Elektromagnetische Wellen sind allgegenwärtig in unserer modernen Welt. Von natürlichen Quellen wie Blitzen bis hin zu künstlichen Quellen wie Mobiltelefonen und WLAN-Routern sind wir ständig elektromagnetischen Feldern ausgesetzt. Diese Felder können in unterschiedlichen Frequenzen und Intensitäten auftreten und verschiedene Auswirkungen auf unseren Körper haben, insbesondere auf unser Gehirn.
Biologische Wirkungen hochfrequenter Felder
Hochfrequente elektromagnetische Felder (HF-EMF) werden vom Körper aufgenommen, ein Prozess, der als "Absorption" bezeichnet wird. Die Stärke dieser Absorption hängt von verschiedenen Faktoren ab, darunter die Frequenz und Stärke des Feldes sowie die Eigenschaften des biologischen Gewebes.
Aufnahme und Energieabsorption
Maßgebend für die biologische Wirkung von hochfrequenten Feldern ist die vom Körper aufgenommene Energie. Basisgröße dafür ist die Spezifische Absorptionsrate (SAR), gemessen in Watt pro Kilogramm (W/kg). Lebewesen, einschließlich des Menschen, bestehen aus elektrisch geladenen Teilchen und polaren Molekülen. Elektromagnetische Felder üben eine Kraft auf diese Teilchen aus, was zu ihrer Bewegung führt. In hochfrequenten Feldern bewegen sich die Teilchen sehr schnell im Takt der Frequenz. Bei sehr starken Feldern können sich sogar ganze Zellen bewegen, sich ausrichten oder wandern.
Wärmewirkung
Eine der wichtigsten biologischen Wirkungen hochfrequenter Felder ist die Wärmewirkung. Mit Auswirkungen auf die Gesundheit ist dann zu rechnen, wenn bestimmte Schwellenwerte überschritten werden und die Wärmeregulierung des Körpers gestört ist. Langanhaltende Überwärmung im Augenbereich begünstigt die Entstehung von grauem Star und anderen Augenkrankheiten. Hochfrequente Felder, die auf den gesamten Körper einwirken und dabei zu SAR-Werten von im Mittel 4 Watt pro Kilogramm führen, bewirken beim Menschen Temperaturerhöhungen von etwa 1° Celsius.
Eindringtiefe und Resonanz
Ein wichtiger Faktor bei der Wirkung hochfrequenter Felder auf Lebewesen ist die Eindringtiefe. Bei der Beurteilung der Wirkungen hochfrequenter Strahlung muss ein weiteres Phänomen berücksichtigt werden - die Resonanz. Die Körpergröße spielt dabei eine entscheidende Rolle - der Körper wirkt als Empfangsantenne. Besitzt er eine Größe von etwa der halben Wellenlänge der Strahlung, so befindet er sich im "Resonanzbereich". Der Frequenzbereich für die Resonanz ist abhängig von der Körpergröße und der Orientierung des Menschen im elektromagnetischen Feld. Für einen erwachsenen Menschen liegt dieser Bereich bei Frequenzen um etwa 70 Megahertz und bei Kindern um etwa 100 Megahertz.
Lesen Sie auch: Anwendung elektromagnetischer Hirnstimulation
Mikrowellenhören
Eine spezielle Wirkung von hochfrequenten elektromagnetischen Feldern wird durch kurze starke Pulse hervorgerufen. Unter bestimmten Bedingungen sind diese als Summen oder Klicken wahrnehmbar. Man spricht vom "Mikrowellenhören". Der gegenwärtig akzeptierte Mechanismus des "Mikrowellenhörens" basiert auf den thermoelastischen Eigenschaften des Gewebes. Durch kurze, leistungsstarke Hochfrequenzsignale werden Gewebeareale des Gehirns erwärmt und dehnen sich folglich aus. Um auf diese Weise hörbare Reize zu erzeugen, sind sehr hohe Energiewerte pro einzelnem Puls notwendig. Wenn die Energie der einzelnen Pulse begrenzt wird, können derartige Effekte nicht auftreten. Die Felder von Radio- und Fernseh-Sendern sowie die des Mobilfunks können das "Mikrowellenhören" nicht hervorrufen.
