Нетепловое (специфическое) воздействие электромагнитных волн

Практика широкого использования радиоизлучения (в первую очередь в Вооружённых силах) показала, что даже при интенсивностях, не вызывающих никакого теплового эффекта, облучение радиоволнами может неблагоприятно влиять на здоровье людей. В принципе, неблагоприятные последствия могут вызвать ЭВМ всех диапазонов, но практически наиболее актуально в этом смысле излучение промышленных частот, сверхвысоких (СВЧ) и крайне высоких (КВЧ) частот.

Основными источниками сильных полей промышленных частот (50 Гц – в большинстве стран мира, 60 Гц – в основном, в странах Северной Америки), действующих на широкий круг людей, являются высоковольтные линии электропередач (ЛЭП). Непосредственно у проводов у линий сверхвысокого напряжения (более 300 кВ) напряженности полей могут быть порядка 2^.10³ кВ/м. Эти поля могут действовать на ремонтных рабочих, если они будут работать на проводах действующих линий без соответствующей защиты. (Напряженность пробоя воздуха ~ 3^.10³ кВ/м).

Электрические и магнитные поля являются очень сильными факторами влияния на состояние всех биологических объектов, попадающих в зону их воздействия.

а)Например, в районе действия ЭП поля ЛЭП у насекомых проявляются изменения в поведении: так у пчел фиксируется повышенная агрессивность, беспокойство, снижение работоспособности и продуктивности, склонность к потере маток; у жуков, комаров, бабочек и других летающих насекомых наблюдается изменение поведенческих реакций, в том числе изменение направления движения в сторону с меньшим уровнем поля.

б) У растений распространены аномалии развития - часто меняются формы и размеры цветков, листьев, стеблей, появляются лишние лепестки.

в) Здоровый человек страдает от относительно длительного пребывания в поле ЛЭП. Кратковременное облучение (минуты) способно привести к негативной реакцией только у гиперчувствительных людей или у больных некоторыми видами аллергии. Например, хорошо известны работы английских ученых в начале 90-х годов показавших, что у ряда аллергиков по действием поля ЛЭП развивается реакция по типу эпилептической.

г) При продолжительном пребывании (месяцы - годы) людей в электромагнитном поле ЛЭП могут развиваться заболевания преимущественно сердечно-сосудистой и нервной систем организма человека. В последние годы в числе отдаленных последствий часто называются онкологические заболевания. Дети, живущие вблизи некоторых видов ЛЭП, имеют более высокий уровень заболеваемости лейкемией.

Основной принцип защиты здоровья населения от электромагнитного поля ЛЭП состоит в установлении санитарно-защитных зон для линий электропередачи и снижением напряженности электрического поля в жилых зданиях и в местах возможного продолжительного пребывания людей путем применения защитных экранов. Границы санитарно-защитных зон для ЛЭП которых на действующих линиях определяются по критерию напряженности электрического поля - 1 кВ/м.

В случае однофазного тока, используемого как на производстве, так и в быту напряженности ЭП резко снижены по сравнению с ЛЭП в связи с уменьшением напряжения на проводах (220 В – в большинстве стран мира и 115 – в странах Северной Америки). На расстоянии порядка 10 см от электроприборов эти величины не превышают нескольких сотен В/м. По мере удаления от бытовых приборов и осветительной аппаратуры напряженность падает и в центре жилых помещений составляет всего 1-10 В/м. Несмотря на относительно низкие значения, эти величины все же существенно выше напряженностей атмосферных полей тех же частот (вдали от зданий и технических устройств – порядка 10^-4-10^-2 В/м). При этом ПДУ равны 500 В/м для напряженности ЭП, 0,2 мкТл – для магнитной индукции.

При использовании бытовой техники с малыми уровнями поля и/или кратковременно ЭМП бытовой техники не оказывает влияния на здоровье основной части населения. Потенциальная опасность может грозить лишь людям с повышенной чувствительностью к ЭМП и аллергикам, также зачастую обладающим повышенной чувствительностью к ЭМП.

