Доставка цветов в Севастополе: SevCvety.ru
Главная -> Потоки электромагнитных излучений

0 1 2 3 [4] 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

и УПМ и другими величинами существуют довольно простые связи, зволяющие пересчитывать их в соответствующие значения поглощеш дозы.

.в заключение можно отметить несколько нерешенных проблем, с. занных с биофизикой взаимодействия ЭМ-поля с организмом и в кон ном счете с оценкой эффективной дозы облучения. Это прежде вс. расчет биологической эффективности и моделирование при нахожден] объекта в ближней зоне действия ЭМ-излучения. Здесь очень важны столько теоретические расчеты, так как они очень сложны, сколь моделирование биологических эффектов в реальных условиях возд ствия. Представляет сложную дозиметрическую проблему и такой i прос, как оценка биологической эффективности, когда биологическ объект находится в окружении других объектов, обладающих поглощ щими и отражающими свойствами.

Практически интересным для оценки поглощенной энергии являет моделирование человека с учетом сложной системы теплорегулящЛ теплоотдачи с конечностей, саморегуляции, вариабельности тепловоЯ баланса в зависимости от физиологического состояния, влияния фактЯ ров среды, особенно ионизирующего излучения. Необходим учет неоднЯ родностей физиологически значимых структур (рефлексогенные зои при оценке локального УПМ. Развивать дозиметрические исследованЯ в условиях неравномерного облучения (локальное экранирование локальное облучение). Проводить поиск моделей биологического дей< вия ЭМ-излучения в условиях дополнительного влияния ионизирующе. излучения, тепла, холода и токсических факторов, влияющих прежЩ всего на теплорегуляцию и кровообращение.

Глава 2

БИОЛОГИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ИЗЛУЧЕНИ1

В последние годы повысился интерес к изучению биологического де- ствия электромагнитных излучений. Побудительными мотивами бьищ не только гигиенические аспекты, но и активное использование ЭМ-п лей в лечении (в частности, злокачественных новообразований) и ди ностике.

Имеется большая литература по различным аспектам радиобиологиЯ неионизирующих излучений. Конечно, провести полный анализ этой лЛ тературы немыслимо. Кстати, существует дублирование работ, во многиД из них не указаны дозиметрические характеристики. Нами при анали: сделан акцент лишь на те работы, в которых указаны данные о ПП частоте ЭМ-излучений, условиях облучения и виде животных.

Наряду с опубликованными данными в главе приводятся и собстве ные экспериментальные исследования, вьшолненные в целях получен» видовых и количественных зависимостей и экспертной оценки "порог вой" интенсивности ЭМ-излучения, определенной по критерию леталь эффектов.

2 1 ЦЕНТРАЛЬНАЯ НЕРВНАЯ СИСТЕМА (НЕЙРОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ)

Проблема количественной реакции центральной нервной системы fUHC) на ЭМ-излучения представляет весьма сложную задачу. Диапазон ППЭ, время облучения, повторность облучения, частота излучения и°другие параметры ЭМ-поля столь разнообразны, что найти какой-либо общий критерий корреляции весьма сложно. Даже дозовый подход, за некоторым исключением, неприемлем для многих работ. Еще сложнее оценка эффектов ЦНС при воздействии ЭМ-излучений на животных с точки зрения их патологической значимости и возможности переноса данных на человека. Появившиеся в последнее время работы по нейрофизиологическим эффектам низкочастотных ЭМ-излучений [73, 85, 104, 105] еще более .усложнили проблему.

Клинико-эпидемиологические исследования требуют много усилий, чтобы корректно и адекватно решить вопрос о влиянии ЭМ-излучений на ЦНС человека. Нельзя забывать и о психологической стороне клини-ко-эпидемиологических наблюдений. Любое неадекватное преувеличение вредности ЭМ-полей может вызвать нежелательный психологический резонанс в обществе, создавая психогенные заболевания у лиц, контактирующих с источниками ЭМ-излучений. в перспективе каждая домохозяйка будет иметь СВЧ-печь. Поэтому любая переоценка вредности также вредна для общества, как и его недооценка.

Экспериментальные исследования. Существуют довольно полные обзоры работ 70-х годов по изменению высшей нервной деятельности, биоэлектрической активности и биохимическим изменениям [4, 5, 73]. Результаты этих работ можно свести к следующим основным положениям.

