, oberhalb dessen ein erhöhtes Risiko bestehen könnte, und ähnliche Werte wurden für Jahresmittelwerte für Personen berechnet, die unter oder in der Nähe von Hochspannungsleitungen leben.

Viele Menschen sind in ähnlicher Weise, wenn auch für kürzere Zeiträume, in ihren Wohnungen (über elektrische Heizkörper, Rasierapparate, Haartrockner und andere Haushaltsgeräte oder Streuströme aufgrund von Ungleichgewichten im elektrischen Erdungssystem in einem Gebäude) und bei der Arbeit diesen Werten ausgesetzt (in bestimmten Industrien und Büros mit Nähe zu elektrischen und elektronischen Geräten) oder während der Fahrt in Zügen und anderen elektrisch angetriebenen Transportmitteln. Die Bedeutung einer solchen intermittierenden Exposition ist nicht bekannt. Es bestehen andere Unsicherheiten hinsichtlich der Exposition (einschließlich Fragen zur Bedeutung der Feldfrequenz, zu anderen modifizierenden oder verwirrenden Faktoren oder zur Kenntnis der Gesamtexposition bei Tag und Nacht) und Wirkung (angesichts der Übereinstimmung der Ergebnisse in Bezug auf die Art des Krebses). , und in den epidemiologischen Studien, die es erforderlich machen, alle Risikobewertungen mit großer Vorsicht zu bewerten.

Risikobewertungen

In skandinavischen Wohnstudien weisen die Ergebnisse auf ein doppeltes Leukämierisiko über 0.2 μT hin, wobei die Expositionswerte denen entsprechen, die typischerweise in einem Abstand von 50 bis 100 Metern zu einer Freileitung auftreten. Die Zahl der Kinderleukämiefälle unter Hochspannungsleitungen ist jedoch gering, und das Risiko ist daher im Vergleich zu anderen Umweltgefahren in der Gesellschaft gering. Es wurde berechnet, dass es in Schweden jedes Jahr zwei Fälle von Kinderleukämie unter oder in der Nähe von Hochspannungsleitungen gibt. Einer dieser Fälle kann, falls vorhanden, auf das Magnetfeldrisiko zurückzuführen sein.

Berufliche Expositionen gegenüber Magnetfeldern sind im Allgemeinen höher als Expositionen in Wohngebieten, und Berechnungen des Leukämie- und Hirntumorrisikos für exponierte Arbeiter ergeben höhere Werte als für Kinder, die in der Nähe von Hochspannungsleitungen leben. Berechnungen auf der Grundlage des in einer schwedischen Studie entdeckten zuordenbaren Risikos zufolge könnten jedes Jahr ungefähr 20 Fälle von Leukämie und 20 Fälle von Hirntumoren auf Magnetfelder zurückgeführt werden. Diese Zahlen sind mit der Gesamtzahl von jährlich 40,000 Krebsfällen in Schweden zu vergleichen, von denen schätzungsweise 800 berufsbedingt sind.

Was noch untersucht werden muss

Es ist ganz klar, dass weitere Forschung notwendig ist, um ein zufriedenstellendes Verständnis der bisherigen epidemiologischen Studienergebnisse zu gewährleisten. In verschiedenen Ländern auf der ganzen Welt werden derzeit weitere epidemiologische Studien durchgeführt, aber die Frage ist, ob diese das bereits vorhandene Wissen erweitern werden. Tatsächlich ist nicht bekannt, welche Eigenschaften der Felder gegebenenfalls ursächlich für die Wirkungen sind. Daher brauchen wir definitiv mehr Studien zu möglichen Mechanismen, um die von uns gesammelten Ergebnisse zu erklären.

