Ogni corpo con temperatura diversa dallo zero assoluto (-273° C), e quindi anche il corpo umano e la terra, contribuisce a creare campi elettromagnetici nell’ambiente. Esiste dunque un fondo elettromagnetico naturale che è presente anche senza l'intervento dell'uomo. A questo naturale livello di fondo si sono aggiunti, al passo con l’evoluzione della tecnologia, i campi elettromagnetici generati dalle sorgenti legate alle attività dell’uomo.

I primi studi relativi ai possibili effetti dei campi elettromagnetici sul corpo umano sono stati condotti nel periodo successivo alla Seconda Guerra Mondiale, e riguardavano l’esposizione involontaria subita dai tecnici addetti ai radar. Con il progresso tecnologico, l’impiego dei campi elettromagnetici si è esteso, e di conseguenza è aumentata la loro presenza nella vita quotidiana delle persone, prima con i campi a bassa frequenza associati agli elettrodotti (50-60 Hz), quindi con i campi ad alta frequenza dovuti ai ripetitori radiotelevisivi (circa 300 MHz) e, recentemente, con i campi a radiofrequenza emessi dai sistemi di telefonia mobile (circa 1 GHz e oltre).

Lo studio dell’interazione bioelettromagnetica consiste nella valutazione di come un campo elettromagnetico interagisce con un sistema biologico e di quanta energia viene assorbita in esso, e nella ricerca di possibili conseguenze fisio-patologiche.

La valutazione di quanto campo elettromagnetico si induce in un corpo biologico in una determinata condizione di esposizione (ad es. il campo assorbito dall’utente di un telefono cellulare) è effettuata tramite la dosimetria. Invece, lo studio degli effetti biologici dovuti a tale campo, così come lo studio dei meccanismi di interazione che sono coinvolti nell’insorgere di tali effetti, vedono coinvolte diverse discipline a seconda degli effetti in esame.

Infatti, in funzione del tipo di effetto studiato, è diverso il bersaglio dell’interazione, così come il parametro biologico che si deve prendere in considerazione al fine di quantificare e comprendere il fenomeno. In particolare, si distinguono gli effetti termici, causati da un aumento di temperatura, e gli effetti specifici, definibili per esclusione. Nel caso degli effetti termici, il bersaglio dell’interazione è l’intero corpo o un singolo organo, e il parametro studiato è la potenza assorbita per unità di massa. Invece, nel caso degli effetti specifici, ciò che si studia è, ad esempio, l’azione del campo elettromagnetico a livello cellulare, e i parametri dell’interazione sono le alterazioni delle funzionalità cellulari.

Tra le discipline che si occupano dell’interazione bioelettromagnetica, si deve citare anche l’epidemiologia, che ricerca i possibili effetti di un assegnato "fattore di rischio" (in questo caso il campo elettromagnetico) studiando l’evoluzione di un gruppo di persone opportunamente scelto. Inoltre, sono da citare, la microdosimetria, la simulazione molecolare, e gli studi sulla membrana cellulare. Infine, si devono citare anche gli studi relativi ai possibili effetti non biologici dei campi elettromagnetici (ad es., gli studi che hanno permesso di conoscere le modalità di interferenza tra campi elettromagnetici e i pacemakers).

E’ facile intuire come le discipline che si occupano di studiare l’interazione tra campi elettromagnetici e sistemi biologici sono a cavallo di diverse branche della scienza quali, biologia, fisica, ingegneria, e medicina.

Malgrado i numerosi studi compiuti, mentre i meccanismi sottostanti gli effetti termici sono stati ampiamente compresi, i fenomeni sottostanti gli effetti specifici ancora non sono stati completamente chiariti. Di conseguenza, attualmente non si possono definire con certezza tutti i possibili effetti biologici dei campi elettromagnetici. Per questo motivo, molte organizzazioni internazionali come l’Unione Europea e l’Organizzazione Mondiale della Sanità (WHO/OMS) stanno attualmente promuovendo attività di ricerca in questo settore (ad es. i progetti europei COST 244 e CEPHOS).

Per orientarsi nell’ambito dell’interazione tra campi elettromagnetici e sistemi biologici, si può fare riferimento allo schema della Tavola riassuntiva. In questa sono evidenziati due percorsi paralleli che seguono la scala biologica dalla singola molecola fino all’intero corpo, e oltre. Il percorso sulla sinistra mostra i passaggi che portano dalle alterazioni subite da una singola molecola in presenza di un campo elettromagnetico, fino ad arrivare all’aumento di temperatura del corpo intero (effetto termico). Il percorso sulla destra si riferisce ad effetti specifici sui differenti livelli della scala biologica. Le normative di protezione per la salute umana sono state collegate agli effetti termici, poiché i limiti che queste impongono ai campi elettromagnetici e agli altri parametri ad essi associati, sono stati ottenuti con sostanziale riferimento a questi effetti. Come è riportato nelle stesse normative, infatti, le linee guida per limitare l’esposizione sono state sviluppate a partire da effetti consolidati; come, ad esempio, gli effetti termici o la stimolazione di nervi e muscoli [ICNIRP, 1998].

Nella tavola, le frecce tratteggiate indicano quei passaggi tra un livello e l’altro che ancora non sono noti, ma che sono indispensabili per comprendere appieno l’interazione tra campi elettromagnetici e sistemi biologici.

I campi elettromagnetici considerati sono quelli tipici dei sistemi di comunicazione mobile, con riferimento sia a quelli emessi dalle antenne dei telefoni cellulari che dalle stazioni radio base. I valori dei campi elettromagnetici emessi da queste antenne, sia fisse che mobili, possono essere misurati impiegando apposite procedure.

Infine, per maggiori dettagli, ogni casella dello schema accede ad una spiegazione dell’argomento corrispondente; mentre per leggere i risultati più recenti ottenuti dalla ricerca, si può consultare la lista dei progetti specifici.

Bibliografia

[ICNIRP, 1998] ICNIRP, International Commission on non-Ionizing Radiation Protection, "Guidelines for Limiting Exposure to Time-Varying Electric, Magnetic and Electromagnetic fields (up to 300 GHz)", Health Physics, vol. 74, n°4, pp. 494-522, 1998.