Электромагнитные поля и влияние их на организм человека

       Электромагнитное поле (ЭМП) – это особая форма материи, посредством которой осуществляется взаимодействие между электрически заряженными частицами.

       ЭМП состоит из двух составляющих: электрического поля, которое создается электрическими зарядами заряженными частицами в пространстве и магнитного поля, которое создается при движении электрических зарядов по проводнику.

       Электрическое поле характеризуется напряженностью электрического поля (Е, В/м), магнитное поле – напряженностью магнитного поля (Н, А/м или Тесла). Физической причиной существования ЭМП является то, что изменяющееся во времени электрическое поле возбуждает магнитное поле, а магнитное поле – вихревое электрическое поле. Непрерывно изменяясь, обе компоненты поддерживают существование электромагнитного поля. ЭМП характеризуется длиной волны (м) и частотой (Гц).

       Электромагнитные волны как правило классифицируются по частотам или длине волны. По частотному и волновому диапазону электромагнитные волны подразделяются:

• на крайне низкие, КНЧ (3-30Гц) – декамегаметровые (100-10Мм);
• сверхнизкие, СНЧ (30-300Гц) – мегаметровые (10-1Мм);
• инфранизкие, ИНЧ (0,3-3Кгц) – гектокилометровые (1000-100км);
• очень низкие, ОНЧ (3-30Кгц) – мириаметровые (100-10км);
• низкие частоты, НЧ (30-300Кгц) – километровые (10-1км);
• средние, СЧ (0,3-3МГц) – гектометровые (1-0,1км);
• высокие, ВЧ (3-30МГц) – декаметровые (100-10м);
• очень высокие, ОВЧ (30-300МГц) – метровые (10-1м);
• ультравысокие, УВЧ (0,3-3ГГц) – дециметровые (1-0,1м);
• сверхвысокие, СВЧ (3-30ГГц) – сантиметровые (10-1см);
• крайне высокие, КВЧ (30-300ГГц) – миллиметровые (10-1мм);
• гипервысокие, ГВЧ (300-3000ГГц) – децимиллиметровые (1-0,1мм).

       Электромагнитные поля радиочастот обладают рядом свойств (способностью нагревать материалы, распространяться в пространстве и отражаться от границы раздела двух сред, взаимодействовать с веществом), благодаря которым ЭМП широко используется в различных отраслях народного хозяйства: промышленности, науке, технике, медицине. Электромагнитные волны диапазона низких, средних, высоких и очень высоких частот применяется для термообработки металлов, полупроводниковых материалов и диэлектриков (поверхностный нагрев металла, закалка и отпуск, напайка твердых сплавов, пайка, плавка металлов и полупроводников, сушка древесины и др.).

       ЭМП диапазона ВЧ и ОВЧ часто применяются в радиосвязи, телевидении, медицине, для нагрева диэлектриков в высокочастотном электрическом поле (сварка полимерной пленки, полимеризации клея при склейке деревянных изделий, нагрев пластмасс и пресспорошков и др.).

       Электромагнитные волны диапазона УВЧ, СВЧ и КВЧ используются в радиолокации, радионавигации, для релейной связи, геодезии, дефектоскопии, физиотерапии. ЭМП УВЧ диапазона применяются для вулканизации резины, термической обработке, стерилизации, пастеризации, вторичного нагрева пищевых продуктов и т.д.

       В физиотерапии ЭМП используют как один из терапевтических факторов в комплексном лечении многих заболеваний ( ВЧ-установки для диатермии и индуктотермии, специальные аппараты УВЧ-терапии, СВЧ-аппараты для микроволновой терапии).

       Источниками электромагнитного излучения в промышленных условиях являются неэкранированные рабочие элементы высокочастотных установок (индукторы, высокочастотные трансформаторы, батареи конденсаторов, катушки колебательных контуров. При эксплуатации ВЧ-, ДВЧ-, УВЧ-приемников на радио- и телецентрах -высокочастотные генераторы, антенные коммутаторы, коммуникации к антенному устройству, антенны. В физиотерапии источниками ЭМП при работе высокочастотных аппаратов являются электроды и СВЧ-излучатели, а в процессе эксплуатации СВЧ-печей утечки энергии могут возникать в результате нарушения экрана рабочей камеры.

       В обычных условиях в качестве основных источников электромагнитного поля можно выделить: линии электропередач (ЛЭП), бытовые электроприборы, персональные компьютеры, теле-радиопередающие станции, спутниковая и сотовая связь (приборы, ретрансляторы), электротранспорт, радарные установки и др.

       Таким образом, в повседневной жизни человек постоянно подвергается воздействию электромагнитных полей, которые частично или полностью поглощаются тканями биологического объекта и биологическое воздействие зависит от физических параметров ЭМП: длины волны, частоты колебаний, интенсивности и режима излучения (непрерывный, прерывистый, импульсный), продолжительности и характера облучения организма (постоянное, интермиттирующее), а также от площади облучаемой поверхности и анатомического строения органа или ткани.

