Nro. 5 2022/2 Kaupunkiliikenteen sähköajoneuvojen käyttöön liittyvä monitahoinen sähkömagneettinen altistus

|

Päätoimittajan kommentti: Tutkijat kartoittivat ja mittasivat raitiovaunujen, metron, johdinbussien ja bussien sähkömagneettisia kenttiä. He analysoivat sähköajoneuvojen kuljettajien ja käyttäjien altistumista. Tutkijat esittivät jatkotutkimuksia mm. kuljettajien pitkäaikaiseen altistumiseen liittyen.

Tutkimusryhmän lähtökohtana tälle tutkimukselle oli, että sähköajoneuvojen sähkömagneettiset kentät vaikuttavat kuljettajien ohella myös matkustajiin (jotka käyttävät niitä päivittäin) ja ajoneuvojen sisällä oleviin laitteisiin. He kartoittivat ja mittasivat kaupunkiliikenteen sähköajoneuvojen (raitiovaunujen, metron, johdinbussien ja bussien) käyttöön liittyviä, monista eri lähteistä peräisin olevia magneettikenttiä: staattisia magneettikenttiä, pientaajuisia magneettikenttiä ja suurtaajuisia sähkömagneettisia kenttiä. He myös analysoivat sähköajoneuvojen erilaisille magneettikentille altistumisen vaikutusta sähköajoneuvojen käyttäjiin ja kuljettajiin.

Tutkimusryhmän mukaan sähkömagneettikenttiä tuottavat pääasiassa ajoneuvojen ajojärjestelmät ja niiden syöttölaitteistot ja suurtaajuisia sähkömagneettisia kenttiä puolestaan tuottavat erilaiset langattomat viestintäjärjestelmät. Sähköajoneuvojen sisällä olevien sähkölaitteiden sijainnista riippuen sähkömagneettisille kentille voivat heidän mukaansa altistua voimakkaammin joko kuljettajat tai matkustajat.

Tutkimuksessa voimakkaimmat sähkömagneettiset kentät löytyivät tasavirtaisten latauslaitteistojen (latausyksikkö ja -johdot) läheisyydestä: staattinen magneettikenttä oli jopa 0,2 mT ja pientaajuinen magneettikenttä jopa 100 µT. Sähköajoneuvojen sisällä voimakkaimmat pientaajuiset magneettikentät olivat sisäisten sähkölaitteiden läheisyydessä jopa 30 µT. Suurtaajuiset sähkömagneettiset kentät (muutama V/m) puolestaan olivat peräisin ulkopuolisista radioviestintäjärjestelmistä tai ajoneuvojen sisällä matkustajien käyttämistä matkapuhelimista ja Wi-Fi-reitittimien antenneista.

Tässä tutkimuksessa tarkastellut sähkömagneettikenttäkomponentit olivat erikseen tarkasteltuina ihmisten lyhytaikaista altistusta koskevan kansainvälisen työlainsäädännön ja ohjeistusten rajojen mukaisia, mutta tutkimusryhmän mukaan huomiota kaipasivat muut seikat: sähkölaitteiden sähkömagneettinen häiriönsieto ja ihmisten pitkäaikainen altistuminen. Tutkimusryhmä peräänkuulutti lisätutkimusta erityisesti kuljettajien kroonisesta altistumisesta ohjaamossa useista eri lähteistä peräisin oleville, eritaajuisille sähkömagneettisille kentille ja sen terveysvaikutuksista sekä kuljettajien altistuskuormituksen vähentämistä.

Lähde:
Gryz K, Karpowicz J, Zradziński P. Complex electromagnetic issues associated with the use of electric vehicles in urban transportation. Sensors 2022, 22, 1719.

Nro. 4 2022/2 Pilottitutkimus siitä, voidaanko ihmisen verkkotaajuiselle magneettikentälle altistamisen akuuttia vaikutusta testata veren kortisoli- ja TSH-pitoisuuksien perusteella

|

Päätoimittajan kommentti: Tässä pilottitutkimuksessa tutkijat altistivat vapaaehtoisia henkilöitä suurelle magneettikentille (50 mT / 60 Hz), kymmenen minuutin ajan. Koehenkilöiden stressihormonitasot mitattiin ottamalla sormenpäästä verinäytteitä ennen koetta, kokeen aikana ja sen jälkeen. Koehenkilöitä oli vain viisi, joten tilastollisia analyysejä ei ollut mahdollista tehdä.

