Radiazioni non ionizzanti

Nello studio degli effetti dei campi elettromagnetici sui tessuti biologici di particolare interesse sono le cosiddette radiazioni non ionizzanti (NIR). Per ionizzazione si intende il fenomeno di estrazione di un elettrone dalla orbita più esterna dell'atomo. La propagazione delle onde elettromagnetiche nei mezzi biologici è governata dalla costante dielettrica, dalla conducibilità, dalla configurazione della sorgente e da fattori geometrici che descrivono la struttura del tessuto. Questi parametri determinano anche la quantità di energia che un dato corpo biologico estrae da un'onda che si propaga. Quando il raggio di curvatura della superficie del corpo è grande rispetto alla lunghezza d'onda ed alla larghezza del fascio della radiazione incidente, possono essere usati modelli di tessuto planari per stimare l'energia assorbita e la sua distribuzione all'interno del corpo. Altrimenti, l'energia assorbita sarà imposta dalla dimensione del corpo, dalla curvatura della sua superficie, dal rapporto tra le dimensioni del corpo e la lunghezza d'onda e dalle caratteristiche della sorgente.

Tale informazione è essenziale per l'analisi delle interrelazioni tra vari effetti biologici osservati, per la distinzione tra gli effetti noti e convalidati da quelli che sono speculativi e non dimostrati, per l'accertamento della efficacia terapeutica delle onde e.m. e per l'estrazione di un'informazione diagnostica dagli effetti del campo.

Si potrebbe notare che l'assorbimento totale dell'energia e.m. da parte degli esseri umani e degli animali di laboratorio è interessante perché è legato all'energia richiesta per alterare il sistema di termoregolazione del soggetto esposto e perché può servire come indice per estrapolare risultati sperimentali alle esposizioni dell'uomo. La distribuzione delle onde e.m. assorbite da un corpo irradiato è importante perché è collegata alle risposte specifiche del corpo, perché facilita la comprensione dei fenomeni e perché contribuisce alla definizione dei meccanismi di interazione.

Le caratteristiche dell'interazione variano anche a seconda della struttura irradiata; in questo ambito diviene rilevante il problema che si presenta quando bisogna trasferire le informazioni ricavate dagli esperimenti di laboratorio effettuati su animali all'uomo; tutto ciò risulta difficile poiché intervengono fattori biologici e fattori di scala.

Un ultimo aspetto da considerare, per la soluzione del problema elettromagnetico, è la differenza tra l'esposizione al campo esterno di tutto il soggetto o solo di una sua parte. Per la valutazione dei campi si ricorre ovviamente alle equazioni di Maxwell.