Det er i høj grad tid til forandringer.

Mens forskningen fortsat gør fremskridt, vedbliver vores myndigheders grænseværdier for menneskeskabt elektromagnetisk stråling fortsat med at være både forældede og uvidenskabelige.

De nuværende FCC- og ICNIRP-grænseværdier for trådløs eksponering stråling tager eksempelvis ikke højde for kompleksiteten af den menneskelige hud (blot en af mange mangler).

Forfatterne til studiet Paul Ben Ishai et al. om de pulserende 5G/6G-signaler og den menneskelig hud konkluderer, at “de nuværende metoder til at måle SAR-klassificeringen af enheder (er) helt utilstrækkelige.”

Du får her et større uddrag af studiet ‘Modellering af interaktionen mellem pulserende 5G/6G-signaler og den fine struktur af menneskelig hud’ (Understregninger er tilføjet): Noa Betzalel, Yuri Feldman & Paul Ben Ishai: The modeling of the interaction of pulsed 5G/6G signals and the fine structure of human skin. Udgivet på Nature, Scientific Reports den 5. august 2025.
Open Access: https://www.nature.com/articles/s41598-025-13777-8

Studiet – Uddrag

Abstrakt

Gældende regler vedrørende de tilladte niveauer af menneskelig eksponering for elektromagnetisk stråling, fra trådløse teknologier, er reguleret af den specifikke absorptionshastighedsstandard (SAR). Den tillader absorption i væv af op til 2 W/kg i gennemsnit i 6 minutter i en 10 g terning homogeniseret væv. SAR-standarden, der er meget kritiseret, vedrører kun termiske effekter. Med fremkomsten af 5G- og 6G-teknologier, der udnytter frekvenser over 4 GHz, viser de traditionelle metoder til SAR-måling sig imidlertid at være utilstrækkelige. Det bliver endnu mere foruroligende, efterhånden som bærebølgelængder nærmer sig dimensionerne af vævsstrukturer. Vi præsenterer en detaljeret elektromagnetisk simulering af menneskelig hud, der ikke kun tager højde for hudens flerlagsstruktur, men også svedkanaler, kapillær- og arterielle blodkar. Resultaterne viser et inhomogent absorptionsmønster, der afspejler de involverede kar og svedkirtler. Da den menneskelige hud er vært for en række sansestrukturer, fra nociceptorer til termoreceptorer, såvel som millioner af innerverede svedkirtler, påpeger vi, at de nuværende metoder til måling af SAR-vurderingen af enheder er fuldstændig utilstrækkelige og kan føre til en grov undervurdering af hudens elektromagnetiske absorption, og at nerveexcitation bør tages i betragtning i risikovurderingen.

Introduktion

En af de væsentlige fysiske risici, som den vestlige verden står over for, er menneskers eksponering for elektromagnetiske felter (EMF) ¹. Antallet af trådløse enheder og applikationer stiger konstant, hvilket medfører efterspørgslen efter højere datahastigheder og dermed højere frekvensbånd. Da noget af EMF-energien, der udsendes af trådløse enheder, absorberes af væv i den menneskelige krop, bør denne interaktion tages alvorlig. Metoden, der bruges til at godkende sikkerheden af trådløse enheder til kommerciel brug, er ved at vurdere SAR-niveauerne (Specific Absorption Rate) ². SAR er et mål for den elektromagnetiske energi, der absorberes af væv og omdannes til varme. Mange forskere har dog for nylig påpeget, at denne foranstaltning ignorerer utallige ikke-termiske effekter, hvilket gør det til et groft skøn over sikkerheden ^{3, 4} . I henhold til International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection (ICNIRP) og IEEE C95.1-2019-standarderne er SAR-begrænsningen afgrænset til 2 W/kg i gennemsnit over 10 gram vævsvolumener ⁵. I 2020 producerede ICNIRP en ny standard, der anbefalede, at for frekvenser over 6 GHz skulle Absorbed Power Density (APD) bruges i stedet for den accepterede SAR-standard ⁵. For offentligheden er dette niveau sat til 20 \(W/m^2\). Denne ændring er en indrømmelse af vanskelighederne ved direkte måling og gennemsnittet af SAR-værdier, når bølgelængdedimensionerne nærmer sig de for det vævsvolumen, der traditionelt bruges til SAR ⁵. Et andet punkt, der blev fremført, var, at over 6 GHz ville det meste af signalets energi blive absorberet i det øverste lag af huden, hvilket kun udgjorde en lille del af den traditionelt anvendte terning af væv. I simuleringsarbejde kan denne begrænsning overvindes ved at overveje punktet SAR. Men den samme rationelle intelligens for vævsopvarmning i begge tilfælde motiverer den nye standard. Derfor vil vi i vores arbejde fortsætte med det traditionelle SAR-billede. Den praktiske måling af SAR udføres ved hjælp af den specifikke antropomorfe mannequin (SAM). SAM-hovedet og kropsfantomet er fyldt med en homogen fantomvæske, der er beregnet til at efterligne de elektriske egenskaber af det organ, der testes. Et eksempel på en sådan opsætning er vist i venstre side af fig. 1. Under målingen placeres den trådløse enhed, der testes, mod SAM i sendetilstand. En EM-feltsonde er placeret inde i SAM-fantomvæsken. Ud fra feltmålingen og fantomvæskens elektriske egenskaber beregnes SAR-niveauerne. Et skema over måleflowet er vist i højre side af figur 1.

