الخلفية العلمية للتأثيرات الحيوية للإشعاعات الكهرومغناطيسية
يترتب على امتصاص الطاقة من الموجات الكهرومغناطيسية إلى الجسم الحي انتقالها إلى الأنسجة والخلايا الحية، الأمر الذي يتسبب في ارتفاع مستوى الطاقة في الجزيئات ثنائية القطب Dipoles الموجودة بالأنسجة والخلايا الحية . ويشكل الماء الجزيء الأساسي ثنائي القطب بالمادة الحيوية، ومن ثم يعمل كوسط امتصاص جيد للطاقة الكهرومغناطيسية. ومن المعلوم أن الأنسجة والخلايا الحية تحتفظ بمستويات من الأحمال الحرارية تنتج عن التفاعلات الأيضية Metabolicبالأعضاء الحيوية، ويترتب على امتصاص الطاقة الكهرومغناطيسية عبئا حراريا يضاف إلى الحمل الحراري للأنسجة والخلايا الحية. وتمتلك بعض أجناس الكائنات الحية ومنها الثدييات والطيور القدرة على تنظيم درجة حرارتها الداخلية، بما تمتلكه من ميكانيكية بيولوجية تعمل على طرد الحرارة الزائدة وتحقيق الاتزان بين الحرارة المكتسبة والحرارة المفقودة. وتسهم في هذه الميكانيكية عمليات زيادة سرعة التنفس وزيادة إفراز العرق وسرعة تدفق الدم بأنسجة الجلد، وفي الحالات التي تزيد فيها الحرارة المكتسبة عن الحرارة المفقودة ترتفع درجة حرارة النسيج الحي، وإذا ما تجاوزت درجة الحرارة مستوى معينا، وظلت لفترة زمنية كافية، فإن النسيج الحيوي يتعرض للأضرار التي يمكن أن تنتهي بتدمير الأنسجة والخلايا الحية. وتتسبب العديد من ظواهر التأثيرات البيولوجية للإشعاعات الكهرومغناطيسية في ظاهرة التسخين، بمعنى ارتفاع درجة الحرارة وما يتبعها من أنشطة فيزيولوجية تستهدف استعادة المستوى الطبيعي للحمل الحراري بالأنسجة والخلايا الحية.
وقد أشارت نتائج البحوث التي أجريت على حيوانات التجارب إلى أن التعرض للمجالات الكهربية والمغناطيسية بالترددات المنخفضة يؤثر في التركيب الجزئي لجدار الخلية الحية، حيث يُضعف من معدلات نفاذيته للأيونات ويغير من تركيب محتواه من الدهون الفسفورية والبروتينيات، الأمر الذي يؤثر في معدلات الأداء الحيوي للخلايا. وأوضحت بعض الدراسات أن التأثيرات البيولوجية للتعرض للإشعاعات الكهرومغناطيسية يمكن إرجاعها إلى عدة عوامل منها التأثير في مستوى الكالسيوم داخل الخلايا الحية والتخليق البروتيني والتعبير ارجيني وانقسام الخلايا والاتصالات الخلوية ودورة الخلية والمادة الوراثية.
كما أشارت نتائج البحوث العلمية إلى التأثيرات السمية للإشعاعات الكهرومغناطيسية في المادة الوراثية الخلوية وما يترتب على ذلك من ارتفاع معدلات الإجهاض وانخفاض وزن الأجنة ومعدلات نموها وزيادة احتمالات تشوهاتها الخلقية، كما تشير البحوث إلى ارتفاع معدلات إصابة الأطفال بسرطان الدم نتيجة التعرض للموجات الكهرومغناطيسية. وتشير التجارب العلمية إلى ان التعرض للإشعاعات الكهرومغناطيسية يتسبب في اختلالات وظيفية تنطوي على تغيرات في تدفق مادة الكالسيوم، مما يؤثر في معدلات الانقسام الخلوي وتغير في نفاذية الأغشية الخلوية وتغيرات في أداء الحاجز المخي واختلال في وظائف الجهاز المناعي.
وحديثا أشارت بعض الدراسات البيولوجية إلى ظاهرة توليد مجالات مغناطيسية بالخلايا الحية عند قيامها بوظائفها الحيوية وقيام الخلايا بالاتصال فيما بينها عن طريق هذه المجالات التي تؤثر في حركة الأيونات داخل الخلايا المجاورة، ومنها تنتقل الإشارة كلغة تخاطب خلوية، وإذا ما أخذنا ذلك في الاعتبار يمكن تفسير تأثير المجال المغناطيسي الخارجي في الخلايا الحية وأسلوب التدخل في النظام الفسيولوجى
للخلية وما يترتب على ذلك من اختلالات وظيفية ومرضية. كذلك أشارت بعض التجارب إلى تأثير الموجات القصيرة في الجنين البشري والأعضاء التناسلية للأنثى، حيث سجلت زيادة في إفراز الهرمونات واختلال تدفق الدورة الدموية في المشيمة في الحوامل، والتي تؤدي إلى انخفاض معدلات تدفق الدم إلى الجنين مما يؤثر في معدلات نموه ومراحل تطوره. كما أوضحت نتائج بعض التجارب أن التعرض للموجات الكهرومغناطيسية يتسبب في الحد من معدل إفراز هرمون الميلاتونين وزيادة معدل إفراز بعض الهرمونات خاصة هرمون الأستروجين، مما يسهم في زيادة معدل ظهور الأورام السرطانية، خاصة سرطان الثدي في الإناث كما أثبتت الدراسات أن تعرض جسم الإنسان على بعد 50سم من شاشات أجهزة الكمبيوتر الشخصية تتسبب في حدوث بعض الاختلالات في الدورة الدموية.