Niederfrequente Felder
Niederfrequente elektrische und magnetische Felder können elektrische Felder und Ströme in unseren Körpern erzeugen. Im deutschen Stromnetz fließt Wechselstrom mit einer Frequenz von 50 Hertz (Hz). Dabei entstehen sogenannte niederfrequente elektrische und magnetische Felder, die ebenso wie der Wechselstrom in der Leitung 100 Mal pro Sekunde ihre Richtung ändern. In allen Lebewesen, also auch im Menschen, befinden sich viele elektrisch geladene Teilchen. Ihre Bewegung führt zu elektrischen Feldern und Strömen. Bei vielen Stoffwechselvorgängen werden elektrisch geladene Teilchen verschoben und Nerven leiten ihre Signale in Form von elektrischen Impulsen weiter. Niederfrequente Felder erzeugen im menschlichen Körper zusätzliche elektrische Felder und Ströme. Als Folge davon können Nerven- und Muskelzellen gereizt werden. Damit dies geschieht, müssen jedoch bestimmte frequenzspezifische Wirkungsschwellen überschritten werden.
Reizwirkungen
Felder mit niedrigen Frequenzen haben eine Reizwirkung auf den menschlichen Körper. Über unser Nervensystem werden Reize wie z. B. Schmerz in Form eines elektrischen Signals ans Gehirn weitergeleitet und dort verarbeitet oder aber vom Gehirn über die Nerven an unsere Muskeln geleitet, z. B. wenn wir eine Bewegung ausführen wollen. Niederfrequente Felder verursachen im Körper Ströme, die die Signalweiterleitung der Nerven beeinflussen. So kann es bei schwächeren Feldern zu ungewollten Sinnesempfindungen kommen, die aber nur vorübergehend sind und keine bleibenden Schäden zur Folge haben. Stärkere Felder können hingegen zu ernsthaften Störungen des zentralen und peripheren Nervensystems führen und im schlimmsten Fall Herzkammerflimmern hervorrufen. Ab welcher Feldstärke diese Gefährdungen auftreten ist von der Frequenz abhängig und durch Einhaltung von Grenzwerten unbedingt zu verhindern. Die niedrigste nachgewiesene Wirkschwelle betrifft die Auslösung sogenannter "Phosphene". Das sind Lichtwahrnehmungen, die durch die Reizung empfindlicher Zellen in der Netzhaut des Auges entstehen. Je höher die im Körper auftretenden Feldstärken sind, umso gefährlicher kann es werden.
Grenzwerte und Schutzmaßnahmen
Da man die Schwellen für die nachgewiesenen Wirkungen kennt, können auf dieser Basis Empfehlungen zur Begrenzung niederfrequenter Felder gegeben werden. An dieser Empfehlung orientieren sich auch die in Deutschland in der 26. Bundesimmissions-Schutzverordnung (26. BImSchV) festgelegten Grenzwerte für ortsfeste Anlagen (zum Beispiel Hochspannungsleitungen). Für von Gleichstromleitungen ausgehende statische elektrische Felder, wie sie in üblichen Expositionssituationen auftreten, sind keine gesundheitlichen Gefahren nachgewiesen. Mit der seit August 2013 geltenden novellierten 26. BImSchV werden in Deutschland erstmals Grenzwerte für Gleichstromanlagen gesetzlich festgelegt.
Elektromagnetische Felder und das Gehirn: Aktuelle Forschung
Die Forschung zu den Auswirkungen elektromagnetischer Felder auf das Gehirn ist ein aktives und kontroverses Feld. Während einige Studien Hinweise auf mögliche negative Auswirkungen liefern, sind die Ergebnisse oft inkonsistent und schwer zu interpretieren.
