Механизмы биологическое действие ЭМИ

Биологическое действие ЭМП зависит от длины волны (или частоты излучения, режима генерации (непрерывный, импульсный), условий воздействия на организм (постоянное, прерывистое; общее, местное; интенсивность; длительность).

Поглощение энергии ЭМП в тканях определяется главным образом двумя процессами:

- колебанием свободных зарядов приводит к возникновению токов проводимости и связанным с электрическим сопротивлением среды потерям энергии (потери ионной проводимости) (данный механизм действует на низких частотах.)

- колебанием дипольных моментов с частотой воздействующего поля приводит к потерям энергии за счет трения дипольных молекул в вязкой среде (диэлектрические потери). (При увеличении частоты ионная проводимость среды возрастает и остается практически постоянной, а поглощение энергии увеличиваться за счет потерь на вращение дипольных молекул среды, главным образом, молекул воды и белков).

 

Отмечено, что биологическая активность ЭМП убывает с увеличением длины волны (или снижением частоты) излучения. В свете сказанного понятно, что наиболее активными являются сантиметровый, дециметровый и метровый диапазоны радиоволн.

Поглощение электромагнитной энергии за счёт колебаний дипольных молекул воды находится в прямой зависимости от её релаксационной частоты.

Частота релаксации для молекул воды – около 20 000 мГц,

l = 1,5 см.

При частотах, превышающих релаксационную, молекулы, обладающие инертностью, не успевают реагировать на изменения электромагнитной волны, вследствие чего поглощение энергии волн значительно уменьшается.

О значении роли молекул в общем поглощении электромагнитной энергии свидетельствует тот факт, что в дециметровом диапазоне волн вследствие колебаний молекул воды поглощается около 50%, а в сантиметровом – около 98% общей энергии.

В живом организме вода составляет около 70% от общей массы тела, поэтому закономерности, обнаруженные при облучении водных растворов различных соединений, можно распространить на радиобиологические явления.

Клинические проявления неблагоприятного влияния ЭМП РЧ

Острые поражения возникают при воздействии значительных тепловых интенсивностей ЭМП. Они встречаются крайне редко - при авариях или грубых нарушениях техники безопасности. Описаны случаи при интенсивности облучения пострадавших: 379 мВт/см² в течение 20 мин. Отличаются полисимптомностью нарушений при этом характерны выраженная астенизация, диэнцефальные расстройства, угнетение функции половых желез. Пострадавшие отмечают отчетливое ухудшение самочувствия во время работы с РЛС или сразу после ее прекращения, резкую головную боль, головокружение, тошноту, повторные носовые кровотечения, нарушение сна. Эти явления сопровождаются общей слабостью, адинамией, потерей работоспособности, обморочными состояниями, неустойчивостью артериального давления и показателей белой крови; в случаях развития диэнцефальной патологии отмечаются приступы тахикардии, профузной потливости, дрожания тела и др. Нарушения сохраняются до 1,5-2 месяцев, При воздействии высоких уровней ЭМП (более 80-100 мВт/см²) на глаза возможно развитие катаракты.

Хронические поражения. Выявляются, как правило, после нескольких лет работы с источниками ЭМП микроволнового диапазона при уровнях воздействия, составляющих от десятых долей до нескольких мВт/см2 и превышающих периодически 10 мВт/см2. Симптомы и течение хронических форм радиоволновых поражений не имеют строго специфических проявлений. В их клинической картине выделяют три ведущих синдрома:

- астенический,

- астеновегетативный (или синдром нейроциркуляторной дистонии),

- гипоталамический.

Астенический синдром, как правило, наблюдается на начальных стадиях заболевания и проявляется жалобами на головную боль, повышенную утомляемость, раздражительность, периодически возникающие боли в области сердца. Вегетативные симптомы характеризуются обычно ваготонической направленностью реакций: гипотония, брадикадия и др.

Астеновегетативный синдром, или синдром нейроциркуляторной дистонии гипертонического типа. Развивается на умеренно выраженных и выраженных стадиях заболевания. В клинической картине на фоне усугубления астенических проявлений основное значение приобретают вегетативные нарушения, связанные с преобладанием тонуса симпатического отдела вегетативной нервной системы, проявляющиеся сосудистой неустойчивостью с гипертензивными и ангиоспастическими реакциями.

