Влияние на человека электромагнитного излучения. Источники, свойства электромагнитных излучений

В последние годы вследствие развития технологий организм человека подвергается высокому уровню воздействия электромагнитного излучения (ЭМИ), что не могло не вызвать серьезного беспокойства во всем мире.

Каково же влияние электромагнитных излучений на живые организмы? Их последствия зависят от того, к какой категории радиации – ионизирующей или нет – они относятся. Первый тип обладает высоким энергетическим потенциалом, который действует на атомы в клетках и приводит к изменению их естественного состояния. Это может быть смертельно опасным, так как вызывает раковые и другие заболевания. К неионизирующей радиации относят электромагнитное излучение в виде радиоволн, микроволнового излучения и электрических колебаний. Хотя структуру атома она изменить не может, но ее воздействие способно привести к необратимым последствиям.

Невидимая опасность

Публикации в научной литературе подняли вопрос о неблагоприятном воздействии на отдельных лиц и общество в целом неионизирующего излучения ЭМП, исходящего от силовых, электрических и беспроводных устройств в быту, на производстве, в учебных и общественных заведениях. Несмотря на многочисленные проблемы в установлении неопровержимых научных доказательств вреда и пробелы в выяснении точных механизмов его нанесения, эпидемиологический анализ все больше наводит на мысль о значительном потенциале травматического воздействия, производимого неионизирующим облучением. Защита от электромагнитного излучения становится все более актуальной.

В связи с тем, что медицинское образование не акцентирует внимание на состоянии окружающей среды, некоторые врачи не в полной мере осознают вероятные проблемы для здоровья, которые связаны с ЭМИ, и, как следствие этого, проявления неионизирующего излучения могут диагностироваться неверно и подвергаться неэффективному лечению.

Если возможность повреждения тканей и клеток, связанная с воздействием рентгеновского излучения, сомнений не вызывает, то влияние электромагнитных излучений на живые организмы, когда они исходят от ЛЭП, мобильных телефонов, электроприборов и некоторые машин, только недавно начало привлекать к себе внимание в качестве потенциальной угрозы здоровью.

Электромагнитный спектр

Неионизирующее излучение относится к типу энергии, которая исходит или излучается далеко за пределы ее источника. Энергия электромагнитного излучения существует в различных формах, каждая из которых обладает различными физическими свойствами. Они могут быть измерены и выражены с помощью частоты или длины волны. Одни волны имеют высокую частоту, другие – среднюю и третьи – низкую. Диапазон электромагнитного излучения включает много различных форм энергии, исходящей из различных источников. Их название используется для классификации типов ЭМИ.

Короткая длина волны электромагнитного излучения, соответствующая высокой частоте, является характеристикой гамма-лучей, рентгеновского и ультрафиолетового излучения. Более низкие частоты спектра включают микроволновое излучение и радиоволны. Световое излучение относят к среднему участку спектра ЭМИ, оно обеспечивает нормальное зрение и является светом, который мы воспринимаем. Инфракрасная энергия ответственна за восприятие человеком тепла.

Большинство форм энергии, таких как рентгеновские лучи, ультрафиолет и радиоволны, невидимы и незаметны для человека. Для их обнаружения требуется измерение электромагнитного излучения с использованием специальных приборов, и, как следствие, люди не могут оценить степень воздействия энергетических полей в этих диапазонах.

Несмотря на отсутствие восприятия, действие высокочастотной энергии, включая рентгеновское излучение, называемое ионизирующим, потенциально опасно для клеток человека. Изменяя атомный состав клеточных структур, разбивая химические связи и индуцируя образование свободных радикалов, достаточное воздействие ионизирующей радиации может повредить генетический код в ДНК или спровоцировать мутации, тем самым увеличивая риск возникновения злокачественных новообразований или гибель клеток.

Антропогенное ЭМИ

Влияние электромагнитного излучения на организм, особенно неионизирующего, которым называют формы энергии с более низкими частотами, многими учеными недооценивалось. Считалось, что оно не производит неблагоприятного эффекта при нормальных уровнях воздействия. В последнее время, однако, появляется все больше данных, которые свидетельствуют о том, что некоторые частоты неионизирующего излучения могут потенциально приносить биологический вред. Большинство исследований их влияния на здоровье касалось следующих трех основных видов антропогенного ЭМИ:

• нижняя шкала электромагнитных излучений от ЛЭП, электроприборов и электронного оборудования;
• микроволновое и радиоизлучение беспроводных устройств связи, таких как сотовые телефоны, сотовые башни, антенны, а также телевизионные и радиовышки;
• электрическое загрязнение вследствие работы некоторых видов техники (например, плазменных телевизоров, некоторых энергосберегающих приборов, двигателей с регулируемой частотой вращения и т. д.), производящих сигналы, частота электромагнитного излучения которых находится в диапазоне 3-150 кГц (распространяются и переизлучаются проводкой).

