Elektromagnetické pole a jeho působení na člověka resp. na živé organismy obecně je vděčným předmětem častých, více nebo méně informovaných diskusí v médiích. V souvislosti s rozvojem technologií (zejména technologií v oblasti moderních komunikačních, regulačních systémů apod.) roste v posledních desetiletích obava mnoha lidí z toho, že by pole elektrické, pole magnetické nebo pole elektromagnetické (v dalším textu budeme pro jednoduchost zmiňovat jen pole elektromagnetické a používat zkratku EM) mohlo mít nepříznivé účinky na zdraví člověka.

 

Toto je to ale také velmi důležité téma pro vědeckou komunitu, která hledá na bázi seriózního výzkumu odpovědi na důležité otázky. Pro další úvahy je nutné rozdělit EM pole na ionizující a neionizující. Biologické účinky ionizujícího EM pole (např. záření Roentgenovo, radioaktivní, atp.) jsou velmi dobře známy již po několik desetiletí. Je skutečně nebezpečné, jeho energie může ničit buňky živých systémů pokud dávka ozáření překročí určitou mez. Člověk se proti němu musí chránit. Ale i tak se dá ionizující EM pole využít ve prospěch člověka – např. při léčbě nádorových onemocnění pomocí tzv. radioterapie.

 

V dalších úvahách se zaměříme výhradně na EM pole neionizující. Jeho biologické účinky bývá zvykem dělit na tepelné a netepelné. Tj. na ty účinky, které jsou dány zvýšením teploty v důsledku absorbované EM energie, resp. na přímé účinky EM pole. Toto rozdělení je ale možné jen v teoretické rovině, v reálné praxi jsou tyto dva typy účinků EM pole prakticky neoddělitelné. Tepelné účinky EM pole jsou již velmi dobře zmapovány a velmi využívány v medicíně pro různé terapeutické aplikace v onkologii, kardiologii, urologii, chirurgii, fyzioterapii atp.

 

Netepelné účinky EM pole jsou v mnoha zemích světa včetně ČR předmětem výzkumu již několik desítek let. Formou výzkumných projektů a rozsáhlých statistických studií se vědecká komunita snaží identifikovat nejen potenciální rizika (tj. nepříznivé účinky EM polí), ale také účinky pozitivní, které by bylo možné použít pro léčebné účely. Je ale třeba si uvědomit, že se jedná o velmi komplikovanou multidimenzionální problematiku (je nutné pracovat s několika desítkami velmi komplikovaných parametrů), a tak do uzavření a vyhodnocení těchto studií zbývá ještě mnoho práce.

 

Důvodů, proč naše vědomosti o biologických účincích neionizujícího EM pole nejsou zatím ještě zcela ucelené a uzavřené, je samozřejmě více. Nelze se jednoduše vymlouvat jen na to, že jde o mimořádně komplikovanou problematiku. Na celém světě proběhlo několik tisíc různých studií a zatím žádný škodlivý účinek EM pole na živé organismy nebyl jednoznačně potvrzen. To se dá vysvětlit tím, že i dříve než jsme tuto planetu „zamořili“ velkým množstvím vysílačů různého typu, tak EM pole tady bylo všudypřítomné odjakživa – již od okamžiku vzniku vesmíru při tzv. „Velkém třesku“. Adaptace člověka na EM pole (jakož i adaptace všech živých organizmů) je tedy snadno vysvětlitelná – člověk jako takový se vyvíjel v prostředí, kde EM pole vždy existovalo.

 

Navíc člověk sám je docela účinný generátor EM pole. Např. z Planckova vyzařovacího zákona lze určit, že dospělý člověk vyzařuje do svého okolí EM výkon přibližně 100 W. Podle tohoto zákona EM pole vyzařují všechny živé i  neživé objekty, jejichž absolutní teplota je vyšší než absolutní nula. Je ale zřejmé, že různorodé působení EM pole na biologické systémy nutně musí existovat, má primárně fyzikální podstatu. Účinky tohoto působení pak mohou mít podstatu chemickou, biologickou nebo medicínskou. Lidské tělo je vytvořeno z atomů a následně pak z polárních molekul a iontů a ty na vnější elektromagnetické pole reagují. Fyzikální model je tady jednoduchý a jednoznačný. Lze tedy spíše konstatovat, že zatím ještě nemáme vyvinuty dostatečně dokonalé metody a technologická zařízení pro jednoznačnou identifikaci a kategorizaci účinků EM pole na biologické systémy. Toto je úkol pro další výzkum, na který bude nutné vytvořit kombinované týmy fyziků, chemiků, biologů a lékařů.

