Sähkö- ja magneettikentät ovat osa sähkömagneettista säteilyä, jota ovat myös kosminen säteily, röntgensäteily, valo, mikroaallot ja radioaallot. Pienitaajuisten sähkö- ja magneettikenttien aallonpituus on paljon näkyvää valoa pitempää ja taajuus huomattavasti pienempää. Pientaajuisten sähkö- ja magneettikenttien taajuus on alle 100 kHz eli 100 000 kertaa sekunnissa. Sähkö- ja magneettikentät esiintyvät yhdessä, mutta magneettikenttää pidetään sähkökenttää ongelmallisempana terveyden kannalta.
 

Pienitaajuiset magneettikentät

Magneettikenttien aaltomuoto vaihtelee lähteestä riippuen. Tavanomaisen vaihtovirran aiheuttamat kentät ovat loivasti muuttuvia, ns. siniaaltoja. Magneettikenttä voi olla myös pulssimaista, jolloin se sisältää jyrkempiä muutoksia (esim. näyttöpäätteessä).

Pientaajuisia magneettikenttiä muodostuu esim. voimalinjojen, muuntajien ja asunnoissa käytettävien laitteiden sekä teollisuuslaitteiden ympärille. Teollistuneessa yhteiskunnassa suurin osa ihmisistä altistuu pientaajuisille magneettikentille. 

Yleensä asuinympäristön magneettikentät ovat matalia, alle 1 ?T. Suurimmat asunnoissa esiintyvät tiheydet ovat Suomessa olleet 100 ?T luokkaa (= väestön altistusraja 24h/vrk) silloin kun asunnon alapuolella on kiinteistömuuntamo. Työperäinen altistuminen voi olla voimakastakin, esimerkiksi metalliteollisuuden induktiokuumentimien läheisyydessä voi altistua 1 mT magneettikentälle.

Voimajohtojen aiheuttamat magneettivuontiheydet johtojen alla ovat 1-15 ?T johtotyypistä riippuen. Etäisyyden johdosta kasvaessa kentät pienenevät nopeasti. 

Magneettikentät synnyttävät kehoon sähkövirtoja, joten hyvin voimakkaat (yli 1 mT) kentät ärsyttävät hermo- ja lihaskudoksia. Myös paljon heikommilla (jopa 1 ?T) kentillä on raportoitu erilaisia biologisia vaikutuksia, mutta havainnot ovat ristiriitaisia, eikä näitä havaintoja osata selittää millään tunnetulla vaikutusmekanismilla.

Magneettikenttäaltistuksen on arveltu voivan aiheuttaa monia terveyshaittoja, kuten lisääntynyttä syöpävaaraa, psyykkisiä oireita, lisääntymishäiriöitä ja sisäerityksen häiriöitä. Aihe on ristiriitainen eikä syy-seuraussuhdetta ole todistettu.
 

Magneettikenttien vaikutusten tutkimista

Tässä väitökirjatyössä tutkittiin pientaajuisten magneettikenttien vaikutuksia eläinten raskauteeen, erityisesti varhaisalkion kehitykseen, alkion kiinnittymiseen kohtuun ja sikiönkehitykseen sekä varhaisraskauden aikaiseen hormonitasapainoon.

Työ aloitettiin, koska muutamissa epidemiologisissa tutkimuksissa oli havaittu yhteys lisääntymisterveyshaittojen ja magneettikenttien välillä. Lisäksi hiirillä ja kananalkioilla oli raportoitu epämuodostumien lisääntymistä ja alkion varhaiskuolemia.
Ruotsalaisen tutkimusryhmän saamien tulosten mukaan altistuminen pulssimuotoiselle, näyttöpäätteille ominaiselle magneettikentälle aiheutti hiirillä huomattavaa sikiökuolemien lisääntymistä. Pulssimuotoinen kenttä aiheutti myös toisessa hiiritutkimuksessa epämuodostumien lisääntymistä. Havaittu sikiökuolemien lisääntyminen hiirillä on vakava terveysriski ja tämä haluttiin varmistaa. Pulssimaisen näyttöpäätetyyppisen 20 kHz-kentän lisäksi valittiin tutkittavaksi kentäksi tavanomaisen vaihtovirran aiheuttama siniaaltomuotoinen 50 Hz magneettikenttä.