Det er klart, at et homogeniseret fantom ikke kan repræsentere de forskellige permittiviteter af forskellige væv og vævsstrukturer. For nylig inkluderede et arbejde en SAM af et fantomhoved, inklusiv kraniet og hjernen, i stedet for en fuldt homogen mannequin, men begrænset til 4 GHz ⁷. I litteraturen er der en betydelig mængde forskning om radiofrekvent elektromagnetisk felt (RF-EMF) absorption og SAR-værdier for forskellige væv og organer ^{8,9,10,11,12,13,14}. Ingen af dem betragter femte generations (5G) og sjette generations (6G) telekommunikationsfrekvensbånd højere end 6 GHz, mens de tager den fine struktur af menneskelig hud – det første organ, som den eksterne EMF rammer ind. Det er vigtigt, da signalernes bølgelængder nærmer sig de samme dimensioner som vævenes, hvilket fører til øget absorption ved dannelse af stående bølger i vævet ¹⁵. Menneskets hud er et kompliceret organ, som omfatter det dermale blodkarsystem samt 2-4 millioner ekkrine svedkanaler spredt over det hele
^16,17,18. Svedsekretion, en konstitutiv funktion, er direkte involveret i termoregulering og metabolisme og reguleres af både centralnervesystemet (CNS) og det autonome nervesystem (ANS) og dermed det sympatiske nervesystem (SNS) ¹⁹. På tidspunkter, hvor SNS ikke er det dominerende nervesystem, bliver det parasympatiske nervesystem (PSNS) dominerende. Det regulerer mere rolige tilstande i modsætning til SNS, som er ansvarlig for at håndtere stressende begivenheder hos pattedyr, såsom frygt og angst. Figur 2 viser den skematiske opdeling af det menneskelige nervesystem.

Svedkanalernes aktivitet afspejler emnets psykologiske tilstand. Det kan bruges til fjernmåling af mental stress ved hjælp af sub-terahertz (sub-THz) elektromagnetiske bølger. Publikationer har vist en sammenhæng mellem reflekteret EMF og galvanisk hudrespons (GSR) ^20,21,22 samt korrelere partielle elektrokardiogram signal oplysninger (EKG) med reflekteret stråling ²³. Det er velkendt, at hudmodstand og ændringer i konduktans er forbundet med fysiologiske og neurologiske processer. I de senere år har forskning vist, at de mulige effekter af RF-EMF-eksponering på centralnervesystemet forårsager neurologisk sygdom ^24,25 . De betragtede dog RF-EMF udstrålet i nærheden af brugerens hoved – det område, der er tættest på mobiltelefonens antenne, især håndfladerne ^20,21,22,23. Derudover involverer ingen studier af dette felt 5G- og 6G-frekvenser større end 6 GHz. I dette forskningsstudie undersøger vi numerisk for første gang interaktionen mellem den menneskelige hud og pulserende sub-THz-stråling i frekvensbånd, der er relevante for 5G- og 6G-standarderne, og tager huden til dens fine struktur, herunder dens lagdelte natur, svedkanaler og dermale blodkar. Til dette formål har vi designet tre typer numeriske hudfantomer med stigende grader af kompleksitet, som skematisk vist i figur 3.

Vi fokuserer på fire bærefrekvenser, der spænder over to størrelsesordener: 3,5 GHz (lav 5G); 27 GHz og 77 GHz (høj-5G); og 300 GHz (6G). Vi justerede de dielektriske egenskaber for hvert lag såvel som svedkanalen og blodet i henhold til driftsfrekvensen, baseret på permittivitetsværdier offentliggjort i ²⁶. Dette studie øger vores forståelse af interaktionen mellem sub-THz-stråling og menneskelig hud, noget der ikke kan måles in vivo. Derfor er numerisk analyse ekstremt vigtig. Numerisk simulering af SAR og elektrisk felt i forskellige menneskelige hudmodeller blev udført. Resultaterne viser, at svedkanalerne såvel som de dermale blodplexus har en uventet indflydelse på energi- og feltfordelingen inde i den menneskelige hud. Derved hejser vi et advarselsflag, der antyder, at 5G- og 6G-stråling i fremtiden kan afsløres som en nøglefaktor for en neurologisk fare hos mennesker, da svedkanalerne, som er direkte innerveret af CNS, absorberer elektromagnetisk energi mere end deres omgivelser. Mens innervationen af svedkanalen kun er en envejsforbindelse ^{27, 28}, er kanalens umiddelbare nærhed rig på sansestrukturer såsom termoreceptorer, tryk og andre ²⁹. Disse kan reagere negativt på spredningen af EM-energi med hensyn til varme. Dette studie tilskynder til yderligere undersøgelse af de medicinske påvirkninger af almindelige trådløse teknologier, der omgiver os.

Hovedstrukturen i denne artikel er som følger: I “Scientific Background” giver vi en videnskabelig baggrund, hvor vi fokuserer på menneskelig hud og dens ekkrine svedkanalkomponent. Derefter vil vi fokusere på stressrespons og psykologisk svedtendens. Vi afslutter den videnskabelige baggrund i “underafsnitt“, hvor vi giver en kort gennemgang af 5G- og 6G-kommunikationsreguleringen og båndudviklingen. Dernæst viser vi i “Metoder” de metoder, der er brugt i dette studie, og præsenterer de menneskelige hudnumeriske fantomer, vi har udviklet, sammen med den elektromagnetiske strålingskilde, vi har designet til at bestråle de menneskelige hudfantomer, og i “Resultater og diskussion” præsenterer vi resultaterne og diskuterer dem. Endelig konkluderer vi i “Konklusioner“.

Videnskabelig baggrund

Menneskets hudanatomi

Huden er barrieren mellem den menneskelige krop og det ydre miljø, herunder eksterne elektromagnetiske felter. Den består af tre forskellige lag: epidermis, dermis og subkutant fedtlag (hypodermis), henholdsvis fra top til bund ³⁰. Huden indeholder også svedkanaler og dermiske blodkar, der kommer i forskellige plexuslag ³¹. Epidermislaget består yderligere af fire eller fem lag, afhængigt af kroppens placering. For eksempel har håndfladen tykkere hud, fordi den indeholder et ekstra femte lag ³¹. Epidermis består af 90% keratinocytceller, som gennemgår ‘keratinocytmigration’, hvor de vandrer apikalt fra det dybeste lag mod det øverste lag ³². En ophobning af keratinceller følger, som derefter gennemgår terminal differentiering for at generere overfladelaget af celler, Stratum Corneum. Koncentrationen af levende keratinocytceller falder således, når vi bevæger os gradvist mod hudoverfladen, hvilket fører til en vandgradient gennem epidermislaget. Derfor gradienten af dens dielektriske egenskaber ^{20, 26, 33, 34}. Dermis indeholder to lag af blodkar: Den øvre vaskulære plexus, består af kapillærer, placeret nær den dermale papillagrænse og den dybe vaskulære plexus, der indeholder arteriolen/venolen, placeret i bunden af dermislaget. Den tredje og dybeste dermale blodplexus, arterie/forfængelighed, er placeret i det subkutane lag. I forbindelse med dette arbejde kan hypodermislaget betragtes som et fedtlag og forventes at blive brugt som elektromagnetisk buffer på grund af dets elektromagnetiske egenskaber ³⁵. Figur 4 viser hudlagene, de tre dermale blodlag placeret i huden og diametrene for hver blodkartype. Huden besidder mange sensoriske receptorer i epidermis, dermis og hypodermis, som tillader skelnen af berøring såsom trykforskelle. Andre kvaliteter i den ydre verden, der vurderes af hudens sensoriske receptorer, omfatter temperatur, smerte og kløe ³⁶.