Кроме того, согласно современным представлениям, магнитное поле промышленной частоты может быть опасным для здоровья человека, если происходит продолжительное облучение (регулярно, не менее 8 часов в сутки, в течение нескольких лет) с уровнем выше 0,2 мкТл.

Эпидемиологические данные – Рабочие-электротехники имеют более высокий уровень заболеваемости лейкемией, раком лимфатических сосудов, раком мозга. Лица, подвергающиеся воздействию некоторых химических соединений, например, дыма при пайке, в сочетании с высоким уровнем неионизирующих излучений, имеют в 10 раз более высокую вероятность заболевания определенными видами рака. Все это - нетепловые эффекты.

Рекомендации

· приобретая бытовую технику, проверяйте в Гигиеническом заключении (сертификате) отметку о соответствии изделия требованиям "Межгосударственных санитарных норм допустимых уровней физических факторов при применении товаров народного потребления в бытовых условиях", МСанПиН 001-96;

· используйте технику с меньшей потребляемой мощностью: магнитные поля промышленной частоты будут меньше при прочих равных условиях;

· к потенциально неблагоприятным источникам магнитного поля промышленной частоты в квартире относятся холодильники с системой «без инея», некоторые типы «теплых полов», нагреватели, телевизоры, некоторые системы сигнализации, различного рода зарядные устройства, выпрямители и преобразователи тока – спальное место должно быть на расстоянии не менее 2-х метров от этих предметов, если они работают во время вашего ночного отдыха.

Исследования биологических эффектов электромагнитных излучений СВЧ-диапазона были начаты в послевоенные годы, в связи с началом широкого использования радаров, прежде всего – в военных целях.

В 1956 г. в США было выполнено крупномасштабное исследование в рамках Министерства обороны (объем финансирования составил 13 млн. долларов). Были обнаружены разнообразные биологические эффекты, но их объясняли только тепловыми эффектами, и идею о нетепловых эффектах отвергли.

В 60-е годы в СССР были проведены широкие исследования по изучению здоровья людей, имеющих контакт с ЭМП на производстве. Результаты клинических исследований показали, что длительный контакт с ЭМП СВЧ-диапазона может привести к развитию заболевания, клиническую картину которого определяют, прежде всего, изменения функционального состояния нервной и сердечно-сосудистой систем. Было предложено выделить самостоятельное заболевание - радиоволновая болезнь. Это заболевание, по мнению авторов, может иметь три синдрома по мере усиления тяжести заболевания:

- астенический синдром;

- астено-вегетативный синдром;

- гипоталамический синдром.

Наиболее ранними клиническими проявлениями последствий воздействия СВЧ-излучения на человека являются функциональные нарушения со стороны нервной системы, проявляющиеся прежде всего в виде вегетативных дисфункций неврастенического и астенического синдрома. Лица, длительное время находившиеся в зоне СВЧ-излучения, предъявляют жалобы на слабость, раздражительность, быструю утомляемость, ослабление памяти, нарушение сна. Нередко к этим симптомам присоединяются расстройства вегетативных функций. Нарушения со стороны сердечно-сосудистой системы проявляются, как правило, нейроциркуляторной дистонией: лабильность пульса и артериального давления, наклонность к гипотонии, боли в области сердца и др. Отмечаются также фазовые изменения состава периферической крови с последующим развитием умеренной лейкопении, нейтропении, эритроцитопении. Изменения костного мозга носят характер реактивного компенсаторного напряжения регенерации. Обычно эти изменения возникают у лиц по роду своей работы постоянно находившихся под действием СВЧ-излучения с достаточно большой интенсивностью. Учитывая важную роль коры больших полушарий и гипоталамуса в осуществлении психических функций человека, можно ожидать, что длительное повторное воздействие предельно допустимых доз СВЧ-излучения (особенно в дециметровом диапазоне волн) может привести к психическим расстройствам.