Токи в земле, которые иногда называют блуждающими, проводами не ограничены. Ток движется по пути наименьшего сопротивления и может проходить через любые доступные пути, в том числе по земле, проводам и различным объектам. Соответственно, электрическое напряжение также передается через землю и по строительным конструкциям посредством металлических водопроводных или канализационных труб, в результате чего неионизирующее излучение попадает в ближайшую окружающую среду.

ЭМИ и здоровье человека

В то время как исследования, изучавшие негативные свойства электромагнитных излучений, иногда давали противоречивые результаты, диагностика репродуктивной дисфункции и предрасположенности к раку, по всей видимости, подтверждает подозрения о том, что воздействие ЭМП может представлять угрозу здоровью человека. Неблагоприятный исход беременности, включая выкидыши, мертворождение, преждевременные роды, изменение соотношения полов и врожденные аномалии – все было связано с влиянием ЭМИ на мать.

В большом проспективном исследовании, опубликованном в журнале «Эпидемиология», например, сообщается о пиковом воздействии ЭМИ на 1063 беременных женщин в районе Сан-Франциско. Участники эксперимента носили детекторы магнитного поля, и ученые обнаружили значительный рост смертности плода при увеличении уровня максимального воздействия ЭМП.

ЭМИ и рак

Были изучены утверждения о том, что интенсивное воздействие некоторых частот ЭМИ может быть канцерогенным. Например, «Международный журнал рака» недавно опубликовал важное исследование по методу «случай-контроль» по связи между детской лейкемией и магнитными полями в Японии. Оценивая уровень электромагнитного излучения в спальнях, ученые подтвердили, что высокие уровни воздействия приводят к значительно большему риску заболевания детской лейкемией.

Физическое и психологическое воздействие

Люди с электромагнитной сверхчувствительностью часто страдают от истощения, которое может повлиять на любую часть организма, включая центральную нервную систему, опорно-двигательный аппарат, желудочно-кишечный тракт и эндокринную систему. Эти симптомы часто приводят к постоянному психологическому стрессу и страху попасть под действие ЭМИ. Многие пациенты становятся недееспособными от одной мысли о том, что невидимый сигнал беспроводной связи в любое время и в любом месте может спровоцировать болезненные ощущения в их организме. Постоянный страх и озабоченность проблемами со здоровьем влияют на самочувствие вплоть до развития фобии и боязни электричества, которые у некоторых вызывают желание покинуть цивилизацию.

Мобильные телефоны и телекоммуникация

Сотовые телефоны передают и принимают сигналы с помощью ЭМП, которые частично поглощаются их пользователями. Так как эти источники электромагнитного излучения обычно находятся в тесной близости с головой, эта особенность привела к появлению опасений о возможном неблагоприятном влиянии их использования на здоровье человека.

Одной из проблем экстраполяции результатов их применения в экспериментальных исследованиях на грызунах является то, что частота максимального поглощения РЧ-энергии зависит от размера тела, его формы, ориентации и положения.

Резонансное поглощение у крыс находится в диапазоне СВЧ и рабочих частот мобильных телефонов, используемых в опытах (от 0,5 до 3 ГГц), но в масштабе человеческого организма оно возникает при 100 МГц. Этот фактор может приниматься во внимание при расчетах мощности поглощенной дозы, но представляет проблему для тех исследований, в которых для определения уровня экспозиции используется лишь напряженность внешнего поля.

Относительная глубина проникновения у лабораторных животных по сравнению с размером головы человека больше, а параметры тканей и механизм перераспределения тепла различаются. Другим потенциальным источником неточностей в уровне экспозиции является воздействие радиочастотного излучения на клетку.

Действие высоковольтного излучения на людей и окружающую среду

Линии электропередач напряжением выше 100 кВ – это самые мощные источники электромагнитного излучения. Исследования радиационного воздействия на технический персонал стартовали с началом строительства первых 220-кВ ЛЭП, когда появились случаи ухудшения здоровья рабочих. Ввод в эксплуатацию линий электропередач напряжением 400 кВ привел к публикации многочисленных работ в этой области, которые впоследствии стали основой для принятия первых нормативных актов, ограничивающих действие 50-Гц электрического поля.

ЛЭП с напряжением более 500 кВ оказывают воздействие на окружающую среду в виде:

• электрического поля частотой 50 Гц;
• излучения коронного разряда;
• магнитного поля промышленной частоты.

ЭМП и нервная система

Гематоэнцефалический барьер млекопитающих состоит из эндотелиальных клеток, связанных с запирающими зонами, а также прилегающими перицитами и внеклеточным матриксом. Помогает поддерживать высокостабильную внеклеточную среду, необходимую для точной синаптической передачи, и защищает нервную ткань от повреждения. Увеличение его низкой проницаемости для гидрофильных и заряженных молекул может нанести вред здоровью.

