Влияние ЭМ волн на человека. 1 Влияние ЭМИ на человека. Влияние электромагнитного излучения на человека. Общие сведения
 Скачать 188.5 Kb.
|
1 2  Воздействие ЭМП на биоткань вызывает поляризацию, что приводит к возникновению ионных токов, которые протекают только по межклеточной жидкости, так как мембраны клеток – диэлектрики. При частоте менее 10 кГц период электромагнитных колебаний достаточно высок и клеточные мембраны успевают перезарядиться за счет ионов внутри и вне клетки (двойной электрический слой). Это объясняет наличие удельной ионной проводимости для тканей с высоким содержанием воды. При этом полный заряд и диэлектрическая проницаемость ткани за период колебаний достаточно велики. Последующий рост удельной проводимости происходит вследствие снижения емкостного сопротивления мембран с увеличением частоты. Неполная перезарядка изолированных мембран вовлекает внутриклеточную жидкость в процесс образования ионных токов, проводимость ткани при этом плавно возрастает, а ее диэлектрическая проницаемость – падает. Лавинное вовлечение внутриклеточной среды в процесс образования ионных токов на частотах 10 – 100кГц вызывает резкий рост удельной проводимости. Кроме того, поляризация молекул тканей, в основном молекул воды, приводит к возникновению токов смещения, увеличивающих токи в тканях при тех же амплитудах напряженности электрического поля, т.е. падает их удельное сопротивление. При частотах 100 кГц – 10 МГц мембраны практически не перезаряжаются, а емкостное сопротивление тканей падает. Содержимое клеток все активнее включается в процесс образования ионных токов, т.е. проводимость ткани продолжает возрастать, а ее диэлектрическая проницаемость падает. При этом значительно возрастает поляризация молекул и наблюдается увеличение токов смещения. При частотах выше 10 МГц емкостное сопротивление достаточно мало и клетку можно считать короткозамкнутой. Поляризация молекул и токи смещения становятся доминирующими. Возбужденные молекулы приходят в колебательное движение, сталкиваются с псевдовозбужденными молекулами и передают им свою энергию, что проявляется в виде нагрева тканей и в различных химических преобразованиях. В это время проводимость резко возрастает, а диэлектрическая проницаемость остается практически неизменной. ЭМП наиболее интенсивно воздействуют на органы с большим содержанием воды. Перегрев же особенно вреден для тканей со слабо развитой сосудистой системой или с недостаточным кровообращением (почки, мозг), так как кровеносную систему можно уподобить системе водяного охлаждения. Облучение глаз вызывает помутнение хрусталика, которое проявляется достаточно быстро (несколько дней или недель после облучения). ЭМП оказывают специфическое воздействие на ткани человека как биологические объекты при интенсивности поля значительно меньшей теплового порога. Они изменяют ориентацию клеток или цепей молекул в соответствии с направлением силовых линий электрического поля, ослабляют биохимическую активность белковых молекул, нарушают функции сердечно-сосудистой системы и обмена веществ. Эти изменения носят обратимый характер (достаточно прекратить облучение, и болезненные явления исчезают), если интенсивность и экспозиция не превышают предельно допустимого уровня. Многочисленные экспериментальные данные как отечественных, так и зарубежных исследователей свидетельствуют о высокой биологической активности ЭМП практически всех участков спектра радиочастот, включая промышленную частоту, электростатические и магнитостатические поля. Интенсивное электромагнитное поле промышленной частоты вызывает нарушение функционального состояния центральной нервной и сердечно-сосудистой системы. При этом наблюдается повышенная утомляемость, снижение точности движений, изменение кровяного давления и пульса, возникновение болей в сердце, сопровождающихся сердцебиением и аритмией, и.т.п. Особого внимания требуют оценки возможного развития у населения отдельных последствий после длительного контакта с ЭМП: развитие рака (включая лейкемию), болезней, связанных прежде всего с деградацией нервных клеток. Для анализа отдаленных последствий проводятся долговременные эпидемиологические исследования. Наиболее раннимиклиническими проявлениями последствий воздействия электромагнитных излучений 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 воздействия ЭМП, отмечают 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 (лабильность показателей) с последующим развитием умеренной лейкопении, нейропении, эритроцитопении. Изменения костного мозга носят характер реактивного компенсаторного напряжения регенерации. Обычно эти изменения возникают у лиц, по роду своей работы постоянно находившихся под воздействием ЭМП с достаточно большой интенсивностью. Работающие с магнитными полями и ЭМП, а также население, живущее в зоне действия ЭМП, жалуются на раздражительность, нетерпеливость. Через 1 – 3 года у некоторых появляется чувство внутренней напряженности, нарушаются внимание и память. Возникают жалобы на малую эффективность сна и на утомляемость. Учитывая важную роль коры больших полушарий и гипоталамуса в осуществлении психических функций человека, можно ожидать, что длительное повторное воздействие предельно допустимых электромагнитных излучений (особенно в дециметровом диапазоне волн) может привести к психическим расстройствам. В последние годы появились публикации, в которых имеются весьма важные указания о наличии так называемых резонансных эффектов при воздействии на биообъекты ЭМП, о роли в биоэффектах некоторых форм модуляции; показано наличие частотных и амплитудных окон, обладающих высокой биологической активностью на клеточном уровне, а также воздействие ЭМП на центральную нервную и иммунную системы. Во многих работах указывается на «информационный» механизм биологического действия ЭМП. Опубликованы данные о неадекватных