Биологическое действие ЭМП радиочастот

По законам физики изменения в веществе может вызвать только та часть энергии излучения, которая поглощается этим веществом, а отраженная или проходящая через него энергия действия не оказывает. Электромагнитные волны лишь частично поглощаются тканями биологического объекта, поэтому биологический эффект зависит от физических параметров ЭМП радиочастот: длины волны (частоты колебаний), интенсивности и режима излучения (непрерывный, прерывистый, импульсно-модулированный), продолжительности и характера облучения организма (постоянное, интермиттирующее), а также от площади облучаемой поверхности и анатомического строения органа или ткани. Степень поглощения энергии тканями зависит от их способности к её отражению на границах раздела, определяемой содержанием воды в тканях и другими их особенностями. Колебания дипольных молекул воды и ионов, содержащихся в тканях, приводят к преобразованию электромагнитной энергии внешнего поля в тепловую, что сопровождается повышением температуры тела или локальным избирательным нагревом тканей, органов, клеток, особенно с плохой терморегуляцией (хрусталик, стекловидное тело, семенники и др.). Тепловой эффект зависит от интенсивности облучения. Пороговые интенсивности теплового действия ЭМП на организм животного составляют для диапазона средних частот 8000 В/м, высоких - 2250 В/м,. очень высоких - 150 В/м, дециметровых - 40 мВт/см2, сантиметровых - 10 мВт/см2, миллиметровых - 7 мВт/см2. ЭМП ниже указанных величин не обладают термическим действием на организм, но вызывают слабовыраженные эффекты аналогичной направленности, что, согласно ряду теорий (молекулярной поляризации, ионной и концепции информационного взаимодействия ЭМП с живыми объектами), считается специфическим нетепловым действием, т. е. переходом электромагнитной энергии в объекте в какую-то форму нетепловой энергии. Так или иначе о биологическом действии ЭМП небольших интенсивностей существуют достаточно сложившиеся представления.

Действие ЭМП радиочастот на ЦНС при ППЭ более 1 мВт/см2 свидетельствует о ее высокой чувствительности к ЭМИ. Однако наблюдаемые реакции отличаются большой вариабельностью и фазным характером, включая условнорефлекторные и поведенческие реакции. Они в такой степени зависят от диапазона и режимов облучения, вида животных, что говорить о наличии каких-либо специфических корреляций весьма затруднительно, особенно в отношении гигиенического значения эффектов наблюдаемых в эксперименте, и возможности переноса представлений, полученных в опытах на животных, на человека. Последнее крайне осложняется высокоразвитой психикой человека, способной реагировать на самые разнообразные воздействия, а также и тем, что в условиях производства работающий почти никогда не подвергается изолированному воздействию ЭМП. Учитывая особенности человеческой психики при расширяющемся использовании источников ЭМП в быту (например, СВЧ - печей), переоценка возможности неблагоприятного действия ЭМП с деонтологической точка зрения столь же опасна, как и недооценка.

Состояние эндокринной системы. При воздействии ЭМП на животных наблюдаются многочисленные гормональные сдвиги, свидетельствующие о нарушении нервно – эндокринной регуляции по типу стресса: вовлекается гипоталамо-гипофизарно-адренокортикальная система, тормозится секреция гормонов роста и стимулируется выделение кортикостероидных гормонов и пролактина и т. д. В большинстве опытов изменение уровня гормонов наступает при высоких поглощенных дозах облучения (7 Дж/г) при внешней интенсивности облучения более 80 мВт/см2, хотя различные колебания гормональной активности, особенно уровней 17-оксикето - и кортикостероидов, наблюдались в экспериментах и при слабых уровнях воздействия. Таким образом, нарушение гормонального равновесия при наличии СВЧ - фона на производстве следует рассматривать как противопоказание для профессиональной деятельности, связанной с нервной напряженностью труда и частыми стрессовыми ситуациями.

Для переноса на человека данных об изменениях эндокринной системы, полученных экспериментально на животных, в принципе также имеется ряд ограничений, вызванных наличием специфических качественных отличий гормональных реакций человека, обусловленных сложностью его эмоционально-психической сферы. Кроме того, ограничением служит адаптивный характер многих гормональных реакций у животных, а также отсутствие четкой количественной зависимости эффектов от плотности потока энергии (ППЭ) и дозы облучения.

Состояние системы крови и иммунологические реакции. Постоянные изменения в крови наблюдаются, как правило, при ППЭ выше 10 мВт/см2, хотя и при меньших уровнях воздействия наблюдаются фазовые изменения количества лейкоцитов, эритроцитов и гемоглобина (чаще лейкоцитоз, эозинопения, повышение эритроцитов и гемоглобина).

Качественные особенности иммунологических реакций напоминают ответ на стероидные гормоны и воздействие теплового фактора. При длительном воздействии ЭМП происходит физиологическая адаптация или ослабление иммунологических реакций.

Поражение глаз в виде помутнения хрусталика - катаракты, является одним из наиболее характерных специфических последствий воздействия ЭМП в условиях производства. Многочисленными экспериментальными исследованиями показана зависимость поражения хрусталика от вида и интенсивности облучения. При воздействии миллиметровых волн изменения наступали немедленно, но быстро проходили, в то время как при частоте 35 ГГц они были стойкими, т. к. являлись результатом повреждения эпителия роговицы. При частоте около 400 кГц повреждений, как правило, не наблюдалось. В основе наблюдавшихся поражений лежал тепловой эффект, который, как оказалось, обладает способностью к кумуляции. Видимым макроструктурным изменениям предшествуют одновременно возникающие более тонкие биохимические и морфологические изменения, обнаруживаемые с помощью электронного микроскопа. Помимо этого, следует иметь в виду и возможность неблагоприятного воздействия ЭМП облучения на сетчатку и другие анатомические образования зрительного анализатора.

Клинико-эпидемиологическими исследованиями людей, подвергавшихся производственному воздействию СВЧ - облучения при интенсивности его ниже 10 мВт/см2, показано отсутствие каких-либо проявлений катаракты.

Клинические проявления воздействия ЭМП радиочастот. Непосредственные наблюдения на людях свидетельствуют о большом полиморфизме жалоб и отмечаемых симптомов.

Воздействия ЭМП с уровнями, превышающими допустимые, могут приводить к изменениям функционального состояния центральной нервной и сердечно-сосудистой систем, нарушению обменных процессов и др. При воздействии значительных интенсивностей СВЧ могут возникать более или менее выраженные помутнения хрусталика глаза (катаракта). Нередко отмечаются изменения в составе периферической крови. Начальные изменения в организме обратимы. При хроническом воздействии ЭМП изменения в организме могут прогрессировать и приводить к выраженной патологии с астеновегетативными, ангиодистоническими и диэнцефальными проявлениями или энцефалопатии с выраженными органическими симптомами.

В результате воздействия радиочастотных излучений клинически различают 3 стадии изменений в организме: начальную, умеренно выраженную и выраженную, хотя клинические проявления у больных, как правило, не укладываются в рамки строго определенных синдромов, и на практике заболевание обозначается как «последствия хронического воздействия СВЧ - поля».