Результаты работ по исследованию биологических эффектов ЭМП СВЧ-диапазона, проведенных в 60-е годы, были использованы при разработке нормативных документов в России. В результате нормативы в России были установлены очень жесткими и отличались от американских и европейских в несколько тысяч раз (например, в России ПДУ для профессионалов 0,01 мВт/см²; в США - 10 мВт/см²).

В последующем из ученых СССР и Америки была сформирована Советско-Американская группа, которая действовала с 1975 по 1985 гг. Эта группа организовала совместные биологические исследования, которые подтвердили правильность концепции советских ученых, и в результате нормативы в США были снижены.

В настоящее время изучение биологических эффектов ЭМП различных диапазонов продолжается

Накоплено достаточно данных, указывающих на отрицательное влияние ЭМП на иммунологическую реактивность организма. Результаты исследований ученых России дают основание считать, что при воздействии ЭМП нарушаются процессы иммуногенеза, чаще в сторону их угнетения. Установлено также, что у животных, облученных ЭМП, изменяется характер инфекционного процесса - течение инфекционного процесса отягощается. ЭМП могут способствовать неспецифическому угнетению иммуногенеза, усилению образования антител к тканям плода и стимуляции аутоиммунной реакции в организме беременной самки.

Нарушения половой функции обычно связаны с изменением ее регуляции со стороны нервной и нейроэндокринной систем. С этим связаны результаты работ по изучению состояния гонадотропной активности гипофиза при воздействии ЭМП. Многократное облучение ЭМП вызывает понижение активности гипофиза

Любой фактор окружающей среды, воздействующий на женский организм во время беременности и оказывающий влияние на эмбриональное развитие, считается тератогенным. Многие ученые относят ЭМП к этой группе факторов. Первостепенное значение в исследованиях тератогенеза имеет стадия беременности, во время которой воздействует ЭМП. Принято считать, что ЭМП могут, например, вызывать уродства, воздействуя в различные стадии беременности. Наиболее уязвимыми периодами являются обычно ранние стадии развития зародыша, соответствующие периодам имплантации и раннего органогенеза.

Лабораторные исследования, выполненные на молекулярном уровне, показали, что: а) Некоторые типы ЭМП могут вызывать нарушения генетической структуры организма, в том числе – нарушения хромосом; б) Под действием ЭМП изменяется передача химических и электрических сигналов между клетками; в) Нарушается деятельность иммунной системы при борьбе с некоторыми видами рака – Т-клетки не могут распознавать раковые клетки из-за нарушения межклеточной сигнализации под действием ЭМП; г) Снижается активность ряда ферментов, в частности - протеинкиназ, отсюда – нарушения размножения клеток, ими регулируемого; д) Исследователи нескольких стран показали, что ЭМП усиливают эффекты некоторых веществ, способствующих возникновению рака; е) Снижается скорость продукции гормонов, в частности мелатонина, причем влиянием на продукцию мелатонина многие ученые объясняют большинство эффектов ЭМП на состояние здоровья людей.

Хотя сам факт вредного воздействия электромагнитных волн невысокой интенсивности на человека не вызывает сомнений, механизм их действия до сих пор остаётся неясным. Среди вероятных механизмов нетеплового действия ЭМП называются следующие:

1) Образование “жемчужных” цепочек – выстраивание суспензированных частиц, микроорганизмов, лейкоцитов, эритроцитов вдоль электрических силовых линий ЭМП и их переориентация, следствием чего является изменение структуры и функции тканей;

2) Поляризация боковых цепей макромолекул и ориентация их вдоль силовых линий, приводящая к разрыву внутри- и межмолекулярных связей, коагуляции молекул, изменению их свойств;

3) Действие сил Лоренца на положительные и отрицательные ионы, ведущее к изменению их подвижности, способности проникать через мембрану, а поэтому к изменению возбудимости возбудимых тканей и изменению чувствительности рецепторов;

4) Резонансное поглощение ЭМП белковыми молекулами – при совпадении характеристических частот возможно химическое преобразование молекул, каталитические процессы, мутагенез.

5) Влияние на собственные частоты электромагнитного обмена клеток.