Pientaajuisten (0–300 Hz) magneettikenttien mahdollisia vaikutuksia ihmisen terveyteen on tutkittu lukuisissa tutkimuksissa, mutta tutkimusryhmän mukaan pitkäkestoisen voimakkaille pientaajuisille magneettikentille altistumisen vaikutuksista on saatavilla vain rajallisesti tietoa. Heidän tavoitteensa tässä pilottitutkimuksessa olikin testata sellaisen tutkimuksen käyttökelpoisuutta, jossa analysoitaisiin 10 minuuttia kestävän, 60 hertsin, usean kymmenen tuhannen mikroteslan (μT) magneettikentille altistuksen aiheuttamia stressihormonitasoja.

Tässä pilottitutkimuksessa vapaehtoisia henkilöitä altistettiin ensimmäistä kertaa 60 Hz:n, 50 mT:n magneettikentälle 10 minuutin ajan kahdessa testiosassa, joista toinen oli kontrolliosa ja toinen varsinainen altistusosa. Tutkittavien stressihormonitasot (kortisoli ja TSH eli tyreotropiini) mitattiin ottamalla sormenpäästä verinäytteitä kerran 3 minuuttia ennen altistusjaksoa ja kaksi kertaa sen aikana (2 ja 7 minuutin kuluttua altistuksen aloituksesta) ja kerran 7 minuuttia altistusjakson päättymisen jälkeen. Otantajoukko oli pieni, vain viisi henkilöä, joten se ei tutkimusryhmän mukaan mahdollistanut tavanomaisten inferentiaalisten tilastollisten testien suorittamista eikä johtopäätösten tekemistä altistuksen vaikutuksista.

Tutkimusryhmän mukaan tämä tutkimus kuitenkin osoitti sormenpäästä otettavien verinäytteiden analysoinnin käyttökelpoisuuden tulevaisuudessa suuremmallekin tutkimusjoukolle tutkimusprotokollassa, jossa tutkitaan 10 minuuttia kestävän voimakkaalle magneettikenttätasolle altistuksen vaikutusta terveisiin vapaehtoisiin. He myös painottivat, että kyseessä oli pisin tutkittu ihmisen jatkuva altistus 50 mT:n magneettikentälle. Siitä huolimatta yksikään osallistuja ei heidän mukaansa raportoinut haittavaikutuksia.

Lähde:
Legros A, Corbacio M, Villard S, Souques M, Lambrozo J. A pilot study evaluating the feasibility of testing for an acute impact of human exposure to a power‐line frequency magnetic field on blood cortisol and thyroid‐stimulating hormone. Bioelectromagnetics 2022, 43, 399–403.

Nro. 3 2022/2 Tasapainoelimen stimulointi pientaajuisilla magneettikentillä ja sähkövirralla ja sen vaikutukset ihmisen subjektiiviseen visuaalisen pystysuoran havaitsemiseen

|

Päätoimittajan kommentti: Tutkijat selvittivät pientaajuisten magneettikenttien aiheuttamien sähkökenttien vaikutuksia ihmisen tasapainoelimeen ja vertasivat niitä vaihtovirtastimulaation vaikutuksiin. He huomasivat pieniä eroja.

Tutkimusryhmän mukaan niin pientaajuisilla magneettikentillä kuin vaihtovirralla stimuloitaessa syntyvät sähkökentät vaikuttavat ihmisen neurofysiologiaan. Esimerkiksi ICNIRP:n suosituksissa huomioidaan heidän mukaansa yhtenä tekijänä fosfeenien (silmien valoaistimuksia, vaikka niihin ei osu valoa) havaitseminen. Sen arvellaan tutkimusryhmän mukaan aiheutuvan verkkokalvon jännitteen muutoksista soluissa, joissa on asteittainen kalvopotentiaali eli kalvojännite. Heidän mukaansa verkkokalvon fotoreseptorien ohella myös tasapainoelimen hiussoluissa on asteittainen kalvopotentiaali ja hiussolut ovat herkkiä sähkökentille.