Tutkitut magneettikentän voimakkuudet (magneettivuontiheys 13 -130 ?T ) ovat matalia ja vastaavat joissakin työperäisissä altistumisissa havaittuja kenttiä.

Magneettikenttien vaikutuksia sikiönkehitykseen raskauden aikana tutkittiin altistamalla sekä rottia että hiiriä magneettikentille koko raskauden ajan.

Kokeissa käytettiin Han:Wistar-rottia, sekä CBA/Ca ja CBA/S-hiiriä. Näistä CBA/S-hiirikanta on sama, jolla oli Ruotsissa havaittu huomattava sikiökuolemien lisääntyminen.
 

Lisääntymisterveyshaitta?

Magneettikenttäaltistus ei lisännyt epämuodostuneiden eikä kuolleiden alkioiden määriä. CBA/S-hiirellä sikiökuolemat lisääntyivät hieman, mutta lisäys ei ollut tilastollisesti merkitsevä. Tutkimustulos ei varmista aiemmin samalla kannalla tehtyä havaintoa alkioiden varhaiskuolemien huomattavasta lisääntymisestä. Myöskään CBA/Ca hiirillä sikiökuolemat eivät lisääntyneet.

Sen sijaan lievät luustomuutokset lisääntyivät sekä CBA/Ca-hiirillä että Han:Wistar-rotilla magneettikentälle altistetuissa sikiöissä. Myös useissa muissa tutkimuksissa magneettikenttien on todettu lisäävän sikiöiden lieviä luustomuutoksia. Muutokset ovat kuitenkin luonteeltaan sellaisia, ettei niistä oletettavasti ole haittaa myöhemmälle kehitykselle.

Alkoiden kehitystä, niiden kiinnittymistä kohtuun ja siihen liittyviä hormonaalisia muutoksia tutkittiin altistamalla rottia varhaisraskauden aikana magneettikentälle.

Magneettikenttien vaikutukset näihin varhaisraskauden tapahtumiin saattaisivat selittää muissa tutkimuksissa havaittuja luustomuutoksia ja sikiökuolemia. Tutkimuksessa havaittiin joidenkin alkioiden nopeutunutta siirtymistä kohtuun varhaisessa kehitysvaiheessa, alkioiden hidastunutta kehitystä sekä kohtuun kiinnittymisen viivästymistä magneettikentälle altistetuilla eläimillä. Kohdun hormonireseptorien määrissä havaittiin muutoksia altistetuilla emoilla. Kohtuun kiinnittyneiden alkioiden määrässä ei kuitenkaan ollut muutoksia. 

Magneettikenttien mahdollisia suoria vaikutuksia alkioihin selvitettiin viljellyillä hiiren alkioilla. Aiemmissa tutkimuksissa magneettikenttien on raportoitu hidastavan alkioiden kehitystä ja aiheuttavan alkiokuolemia keinotekoisissa kasvatusoloissa. Tutkimuksessamme magneettikentälle altistetut hiirten varhaisalkiot kehittyivät normaalisti alkioviljelmissä, joten tutkitulla kentällä ei ollut havaittavaa suoraa vaikutusta alkioihin.

Raskaudenaikainen altistuminen ympäristössä esiintyville magneettikentille ei aiheuttanut jyrsijöille huolestuttavia vaikutuksia raskauden onnistumiseen. Tulokset kuitenkin osoittavat, että magneettikentillä saattaa olla biologisia vaikutuksia myös suhteellisen pienillä, 10  100 ?T kentän voimakkuuksilla.