Es gibt in der Literatur jedoch eine Vielzahl von in vitro Studien, die der Suche nach möglichen Mechanismen gewidmet sind. Es wurden mehrere Krebsförderungsmodelle vorgestellt, die auf Veränderungen der Zelloberfläche und des Zellmembrantransports von Calciumionen, Unterbrechung der Zellkommunikation, Modulation des Zellwachstums, Aktivierung spezifischer Gensequenzen durch modulierte Ribonukleinsäure (RNA)-Transkription, Depression basieren der Melatoninproduktion der Zirbeldrüse, Modulation der Ornithin-Decarboxylase-Aktivität und mögliche Störung der Anti-Tumor-Kontrollmechanismen des Hormonsystems und des Immunsystems. Jeder dieser Mechanismen hat Merkmale, die zur Erklärung der gemeldeten Magnetfeld-Krebswirkungen geeignet sind; jedoch war keine frei von Problemen und wesentlichen Einwänden.

Melatonin und Magnetit

Es gibt zwei mögliche Mechanismen, die für die Krebsförderung relevant sein könnten und daher besondere Aufmerksamkeit verdienen. Einer davon hat mit der Verringerung des nächtlichen Melatoninspiegels zu tun, der durch Magnetfelder induziert wird, und der andere hängt mit der Entdeckung von Magnetitkristallen in menschlichem Gewebe zusammen.

Aus Tierversuchen ist bekannt, dass Melatonin über eine Wirkung auf zirkulierende Sexualhormonspiegel eine indirekte onkostatische Wirkung hat. In Tierversuchen wurde auch darauf hingewiesen, dass Magnetfelder die Melatoninproduktion der Zirbeldrüse unterdrücken, ein Befund, der auf einen theoretischen Mechanismus für die berichtete Zunahme von (zum Beispiel) Brustkrebs hindeutet, die auf die Exposition gegenüber solchen Feldern zurückzuführen sein könnte. Kürzlich wurde eine alternative Erklärung für das erhöhte Krebsrisiko vorgeschlagen. Es wurde festgestellt, dass Melatonin ein höchst wirksamer Hydroxylradikalfänger ist, und folglich wird die Schädigung der DNA, die durch freie Radikale angerichtet werden könnte, durch Melatonin deutlich gehemmt. Wenn der Melatoninspiegel beispielsweise durch Magnetfelder unterdrückt wird, ist die DNA anfälliger für oxidative Angriffe. Diese Theorie erklärt, wie die Unterdrückung von Melatonin durch Magnetfelder zu einer höheren Krebsinzidenz in jedem Gewebe führen könnte.

Aber sinkt der menschliche Melatonin-Blutspiegel, wenn Personen schwachen Magnetfeldern ausgesetzt sind? Es gibt einige Hinweise darauf, dass dies der Fall sein könnte, aber es besteht weiterer Forschungsbedarf. Seit einigen Jahren ist bekannt, dass die Orientierungsfähigkeit von Vögeln während saisonaler Wanderungen über Magnetitkristalle in Zellen vermittelt wird, die auf das Erdmagnetfeld reagieren. Nun wurde, wie oben erwähnt, auch nachgewiesen, dass Magnetitkristalle in menschlichen Zellen in einer Konzentration vorhanden sind, die theoretisch hoch genug ist, um auf schwache Magnetfelder zu reagieren. Daher sollte die Rolle von Magnetitkristallen in allen Diskussionen über die möglichen Mechanismen berücksichtigt werden, die hinsichtlich der potenziell schädlichen Wirkungen elektrischer und magnetischer Felder vorgeschlagen werden können.

Der Bedarf an Wissen über Mechanismen

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass es einen klaren Bedarf an weiteren Studien zu solchen möglichen Mechanismen gibt. Epidemiologen benötigen Informationen darüber, auf welche Eigenschaften der elektrischen und magnetischen Felder sie sich bei ihren Expositionsabschätzungen konzentrieren sollten. In den meisten epidemiologischen Studien wurden mittlere oder mittlere Feldstärken (mit Frequenzen von 50 bis 60 Hz) verwendet; in anderen wurden kumulative Expositionsmaße untersucht. In einer kürzlich durchgeführten Studie wurde festgestellt, dass Felder mit höheren Frequenzen mit Risiken zusammenhängen. In einigen Tierversuchen haben sich schließlich Feldtransienten als wichtig herausgestellt. Für Epidemiologen liegt das Problem nicht auf der Wirkungsseite; Krankheitsregister existieren heute in vielen Ländern. Das Problem ist, dass Epidemiologen die relevanten Expositionsmerkmale nicht kennen, die sie in ihren Studien berücksichtigen müssen.

