Биологическое действие электромагнитных излучений

Электромагнитные излучения при определенных интенсивностях и экспозиции способны вызывать в живом организме функциональные или деструктивные изменения различной степени.

Информационная теория воздействия электромагнитного поля, основанная на идее взаимодействия внешних полей с внутренним полем организма (Н. Д. Девятков) показывает, что организм человека и животных весьма чувствителен к воздействию электромагнитных излучений радиочастот. Причем биологическая активность убывает с увеличением длины волны. Наиболее активными являются сантиметровые, дециметровые и миллиметровые диапазоны радиочастот.

При взаимодействии с биологическими веществами часть энергии электромагнитных излученийпоглощается атомами, молекулами, клетками и тканями организма, вызывая изменение пространственной ориентации (колебания) отдельных молекул, главным образом воды. Энергия электромагнитного поля переходит в тепловую, ткани нагреваются.

В зависимости от интенсивности облучения, длины волны, времени облучения, площади облучаемой поверхности, анатомического строения органа или ткани, глубины проникновения излучения, величины поглощенной энергии возможно термическое или нетермическое действие излучения. Глубина проникновения электромагнитного поля зависит от длины волны: миллиметровые волны поглощаются поверхностными слоями кожи, дециметровые – тканями глубиной 8-10 см. Количество поглощенной энергии зависит от частоты излучения: диапазон ВЧ поглощается в среднем 20% падающей энергии, УВЧ – около 25%, СВЧ – 50%. Интенсивность нагрева тканей организма зависит главным образом от возможности хорошего оттока тепла от облучаемых участков. В связи с этим больше страдают органы, содержащие большое количество жидкости и со слабо развитой сосудистой сетью. К их числу следует отнести хрусталик, стекловидное тело глаза, паренхиматозные органы (печень, поджелудочная железа), полые органы, содержащие жидкость (мочевой и желчный пузырь, желудок), гонады.

Различают термическое (тепловое) и нетермическое действие электромагнитных излучений на организм.

Термическое действие обычно проявляется при плотности потока энергии (ППЭ), например СВЧ поля, около 10 мВт/см² и сопровождается повышением температуры облучаемых тканей вплоть до величин, не совместимых с жизнью. Грубые воздействия СВЧ поля (около 100 мВт/см²) приводят к морфологическим изменениям в тканях, быстрому перегреванию и даже гибели подопытных животных. У людей такие изменения могут вызвать развитие катаракты хрусталика глаза, дистрофические изменения в тканях (семенниках), клиническую картину острых поражений по типу диэнцефального криза и выраженных вегетативных и эндокринных расстройств. Известны случаи развития слепоты, глухоты и стойких вестибулярных расстройств при повторных облучениях с ППЭ в несколько сот милливатт на см². Повторное облучение даже при небольших экспозициях ведет к выраженной картине астеновегетативного синдрома, нередко с необратимыми симптомами.

Указанные выше интенсивности радиоволн встречаются в основном среди специалистов, обслуживающих источники электромагнитных излучений, при грубых нарушениях правил техники безопасности и в аварийных условиях. Не исключено поражение населения, попавшего по той или иной причине в область прямого излучения антенн, так как интенсивность электромагнитного излучения на расстоянии в несколько метров от мощных антенн может достигать десятков ватт на 1 м². Следует отметить, что интенсивность излучения обычно возрастает при наличии вблизи металлических опор, тросов и т. д.

Более характерны для облучения населения электромагнитные излучения интенсивностью менее 10 мВт/см², когда возникает так называемое нетермическое действие на организм. До недавнего времени за рубежом отрицали нетепловое действие радиоволн, связывая астенические электромагнитные проявления с наследственными и социальными причинами. Сейчас этот вопрос пересматривается в связи с новыми данными при исследованиях на простейших, на животных и людях.

По современным представлениям нетермическое действие электромагнитных излучений в основном обусловлено процессами, возникающими в результате избирательного поглощения тканями электромагнитной энергии, электрическими и фотохимическими эффектами (инактивация энзимов, ионизация тканей, ультразвуковые колебания, изменение проницаемости мембран, осмотической стойкости эритроцитов, антигенной активности гамма-глобулина, мутагенного действия излучений с частотой 27 МГц и др.). Нетермическое действие электромагнитных излучений проявляется в виде разнообразных биохимических, обменных, иммунобиологических сдвигов, расстройств ЦНС, сердечно-сосудистой, вегетативной нервной систем. В клинической картине выявляется три неспецифических ведущих синдрома: астенический, астеновегетативный и гипоталамический. Больные повышенно возбудимы, эмоционально лабильны. В отдельных случаях обнаруживаются признаки раннего атеросклероза, ишемической болезни сердца, гипертонической болезни.

При облучениях с интенсивностью менее 1 мВт/см² нарушения в состоянии здоровья носят характер приспособительных реакций, выраженность которых зависит от длительности и постоянства воздействия. Нарушения в состоянии здоровья людей под влиянием радиоволн неспецифичны, нередко полиморфны и требуют при врачебной экспертизе тщательного изучения анамнеза. Такие облучения характерны при обслуживании персональных компьютеров низкого качества, с боковых и задних стенок которых могут «высвечивать» низкочастотные излучения. Хроническое компьютерное излучение приводит к изменению лимфоцитарной системы крови и нарушениям иммунной системы, мешает проявлению новых условных рефлексов, ухудшает процесс запоминания, способствует повышенной возбудимости, утомляемости, расстройству аппетита, нарушению сна, у людей повышается риск возникновения ряда заболеваний, в частности экземы.

Картина нарушений при воздействии ВЧ- и УВЧ-полей аналогична вышеуказанной, но менее выражена, особенно с точки зрения деструктивных изменений в тканях организма.