Lesen Sie auch: Nervensystem: Beeinflussung durch elektromagnetische Felder
Schlaf-EEG und kognitive Funktionen
In verschiedenen Studien wurde der Einfluss hochfrequenter elektromagnetischer Felder auf das Wach- und das Schlaf-EEG untersucht. Die Studien zum Einfluss auf das Wach-EEG, die zum Teil mit verschiedenen Stimuli verknüpft wurden, kamen zu uneinheitlichen Ergebnissen. EEG-Schlafableitungen mit Exposition vor oder während der Untersuchung zeigten in der EEG-Analyse Hinweise auf Veränderungen des REM-Schlafes. Allerdings waren die Ergebnisse statistisch nicht signifikant. Die Autoren dieser Experimente kamen zu dem Schluss, dass sich zwar ein geringer Einfluss hochfrequenter elektromagnetischer Felder auf das menschliche Gehirn konstatieren lässt; es sei aber völlig unklar, ob diese Effekte einen Einfluss auf die Gesundheit eines Menschen haben. Ein weiteres Experiment konnte zeigen, dass die elektromagnetischen Felder digitaler Mobiltelefone eine Verschlechterung des Schlafverhaltens verursachen können. Einen anderen Aspekt möglicher Wirkungen hochfrequenter elektromagnetischer Felder wurde in einer englischen Studie untersucht. Hier konnte bei Versuchspersonen eine erhöhte kognitive Reaktionsfähigkeit während der Exposition durch die elektromagnetischen Felder der Mobiltelefone gezeigt werden.
Gedächtnisleistung bei Jugendlichen
Eine prospektive Kohortenstudie untersuchte den Zusammenhang zwischen der Hirn-HF-EMF-Exposition durch Mobiltelefone und der Entwicklung der Gedächtnisleistung bei Jugendlichen. Die Studie ergab, dass die kumulative Hirn-HF-EMF-Exposition über ein Jahr hinweg einen negativen Einfluss auf die Entwicklung der figuralen Gedächtnisleistung bei Jugendlichen haben kann. Das figurale Gedächtnis ist hauptsächlich in der rechten Gehirnhälfte angesiedelt, und der Einfluss von HF-EMF war bei jenen Jugendlichen ausgeprägter, die ihr Mobiltelefon auch auf der rechten Seite des Kopfes benutzten. Andere Aspekte der drahtlosen Kommunikation wie das Senden von Textnachrichten, Spielen oder Surfen im Internet verursachen nur eine geringe Strahlenbelastung des Gehirns und zeigten keinen Zusammenhang mit der Entwicklung der Gedächtnisleistung. Es wurde jedoch betont, dass weitere Forschung notwendig sei, um den Einfluss anderer Faktoren auszuschließen.
Krebsrisiko
Aktuelle Ergebnisse von Kohortenstudien und Fall-Kontroll-Studien zeigen keine Assoziation zwischen der Nutzung eines Handys und der Entstehung von Gehirntumoren. Allerdings weist eine Erweiterung einer Fall-Kontroll-Studie auf ein geringfügig erhöhtes Hirntumorrisiko bei lang andauernder Nutzung analoger Handys von mehr als zehn Jahren hin. Die bisher publizierten Handy-Studien schließen lediglich ein erhöhtes Hirntumorrisiko nach wenigen Jahren moderater Handynutzung aus. Darüber hinaus ist die Aussagekraft dieser Studien jedoch eingeschränkt, da die Zahl der untersuchten Personen zum Nachweis kleiner Risiken nicht ausreichend groß war, die Latenzzeiten zwischen dem Beginn einer Handynutzung und der Tumordiagnose recht kurz waren und die Studien vor allem Rückschlüsse auf die analoge Technik erlauben.