Гипоталамический синдром развивается в выраженных случаях заболевания, характеризующийся пароксизмальными состояниями в виде симпатоадреналовых кризов. В период кризов возможны приступы пароксизмальной мерцательной аритмии, желудочковой экстрасистолии. Больные повышенно возбудимы, эмоционально лабильны. В отдельных случаях обнаруживаются признаки раннего атеросклероза, ишемической болезни сердца, гипертонической болезни.

В отдельных случаях обнаруживаются признаки раннего атеросклероза, ишемической болезни сердца, гипертонической болезни.

Таблица 2

Область применение электромагнитных излучений

Радиочастотного диапазона

Частотно--волновая характеристика	Применение: технологический процесс, установка, отрасль
частоты	длины волн
> 0 До 300 Гц	Свыше 1000км	Электроприборы, в том числе бытового назначения, высоко­вольтные линии электропередачи, трансформаторные под­станции, радиосвязь, научные исследования, специальная связь
0,3... 3 кГц	1000...100 км	Радиосвязь, электропечи, индукционный нагрев металла, фи­зиотерапия
3... 30 кГц	100... 10 км	Сверхдлинноволновая радиосвязь, индукционный нагрев ме­талла (закалка, плавка, пайка), физиотерапия, УЗ-установки, видеодисплейные терминалы (ВДТ)
30...300 кГц	10...1км	Радионавигация, связь с морскими и воздушными судами, длинноволновая радиосвязь, индукционный нагрев металлов, электрокоррозионная обработка, ВДТ, УЗ-установки
0,3...З МГц	1... 0,1 км	Радиосвязь и радиовещание, радионавигация, индукционный и диэлектрический нагрев материалов, медицина
3...30МГц	100...10м	Радиосвязь и радиовещание, международная связь, диэлек­трический нагрев, медицина, установки ЯМР, нагрев плазмы
30... 300 МГц	10...1 м	Радиосвязь, телевидение, медицина (физиотерапия, онколо­гия), диэлектрический нагрев материалов, установки ЯМР, нагрев плазмы
0,З...З ГГц	100... 10см	Радиолокация, радионавигация, радиотелефонная связь, теле­видение, микроволновые печи, физиотерапия, нагрев и диаг­ностика плазмы. Сотовая связь (463-1880 МГц.)
З...З0 ГГц	10...1 см	Радиолокация, спутниковая связь, метеолокация, радиоре­лейная связь, нагрев и диагностика плазмы, радиоспектро­скопия
330... 300 ГГц	10... 1 мм	Радары, спутниковая связь, радиометеорология, медицина (физиотерапия, онкология)

Биофизические эффекты ЭМП РЧ:

v индуцирование электрических потенциалов в системе кровообращения;

v стимулирование выработки магнитофосфена импульсами магнитного поля в ОНЧ - СВЧ диапазонах, амплитудой от долей до десятков мТл;

v инициирование переменными полями широкого спектра клеточных и тканевых изменений;

v когда плотность индуцированного тока превышает 10 мА/м², многие из этих эффектов, вероятно, являются следствием взаимодействия с компонентами клеточных мембран.

Варианты воздействия ЭМП на человека разнообразны: непрерывное и прерывистое, общее и местное, комбинированное от нескольких источников и сочетанное с другими неблагоприятными факторами производственной среды и т.д. Сочетание вышеперечисленных параметров ЭМП может давать существенно различающиеся последствия для реакции облучаемого организма человека.

Электромагнитное поле радиочастот в настоящее время широко ис­пользуется в самых различных отраслях промышленности, медицине, науке. В таблице №2 приведено применение электромагнитных излучений в различных отраслях и видах технологических процессов.

Безопасным для человека считается такое воздействие ЭМП, которое не вызывает нарушения гомеостаза (включая репродуктивную функцию), качественной перестройки и любых количественных изменений жизненных процессов, которые выходят за пределы физиологической нормы, соответствующей конкретным условиям жизнедеятельности.

При обосновании допустимых уровней ЭМП была использована принятая в России методология гигиенического нормирования, которая базирующаяся на представлениях о наличии порога вредного действия факторов окружающей среды.

 

⇐ Предыдущая1234567Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: