Proyectos Escolares de Ciencia

Autores:  Emi Murata, Fabiola Valdivia y Paul Aranda (2° año, Ciencias, UPCH)

“[…] La creciente implementación de variedades de campos electromagnéticos debe tomarse en cuenta como factores en el desarrollo del cáncer” señala W. Ross Adey. Aunque aún son discutibles los efectos directos, varios estudios indican una posible relación con distintos tipos de cáncer: leucemia en niños (Michael J Crumpton) y cáncer cerebral (Andrei N. Tchernitchin) entre los más destacados. Según el Profesor Acuña Castroviejo “las ondas electromagnéticas generadas por las corrientes eléctricas y las microondas interfieren y distorsionan el funcionamiento normal del cuerpo humano” . Estas distorsiones resultan posteriormente en enfermedades como se demuestra en los artículos mencionados previamente acerca de leucemia y cáncer cerebral. En otros artículos, también se hacen asociaciones con cáncer, sugiriéndose una preocupante relación entre la contaminación electromagnética y dicho mal.

Por ejemplo, Adey menciona que “dentro de las investigaciones se muestra que entre el 10 y 15% de cáncer infantil está vinculado a la exposición de los niños a campos electromagnéticos” . Estos datos se ven corroborados en el artículo “Efectos de la radiación electromagnética sobre la salud”, el cual revela altas probabilidades de cáncer debido a este tipo de exposición, por ejemplo “la probabilidad de la asociación era mayor que un 50%” expone Tchernitchin con respecto a la leucemia en niños. Armstrong et al. Describe una asociación entre campos electromagnéticos pulsátiles y cáncer pulmonar en trabajadores de artefactos eléctricos en Quebec y en Francia. En un estudio basado en 170 000 trabajadores de la Compañía de Gas y de Electricidad de Francia entre 1978 y 1989 en donde se ha demostrado la asociación de exposición ocupacional a campos electromagnéticos ELF con la incidencia de tumores cerebrales y el cáncer de colon. El RR de la exposición superior al percentil 90, para tumores cerebrales, era 3,08 , y aumentaba a 3,69  si se permitía un periodo de latencia de 5 años antes del diagnóstico. También se ha encontrado una correlación entre radiación electromagnética de baja frecuencia con cáncer testicular no-seminoma, y se ha sugerido que la acción hormonal puede estar involucrada en el desarrollo de estas neoplasias.

Por su parte, A. M. Eleuteri et. al. confirman la relación entre electromagnetismo y cáncer al afirmar que “los campos electromagnéticos son causa de prolongación de tiempo de vida de los radicales libres” , los cuales están relacionados al cáncer. También se cree en la posibilidad de la existencia de efectos en la actividad enzimática, viéndose involucradas enzimas como las de supresión tumoral, reguladoras del ciclo celular, factores de transcripción y proteínas anti-apoptóticas; como menciona Eleuteri et. al. Dichas enzimas cumplen funciones que, de verse afectadas, podrían culminar en crecimiento descontrolado de las células. A pesar de los resultados expuestos los trabajos en esta temática son escasos y por tanto insuficientes para asegurar un efecto determinado con toda certeza.

Los elevados riesgos a la salud hacen necesarias las búsquedas de una fuente alternativa de energía que evite la contaminación electromagnética. Sin embargo, cómo se menciona en “Declaración de Alcalá: Contaminación electromagnética y salud” , los beneficios tecnológicos de este fenómeno invitan a buscar un balance en su uso a través de “la aplicación del principio de precaución hasta que no se conozcan con suficiente claridad las consecuencias para la salud”. A pesar de ello, la sociedad no parece respaldar estas medidas y sólo los investigadores conocen los efectos en los sistemas biológicos.

Bibliografía

1. Acuña Castroviejo, Darío. “Informe científico sobre el efecto de los campos electromagnéticos en el sistema endocrino humano y patologías asociadas”. Granada, 31 de julio de 2006.
2. Adey, W. Ross “Joint Actions of Environmental Nonionizing Electromagnetic Fields and Chemical Pollution in Cancer Promotion” Environmental Health Perspectives 1990; Vol. 86, pp. 297-305.
3. Crumpton, Michael J. “The Bernal Lecture 2004 Are low-frequency electromagnetic fields a health hazard?” Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. 2005 June 29; 360(1458): 1223–1230.
4. Declaración de Alcalá: Contaminación electromagnética y salud” Alcalá de Henares. Abril 2002.
5. Eleuteri, A. M. et al. “50 Hz Extremely Low Frequency Electromagnetic Fields Enhance Protein Carbonyl Groups Content in Cancer Cells: Effects on Proteasomal Systems” Journal Biomed Biotech. 2009.
6. Tchernitchin, Andrei N., Riveros, Rubén. “Efectos de la Radiación Electromagnética sobre la Salud” Cuad Méd Soc (Chile) 2004, 44: 221-234.
7. Caplan LS, Schoenfeld ER, OLeary ES, Leske MC. Breast cancer and electromagnetic felds–a review. Ann Epidemiol 2000; 10:31-41
8. Armstrong B, Thériault G, Guénel P, Deadman J, Goldberg M, Héroux P. Association between exposure to pulsed electromagnetic fields and cancer in electric utility workers in Quebec, Canada, and France. Am J Epidemiol 1994; 140:805-820
9. Guénel P, Nicolau J, Imbernon E, Chevalier A, Goldberg M. Exposure to 50-Hz electric feld and incidence of leukemia, brain tumors, and other cancers among French electric utility workers. Am J Epidemiol 1996; 144:1107-112.
10. Stenlund C, Floderus B. Occupational exposure to magnetic felds in relation to male breast cancer and testicular cancer: a Swedish casecontrol study. Cancer Causes Control 1997; 8:184-191
11. Hocking B, Gordon IR, Grain HL, Hatfeld GE. Cancer incidence and mortality and proximity to TV towers. Med J Aust 1996;165:601-605.

¿Cómo influye el campo magnético terrestre en la orientación de los animales?

La Tierra es un imán gigante y sus polos no coinciden con los polos geográficos, sino que están situados actualmente a unos 1 900 km de éstos, a unos 11,5º de latitud. La intensidad del campo magnético terrestre es del orden de los 10^-4 teslas.

La ubicación del polo magnético del hemisferio norte – que en realidad es el polo sur magnético – fue descubierta por Sir John Rossen en 1831 en la península de Boothia (Canadá), y se descubrió que variaba con el tiempo. El polo magnético del hemisferio austral- el polo norte magnético – se halla al sur de la Tierra Victoria, en el continente antártico.

El campo magnético tiene dos componentes, uno horizontal y uno vertical en cualquier punto de la Tierra. El componente horizontal establece una serie de meridianos magnéticos norte-sur. Los diversos estudios señalan que es el componente vertical, llamado inclinación magnética, el importante para la navegación de algunos animales.

El campo magnético en un lugar determinado está dado por su intensidad total y su dirección, la cual tiene dos componentes: declinación e inclinación. La declinación indica la desviación del norte magnético del Norte geográfico. Esta desviación es de menos de 30º en la mayor parte del mundo, pero alcanza valores extremos cerca de los polos magnéticos. La inclinación indica la dirección vertical y se da por el ángulo entre el vector magnético y el plano horizontal. La intensidad total del campo es más elevada cerca de los polos magnéticos donde es superior a 60 000 nT (nanoteslas). La intensidad disminuye a valores de aproximadamente 30 000 nT en el ecuador magnético, alcanzando un mínimo con valores por debajo de 26 000 nT en la costa este de Sudamérica.

Isolíneas de campo magnético y de inclinación magnética

Se entiende por magnetotaxis los movimientos a lo largo de las líneas de campo magnético. Generalmente es un término restringido a la habilidad de bacterias móviles, acuáticas, de orientarse y migrar a lo largo de las líneas del campo magnético terrestre.

Bacteria con cristales de magnetita en su interior

Sin embargo, se observa también orientación magnetotáxica en insectos como termes en la construcción de galerías; en los dípteros, coleópteros, cucarachas, grillos y avispas, así como abejas en las posiciones de reposo y en la danza (ver figura). Igualmente se ha observado en vertebrados. Por ejemplo, en peces como el carpín dorado (Carassiu sauratus) y la anguila (Anguilla anguilla).

Orientación de la dirección de la danza de las abejas con respecto al campo magnético.

La orientación magnética se demostró por primera vez en el petirrojo europeo, Erithacus rubécula. Se descubrió que la brújula magnética de las aves es una brújula de inclinación -basada en el componente vertical del campo magnético-que no distingue entre el norte y el sur, sino entre “hacia el polo” y “hacia el ecuador”. La mayoría de las Aves en las que se ha mostrado el uso de una brújula magnética se reproducen en el hemisferio norte donde la inclinación es positiva, señalando hacia abajo.

Orientación de dirección de migración del petirrojo respecto al campo magnético exterior

Dos problemas que deben enfrentar las aves migratorias que cruzan el ecuador son: (1) la brújula de inclinación se vuelve ambigua cuando las líneas de campo son horizontales y (2) más allá del ecuador magnético, las aves deben invertir su dirección migratoria con respecto a la brújula de inclinación para continuar en la misma dirección (geográfica).
La única ave en la que se ha estudiado la orientación mediante brújula magnética en el comportamiento de vuelta a casa es la paloma. En 1971 se informó que los imanes causaban desorientación en palomas cuando se las liberaba bajo un cielo totalmente cubierto. Al concluir que el campo magnético se usaba sólo cuando el Sol no era visible, se sugirió que la brújula magnética podía representar una alternativa a la brújula solar.

ORIENTACIÓN MEDIANTE BRUJULA MAGNÉTICA EN OTROS ANIMALES
Langostas
Experimentos han confirmado que las langostas Panulirus argus se orientan hacia sus hábitats naturales por la información posicional del campo magnético en esos lugares.

Peces
Las anguilas amarillas en Europa oriental son capaces de usar el campo magnético para la orientación direccional, siendo la dirección preferida el eje E-W. En el caso del salmón rojo, los experimentos demostraron que el campo magnético les sirve para orientar su eje corporal.

Anfibios
Los experimentos con el tritón de manchas rojas, Notophthalmus Viridescens, demostró que cuando se elevaba la temperatura de 17-27ºC a 32ºC, éste mostraba una fuerte orientación hacia la línea de costa, que coincidía con una orientación vertical hacia abajo del campo magnético local. Cuando se invertía el componente vertical del campo magnético, señalando ahora hacia arriba en vez de hacia abajo, los animales invertían su preferencia direccional. Esto indica que los tritones utilizaban una brújula de inclinación.

Reptiles
Se estudiaron tortugas marinas bebés como tortuga boba (Caret-tacaretta) y tortuga laud (Dermochelys Coriacea) directamente después de salir del huevo. Las pequeñas tortugas mostraron preferencias direccionales en el campo magnético natural que se invertían cuando el campo magnético Norte se cambiaba al Sur geográfico. Se encontró que la brújula magnética de las tortugas es una brújula de inclinación.

Mamíferos
Los estudios realizados sobre las ratas desnudas comunes de Zambia mostraron que, cuando se estudiaba la construcción de nidos por estos animales en una arena circular, mostraban una preferencia por el sector sur oriental y que esta preferencia cambiaba si se cambiaba el campo magnético mediante anillos de Helmholtz.

Teorías que explican el mecanismo de orientación magnética
Al contrario que la luz, los sonidos o los olores, el campo magnético penetra los tejidos vivos con poca modificación por lo que los órganos sensoriales no necesitan estar sobre la superficie corporal sino que se pueden encontrar en cualquier estructura interior. Se han emitido las siguientes hipótesis sobre la percepción del campo magnético:

1. Percepción a través de fotopigmentos Una molécula de fotopigmento, tras la absorción de un fotón, es conducida a un estado excitado mediante transferencia de la excitación puede alcanzar luego un estado triplete de energía inferior. Las moléculas en este estado tienen un momento magnético y pueden interactuar con el campo magnético de diversas maneras. En esta hipótesis, la magneto recepción dependería de la luz y los receptores que perciben la luz magnética deberían encontrarse en los ojos, siendo los probables fotopigmentos los criptocromos.

1. La magneto recepción basada en partículas ferromagnéticas, que actúan como imanes que se alinean en el campo magnético, fue considerada como una posibilidad obvia en las discusiones sobre percepción magnética. El material magnético encontrado en el tejido animal es la magnetita, Fe3O4.

Artículos de referencia

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