Ekkrine svedkanaler

Som tidligere nævnt er svedkanaler en integreret del af menneskets hud. Der er to primære typer af svedkanaler: ekkrine (der udgør 90 % af det samlede antal svedkirtler)³⁷ og apokrine. Funktionen af de ekkrine svedkanaler er enten at kontrollere kropstemperaturen – termoregulerende svedtendens, eller reagere på følelsesmæssige, kognitive og fysiologiske stimuli også kaldet følelsesmæssig svedtendens ³⁸. Vores hud indeholder 2-4 millioner ekkrine svedkirtelkanaler ³⁹. Optisk kohærenstomografi (OCT) billeddannelse af den menneskelige håndflade har afsløret, at svedkanalen i menneskelig hud er viklet i epidermislaget ^40,41, med en gennemsnitlig diameter på ca. 90 μm og en gennemsnitlig tykkelse af epidermis på 270 μm ⁴² (målt på en stikprøvestørrelse på 32 forsøgspersoner) (venstre side i fig. 5). Svedkirtler består groft sagt af tre hoveddele: den sekretoriske kirtel, dermal kanaludløb og den øverste oprullede udløbskanal (se højre side af fig. 5). De ekkrine svedkirtler starter i bunden af dermis og er indsat i hele dermis og epidermis ⁴³. Kontrolcentret for svedtendens, termisk og psykologisk, er i hypothalamus. Psykologisk svedtendens, også kaldet følelsesmæssig svedtendens, er en reaktion på følelsesmæssige stimuli som angst, stress, frygt og smerte, og det afhænger ikke af termisk belastning. Det forekommer over hele kropsoverfladen, men er mest tydeligt på håndflader, såler, armhule og ansigt
^{44, 45}. Da svedkanalerne innerveres af hjernen, er det vigtigt at give en baggrund for nervesystemet i denne sammenhæng. “underafsnit“, kommer kort ind på dette emne.

Stressrespons og psykologisk svedtendens

Stressresponsen begynder i hjernen. Når mennesket konfronteres med frygtsomme/stressende begivenheder, sender øjnene og/eller ørerne informationen til et område af hjernen, der bidrager til følelsesmæssig bearbejdning af amygdala. Se fig. 6. Amygdala fortolker billederne og lydene af den begivenhed, den opfattede, og sender øjeblikkeligt et nødsignal til hypothalamus. Hypothalamus er et kommandocenter, der kommunikerer med resten af kroppen gennem det autonome nervesystem ⁴⁶.

Som nævnt ovenfor kan det groft siges, at pattedyrs psykologiske tilstand, og mennesker i særdeleshed, enten styres af SNS (høj stresstilstand) eller PSNS (rolig tilstand), to komponenter i ANS ⁴⁷ (se fig. 2, som styrer ufrivillige kropsfunktioner, såsom vejrtrækning, blodtryk, hjerterytme, bronkiolaktivitet og svedtendens. SNS udløser kroppens systemer i alarmberedskab og aktiverer kamp-flugt- eller fryseresponsen – en fysiologisk reaktion, der opstår som reaktion på en opfattet skadelig begivenhed, angreb eller trussel mod overlevelse. Det forbereder pattedyrskroppen til enten at konfrontere eller flygte fra truslen ved at udløse ændringer som øget hjertefrekvens, hurtigere vejrtrækning, svedtendens og øget årvågenhed. ⁴⁸. PSNS fremmer “hvile og fordøje”-responsen ved at bremse organfunktionen ⁴⁹. SNS og PSNS opererer i modsætning til hinanden, men kan sameksistere samtidigt og opretholde en mellemliggende mental/følelsesmæssig tilstand hos mennesker. Svedsekretion, som aktiveres af hypothalamus, kan være termisk svedtendens eller følelsesmæssig svedtendens. Ofte omtales følelsesmæssig svedtendens som psykologisk svedtendens. Sidstnævnte er en konsekvens af SNS-dominansen. Svedkirtlen er placeret dybt i dermis, begynder ved en enkelt blind acinus innerveret af postganglionære sympatiske neuroner, der er kolinerge. Frigivelsen af acetylcholin stimulerer muskarinreceptorer på acinarcellerne, hvilket får dem til at udskille en opløsning i lumen, der ligner proteinfrit plasma i sammensætningen ¹⁷. Sympatiske nerver er direkte forbundet med svedkirtlerne. Se fig. 7.

I flere detaljer styres svedkonstitutiv mekanisme ved at transducere signaler fra CNS til det perifere nervesystem gennem neurotransmittere såsom acetylcholin og noradrenalin, adrenalin og ikke-adrenerge, ikke-kolinerge transmittere, herunder hypofyseadenylatcyklase-aktiverende polypeptid ¹⁸. De kemiske mediatorer acetylcholin, der frigives af sympatiske nerver, fungerer som en potent stimulator for svedsekretion. Ved maksimal effektivitet kan ekkrine svedkanaler frigive op til 3 L sved i timen ⁵⁰. De frigiver hypotonisk opløsning afledt af blodplasma, der indeholder varierende mængder elektrolytter
^{51, 52}. Når en person er under stress af enhver art, producerer personens krop psykologisk sved, som formidles af -adrenoceptorer. Disse receptorer formidler både sved og vasokonstriktion, hvilket fører til nedsat hudtemperatur ⁸ (Se fig. 7). Disse systemer har vist sig at være modtagelige for ROS-ubalance induceret af EMF. I de senere år viser studier, at mulige effekter af RF-EMF-eksponering på centralnervesystemet forårsager neurologisk sygdom ^{24, 25}. Blandt dem genotoksiske virkninger i celler
^{53, 54, 55, 56}; Induktion af stress ^{57, 58, 59}; forøgelse af benzodiazepinreceptorer, relateret til stress og angst, i hjernebarken hos rotter ^{57, 60}; hovedpine ⁶¹; ændringer i blodtrykket ⁶²; ændringer i søvnvaner ^{63, 64} og meget mere. Ikke desto mindre viste eksponering for 2,4 GHz EMF-signal i en måned, to timer om dagen, ved SAR-niveau på 1,6 W/kg effektiv hukommelsesgendannelse hos mus ⁶⁵. Det er dokumenteret, at hudledningsevne, som en fysiologisk indikator for mentale processer, er en vigtig diagnostisk parameter til bestemmelse af psykiske lidelser ⁶⁶.