مخاطر تعرض الإنسان للإشعاعات الكهرومغناطيسية
تختلف حدة التأثيرات البيولوجية والصحية للمجالات الكهربية والمغناطيسية و الكهرومغناطيسية بحسب معدلات تردد الإشعاعات وشدتها وزمن التعرض لها ومدى الحساسية البيولوجية للتأثير الإشعاعي في الفرد أو العضو أو النسيج أو الخلية الحية، وتزداد حدة التأثير الإشعاعي مع زيادة مستوى الجرعة الإشعاعية الممتصة داخل أعضاء الجسم المختلفة ومع تصاعد الجرعات التراكمية وبفعل التأثير المؤازر لبعض المؤثرات البيئية، ومن ثم وضعت الضوابط التي تكفل منع أي تعرض إشعاعي يترتب علىه أضرارا قطعية بأنسجة الجسم وخلايا الجسم الحي، وقصر التعرض على المستوى الآمن الذي يمثل أدنى مستوى يمكن الوصول إلىه لتحقيق الهدف من هذا التعرض مهنيا كان أو تقنيا أو خدميا أو طبيا، إلا أنه يجدر الأخذ في الاعتبار أن المستويات المتفق علىها دوليا للتعرض الآمن للإشعاعات لاتضمن عدم استحداث الأضرار الاحتمالية جسدية كانت أم وراثية، والتي قد تنشأ بعد فترات زمنية طويلة نسبيا سواء في الأفراد الذين تعرضوا لهذه المستويات أو في أجيالهم المتعاقبة.
وتنشأ الأضرار القطعية للجرعات الإشعاعية العالية والمتوسطة في خلال دقائق إلى أسابيع معدودة، وتتسبب في الاختلال الوظيفي والتركيبي لبعض خلايا الجسم الحي والتي قد تنتهي في حالات الجرعات الإشعاعية العالية إلى موت الخلايا الحية. أما التعرض لجرعات إشعاعية منخفضة التي قد لا تتسبب في أمراض جسدية سريعة، إلا أنها تحفز سلسلة من التغيرات على المستوى تحت الخلوي وتؤدى إلى الإضرار بالمادة الوراثية بالخلية الجسدية مما قد يترتب علىه استحداث الأورام السرطانية التي قد يستغرق ظهورها عدة سنوات، أما الإضرار بالمادة الوراثية بالخلية التناسلية فيتسبب في تشوهات خلقية وأمراض وراثية تظهر في الأجيال المتعاقبة للآباء أو الأمهات ضحايا التعرض الإشعاعي، وتُعرف الأضرار الجسدية أو الوراثية متأخرة الظهور بالأضرار الاحتمالية للتعرض الإشعاعي.
وإذا كان من اللازم أن تصل الجرعات الإشعاعية الممتصة إلى مستوى محدد حتى يمكنها أن تحدث الأضرار القطعية الحادة، إلا أن بلوغ هذا المستوى ليس ضروريا لاستحداث أي من الأضرار الاحتمالية، جسدية كانت أم وراثية، حيث إنه يمكن لأقل مستوى من الجرعات الإشعاعية إحداث الأضرار البيولوجية المتأخرة، إلا انه يجدر الأخذ في الاعتبار عدم وجود التجانس بين الأفراد في مستوى الاستجابة البيولوجية للتعرض الإشعاعي، إذ قد يتأثر بها فرد دون الفرد الآخر أو عضو حي دون العضو الآخر، ويرجع ذلك إلى العديد من الأسباب البيولوجية والبيئية، ومنها اختلاف معدلات ميكانيكية الجسم الحي في إصلاح الأضرار التي تلحق بالأنسجة والخلايا الحية، واختلاف العمر والجنس، ومستوى التعرض لبعض العوامل البيئية التي تلحق الضرر بالمادة الوراثية الخلوية منها الملوثات الكيميائية والعدوى بالميكروبات والطفيليات وسوء التغذية بالبروتينات وارتفاع درجة حرارة الجسم.
وقياسا على ذلك، فإن تعرض شخص ما لجرعة إشعاعية لا يعني على وجه اليقين أن قدره يحتم إصابته بالأورام السرطانية أو تعرض ذريته للأضرار الوراثية، إلا أنه يكون في الغالب مُعرضا بدرجة أكبر لمواجهة تلك الأضرار إذا ما قورن بحالته إذا لم يكن قد تعرض لمثل تلك الجرعة الإشعاعية، ويزداد معدل احتمالات مثل تلك الأضرار مع تصاعد مستوى الجرعة التي تعرض لها.
ورغم الدراسات المستفيضة التي تجرى على مستوى العالم حول المخاطر الصحية التي يواجهها البشر بفعل التعرض الإشعاعي، إلا أن النتائج التي تم التوصل إلىها حتى الآن في مجال التأثيرات الجسدية المتأخرة للتعرض للمستويات المنخفضة من الإشعاع، مازالت تواجه صعوبات بالغة تعترض سبيل دقة التنبؤ بأخطارها، وتزداد تلك الصعوبات كلما انخفض مستوى الجرعة الإشعاعية الممتصة. وإذا كانت هذه هي الحال بالنسبة لدقة قياس احتمالات ظهور الأورام السرطانية، فإن دراسة التأثيرات الوراثية للتعرض لمستويات منخفضة من الإشعاع تواجه صعوبات أكثر تعقيدا ، وذلك بسبب ندرة المعلومات الدقيقة عن الأضرار الوراثية للتعرض الإشعاعي المنخفض ولطول الفترة الزمنية التي تنقضي قبل ظهورها عبر أجيال متعاقبة وصعوبة التمييز بين التأثيرات الوراثية التي يُحدثها التعرض الإشعاعي ، وتلك التي تنشأ عن وسائل أخرى منها الملوثات البيئية والكيميائية