Welche Politik ist angemessen

Schutzsysteme

Generell sind unterschiedliche Schutzsysteme in Bezug auf Vorschriften, Richtlinien und Richtlinien zu berücksichtigen. Am häufigsten wird das gesundheitsbasierte System gewählt, bei dem eine bestimmte gesundheitsschädliche Wirkung bei einer bestimmten Expositionshöhe unabhängig von der Art der Exposition, chemisch oder physikalisch, identifiziert werden kann. Ein zweites System könnte als Optimierung einer bekannten und akzeptierten Gefahr charakterisiert werden, die keinen Schwellenwert hat, unterhalb dessen das Risiko nicht besteht. Ein Beispiel für eine Exposition, die in ein solches System fällt, ist ionisierende Strahlung. Ein drittes System deckt Gefahren oder Risiken ab, bei denen kausale Beziehungen zwischen Exposition und Ergebnis nicht mit hinreichender Sicherheit nachgewiesen wurden, bei denen jedoch allgemeine Bedenken hinsichtlich möglicher Risiken bestehen. Dieses letztgenannte Schutzsystem wurde als das bezeichnet Grundsatz der Vorsicht, oder vor kurzem umsichtige Vermeidung, die als zukünftige kostengünstige Vermeidung unnötiger Exposition bei fehlender wissenschaftlicher Gewissheit zusammengefasst werden kann. Auf diese Weise wurde die Exposition gegenüber elektrischen und magnetischen Feldern diskutiert und systematische Strategien vorgestellt, beispielsweise wie zukünftige Stromleitungen verlegt, Arbeitsplätze eingerichtet und Haushaltsgeräte gestaltet werden sollten, um die Exposition zu minimieren.

Es ist offensichtlich, dass das Optimierungssystem im Zusammenhang mit Einschränkungen elektrischer und magnetischer Felder nicht anwendbar ist, einfach weil sie nicht als Risiken bekannt und akzeptiert sind. Die beiden anderen Systeme werden jedoch beide derzeit in Erwägung gezogen.

Vorschriften und Richtlinien zur Beschränkung der Exposition im Rahmen des gesundheitsbasierten Systems

In internationalen Richtlinien liegen die Grenzwerte für die Beschränkungen der Feldexposition um mehrere Größenordnungen über dem, was an Freileitungen gemessen und in Elektroberufen gefunden werden kann. Die International Radiation Protection Association (IRPA) ausgegeben Richtlinien zu Expositionsgrenzwerten bei 50/60 Hz elektrischen und magnetischen Feldern im Jahr 1990, die als Grundlage für viele nationale Normen übernommen wurde. Da danach wichtige neue Studien veröffentlicht wurden, wurde 1993 von der International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection (ICNIRP) ein Addendum herausgegeben. Darüber hinaus wurden 1993 auch im Vereinigten Königreich Risikobewertungen in Übereinstimmung mit denen der IRPA durchgeführt.

Diese Dokumente betonen, dass der heutige Stand der wissenschaftlichen Erkenntnisse keine Begrenzung der Expositionsniveaus für die Öffentlichkeit und die Arbeitnehmer bis auf das μT-Niveau rechtfertigt und dass weitere Daten erforderlich sind, um zu bestätigen, ob Gesundheitsgefahren vorliegen oder nicht. Die IRPA- und ICNIRP-Richtlinien basieren auf den Auswirkungen von feldinduzierten Strömen im Körper, die denen entsprechen, die normalerweise im Körper gefunden werden (bis zu etwa 10 mA/m²). Es wird empfohlen, die berufliche Exposition bei Magnetfeldern von 50/60 Hz auf 0.5 mT für ganztägige Exposition und 5 mT für kurze Expositionen von bis zu zwei Stunden zu begrenzen. Es wird empfohlen, die Exposition gegenüber elektrischen Feldern auf 10 und 30 kV/m zu begrenzen. Die 24-Stunden-Grenze für die Öffentlichkeit ist auf 5 kV/m und 0.1 mT festgelegt.