Elektro- ja magnetofosfeeneja käsittelevissä tutkimuksissa on tutkimusryhmän mukaan raportoitu, että vaihtovirta ja pientaajuiset magneettikentät vaikuttavat tasapainoelimen hiussoluihin eri tavoilla. Vaihtovirran on heidän mukaansa todettu aiheuttavan muutoksia koko tasapainoelimessä, kun taas lateraalinen pientaajuisilla magneettikentillä stimulointi saattaisi vaikuttaa eniten tasapainoelimen soikeaan rakkulaan (utriculus). Siksi he halusivat tutkia tarkemmin pientaajuisten magneettikenttien aiheuttamien sähkökenttien vaikutusta ihmisen tasapainoelimeen ja mahdollisia eroja vaihtovirtastimulaation vaikutuksiin. He tutkivat molempien stimulaatiomuotojen vaikutuksia pystysuoran havaitsemiseen käyttämällä subjektiivisen visuaalisen vertikaalin paradigmaa eli ihmisen havaitseman ja todellisen pystysuoran välistä kulmaa.

Tutkimukseen osallistui 33 tervettä henkilöä, joita altistettiin vaihtovirralle ja pientaajuisille magneettikentille puolentoista tunnin ajan. Tutkimusryhmä havaitsi, että altistuksessa pientaajuiselle magneettikentälle osallistujien suorituskyky vaihteli enemmän. Osallistujilta vei pidemmän aikaa mukauttaa subjektiivista visuaalista vertikaalia samoille tarkkuustasoille kuin vaihtovirta-altistuksessa. Erot vaihtovirta- ja magneettikenttästimulaatioissa olivat heidän mukaansa kuitenkin pieniä.

Tässä tutkimuksessa saatiin esiin pieniä eroja stimuloitaessa tasapainoelintä vaihtovirralla ja pientaajuisilla magneettikentillä, ja tutkimusryhmä korostikin mahdollista vaikutusta tasapainoelimen soikeaan rakkulaan. Heidän mukaansa tämän uuden tiedon tulisi vaikuttaa merkittävästi kansainvälisten ohjeistusten ja standardien tieteellisen perustan laajentamiseen.

Lähde:
Bouisset N, Villard S, Legros A. Vestibular extremely low‐frequency magnetic and electric stimulation effects on human subjective visual vertical perception. Bioelectromagnetics 2022, 43, 355–367.

Nro. 2 2022/2 Miten tasapainoelimen stimulointi verkkotaajuisilla sähkökentillä vaikuttaa ihmisen osoitustarkkuuteen?

|

Päätoimittajan kommentti: Tutkijat halusivat selvittää, miten tasapainoelimeen kohdistettu sähkökenttä vaikuttaa käden osoitustarkkuuteen. Tutkimuksessa oli mukana 20 koehenkilöä, joiden tasapainoelintä stimuloitiin tasavirralla ja sinimuotoisella virralla. Tutkijoiden mukaan tulokset eivät viitanneet siihen, tasapainoelimen altistaminen voimakkaalle sähkökentälle muuttaisi ihmisen käden osoitustarkkuutta.

Aiemmissa tutkimuksissa on tutkimusryhmän mukaan todistettu, että tasapainoelimen sähköinen stimulointi pientaajuisilla, korkeintaan 300 hertsin magneettikentillä on laukaissut myogeenisia (lihasperäisiä) reaktioita tasapainoelimessä. 300 Hz on myös yläraja niin kutsutuille pientaajuisille magneettikentille kansainvälisen ionisoimattoman säteilyn toimikunnan ICNIRP:n vuonna 2010 antamissa ohjeissa. Ohjeiden tarkoituksena on tutkimusryhmän mukaan suojella työntekijöitä ja väestöä näihin kohdistuvien sähkökenttien laukaisemalta hermostimulaatiolta. Aiemmissa tutkimuksissa tasapainoelimen sähköinen stimulointi on tutkimusryhmän mukaan aiheuttanut poikkeamia kurotus- ja osoitustehtävissä. Tästä syystä he pitivät todennäköisenä, että tasapainoelimeen kohdistuvat verkkotaajuiset sähkökentät vaikuttaisivat työntekijöiden turvallisuuteen ja suorituskykyyn, jos työskentely-ympäristössä olisi voimakkaita pientaajuisia magneettikenttiä.

Tutkimusryhmä halusi tutkia, miten tasapinoelimeen kohdistettu sähkökenttä vaikuttaa käden osoitustarkkuuteen. He analysoivat 20 terveen osallistujan käsivarren osoitustarkkuutta, kun tasapainoelintä stimuloitiin tasavirralla (2 mA) ja sinimuotoisella virralla (huippu ± 2 mA 50 hertsin taajuudella). He tutkivat muutoksia osoittamiskäyttäytymisessä tilaorientaation ja liikemuuttujien määrän perusteella.