Specifik absorptionshastighed (SAR)

SAR er et mål for den energi, der absorberes af den menneskelige krop, og udtrykt i watt pr. kilogram (W/kg). Det er defineret som tidsderivatet af den inkrementelle energi (dJ), der absorberes af (spredes i) en inkrementel masse (dm) indeholdt i et volumenelement (dV) med en given massetæthed (r), vist i ligning 1.

I CST Studio Suite®er SAR angivet som en numerisk værdi pr. volumenelement og bliver en rumfordelingsfunktion. Til denne funktion kaldes massemiddelværdien i et vilkårligt vævsvolumen ‘lokal SAR’. Typiske lokale SAR-værdier er gennemsnittet i vævsmasser på 10 g som specificeret af Telecommunication Technology Council Agenda No. 89 og CENELEC 1995, mens værdien på 1 g er vedtaget af ANSI/IEEE C95.1-1992 i USA. Der anvendes et kubisk gennemsnitsvolumen. I vores forskning undersøger vi en lille enhedscelle af menneskelig hud, derfor bruger vi Point SAR-metoden. I dette tilfælde normaliseres SAR-værdien ikke af den lokale masse, men er lig med  σE² hvor σ er ledningsevnen og E er det elektriske felt i hver mesh-gittercelle. Som påpeget af ⁶⁷, forholdet mellem SAR og gennemsnitlig effekttæthed (APD) er en simpel normaliseringskonstant. Derfor rapporterer vi i dette arbejde kun om Point SAR.

5G- og 6G-kommunikation

Den femte generation (5G) af trådløs mobilkommunikation muliggør en ny form for kommunikationsnetværk, der forbinder alt og alle: Smartphones, bærbare computere, WLAN’er, smart homes, smart cities, som Intelligent Transporting System (ITS), Internet of Things (IoT), biler og mere. 6G er den fremtidige generation af mobilteknologi, der følger efter 5G-teknologien, men med evnen til at bruge højere frekvenser og give betydeligt højere kapacitet. Med øget ydeevne vil 6G udvide omfanget af 5G-mulighederne til at understøtte applikationer inden for trådløs forbindelse, kognition, sensing og billedbehandling. Figur 8 viser de godkendte frekvensbånd. I denne forskning fokuserer vi på 4 forskellige frekvensbånd, der spænder over to størrelsesordener: 3,5 GHz (lav 5G); 27 GHz og 77 GHz (høj-5G); og 300 GHz (6G).

(….)

Resultater og diskussion

Figur 13 viser frekvensens indflydelse på energiabsorptionsfordelingen (SAR-fordelingen) langs den blå vej. Resultaterne normaliseres til 1 mW og præsenteres i dBm-enheder.

I fantom (model) S (Fig. 13a), som kun indeholder den lagdelte morfologi af menneskelig hud, er indflydelsen af den flerlagede struktur tydelig ved alle frekvenser, 3,5, 27, 77 og 300 GHz. Epidermis-underlaget skaber trappelignende EM-energifordeling langs det. EM-signalet kan knap nok trænge ind i fedtet.

I fantom (model) SD (fig. 13b) en uventet EM-tendens vises på placeringen af den oprullede kanal. Absorptionen af energi i den oprullede kanalsektion er større end huden omkring den. Toppe i SAR svarer til kanalernes position. Derfor fungerer den oprullede kanal som filter for EM-signalet i dets passage gennem huden. Ved 300 GHz er denne funktion for det meste udtalt. En 3.5 GHz ser vi en 50 dBm højde i SAR i det oprullede sektionsområde med hensyn til fantomholdige hudlag kun (fig. 13a). En anden energifølsom komponent i menneskelig hud er kirtlen. Det absorberer mere energi i sit perifere område, det område, der bliver innerveret af den sympatiske nerve (se “underafsnit” og fig. 7). Bufferingen af fedtlaget er uændret i fantom-SD i forhold til fantom S. Vi kan end behandle den oprullede kanal og kirtelkanalen tilføje en elektromagnetisk sårbar komponent af huden i 5G- og 6G-frekvensområder.

I fantom (model) SDB (Fig. 13b), ud over de karakteristika, der er vist af fantom (model) SDB med relation til svedkanalen, afslører tilføjelsen af dermale blodkar til hudfantomet en anden EM-sårbarhed – arterie/veneplexus. Tilstedeværelsen af dette blodlag forstyrrer fedtets forventede EM-rolle – buffering af EMF-strålingen. Blodet bliver påvirket af EMF og absorberer 100 dBm mere energi, end fedtet optager uden blodets tilstedeværelse. Selvom dette er sandt ved 27, 77 og 300 GHz, ser vi ved 3,5 GHz ingen ændringer med hensyn til fantom-SD – uden blodlag.

Figur 14 og 15 visualiserer for forskellige frekvenser (3,5 GHz, 27 GHz, 77 GHz og 300 GHz) i 0 graders fasen henholdsvis det elektriske felt og SAR-fordelingen af hudmodellen, herunder den lagdelte hudnatur sammen med både svedkanal og dermale blodkar. Man kan se i fig. 14 absorptionens stående bølgekarakter begynder at vise sig ved højere frekvenser. Ved 300 GHz er dette mest udtalt. Figur 15 viser, at vi i alle frekvenser ser EM-dominansen af svedkanalen i form af EM-energifordelingen i huden ved at fungere som et filter, hvorigennem energien trænger dybt ind i bunden af dermislaget. Derudover påvirkes arterien/veneplexus elektromagnetisk ved at overvinde fedtlagets buffering og absorbere noget af EM-energien i det.