 

V popředí zájmu výzkumných týmů je v současné době několik hypotéz, nejsledovanější je asi vliv EM pole na tzv. BBB (tj. Blood-Brain Barrier). Zdá se, že EM pole může omezit funkci této bariéry, která chrání mozkovou tkáň proti škodlivým látkám. To může vést ke snižování počtu mozkových buněk a tedy i k určitému ohrožení člověka, který se v EM poli nachází. Na druhé straně však tento efekt otevírá cestu k možnosti aplikace chemoterapie na mozkové nádory. Ta je za normálních okolností právě kvůli BBB velmi komplikovaná. Ale i tato hypotéza teprve „čeká“ na své definitivní potvrzení.

 

Dosti známou a již i experimentálně vědecky potvrzenou je např. skutečnost, že mozek uživatele mobilního telefonu vykazuje kratší reakční dobu když je mobilní telefon aktivní, než když je vypnut. Tento známý efekt ale zatím také ještě nebyl zcela uspokojivě vysvětlen.

 

Katedra elektromagnetického pole se v oblasti výzkumu biologických účinků EM pole angažuje již od svého vzniku v r. 1971. V současné době pracuje na této katedře odborný tým, který se zaměřuje na výzkum interakcí EM pole s biologickými systémy, tj. na problematiku biologických účinků EM polí a na možnosti využít tyto účinky v medicíně. A to jak vlastními výzkumnými projekty, kdy ve spolupráci s renomovanými lékařskými či biologickými institucemi pracuje na ověření hypotéz o potenciálních biologických účincích EM pole, tak i pozorným sledováním práce a výsledků jiných výzkumných skupin v ČR a zejména pak významných výzkumných skupin v zahraničí.

 

Zakladatelé tohoto týmu zahájili již v roce 1981 stěžejně důležitou etapu výzkumných aktivit v této oblasti – výzkum možností využití pozitivních biologických účinků EM pole pro různé léčebné metody. A tento výzkum nebyl jen v teoretické rovině, byl okamžitě přenášen do klinické praxe špičkových lékařských institucí. Konkrétně od roku 1982 byla na Radioterapeutickém ústavu v Praze (nyní je to Ústav radiační onkologie FN Bulovka) zahájena léčba onkologických pacientů pomocí tzv. mikrovlnné hypertermie. Celkově tam bylo takto léčeno více než 1 000 pacientů.

 

Výsledky našeho vlastního výzkumu a i výsledky sledování celosvětových výzkumných aktivit biologických účinků EM pole pak zmíněný odborný tým katedry elektromagnetického pole přenáší do výuky studentů ČVUT i výuky studentů jiných univerzit – českých i zahraničních. Již od roku 1992 nabízí v rámci katedry předměty: „Biologické účinky pole“ a „Lékařské aplikace mikrovlnné techniky“ resp. „Lékařské aplikace EM pole“. Později pak i předměty „EM pole v biologických systémech“ a „Lékařské aplikace biologických účinků pole“. Jde o unikátní nabídku předmětů, podle našich informací jen málo univerzit na světě nabízí studentům předměty tohoto typu. Díky tomu máme každý rok dostatek zájemců o tuto problematiku i z řad zahraničních studentů, takže zmíněné předměty jsou pak přednášeny jak v českém, tak i v anglickém jazyce.

 

Výuku předmětů podobného typu začala v posledních letech nabízet i Fakulta biomedicínského inženýrství ČVUT. Na její půdě, konkrétně na katedře biomedicínské techniky (vedoucí katedry prof. Ing. Peter Kneppo, DrSc.) vzniká v současné době výzkumná skupina a také laboratoř pro aplikace EM polí v medicíně.