патологических реакциях людей на модулированные электромагнитные поля. Однако действующие гигиенические нормативы, основанные лишь на регламентации энергетической нагрузки, слагаемой из интенсивности и времени контакта с ЭМП, не позволяют распространить предельно допустимый уровень излучений на условия воздействия ЭМП со сложными физическими характеристиками, в частности применительно к конкретным режимам модуляции. Имеющиеся результаты свидетельствуют о возможной модификации биоэффектов ЭМП как тепловой, так и нетепловой интенсивности под влиянием ряда факторов физической и химической природы. Условия комбинированного действия ЭМП и других факторов позволили выявить значительное влияние ЭМП сверхмалых интенсивностей на реакцию организма, а при некоторых сочетаниях может развиться ярко выраженная патологическая реакция. За последние годы в России резко увеличивается использование средств персональной беспроводной коммуникации: ручные радиостанции разного типа, сотовая связь. Широкое использование сотовых телефонов, электромагнитные излучения которых воздействует на головной мозг и ряд периферических рецепторов, выдвигает на первый план необходимость проведения комплексных медико-гигиенических исследований и разработку мер по снижению этого воздействия. Важным этапом в исследовании возможных последствий для населения использования сотовых телефонов являются работы по оценке поглощенной энергии в тканях мозга. Расчеты французских ученых показали, что на уровне жизненно важного образования мозга – гипоталамуса – поглощенная энергия электрического поля, излучаемая сотовым телефоном, будет соответствовать напряженности 20 – 30 В/м, при этом следует учитывать, что на пути ЭМП лежат ближе к телефонному аппарату такие образования, как рецепторы слухового и вестибулярного аппарата, сетчатка глаза. В этой ситуации существующие в России нормы для сотовых телефонов, равные 100мкВт/см2, вызывают обеспокоенность специалистов, так как имеется достаточно большое число экспериментальных работ, в которых получены неблагоприятные эффекты при меньших энергиях и в условиях кратковременных воздействий. Все бытовые приборы, работающие с использованием электрического тока, также являются источниками электромагнитных полей. Наиболее мощными следует признать СВЧ-печи, аэрогрили, холодильники с системой «No frost», кухонные вытяжки, электроплиты, телевизоры. Реально создаваемое ЭМП в зависимости от конкретной модели и режима работы может сильно различаться среди оборудования одного типа. Опасность воздействия ЭМП на организм может усугубляться в случаях:– использования сложных режимов генерации ЭМП;– при воздействии на больной организм, в частности, на страдающих аллергическими заболеваниями или имеющий генетическую склонность к развитию опухоли;– при облучении организмов в период эмбриогенеза и в детском возрасте; – при совместном действии ЭМП и других факторов внешней среды обитания человека. Таким образом, воздействие электромагнитных полей вредно для человека. Данные биофизических исследований позволяют сделать вывод, что основные патологические изменения возникают при непрерывном длительном облучении полем с плотностью мощности 1 – 10 мВт/см2 и более, но чувствительность организма замечена при очень низких плотностях, начиная с единиц и даже долей микроватт на квадратный сантиметр. Реакция организма на эти воздействия обычно едва различима на уровне естественных колебаний состояния организма. Поэтому воздействие поля с интенсивностью порядка единиц и даже десятков микроватт на квадратный сантиметр не может считаться сколько-нибудь опасным, а особенно вредно воздействие электромагнитных полей высокой интенсивности. В настоящее время считается, что механизм негативного влияния электрических, магнитных и электромагнитных полей проявляется за счет воздействия индуцированных в теле человека токов в виде: – изменения разности потенциалов между наружными и внутренними поверхностями мембран клеток (возникновения так называемого потенциала действия);– нагрева тканей. Некоторые данные о воздействии ЭМП на организм человека с учетом интенсивности излучения представлены в таблице 2.1. Таблица 2.1–Возможные изменения в организме человека под влиянием ЭМИ различной интенсивности
Однако механизм воздействия неионизирующих электромагнитных излучений изучен недостаточно глубоко, поэтому, сопоставляя опасность для населения облучения ионизирующим и неионизирующим электромагнитным излучением, можно утверждать, что воздействие ЭМП является потенциально даже более опасным (табл. 2.2), чем радиационные аварии по следующим причинам: ЭМП воздействует практически на все население, включая детей, подростков, женщин. Уровень ЭМП загрязнений непрерывно растет. Практически полностью отсутствует контроль над этим облучением и не разрабатываются защитные и профилактические мероприятия для всего населения. Таблица 2.2 – Сравнительная оценка степени опасности для населения облучения ионизирующим и неионизирующим (ЭМП) излучениями
* В 1995 г. ВОЗ официально введен термин «глобальное электромагнитное загрязнение окружающей среды». Таким образом, анализ накопленного материала в этой области позволяет утверждать, что ЭМП является неотъемлемым фактором обитания человека, этот вид излучения вызывает характерные биологические эффекты, что должно расцениваться как потенциальный вред для населения. Техногенные ЭМП являются экологическим фактором риска, интенсивно загрязняющим окружающую среду. В связи с этим вопросы безопасности человека и биоэкосистем от неблагоприятного воздействия ЭМП являются весьма актуальными и должны решаться в различных направлениях, в том числе необходимо проводить профилактическую работу среди населения, осуществлять гигиенические работы с учетом радиационной обстановки для конкретных условий, используя современную дозиметрическую базу. 1 2 |