3. Болезни, вызываемые воздействием электромагнитных полей радиочастот (введение)
Применение электромагнитных волн различного диапазона в промышленности, науке и технике способствует техническому прогрессу. В радиотехнике, радиоэлектронике, радиолокации, радиометеорологии, радионавигации, космических исследованиях, ядерной физике, медицине активно используется оборудование, работа которого сопровождается излучением в окружающую среду электромагнитных волн.
Ламповые генераторы радиочастот являются источниками излучения радиоволн. Токи высокой частоты применяются в радиовещании, для термической обработки металлов, для удаления газа из металлических частей, для сушки древесины и нагрева пластмасс. Также к источникам излучения радиоволн относятся плохо защищенные блоки передатчиков, излучающие антенны в помещениях радиотелевизионных станций. Определенную опасность представляет собой медицинская аппаратура физиотерапевтических кабинетов. Способностью к образованию электромагнитных полей обладают неэкранированные высокочастотные выводы, вентиляционные отверстия, неэкранированные шланги водяного охлаждения. В электронной промышленности излучение электромагнитных полей возможно от узлов магнетронного типа, корпусов ламп бегущей волны, СВЧ триодов, щелей и отверстий в волноводах и обшивках генераторов.
Наиболее выражено поражающее действие на биологические среды у полей СВЧ. Поглощение миллиметровых и сантиметровых волн кожей активизирует различные рефлекторные механизмы. Дециметровые волны, проникая глубже в ткани, могут воздействовать на внутренние органы. Предполагается, что аналогичным действием обладают волны УВЧ.
Электромагнитные излучения представляют собой распространяющиеся в пространстве переменные электрические и магнитные поля. Возникают они в результате колебания электрических зарядов. Чем выше частота колебаний электрических зарядов, тем короче длина волны. Понятия "короткие" (КВ) и "ультракороткие" (УКВ) волны соответствуют терминам волны высокой (ВЧ) и "ультравысокой" (УВЧ) частоты. Электромагнитные волны распространяются со скоростью световых волн. Так же, как и звуковым волнам, им присуще резонирующее свойство при условии совпадения колебаний в одинаково настроенном колебательном контуре.
Величина электромагнитного поля определяется напряженностью электрического поля, измеряемой в вольтах на метр (В/м), а также напряженностью магнитного поля, выраженной в амперах на метр (А/м). За единицу измерения интенсивности облучения сантиметровых волн принимается интенсивность, соответствующая плотности потока мощности (величина энергии волн, падающей на 1 см2 поверхности тела в секунду). Напряженность электромагнитных полей в помещении колеблется в пределах 100-500 Вт/м2 и зависит от мощности генератора, степени экранировки и наличия в помещении металлических поверхностей.
От волновых свойств электромагнитных полей (длины волны, частоты колебания поля, скорости распространения в пространстве, отражения, преломления и дифракции) зависят степень поглощения их тканями организма, глубина проникновения, распределение энергии на границах сред. Часть действующей энергии отражается от поверхности тела человека, часть поглощается тканями.
Ряд исследователей выделяет два вида биологических эффектов электромагнитного излучения: термический, связанный с воздействием излучения большой интенсивности, и специфический, определяющийся действием полей малой интенсивности.
Тепловой эффект обусловлен трансформацией энергии электромагнитных колебаний в тепловую за счет ионной проводимости и релаксационных колебаний дипольных молекул воды. Выделение тепла в биологических средах ведет к нагреву органов и тканей и их термическому поражению. Механизмы действия электромагнитных полей нетермогенной интенсивности сводятся к выстраиванию суспензированных частиц (в том числе лейкоцитов и эритроцитов) параллельно электрическим силовым линиям, диэлектрическому насыщению в растворах белков и других макромолекул, что приводит к разрыву межмолекулярных связей, резонансному поглощению электромагнитного излучения молекулами белка. При воздействии электромагнитного поля ниже допустимой энергии возникает возбуждение в блуждающем нерве и синапсах.
Биологические эффекты при воздействии токов высокой и сверхвысокой частоты на организм способны кумулировать. При этом возникают функциональные изменения в нервной и сердечно-сосудистой системах, отличающиеся фазностью развития (стимуляция-угнетение).
Существует иное мнение о развитии биологических эффектов в организме при действии высокочастотных электромагнитных полей. Индуцируемое в теле человека электрическое поле направлено вдоль оси тела, магнитное — в плоскости, перпендикулярной оси тела. Максимальные значения плотности тока в теле человека в условиях производства существенно меньше пороговых значений для раздражения нервных клеток. Поэтому ни нагрев тканей, ни раздражение нервных клеток не могут рассматриваться как биологические эффекты электромагнитных полей с высокой частотой колебаний. Изменения возбудимости клеток в этих условиях связывают с влиянием высокочастотных токов на ионные процессы: меняются перемещения ионов, условия поляризации и деполяризации мембран нервной клетки и т. д. Микроволны обладают дезадаптирующим действием на организм, а именно нарушают устойчивость к различным неблагоприятным факторам и извращают некоторые защитно-приспособительные реакции.