Indflydelsen af de tre forskellige hudmodeltyper: model af hudflerlag (model S); model af hudflerlag og svedkanal (model SD), og model af hudens flerlag med både svedkanal og dermale blodkar (model SDB) på feltet og SAR-fordelinger, vises i fig. 16 og 17. Frekvens på 77 GHz og SNS-dominans, dvs. høje stressniveauer, som afspejles i svedens høje ledningsevne. Desuden fungerer fedtlaget i modellerne S og SD (ingen dermale blodkar) som en EM-buffer. Angivet med sort farve i fig. 17. Fedtlagets betydning reduceres, når blodkarrene er inkluderet, som vist i model C i fig. 17. Der bemærker vi EM-energiindtrængning til arterie-/venelaget (nederste mest blodlag i modellen).

I dette afsnit demonstrerer vi afhængigheden af det elektriske felt og SAR-niveauer af stressniveauerne. Vi fokuserer på den blå linje vist i fig. 18 og evaluere feltet og SAR langs den. Denne sti blev valgt, da den indeholder de maksimale komponenter i model C. Denne vej krydser fedtlaget, arterien/veneplexus, kanalens sekretoriske afdeling (svedkirtlen) – hoveddelen af svedkanalen, der skal innerveres af SNS-innervationen, hudkanalen, og til sidst krydser den dermis-underlagene, mens den møder den oprullede kanal forskellige steder. Det gør det muligt at demonstrere EM-indflydelseskontrasten i kanalen og huden omkring den. For at muliggøre sammenligning mellem alle simuleringsresultater bruger vi den samme sti til alle vores modeltyper.

Dernæst har vi simuleret tre forskellige stressniveauer: 1. lavt stressniveau, hvor PSNS er det dominerende system i hjernen, 2. mediere stressniveau, hvor PSNS og SNS arbejder samtidigt, og 3. højt stressniveau, hvor SNS er det dominerende system i hjernen.

Figur 19 viser indflydelsen af hudens kompleksitet, dvs. bogføringen af svedkanalerne og det dermale blodkar, på det elektriske felt (fig. 19a–d) og SAR-fordeling (fig. 19e-h). Resultaterne beregnet langs den blå sti (se fig. 18). Stressniveauerne, der afspejles i niveauerne for svedledningsevne ²¹, domineres af SNS, dvs. høje stressniveauer (svedledningsevne på 6500 S/m). Det er klart, at kompleksiteten genererer spændende og uventet adfærd af det elektriske felt og EM-energien i vores hud. De mest sårbare steder i vores hud er den oprullede del af svedkanalerne, svedkirtlen, som innerveres af hjernen, og de indre dermale blodkar – arterien/veneplexus. Disse steder absorberer mere EM-energi i forhold til deres omgivelser. Da huden har mange sensoriske receptorer i epidermis, dermis og hypodermis ^{73, 74}, kan disse receptorers aktivitet påvirkes af EM-energien, der trænger ind i huden gennem svedkanalen og blodet. Resultaterne viser, at denne adfærd spænder over frekvenser af to størrelsesordener, 3,5 GHz op til 300 GHz.

Efterhånden som stressniveauerne stiger, hvilket fremgår af stigende ledningsevne i sveden, det vil sige, når CNS overføres fra PSNS’s dominans til SNS’s dominans, øges følsomheden over for ekstern 5G/6G EMF. Figur 20 viser den elektriske feltfordeling langs den blå bane for hver frekvens. Vi simulerede tre forskellige stressniveauer: (1) lavt stressniveau, hvor PSNS er det dominerende system i hjernen, (2) medierende stressniveau, hvor PSNS og SNS arbejder samtidigt, og (3) højt stressniveau, hvor SNS er det dominerende system i hjernen. Resultaterne for model SD vises i underplot (a-d) i fig. 20, og resultaterne for model SDB vises i underplot (e-h) i fig. 20. I den foreliggende sag er model S, som ikke omfatter svedkanalens hudkomponent, ikke relevant, da stressniveauerne afspejles i kanalens ledningsevneniveauer, således som det blev påvist i ²¹.

Figur 21 viser den elektriske feltfordeling langs den blå bane for hver frekvens med de tre forskellige spændingsniveauer (1. lavt spændingsniveau – PSNS-dominans, 2. formidle stressniveau – PSNS og SNS arbejder samtidigt, og 3. højt spændingsniveau, – SNS-dominans). Resultaterne for model SD vises i underplot (a-d) i fig. 21, og resultaterne for model SDB vises i underplot (e-h) i fig. 21. Heller ikke her er model S, som ikke omfatter svedkanalens hudkomponent, relevant, da stressniveauer afspejles i kanalens ledningsevneniveauer, således som det blev påvist i ²¹.

Vi kan se, at forsøgspersonens stressniveau påvirker fordelingen af feltet i huden. Efterhånden som stressniveauet stiger, hvilket betyder, at efterhånden som SNS bliver mere dominerende, øges EM-absorptionen på specifikke steder – den oprullede kanalsektion og sekretoriske afdelingen (svedkirtlen). Derudover ser vi, at arterien/veneplexus overvinder EM-bufferingen af fedtlaget og bliver påvirket af strålingen, der rammer huden.

Tabel 2 opsummerede de maksimale SAR-niveauer for hver af modellerne SD og SDB for forskellige stressniveauer. Det kan bemærkes, at SAR-værdierne stiger, efterhånden som hudens kompleksitet øges.