       Поглощенная энергия ЭМП приводит колебаниям молекул воды и ионов, содержащихся в тканях, которые в свою очередь приводят к преобразованию поглощенной электромагнитной энергии 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 животных составляют для диапазона:

• средних частот - 8 000В/м,
• высоких частот – 2 250В/м,
• очень высоких – 150В/м,
• дециметровых – 40В/м,
• сантиметровых – 10В/м,
• миллиметровых – 7мВт/см2

       ЭМП ниже указанных величин не оказывает тепловое действие на организм, а определяется своеобразное специфическое действие, выражающееся в явлении возбуждения в блуждающем нерве.

       При действии ЭМП, особенно радиоволн, первоначальные проявления возникают в тканях, отдельных органах, в связи непосредственным воздействием на них ЭМП энергии, далее изменения функционального состояния центральной нервной системы с нарушением нейрогуморальной регуляции, рефлекторные изменения со стороны ряда органов и систем, в т.ч. сердечно-сосудистой.

       В клинической картине, в зависимости от интенсивности и продолжительности воздействия ЭМП радиоволн выделяют острые и хронические формы поражения организма.

       Острое поражение, как правило, возникает только при авариях или грубом нарушении техники безопасности, когда работающий оказывается в мощном ЭМП.

       При этом наблюдается повышение температуры тела (39-40 ⁰С), появляется одышка, ощущение ломоты в руках и ногах, мышечная слабость, головные боли, сердцебиение, повышение давления.

       При хроническом воздействии ведущее место занимают функциональные нарушения центральной нервной и сердечно-сосудистой систем. Изменения нервной системы характеризуются проявлением астенических, невротических и вегетативных реакций. При этом больные предъявляют жалобы на общую слабость, быструю утомляемость, снижение работоспособности, расстройства сна, раздражительность, головную боль неопределенной локализации. Некоторых беспокоит боли в области сердца, иногда сжимающего характера с иррадиацией в левую руку и лопатку, одышка.

       На фоне функциональных расстройств центральной нервной системы, развиваются нарушения сердечно-сосудистой системы. Как правило, у таких больных отмечаются снижение пульса и артериального давления, которые отличаются неустойчивостью и нередко обнаруживается асимметрия показателей артериального давления. При объективном исследовании выявляется увеличение границ сердца, приглушение тонов, нередко выслушивается систолический шум на верхушке сердца.

       Эндокринно-обменные нарушения проявляются также на фоне функциональных расстройств центральной нервной системы. Нередко отмечаются сдвиги в функциональном состоянии щитовидной железы, в сторону повышении активности, при выраженных формах патологии нарушается деятельность половых желез. Могут проявляться нарушения со стороны желудочно-кишечного тракта, печени.

       Воздействие ЭМП радиоволн сопровождается изменениями показателей периферической крови, причем нередко отмечаются фазовые изменения количества лейкоцитов, эритроцитов и гемоглобина (чаще лейкоцитоз, повышение эритроцитов и гемоглобина). Есть данные о повышении содержания холестерина и снижении количества хлоридов, о нарушении минерального обмена.

       СВЧ-излучения мобильных телефонов воздействуют на головной мозг, зоны вестибулярного слухового анализатора, сетчатку глаза, увеличивает температуру кожи головы в зоне расположения антенны и температуру барабанной перепонки. Экспериментальные исследования на различных видах сотовых телефонов выявили повышение температуры кожи головы от 1,7 до 4,5⁰С.

       ЭМП промышленной частоты (50Гц), источники которых широко распространены не только в различных отраслях промышленности, но и в быту, также влияют на здоровье человека. Неоднократные исследования показывают, что существует связь между возникновением болезни Альцгеймера (слабоумие), опухоли головного мозга, рака крови (особенно лейкемии у детей), различной степени неврологических нарушений и воздействием ЭМП (50Гц).

       Микроволны при особо неблагоприятных условиях труда оказывают повреждающее действие на глаза, вызывая помутнение хрусталика – СВЧ-катаракту. Катаракта может развиться или в результате однократного мощного облучения глаза или при длительном систематическом воздействии микроволновой энергии порядка сотен милливатт на 1см².

Защитные мероприятия при работе с источниками ЭМП.

       Организационные мероприятия: как при проектировании, так и на действующих объектах должны быть предусмотрены меры по предотвращению попадания людей в зоны с высокой напряженностью ЭМП, создание санитарно-защитных зон вокруг антенных сооружений различного назначения.

       Инженерно-технические мероприятия: электрогерметизация элементов схем, блоков, узлов установки в целом; защита рабочего места от облучения отражающими экранами (сплошные металлические или металлические сетки), поглощающими (из радиопоглощающих материалов) или удаление его на безопасное расстояние от источника излучения. Использование средств индивидуальной защиты в виде спецодежды, выполненной из металлизированной ткани, и защитных очков.

       Лечебно-профилактические мероприятия: одним из важных мероприятий по профилактике заболеваний от воздействия ЭМП является организация и проведение предварительных и периодических медицинских осмотров работников в соответствии с приказом Минздрава России от 12.04 2011г. № 302н.

Врач по гигиене труда ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Чувашской Республике-Чувашии»

В.А.Алексеев