Биологическое действие ЭМП радиочастот

Действие ЭМП радиочастот зависит от частоты колебания волны. С повышением частоты, т. е. с уменьшением длины волны, биологическое действие электромагнитного поля становится более выраженным.

Влияние на нервную и эндокринную системы. Результаты исследования действия электромагнитных полей на условно-рефлекторную деятельность и регистрации электрической активности мозга кроликов позволили выявить следующие общие особенности реакции: нарушение подвижности нервных процессов в сторону повышения возбудимости в начале облучения и ослабление активного торможения; затем угнетение условно-рефлекторной деятельности и нарастание коркового торможения. Об этом свидетельствовало увеличение количества запаздывающих реакций, выпадение условных рефлексов и полное отсутствие двигательной деятельности животных.

Влияние на репродуктивную функцию. Изучение биологической активности СВЧ-волн малой интенсивности показало, что СВЧ-поле оказывает значительное влияние на половую функцию животных. В группе облученных самок был меньший процент скрещиваемости, они давали менее жизнеспособное потомство, количество потомков в пометах также было более низким, чем у необлученных особей (Думанский Ю. Д. и др).

И. В. Ильичев и С. Ф. Городецкая экспериментально установили зависимость биологического эффекта СВЧ-электромагнитных радиоволн от длины волны, интенсивности излучения и длительности экспозиции. Обнаружены функциональные и морфологические изменения половых органов самок мышей при хроническом воздействии вышеуказанного фактора. Наиболее выраженное снижение плодовитости наблюдалось при хроническом воздействии электромагнитных радиоволн (ЭМП 50 МВт/см², длина волны 12,6 см). В этой серии экспериментов из 50 облученных самок лишь 23 дали приплод. Нарушение функции половых органов самок проявилось в четком изменении эстрального цикла (уменьшение количества циклов за счет увеличения средней продолжительности отдельных стадий, чаще всего выпадение стадии течки у некоторых мышей), резком уменьшении численности пометов (4 вместо 7 в контроле), увеличении количества мертворожденных детенышей (7%).

При понижении ЭМП до 20 МВт/см² наблюдалось увеличение числа родивших самок, численности пометов, массы родившихся мышат и уменьшение мертворожденных животных до 3,8%. Изменения в эстральном цикле у мышей этой серии были выражены менее четко, хотя у отдельных самок и наблюдались выпадения стадии течки, увеличение стадии покоя, нетипичность предтечки.

При ЭМП 10 МВт/см² были изменения в способности облученных самок к зачатию. Из 50 облученных потомство дали 44 самки. Однако потомство облученных самок отличалось мелкоплодием, замедлением темпов постэмбрионального развития (покрытие шерстью, прорезывание глаз, переход на самостоятельный корм).

Следовательно, хроническое воздействие электромагнитных радиоволн длиной 12,6 см приводило к снижению воспроизводительной функции самок, уменьшению численности пометов, оказывало влияние на постэмбриональное развитие потомства облученных животных. Аналогичные данные были получены при изучении влияния хронического воздействия электромагнитных радиоволн длиной 3 см на функцию и морфологию половых органов самок. В динамике хронического облучения прослеживалась способность самок к зачатию, проводилось наблюдение за потомством, изучался эстральный цикл. Исследовались те же ЭМП-50, 20, 10 МВт/см².

При ЭМП 20 и 10 МВт/см² и длине волны 3 см выраженного влияния на репродуктивную функцию самок выявлено не было. В фолликулах на ранних стадиях созревания найдены изменения в ядрах яйцеклеток - частичное или полное исчезновение хроматина. В яичниках обнаруживалось увеличенное количество атретических тел, в структуре которых никаких особенностей не обнаружено. Нарушения половой функции облученных самок, очевидно, связаны не только с прямым действием электромагнитных радиоволн на половые органы и эмбрионы, но и с реакциями, опосредованными через нервную и эндокринную системы.