Stressniveau	Frekvens (GHz)	Maks. SAR (W/kg)
		Hud+kanal (SD)	Hud+kanal+blod (SDB)
Lav	3.5	0.0013	0.0013
(PSNS-dominans)	27	0.0113	0.0107
1250 S/m	77	0.1329	0.1351
	300	0.8961	0.8915
Moderat	3.5	0.0015	0.0013
(PSNS/SNS-saldo)	27	0.0070	0.0065
2640 S/m	77	0.0915	0.0923
	300	1.1300	1.1167
Høj	3.5	0.0015	0.0013
(SNS-dominans)	27	0.0082	0.0065
6500 S/m	77	0.0589	0.0566
	300	1.2949	1.2437

Man kan blive forvirret og tro, at de maksimale SAR-værdier er ubetydelige. Vi påpeger, at hudmodellerne er små i deres dimension. Derfor tager man et rimeligt stykke hud, f.eks. 2 cm over 2 cm, hvilket gør SAR-niveauet ekstremt højt. Implikationen er, at ved at negligere hudkomponenter såsom svedkanaler og dermale blodkar, oplever vi et tab af information om den mere realistiske energioptagelse af vores hud. Huden indeholder svedkirtlen, som kan betragtes som en alternativ vej ind til hjerneaktiviteten, via termisk stimulering af nocireceptorer og andre hudsensorer. Derfor bør denne komponent ikke ignoreres.

Konklusioner

I denne forskning har vi påvist EM-sårbarheden af hudkomponenter såsom svedkanaler (især dens oprullede sektion og svedglans) og dermale blodkar, som ignoreres af standard godkendelsesmetoder for regulering af trådløse enheder. Vi konkluderer, at trådløse og fjerntliggende EM-enheder og -applikationer, såsom mobiltelefoner, bærbare computere, autonome køretøjer, smart cities osv., der arbejder i 5G-båndene og planlagt til at arbejde i 6G-båndene, ikke behandles korrekt med hensyn til de EM-effekter, de kan generere på mennesker. I vores studie ser vi sårbarheden af svedkirtlen og den spiralformede del af kirtlen, da de næsten besidder en EM-filterkomponent, der filtrerer 5G- og 6G-frekvenser (3,5, 27, 77 og 300 GHz) ind i blodbanen. Desuden absorberer svedkirtlens perifere område også mere elektromagnetisk energi (højere dosimetri) end sine omgivelser. 5G og 6G kan udgøre uventede risici for mennesker på grund af effekten af energiafledning til regulatorer, såsom termoreceptorer eller nociceptorer, i umiddelbar nærhed af svedkanalen, med langsigtede eller kortsigtede virkninger. Vi konkluderer, at da menneskelig hud er et relativt komplekst organ, kan det ikke behandles som en homogen komponent, når det interagerer med millimeterbølger og sub-THz-frekvenser.