Varmistaakseen ennen osoitustehtävää, että sähköinen simulaatio oli kohdistettu oikein ja tarpeeksi vahva aiheuttamaan käytösmuutoksia, tutkimusryhmä altisti kaikki osallistujat 2 mA:n tasavirralle osallistujien seistessä silmät kiinni jalat yhdessä. Tämä aiheutti kaikille osallistujille huojuntaa. Varsinaisessa käden osoitustehtävässä he eivät kuitenkaan havainneet merkittäviä vaikutuksia stimuloitaessa tasa- tai vaihtovirralla.

Tutkimusryhmän mukaan tulokset eivät viittaa siihen, että tasapainoelimen altistus voimakkaallekaan sähkökentälle pientaajuisessa magneettikenttäympäristössä muuttaisi ihmisen käden osoitustarkkuutta. Heidän mukaansa selityksenä voisi olla koeympäristösidonnainen tottumismekanismi, joka vähensi nopeasti sähköisen stimuloinnin vaikutusta tehtävän kuluessa. Heidän mielestään tutkimuksesta saatiin kuitenkin voimakkaissa pientaajuisissa magneettikenttäympäristöissä toimivien työntekijöiden turvallisuuden ja suorituskyvyn kannalta hyödyllistä tietoa.

Lähde:
Bouisset N, Carvallo A, Dumur P, Ramdani S, Legros A. Impact of vestibular stimulation at powerline frequency on human pointing accuracy. IEEE ACCESS 2022, 10.1109, 3206047.

Nro. 1 2022/2 Pääkirjoitus

|

Osallistuin marraskuussa etänä Saksan säteilyturvakeskuksen (BfS) järjestämään seitsemänteen lasten leukemiaan liittyvään workshopiin (International Workshop on the Causes of Childhood Leukemia) 28.–30.11. Saksassa. Tilaisuudessa leukemiaa käsiteltiin monesta näkökulmasta. Myös magneettikentille altistumiseen liittyviä tutkimuksia oli esillä.

Aikaisemmissa tilannekatsauksissa olen kertonut, että Euroopan komissio on pyytänyt riippumattomalta tieteelliseltä komitealta SCHEER (Scientific Committee on Health, Environmental and Emerging Risks) sähkömagneettisten kenttien turvallisuudesta kahta tieteellistä kantaa (Opinion I ja II). SCHEER:n www-sivulta huomasin, että SCHEER on järjestänyt julkisen kuulemisen alustavasta lausunnostaan, joka käsittelee radiotaajuutta koskevaa tieteellistä näyttöä. Kommentteja otettiin vastaan 25.9.2022 asti.

Löysin tähän uuteen tilannekatsaukseen mielestäni taas mielenkiintoisia tieteellisiä artikkeleja. Katsauksen alussa on kolme artikkelia, joissa on kokeellisia tutkimustuloksia varsin suurille kentille altistumisesta. Tutkimukset antavat uutta tietoa esimerkiksi siitä, mitä vaikutuksia isoille kentille altistumisella voi olla tasapainoelimen toimintaan.

Valitsin tilannekatsaukseen mukaan myös kaksi erityisesti altistuslähteitä käsittelevää artikkelia. Kaupunkiliikenne sähköistyy, joten oli mielenkiintoista löytää artikkeli sähköajoneuvojen käyttöön liittyvistä kentistä. Myös kotitalouksien induktioliedet ovat varsin kiinnostava aihe, jota toinen alistukseen keskittyvä artikkeli käsittelee.

Työntekijöiden asioita käsitellään tälläkin kertaa katsauksen loppupuolella. Neljän Pohjoismaan kohorttia käyttäen on tutkittu imusolmukesyövän ja työperäisen pientaajuisille magneettikentille altistumisen välistä yhteyttä. Myös motoneuronitautien riskiä käsitellään tilannekatsauksen lopussa.

Mukavaa lukuhetkeä tilannekatsauksen parissa!

Leena Korpinen, professori
Tilannekatsauksen päätoimittaja

Korpinen työskentelee erikoistuvana lääkärinä Pohjois-Karjalan sosiaali- ja terveyspalvelujen kuntayhtymässä ja on myös Tampereen yliopistossa dosenttina.