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Grundlagen
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Texte mit freundlicher Unterstützung der Landesanstalt für Umwelt, Messungen und Naturschutz Baden-Württemberg LUBW. |
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Biologische WirkungenDie Wirkungen elektromagnetischer Felder auf biologische Systeme können sehr vielfältig sein. Sie hängen im Wesentlichen von der Frequenz, Modulation und Intensität der einwirkenden Felder ab, daneben aber auch von individuellen Eigenschaften wie Körperform und Körpergröße sowie von bestimmten physikalischen Randbedingungen wie ihrer Erdung oder Ausrichtung im Feld.
Die ionisierende UV-, Röntgen- oder Gamma-Strahlen tragen eine hohe elementare Energie und können die Bindungen zwischen Atomen und Molekülen im Körper auflösen. Dagegen ist das Energieniveau von nieder- und hochfrequenten elektromagnetischen Feldern bis zu einer Frequenz von ca. 300 GHz für die Ionisation zu niedrig. Eine Beeinflussung biologischer Systeme muss daher auf anderen Wirkungsmechanismen beruhen. Da im Stoffwechsel des menschlichen Körpers eine Vielzahl von elektrischen und elektrochemischen Vorgängen abläuft, können diese prinzipiell durch elektrische und magnetische Felder beeinflusst werden.
Elektromagnetische Felder können entweder direkt (unmittelbare Wirkungen) im Körper einwirken oder indirekt durch die in leitfähigen Materialien induzierte Ströme oder Spannungen auf den Körper (mittelbare Wirkungen) übertragen werden. Eine Wirkung kann dabei sofort (akute Wirkung) oder erst nach längerer Zeit (Langzeitwirkungen) auftreten.
Akute Wirkungen starker Felder sind zwischenzeitlich eingehend erforscht und wissenschaftlich abgesichert. Von wenigen Ausnahmen abgesehen - dazu gehören beispielsweise einzelne Arbeitsplätze in der Medizin, im Gewerbe und in der Industrie - sind die in der Umgebung des Menschen auftretenden elektromagnetischen Felder im Vergleich zu den für das Eintreten von akuten Wirkungen erforderlichen Feldstärken um etwa einen Faktor 1.000 niedriger. Wissenschaftlich hinreichend abgesicherte Erkenntnisse über mögliche Langzeitwirkungen solch schwacher Felder liegen nicht vor.
Wenn in den nachfolgenden Ausführungen von Effekten oder Wirkungen die Rede ist, dann bedeutet dies nicht zwangsläufig, dass damit bereits eine gesundheitliche Beeinträchtigung oder gar Gefährdung einher geht. Vielmehr sind eine ganze Reihe der nachfolgend beschriebenen Wirkungen bzw. Effekte ganz natürliche Reaktionen biologischer Systeme auf bestimmte äußere Einflüsse. So reagiert der Körper beispielsweise bei erhöhter Wärmezufuhr solange mit vermehrter Schweißabsonderung, der so genannte körpereigenen Thermoregulation, bis sich im Körper wieder die Normaltemperatur eingestellt hat. Die einzelnen belegten Wirkungen lassen sich näherungsweise folgenden Frequenzbereichen zuordnen:
Statische Felder: Bei elektrischen Feldern kommen Effekte wie Aufrichten der Haare, Elektrisierung und Entladung vor.
Niederfrequente Felder: Hier dominieren bei den so genannten akuten Wirkungen die Reizwirkungen auf Sinnes-, Nerven- und Muskelzellen. Auslöser für diese Reizwirkungen sind die durch elektrische und magnetische Felder im Gewebe hervorgerufenen Ströme. Im oberen Frequenzbereich können unter Umständen auch thermische Wirkungen auftreten.
Hochfrequente Felder: Hier sind die thermischen Wirkungen vorherrschend, d.h. eine Erwärmung des Körpers bzw. bestimmter Körperteile durch Absorption elektromagnetischer Strahlung.
Mutmaßliche Effekte: In der Literatur werden sowohl den niederfrequenten als auch den hochfrequenten Feldern weitere nichtthermische, so genannte athermische Wirkungen zugeschrieben, die insbesondere auf einer Langzeitwirkung schwacher Felder beruhen sollen. In der folgenden Aufzählung sind einige solcher Wirkungen genannt, die an Zellen, Tieren und am Menschen in einzelnen Untersuchungen beobachtet worden sind, wobei der wissenschaftliche Nachweis dieser Effekte bisher nicht erbracht werden konnte. Unter der Einwirkung unterschiedlich beschaffener elektromagnetischer Felder wurde berichtet über:
* Anregung zellulären Wachstums
* Modulation von biochemischen Reaktionen
* Einfluss auf den Kalziumhaushalt der Zelle
* Beeinflussung der Produktion des Hormons Melatonin in der Zirbeldrüse
* Signaländerung beim Elektroenzephalogramm (EEG) und Elektrokardiogramm (EKG).
Diese vermuteten Effekte werden bei einer Langzeitwirkung elektromagnetischer Felder mit Beeinträchtigung der Gehirnfunktion, Beschleunigung des Krebswachstums oder subjektiven Beschwerden wie Kopfschmerzen oder Schlafstörungen infolge einer so genannten "Elektrosensibilität" in Verbindung gebracht. Der Zusammenhang dieser Krankheitsbilder mit den aufgezeigten Effekten wie auch die Ursächlichkeit dieser Krankheiten in elektromagnetischen Feldern sind nicht belegt und strittig. Glossar: Absorption, akuten, athermische Wirkungen, Atomen, biochemischen, biologische, EEG, EKG, elektrische, elektrischen Feldern, Elektroenzephalogramm, elektromagnetischer, elektromagnetischer Felder, Elektrosensibilität, Feldstärken, Frequenz, gesundheitliche, Gewebe, GHz, hochfrequente, Hormons, induzierte, Ionisation, Kopfschmerzen, Krankheiten, magnetische Felder, Melatonin, menschlichen, Modulation, Molekülen, Muskelzellen, Nerven, nichtthermische, niederfrequente, physikalischen, Röntgen, Schlafstörungen, statische, Stoffwechsel, Strahlung, Ströme, subjektiven Beschwerden, thermische Wirkungen, Thermoregulation, Tieren, UV, Wachstums, Wirkungsmechanismen, Zelle, zellulären, Zirbeldrüse |
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