Referencer

1. Gohar, A. & Nencioni, G. The role of 5G technologies in a smart city: The case for intelligent transportation system. Sustainability 13, 5188 (2021).Google Scholar 
2. Specific absorption rate (SAR) for cell phones: What it means for you. https://www.fcc.gov/consumers/guides/specific-absorption-rate-sar-cell-phones-what-it-means-you. Accessed 8 Jul 2024.
3. Ben Ishai, P. et al. Applying the precautionary principle to wireless technology: Policy dilemmas and systemic risks. Environment 66, 5–18 (2024).
4. Ben Ishai, P., Davis, D., Taylor, H. & Birnbaum, L. Problems in evaluating the health impacts of radio frequency radiation. Environ. Res. 243, 115038 (2024).CAS PubMed Google Scholar 
5. Guidelines for limiting exposure to electromagnetic fields (100 kHz to 300 GHz). Health Phys. 118, 483–524 (2020).
6. Davis, D. et al. Wireless technologies, non-ionizing electromagnetic fields and children: Identifying and reducing health risks. Curr. Probl. Pediatr. Adolesc. Health Care 53, 101374 (2023).PubMed Google Scholar 
7. Zhang, H. H. et al. Specific absorption rate assessment of fifth generation mobile phones with specific anthropomorphic mannequin model and high-resolution anatomical head model. Int. J. RF Microw. Comput-Aid. Eng. 32 (2022).
8. Stanković, V., Jovanović, D., Krstić, D., Marković, V. & Cvetković, N. Temperature distribution and specific absorption rate inside a child’s head. Int. J. Heat Mass Transf. 104, 559–565 (2017).ADS Google Scholar 
9. Christ, A., Gosselin, M.-C., Christopoulou, M., Kühn, S. & Kuster, N. Age-dependent tissue-specific exposure of cell phone users. Phys. Med. Biol. 55, 1767–1783 (2010).PubMed Google Scholar 
10. Martínez-Búrdalo, M., Martín, A., Anguiano, M. & Villar, R. Comparison of FDTD-calculated specific absorption rate in adults and children when using a mobile phone at 900 and 1800 MHz. Phys. Med. Biol. 49, 345–354 (2004).PubMed Google Scholar 
11. Wiart, J., Hadjem, A., Wong, M. F. & Bloch, I. Analysis of RF exposure in the head tissues of children and adults. Phys. Med. Biol. 53, 3681–3695 (2008).CAS PubMed Google Scholar 
12. Bhargava, D., Leeprechanon, N., Rattanadecho, P. & Wessapan, T. Specific absorption rate and temperature elevation in the human head due to overexposure to mobile phone radiation with different usage patterns. Int. J. Heat Mass Transf. 130, 1178–1188 (2019).ADS Google Scholar 
13. Conil, E., Hadjem, A., Lacroux, F., Wong, M. F. & Wiart, J. Variability analysis of SAR from 20 MHz to 2.4 GHz for different adult and child models using finite-difference time-domain. Phys. Med. Biol. 53, 1511–1525 (2008).
14. Gandhi, O. P. Yes the children are more exposed to radiofrequency energy from mobile telephones than adults. IEEE Access 3, 985–988 (2015).Google Scholar 
15. Yang, B., Donnan, R. S., Zhou, M. & Kingravi, A. A. Reassessment of the electromagnetic reflection response of human skin at w-band. Opt. Lett. 36, 4203–4205 (2011).ADS CAS PubMed Google Scholar 
16. Kuno, Y., Illinois & Charles, C. (Blackwell Scientific Publications, 1956).
17. Baker, L. B. Physiology of sweat gland function: The roles of sweating and sweat composition in human health. Temperature (Austin) 6, 211–259 (2019).ADS PubMed Google Scholar 
18. Sato, K., Kang, W. H., Saga, K. & Sato, K. T. Biology of sweat glands and their disorders. I. Normal sweat gland function. J. Am. Acad. Dermatol. 20, 537–563 (1989).
19. Hu, Y., Converse, C., Lyons, M. C. & Hsu, W. H. Neural control of sweat secretion: a review. Br. J. Dermatol. 178, 1246–1256 (2018).CAS PubMed Google Scholar 
20. Betzalel, N., Puzenko, A., Ishai, P. B. & Feldman, Y. Electromagnetic modeling of human skin as a receiving and transmitting antenna array in sub-THz. In 2019 44th International Conference on Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves (IRMMW-THz). 1–2 (IEEE, 2019).
21. Betzalel, N., Ben Ishai, P., Einav, S. & Feldman, Y. The AC conductivity of human sweat ducts as the dominant factor in the sub-THz reflection coefficient of skin. J. Biophoton. 14, e202100027 (2021).CAS Google Scholar 
22. Baksheeva, K. A. et al. The sub-THz emission of the human body under physiological stress. IEEE Trans. Terahertz Sci. Technol. 11, 381–388 (2021).ADS Google Scholar 
23. Safrai, E. et al. The remote sensing of mental stress from the electromagnetic reflection coefficient of human skin in the sub-THz range. Bioelectromagnetics 33, 375–382 (2012).PubMed Google Scholar 
24. Jiang, D.-P. et al. Long-term electromagnetic pulse exposure induces abeta deposition and cognitive dysfunction through oxidative stress and overexpression of APP and BACE1. Brain Res. 1642, 10–19 (2016).ADS CAS PubMed Google Scholar 
25. Kim, J. H. et al. Long-term exposure to 835 MHz RF-EMF induces hyperactivity, autophagy and demyelination in the cortical neurons of mice. Sci. Rep. 7, 41129 (2017).ADS CAS PubMed PubMed Central Google Scholar 
26. Betzalel, N., Feldman, Y. & Ishai, P. B. The modeling of the absorbance of sub-THz radiation by human skin. IEEE Trans. Terahertz Sci. Technol. 7, 521–528 (2017).ADS CAS Google Scholar 
27. Kennedy, W. R., Wendelschafer-Crabb, G. & Brelje, T. C. Innervation and vasculature of human sweat glands: An immunohistochemistry-laser scanning confocal fluorescence microscopy study. J. Neurosci. 14, 6825–6833 (1994).CAS PubMed PubMed Central Google Scholar 
28. Cui, C.-Y. & Schlessinger, D. Eccrine sweat gland development and sweat secretion. Exp. Dermatol. 24, 644–650 (2015).CAS PubMed PubMed Central Google Scholar 
29. Mader, S. S. Human Biology (McGraw-Hill Companies, 2000).
30. Welzel, J., Reinhardt, C., Lankenau, E., Winter, C. & Wolff, H. H. Changes in function and morphology of normal human skin: evaluation using optical coherence tomography. Br. J. Dermatol. 150, 220–225 (2004).CAS PubMed Google Scholar 
31. Yousef, H., Alhajj, M. & Sharma, S. Anatomy, Skin (Integument), Epidermis (StatPearls Publishing, 2022).
32. Usui, M. L., Mansbridge, J. N., Carter, W. G., Fujita, M. & Olerud, J. E. Keratinocyte migration, proliferation, and differentiation in chronic ulcers from patients with diabetes and normal wounds. J. Histochem. Cytochem. 56, 687–696 (2008).CAS PubMed PubMed Central Google Scholar 
33. Betzalel, N., Ben Ishai, P. & Feldman, Y. The human skin as a sub-THz receiver—Does 5G pose a danger to it or not? Environ. Res. 163, 208–216 (2018).
34. Betzalel, N., Ben Ishai, P., Puzenko, A. & Feldman, Y. Emission from human skin in the sub THz frequency band. Sci. Rep. 12, 4720 (2022).ADS CAS PubMed PubMed Central Google Scholar 
35. Gabriel, S., Lau, R. W. & Gabriel, C. The dielectric properties of biological tissues: III. Parametric models for the dielectric spectrum of tissues. Phys. Med. Biol. 41, 2271–2293 (1996).
36. Marzvanyan, A. & Alhawaj, A. F. Physiology, Sensory Receptors (StatPearls Publishing, 2023).
37. Malone, J. I. Diabetic central neuropathy: CNS damage related to hyperglycemia. Diabetes 65, 355–357 (2016).CAS PubMed Google Scholar 