Воздействие УКВ (V=1,9 м) и 10-сантиметровых волн интенсивностью 65МВ/М и 10 МВт/см² вызывает у самок нарушение эстрального цикла (увеличение продолжительности нормального цикла, удлинение межтечковых стадий и др.). В группе животных, облученных УКВ, процент стерильности был выше, наблюдалось более неблагоприятное течение беременности и родов, чаще отмечались случаи мертворождения. Следовательно, этот диапазон волн оказывает интенсивное воздействие на половую систему. Неполноценность потомства А. Н. Березницкая объясняет как непосредственным воздействием ЭМП на развивающийся эмбрион, так и опосредствованным - через материнский организм. Гонадотропная функция облученных самок сохранялась, но активность ее снижалась.

Влияние на сердечно-сосудистую систему. Изменения со стороны нервной и эндокринной систем приводят к нарушениям сердечно-сосудистой системы. По данным Ю. Д. Думанского и др. (1975), УВЧ-поле вызывает заметные сдвиги в деятельности сердца. Начальное воздействие поля напряженностью 6-3 В/м приводило к значительному повышению частоты пульса. В более поздние сроки облучения наблюдалось снижение частоты сердечных сокращений, ЭМП напряженностью 1 и 0,5 В/м вызывало замедление ритма сердца, а дальнейшие изменения носили фазовый характер.

Экспериментальные данные по изучению действия ЭМП сверхвысокого диапазона различной интенсивности на сердечно-сосудистую систему свидетельствуют о том, что электромагнитная энергия малой интенсивности при длительном воздействии неблагоприятно влияет на вегетативную нервную и сердечно-сосудистую системы.

В группах животных, облучавшихся полем напряженностью 140 и 35 В/м, показатели гемодинамики изменялись больше, чем при напряженности поля 20 В/м; при 10 и 5 В/м они совсем не изменялись.

Влияние на морфологический состав крови. По данным экспериментальных исследований Ю. Д. Думанского и др., ЭМП вызывало изменения (в пределах физиологической нормы) в количественном составе эритроцитов, лейкоцитов, ретикулоцитов и тромбоцитов. По мнению авторов, снижение количества лейкоцитов и ретикулоцитов в первые периоды облучения связано с нервно-рефлекторной реакцией организма на действие радиоволн, а в последующие ─ с возникшими изменениями в миелоидной, лимфоидной и ретикуло-эндотелиальной тканях.

Влияние на обмен веществ. ЭМП оказывают также влияние на обмен веществ и, в частности, на обмен нуклеиновых кислот, которые играют важную роль в жизнедеятельности организма. ЭМП вызывает выраженные изменения в количественном содержании РНК и ДНК, уменьшение их в головном мозге (количество ДНК снижалось более резко) и повышение в селезенке и печени, что, по-видимому, связано со стремлением организма к восстановлению нормальной функции органов. На это указывают признаки морфологической регенерации этих органов ─ увеличение размера и массы, гиперпластические изменения фолликулов селезенки (Думанский Ю. Д. и др.).

ЭМП вызывает изменение минерального обмена. Под влиянием СВЧ-поля происходит значительное перераспределение жизненно важных микроэлементов (меди, цинка, железа и кобальта) и изменение их количественного содержания в отдельных органах и тканях. Это проявление защитной реакции организма на воздействие ЭМП. Изменение содержания микроэлементов, участвующих в биологическом окислении, существенно сказывается на состоянии окислительно-восстановительных процессов в организме.

Наряду с функциональными изменениями под влиянием ЭМП происходят и морфологические изменения в органах и тканях организма. При хроническом воздействии радиочастотных ЭМП малой интенсивности в органах подопытных животных отмечались дистрофические изменения, расстройства кровообращения и в отдельных случаях воспалительные явления. Степень распространенности и интенсивности изменений была несколько больше у животных, подвергшихся воздействию электромагнитного поля УВЧ-диапазона. Паренхиматозная дистрофия наблюдалась в миокарде, печени, почках; в спинном и головном мозге обнаруживались дистрофические изменения отдельных групп нервных клеток. Изменения, свидетельствующие о нарушении кровообращения, отмечались во всех внутренних органах (венозное полнокровие, очаги кровоизлияний, иногда гемосидероз), воспалительные изменения (мелкоочаговые инфильтраты из клеток лимфогистиоцитарного характера) определялись в мышце сердца, строме почек и печени.