Изучение высшей нервной деятельности показало высокую чувствительность ЦНС к ЭМИ, большую вариабельность физиологических и биохимических. показателей. Большинство исследователей особенно советских, почти всегда находили те или иные изменения в ЦНС. Из рис. 2.1 отчетливо видно, что основная масса экспериментальных данных сосредоточилась в диапазоне 1-100 мВт/см и времени облучения 10-1000 мин, что соответствует дозам 0,6-6000 Дж/см.

Наличие постепенно затухающих сдвигов по мере уменьшения интенсивности, продолжительности и повторяеМост-и сеансов облучения оценивается как явление адаптации. Возникновение фазовых изменений, нарастание симптомов по мере увеличения времени облучения и продолжительности опыта связывается с явлением функциональной кумуляции.

Наблюдается известная осторожность исследователей при трактовке патологической значимости собственных и опубликованных в литературе данных, особенно полученных при низких значениях ППЭ (менее 1 мВт/см).

Оценка степени опасности наблюдаемых эффектов при низких уровнях воздействия вызывает наибольшие разногласия между советскими и американскими исследователями. Реализуемая в настоящее время



I 0,1

hfii

0,001


• •• •

I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I

10 m

Время облучения, мин

Рис. 2.1. Зависимость между ППЭ и временем ЭМ-облучения для пороговых peaj ций ЦНС (ЭЭГ, ВИД, биохимических и морфологических показателей). Дани получены на мышах, крысах, кроликах, морских свинках, собаках и обезьянЯ

совместная советско-американская программа исследований, види поможет найти истину [124].

В последнее десятилетие внимание многих исследователей было щЩ влечено к изучению поведенческих реакций при воздействии ЭМИ.

Анализируя литературные данные, мы не разграничивали феномен! связанные с поведенческими и условно-рефлекторными реакциям! В табл. 2.1 представлены данные по поведенческим реакциям крыс nj частотах 1,5-10 ГГц [44, 71. 86, 105, 113, 125, 126, 146]. Нарушен! поведенческих реакций при ППЭ менее 1 мВт/см (0,01-0,5 мВт/см наблюдали М. Г. Шандала и Ю. Д. Думанский с сотр. [71]. При ПП 0,5 мВт/см снижалась работоспособность крыс, их исследовательска активность и порог чувствительности к электрическому току. Эти данны были подтверждены Лавли (цит. по [124]). Однако в других америка! ских исследованиях нарушение поведенческих реакций отмечали njl ППЭ, равной 5 мВт/см или более, хотя и при коротком времени возде ствия. Безусловно, едва ли можно трактовать изменения в поведешЯ крыс как указатель на патологическое (неблагоприятное) воздейств при этих значениях интенсивности ЭМИ. Подобная ситуация наблюдаете и при оценке биологических эффектов, вызванных воздействием иониз рующих излучений в дозах порядка нескольких микрорентген, коп поведение крыс достоверно меняется [36]. Однако большинство радИ биологов считает эти изменения не патологическими, а адаптивными свойственными грызунами.

С нарушением поведенческих реакций в какой-то степени коррелируй биоэлектрическая активность мозга. При большей ППЭ (более 5 мВт/см* зти изменения не вызывают споров, в то время как при более низю значениях ППЭ они являются предметом дискуссии.

Полнейшим диссонансом результатам исследований поведенческ1в реакций у крыс служат работы Макафи и др. [83]. Эксперименты закл

r.ftuuii 2 1 Поведенческие реакции у крыс при облучении 22ояниь.м иемояированным ЭМИ (2,5-10 ГГц)

мВт/см

Условия облучения

Тест

Результат

Автор

<1

8 ч, 3-4 мес 7 ч, до 3 мес 185 ч

Условно-рефлекторная реакция

Споитанио-двигательная активность, оборонительная реакция

Время бега с электрической стимуляцией

60 мин , 48 сут Латентный период реакции

6-10

240 мин,

То же

30 сут

и 4,5 мес

12 ч, 30 сут

Состояние сна (удли-

нение)

3 ч, 9 нед

Реакция на вознагражде-

ние, координация на

равновесие

5 мин облу-

Подавление условно-реф-

чения,

лекторных реакций

5 мин пере-

Временная последова-

рыв в те-

тельность действий

чение

Латентный период

60 мин

реакции

60 мин.