Diese Diskussionen über die Regulierung der Exposition basieren ausschließlich auf Krebsberichten. In Studien zu anderen möglichen gesundheitlichen Auswirkungen im Zusammenhang mit elektrischen und magnetischen Feldern (z. B. Fortpflanzungs- und neurologische Verhaltensstörungen) werden die Ergebnisse im Allgemeinen als unzureichend klar und konsistent angesehen, um eine wissenschaftliche Grundlage für die Begrenzung der Exposition zu bilden.

Das Prinzip der Vorsicht oder umsichtigen Vermeidung

Es gibt keinen wirklichen Unterschied zwischen den beiden Konzepten; Vorsichtige Vermeidung wurde jedoch spezieller in Diskussionen über elektrische und magnetische Felder verwendet. Wie oben gesagt, kann umsichtige Vermeidung als die zukünftige, kostengünstige Vermeidung unnötiger Exposition zusammengefasst werden, solange wissenschaftliche Unsicherheit über die gesundheitlichen Auswirkungen besteht. Es wurde in Schweden übernommen, aber nicht in anderen Ländern.

In Schweden haben fünf Regierungsbehörden (das schwedische Strahlenschutzinstitut, das National Electricity Safety Board, das National Board of Health and Welfare, das National Board of Occupational Safety and Health und das National Board of Housing, Building and Planning) gemeinsam erklärt dass „das gesamte Wissen, das sich jetzt ansammelt, Maßnahmen zur Reduzierung der Feldleistung rechtfertigt“. Vorausgesetzt, die Kosten sind angemessen, besteht die Politik darin, Menschen vor lang andauernder hoher magnetischer Belastung zu schützen. Während der Installation neuer Geräte oder neuer Stromleitungen, die hohe Magnetfeldbelastungen verursachen können, sollten Lösungen gewählt werden, die eine geringere Belastung ergeben, sofern diese Lösungen keine großen Unannehmlichkeiten oder Kosten verursachen. Wie vom Radiation Protection Institute angegeben, können im Allgemeinen Maßnahmen ergriffen werden, um das Magnetfeld in Fällen zu reduzieren, in denen die Expositionswerte die normalerweise auftretenden Werte um mehr als das Zehnfache überschreiten, sofern eine solche Reduzierung zu angemessenen Kosten möglich ist. In Situationen, in denen die Expositionswerte bestehender Anlagen die normalerweise auftretenden Werte nicht um den Faktor zehn überschreiten, sollten kostspielige Umbauten vermieden werden. Selbstverständlich wurde das vorliegende Vermeidungskonzept von vielen Experten in verschiedenen Ländern kritisiert, beispielsweise von Experten der Stromversorgungsindustrie.

Schlussfolgerungen

In der vorliegenden Arbeit wurde zusammengefasst, was wir über mögliche gesundheitliche Auswirkungen elektrischer und magnetischer Felder wissen und was noch untersucht werden muss. Auf die Frage, welche Politik verfolgt werden sollte, wurde keine Antwort gegeben, es wurden jedoch optionale Schutzsysteme vorgestellt. In diesem Zusammenhang scheint klar, dass die vorhandene wissenschaftliche Datenbasis nicht ausreicht, um Expositionsgrenzwerte auf μT-Ebene zu entwickeln, was wiederum bedeutet, dass es keinen Grund für teure Eingriffe bei diesen Expositionsebenen gibt. Ob irgendeine Form der Vorsichtsstrategie (z. B. umsichtige Vermeidung) angewandt werden sollte oder nicht, ist Sache der Entscheidungen der Gesundheitsbehörden und Arbeitsschutzbehörden der einzelnen Länder. Wenn eine solche Strategie nicht angewendet wird, bedeutet dies normalerweise, dass keine Expositionsbeschränkungen auferlegt werden, da die gesundheitsbasierten Grenzwerte weit über der alltäglichen öffentlichen und beruflichen Exposition liegen. Wenn also heute die Meinungen über Vorschriften, Richtlinien und Richtlinien auseinandergehen, besteht unter den Standardsetzern allgemeiner Konsens darüber, dass mehr Forschung erforderlich ist, um eine solide Grundlage für zukünftige Maßnahmen zu erhalten.

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