Befindlichkeitsstörungen
Für Befindlichkeitsstörungen, ausgelöst durch die Nutzung von Handys, werden inkonsistente Ergebnisse berichtet. Zu den von Handynutzern selbst angegebenen Symptomen zählen unangenehme Gefühle und Erwärmungen im Gesicht, an den Augen und Ohren sowie Kopfschmerzen. Eine Querschnittsstudie fand einen signifikanten Unterschied für Kopfschmerzen zwischen der exponierten und der nicht exponierten Gruppe, die bei den Handynutzern zudem dosisabhängig war. Eine norwegisch-schwedische experimentelle Studie zeigte eine Dosis-Wirkungs-Beziehung zwischen Befindlichkeitsstörungen wie dem gehäuften Auftreten von Kopfschmerzen, Müdigkeit, Parästhesien und der Häufigkeit und Dauer von Gesprächen mit einem Mobiltelefon. Die bisherigen Ergebnisse epidemiologischer und experimenteller Studien zu den verschiedenen Befindlichkeitsstörungen sind aufgrund der unterschiedlichen Studiendesigns nur begrenzt zu vergleichen.
Hirnwellen und elektromagnetische Felder
Hirnwellen sind elektrische Impulse, die durch die Aktivität von Nervenzellen im Gehirn entstehen. Sie können mit einem Elektroenzephalogramm (EEG) gemessen werden und geben Aufschluss über den Zustand des Gehirns. Es gibt verschiedene Arten von Hirnwellen, die mit unterschiedlichen Bewusstseinszuständen und kognitiven Funktionen in Verbindung gebracht werden.
Lesen Sie auch: Elektromagnetische Felder: Einfluss auf Multiple Sklerose?
Arten von Hirnwellen
- Delta-Wellen (1-3 Hz): Dominieren im Tiefschlaf.
- Theta-Wellen (4-7 Hz): Treten bei Müdigkeit und Entspannung auf.
- Alpha-Wellen (8-12 Hz): Sind mit Entspannung und Ruhe verbunden.
- Beta-Wellen (13-30 Hz): Spielen eine wichtige Rolle bei der Planung von Bewegungen und kognitiven Prozessen.
Beeinflussung von Hirnwellen
Hirnwellen lassen sich nicht nur messen, sondern auch beeinflussen, um positiv auf neurologische Erkrankungen einzuwirken. Bei der tiefen Hirnstimulation wird Parkinson-Patienten eine Elektrode in den Subthalamischen Nucleus implantiert, um die Beta-Frequenz zu stören und die motorischen Fähigkeiten zu verbessern. Eine andere Hirnwelle, die Delta-Welle, spielt bei der Dissoziation die Hauptrolle, einer psychischen Störung, die nach traumatischen Erlebnissen auftreten kann.
Elektromagnetische Felder und Hirnwellen
Es gibt Hinweise darauf, dass elektromagnetische Felder die Aktivität von Hirnwellen beeinflussen können. Studien haben gezeigt, dass hochfrequente elektromagnetische Felder Veränderungen im EEG verursachen können, insbesondere im REM-Schlaf. Es ist jedoch noch unklar, ob diese Veränderungen einen Einfluss auf die Gesundheit haben.
Elektrosmog: Was Sie selbst tun können
Elektromagnetische Felder sind allgegenwärtig, aber es gibt Möglichkeiten, die persönliche Exposition zu reduzieren:
- Abstand halten: Die Stärke elektromagnetischer Felder nimmt mit zunehmendem Abstand ab.
- Headset verwenden: Beim Telefonieren mit dem Handy ein Headset benutzen, um den Abstand zum Kopf zu vergrößern.
- Guter Empfang: Daten im Internet bei gutem Empfang oder guter Leistung im WLAN abrufen.
- SAR-Werte beachten: Beim Kauf eines Handys auf die SAR-Werte achten.
- Geräte abschalten: Elektrisch betriebene Geräte nicht im Standby-Modus lassen, sondern völlig abschalten.
- Abstand zum Radiowecker: Einen netzbetriebenen Radiowecker nicht direkt neben das Kopfteil des Bettes stellen.
- Babyphone: Kein Babyphone nutzen, das ständig sendet und auf einen ausreichenden Abstand achten.
tags: #elektromagnetische #wellen #gehirn