Температура окружающей среды, превышающая пределы терморегуляции млекопитающих, повышает проницаемость гематоэнцефалического барьера для макромолекул. Нейрональное поглощение альбумина в различных областях мозга зависит от его температуры и проявляется при ее повышении на 1 °С и выше. Так как достаточно сильные радиочастотные поля могут привести к нагреванию тканей, логично предположить, что влияние на человека электромагнитного излучения имеет следствием повышенную проницаемость гематоэнцефалического барьера.

ЭМП и сон

Верхняя шкала электромагнитных излучений оказывает некоторое влияние на сон. Эта тема стала актуальной по нескольким причинам. Среди других симптомов жалобы на нарушения сна упоминались в анекдотических сообщениях о людях, считающих, что на них действует ЭМИ. Это привело к спекуляциям о том, что электромагнитные поля могут помешать нормальному течению сна с вытекающими отсюда последствиями для здоровья. Потенциальный риск нарушения сна следует рассматривать с учетом того, что он является очень сложным биологическим процессом, контролируемым центральной нервной системой. И хотя точные нейробиологические механизмы пока не установлены, регулярное чередование состояний бодрствования и покоя является необходимым требованием для обеспечения правильной работы мозга, метаболического гомеостаза и иммунной системы.

Кроме того, сон, как представляется, является именно той физиологической системой, изучение которой позволит выяснить влияние на человека электромагнитного излучения высокой частоты, так как в этом биологическом состоянии организм чутко реагирует на внешние раздражители. Есть данные о том, что слабые ЭМП, интенсивность которых значительно ниже той, при которой может возникнуть повышение температуры, также могут стать причиной биологического воздействия.

В настоящее время исследования влияния неионизирующего высокочастотного ЭМИ четко ориентированы на риск развития рака, что объясняется беспокойством по поводу канцерогенных свойств ионизирующего излучения.

Негативные проявления

Таким образом, влияние на человека электромагнитного излучения, даже неионизирующего, имеет место, особенно в случае высоковольтных ЛЭП и эффекта короны. СВЧ-излучение воздействует на нервную, сердечно-сосудистую, иммунную и репродуктивную системы, в том числе вызывая повреждение нервной системы, изменяя ее реакцию, электроэнцефалограмму, гематоэнцефалитический барьер, провоцируя нарушение циркадных ритмов (бодрствования – сна) путем вмешательства в работу шишковидной железы и создавая гормональный дисбаланс, изменения сердечного ритма и кровяного давления, ухудшая иммунитет по отношению к патогенам, вызывая слабость, истощение, проблемы роста, повреждения ДНК и рак.

Рекомендуется возводить здания вдали от источников ЭМИ, а защита от электромагнитного излучения высоковольтных ЛЭП должна быть обязательной. В городах кабели необходимо прокладывать под землей, а также использовать оборудование, нейтрализующее действие ЭМИ.

По результатам корреляционного анализа, основанного на экспериментальных данных, был сделан вывод о том, что значительно уменьшить влияние на человека электромагнитного излучения ЛЭП можно, сократив расстояние провеса проводов, что приведет к увеличению дистанции между токопроводящей линией и точкой измерения. Кроме того, на это расстояние оказывает влияние и рельеф местности под ЛЭП.

Меры предосторожности

Электричество является неотъемлемой частью жизни современного общества. Это означает, что ЭМИ всегда будет вокруг нас. И для того чтобы ЭМП делали нашу жизнь проще, а не короче, следует соблюдать некоторые меры предосторожности:

• Не стоит позволять детям играть вблизи линий электропередач, трансформаторов, спутниковых передатчиков и источников микроволнового излучения.
• Следует избегать мест, где плотность магнитного потока превышает 1 мГс. Следует замерить уровень ЭМП приборов в выключенном и работающем состоянии.
• Необходимо провести перестановку в офисе или дома таким образом, чтобы не подвергаться действию поля электроприборов и компьютеров.
• Нельзя слишком близко сидеть перед компьютером. Мониторы сильно различаются по силе их ЭМИ. Не следует стоять у работающей микроволновой печи.
• Переместить электроприборы как минимум на 2 м от кровати. Нельзя допускать наличия проводки под кроватью. Демонтировать диммеры и 3-позиционные переключатели.
• Следует соблюдать меры предосторожности при использовании беспроводных устройств, таких как электрические зубные щетки, бритвы.
• Кроме того, рекомендуется носить как можно меньше ювелирных изделий и снимать их на ночь.
• Также необходимо помнить о том, что ЭМИ проходит сквозь стены, и учитывать источники в соседней комнате или за стенами помещения.