В целом можно отметить, что воздействие слабых ЭМП на целостный организм животных чаще всего приводит к различным нарушениям. Они проявляются в изменении физиологических функций: ритма сердечных сокращений и уровня кровяного давления, электрической активности мозга и возбудимости нервных клеток, обменных процессов и иммунной активности и т. Изменяются и поведение животных, их двигательная активность, ориентация в пространстве и времени, способность к выработке условных рефлексов на различные раздражители и т. д.

Под действием слабых ЭМП у человека могут возникать чувственные ощущения ─ зрительные, слуховые, осязательные; у животных ─ разнообразные эмоциональные реакции: резкая возбудимость или подавленное состояние, оборонительные реакции или настороженность. При определенных параметрах ЭМП может служить раздражителем для выработки условных рефлексов у человека и животных ─ сосудистых, пищевых, оборонительных.

Особенно резкие нарушения под действием слабых ЭМП наблюдаются в период роста и развития организмов. На этих стадиях биологические процессы могут быть не только нарушены, но и полностью подавлены. Резкие нарушения физиологических функций под действием слабых ЭМП происходят при патологических состояниях организма человека и животных.

Наиболее высока чувствительность организмов к многократным воздействиям ЭМП. При этих условиях наблюдается коммулятивный эффект: реакции возникают в результате ряда воздействий, каждое из которых самостоятельно не вызывает реакции. Подобные суммарные эффекты наблюдаются и при длительном непрерывном воздействии ЭМП.

Защита населения от ЭМП радио- и телепередающих устройств. Основные источники высокочастотной энергии в среде обитания человека ─ радио- и телепередающие центры и радиолокаторы. За последние годы в действует большое количество передающих станций, широко внедрено стереофоническое вещание в ультракоротковолновом диапазоне, развернуто широкое строительство телецентров и увеличивается возможность воздействия ЭМП на население. Интенсивность этих полей зависит прежде всего от мощности объекта, конструктивных особенностей антенных систем и их установки, рельефа местности. Она может быть определена не только инструментальными, но и расчетными методами. Определение ожидаемой напряженности электромагнитного поля на различных расстояниях от источника излучения дает возможность заранее решить вопрос о рациональном размещении радиопередающего объекта или вновь строящихся жилых массивов в районе действующих радиопередающих объектов, а также предусмотреть защитные мероприятия от воздействия электромагнитного поля на население.

 

Таблица 26

Предельно допустимые величины электромагнитной энергии на территории жилой застройки

Наименование диапазонов радиоволн	Границы диапазона (частота, длина волны)	Предельно допустимые величины электромагнитной энергии на территории жилой застройки
Длинные волны	30-300 кГц (10-1 км)	20 В/м
Средние волны	0,3-3 МГц, (1-0,1 км)	10 В/м
Короткие волны	3-30 МГц (100-10 м)	4 В/м
Ультракороткие волны	30-300 МГц (10-1 м)	2 В/м
Микроволны (круглосуточное облучение)	300 МГц-300 ГГц, (1 м-1 мм)	5 мкВт/см2

 

Электромагнитные поля радиоволн объединяют весь диапазон радиочастот.

Радиоволны делятся на ряд узких диапазонов: длинноволновый (ДВ), средневолновый (СВ), коротковолновый (KB), ультракоротковолновый (УКВ).

В практике для излучения волн используются специальные радиопередающие схемы, конечными участками которых являются антенные системы. Радиоволны распространяются в пространстве в виде электромагнитного поля.

Предельно допустимые уровни напряженности поля для населенных мест представлены в табл. 26.

Диапазоны радиоволн, приведенные в таблице, включают наименьшую длину волны и исключают наибольшую.