38. Waxenbaum, J. A., Reddy, V. & Varacallo, M. Anatomy, Autonomic Nervous System (StatPearls Publishing, 2023).
39. Shafirstein, G. & Moros, E. G. Modelling millimetre wave propagation and absorption in a high resolution skin model: The effect of sweat glands. Phys. Med. Biol. 56, 1329–1339 (2011).PubMed Google Scholar 
40. Feldman, Y., Puzenko, A., Ben Ishai, P., Caduff, A. & Agranat, A. J. Human skin as arrays of helical antennas in the millimeter and submillimeter wave range. Phys. Rev. Lett. 100 (2008).
41. Feldman, Y. et al. The electromagnetic response of human skin in the millimetre and submillimetre wave range. Phys. Med. Biol. 54, 3341–3363 (2009).PubMed Google Scholar 
42. Tripathi, S. R., Miyata, E., Ishai, P. B. & Kawase, K. Morphology of human sweat ducts observed by optical coherence tomography and their frequency of resonance in the terahertz frequency region. Sci. Rep. 5, 9071 (2015).CAS PubMed PubMed Central Google Scholar 
43. Sonner, Z. et al. The microfluidics of the eccrine sweat gland, including biomarker partitioning, transport, and biosensing implications. https://pubs.aip.org/aip/bmf/article/9/3/031301/386192/The-microfluidics-of-the-eccrine-sweat-gland (2015).
44. Halmers, T. M. & Keele, C. A. The nervous and chemical control of sweating. Br. J. 64, 43–54 (1952).Google Scholar 
45. Llen, J. A., Armstrong, J. E. & Ic, R. The regional distribution of psychological sweating in man. J. Physiol. 235, 749–759 (1973).Google Scholar 
46. Shahid, Z. & Asuka, E. & Singh. Hypothalamus. (StatPearls Publishing, G. Physiology, 2023).
47. McCorry, L. K. Physiology of the autonomic nervous system. Am. J. Pharm. Educ. 71, 78 (2007).PubMed PubMed Central Google Scholar 
48. Kozlowska, K., Walker, P., McLean, L. & Carrive, P. Fear and the defense cascade: Clinical implications and management. Harv. Rev. Psychiatry 23, 263–287 (2015).PubMed PubMed Central Google Scholar 
49. Tindle, J. & Tadi. Parasympathetic Nervous System. (StatPearls Publishing, P. Neuroanatomy, 2022).
50. Folk, G. E. Jr. & Semken, H. A. Jr. The evolution of sweat glands. Int. J. Biometeorol. 35, 180–186 (1991).ADS PubMed Google Scholar 
51. Hölzle, E. & Braun-Falco, O. Structural changes in axillary eccrine glands following long-term treatment with aluminium chloride hexahydrate solution. Br. J. Dermatol. 110, 399–403 (1984).PubMed Google Scholar 
52. Patterson, M. J., Galloway, S. D. & Nimmo, M. A. Variations in regional sweat composition in normal human males. Exp. Physiol. 85, 869–875 (2000).CAS PubMed Google Scholar 
53. Lai, H. & Singh, N. P. Magnetic-field-induced DNA strand breaks in brain cells of the rat. Environ. Health Perspect. 112, 687–694 (2004).CAS PubMed PubMed Central Google Scholar 
54. Lee, S. et al. 2.45 GHz radiofrequency fields alter gene expression in cultured human cells. FEBS Lett. 579, 4829–4836 (2005).
55. Ruediger, H. W. Genotoxic effects of radiofrequency electromagnetic fields. Pathophysiology 16, 89–102 (2009).CAS PubMed Google Scholar 
56. Phillips, J. L., Singh, N. P. & Lai, H. Electromagnetic fields and DNA damage. Pathophysiology 16, 79–88 (2009).CAS PubMed Google Scholar 
57. Millan, M. J. The neurobiology and control of anxious states. Prog. Neurobiol. 70, 83–244 (2003).CAS PubMed Google Scholar 
58. Ray, S. & Behari, J. Physiological changes in rats after exposure to low levels of microwaves. Radiat. Res. 123, 199–202 (1990).ADS CAS PubMed Google Scholar 
59. Bouji, M., Lecomte, A., Gamez, C., Blazy, K. & Villégier, A.-S. Neurobiological effects of repeated radiofrequency exposures in male senescent rats. Biogerontology 17, 841–857 (2016).CAS PubMed Google Scholar 
60. Lai, H., Carino, M. A., Horita, A. & Guy, A. W. Single vs. repeated microwave exposure: Effects on benzodiazepine receptors in the brain of the rat. Bioelectromagnetics 13, 57–66 (1992).
61. Frey, A. H. Headaches from cellular telephones: Are they real and what are the implications?. Environ. Health Perspect. 106, 101–103 (1998).CAS PubMed PubMed Central Google Scholar 
62. Braune, S., Wrocklage, C., Raczek, J., Gailus, T. & Lücking, C. H. Resting blood pressure increase during exposure to a radio-frequency electromagnetic field. Lancet 351, 1857–1858 (1998).CAS PubMed Google Scholar 
63. Wagner, P., Röschke, J., Mann, K., Hiller, W. & Frank, C. Human sleep under the influence of pulsed radiofrequency electromagnetic fields: A polysomnographic study using standardized conditions. Bioelectromagnetics 19, 199–202 (1998).CAS PubMed Google Scholar 
64. Danker-Hopfe, H. et al. Effects of mobile phone exposure (GSM 900 and WCDMA/UMTS) on polysomnography based sleep quality: An intra- and inter-individual perspective. Environ. Res. 145, 50–60 (2016).CAS PubMed Google Scholar 
65. Banaceur, S., Banasr, S., Sakly, M. & Abdelmelek, H. Whole body exposure to 2.4 GHz WIFI signals: Effects on cognitive impairment in adult triple transgenic mouse models of Alzheimer’s disease (3xTg-AD). Behav. Brain Res. 240, 197–201 (2013).
66. Markiewicz, R., Markiewicz-Gospodarek, A. & Dobrowolska, B. Galvanic skin response features in psychiatry and mental disorders: A narrative review. Int. J. Environ. Res. Public Health 19, 13428 (2022).PubMed PubMed Central Google Scholar 
67. Samaras, T., Christ, A. & Kuster, N. Compliance assessment of the epithelial or absorbed power density below 10 GHz using SAR measurement systems. Bioelectromagnetics 42, 484–490 (2021).CAS PubMed Google Scholar 
68. CST Studio Suite. https://www.3ds.com/products/simulia/cst-studio-suite (2023). Accessed 2 Jul 2024.
69. Takashima, S. Electrical Properties of Biopolymers and Membranes (Taylor & Francis, 1989).
70. Theory of electric polarization second. Dielectrics in Time-Dependent Fields. Vol. II.
71. Escalante-Martinez, J. E. et al. Fractional derivatives modeling dielectric properties of biological tissue. In 2018 IEEE XXV International Conference on Electronics, Electrical Engineering and Computing (INTERCON) (IEEE, 2018).
72. Pethig, R. Dielectric properties of body tissues. Clin. Phys. Physiol. Meas. 8, 5–12 (1987).PubMed Google Scholar 
73. McGlone, F. & Reilly, D. The cutaneous sensory system. Neurosci. Biobehav. Rev. 34, 148–159 (2010).PubMed Google Scholar 
74. Boulais, N. & Misery, L. The epidermis: A sensory tissue. Eur. J. Dermatol. 18, 119–127 (2008).PubMed Google Scholar 

Læs mere her:

5G-forskning: En enlig svale gør ingen sommer

Bestrålet: De skjulte omkostninger ved vores trådløse verden

Ny dokumentarfilm: 5G – Den ufortalte historie

Hvilken skade kan 5G påføre folks helbred

Kortvarig eksponering for 5G stråling ændrer de røde blodlegemer

 ICNIRP’s Ken Karipidis forsøg på at hvidvaske 5G

5G stråling: Vores hud og øjne

5G: Er der overhovedet biologiske effekter?

Ti nye studier beskriver sundhedsrisici ved 5G

De 8 case rapporter om sundhedsmæssige symptomer efter opsætning af 5G mobilmaster i Sverige