4,5 мес

5 мин облу-

Условные рефлексы.

чение.

подавление

5 мин перерыв

в течение

60 мин

15 мин

Заученные действия

60 мнн,

Латентный период

1-12 сут

реакции

17 сут

Время бега с электриче-

ской стимуляцией

Л. к. Ершова,

Ю. Д. Думанский,

1976 М. Г. Шандала

и яр., 1979

Роберти и др., 1975. Е. А. Лобанова, 1979

Клейн и др., 1979

Фрей, Гендлеман, 1979

Джастесен. 1979; Томас, Банвард, 1979; Е. А. Лобанова, 1979

Джастесен, 1979

Штерн и др., 1979 Е. А. Лобанова. 1979

Роберти и др., 1975

Среднее значение; - наличие изменений; - - отсутствие изменений.

чались в том, что обезьяны сами нажимали на рычаг включения источника ЭМ-излучений, получая за зто вознаграждение (апельсиновый сок). Облучали голову со стороны глаз ЭМ-полем частотой 9,31 ГГц с испульсной модуляцией 1050 Гц, средней интенсивностью 150 мВт/см, а в импульсе (0,5 мкс) - 300 Вт/см (локальное УПМ в голове 15 Вт/кг) при среднем времени одного облучения 1,5 мин. Подопытные и контрольные обезьяны с одинаковой частотой нажимали на рычаг, т. е. ЭМ-облучение не повлияло на мотивацию удовольствия. После 30-40 облучений в общей экспозиционной дозе 128-179 (в двух случаях около 80) кДж/см



животных наблюдали в течение года. Обезьяны были разделены на семейные группы (четыре самки и один самец). Состояние облученш животных было xopou4HM, половое поведение самцов и самок не отл лось от поведения контрольных животных. Самки родили физичес нормальных детенышей с нормальными поведенческими режци такими же, как у детенышей, родившихся от необлученных матерв

Прн изучении влияния ЭМИ на ЦНС некоторые исследователи испо. зовали нейрофармакологические средства. У кроликов наблюдали пон жение устойчивости к пентилентетразолу и повышение устойчиво к стрихнину после однократного облучения с плотностью потока энерп 20 мВт/см . Многократное облучение снижало устойчивость животнь к этим препаратам.

Особо следует отметить работы, связанные с изучением низкочасто ных электромагнитных полей (менее 10 Гц) и микроволновых излуч НИИ, модулированных по низкой частоте (50 Гц и менее) [73, 85, 10 105]. Эти работы вызывают активную дискуссию. Действительно, с эн гетической точки зрения трудно объяснить многие феномены слабь взаимодействий. В том, что излучение сверхнизкой частоты может оказ влияние на поведение рыб, моллюсков и других низкоорганизованнь животных, вообще нет ничего неожиданного. Для них малые интенси ности воздействия ЭМИ, сравнимые с естественным ЭМ-полем, должн: иметь информационное значение (табл. 2.2).

Поведенческие реакции у животных наблюдались при напряженное! 10-100 мВ/см (наведенное в мозгу электрическое поле). Интенсивное! ЭМ-поля составляла 0,1-1 мВт/см. Эйди [85] обнаружил два "окна по напряженности; одно для СНЧ-полей при 10~-10~* В/см, другое для СВЧ-полей, модулированных по низкой частоте при £" = 10" 10 В/см. По мнению Фрея [105], при воздействии ЭМИ основным не рофизиологическим пусковым механизмом являются допаминовыЯ системы таких, в частности, нервных образований, как субстанция нигр

Таблица 2.2. Биоэлектрическая чувствительность низкочастотных и модулированных ЭМИ [85]

Объект

Функция

Характеристика ЭМ-поля

Крыса Навязывание ритма ЭЭГ низко-

частотной модуляцией

Кролик Изменения ЭЭГ. При 60 Гц изме-

нений в ЭЭГ не было

Кошка Всплески колебаний ЭЭГ, выра-

ботанные условно-рефлекторно на вспышки света

Обезьяна Субъективная оценка времени (за-

нижение временных интервалов)

Человек Замедление циркадных ритмов прн

экранировании н восстановление -облучении ннзкнмн частотами

Несущая частота 3 ГГц, модулированная 500 Гц; /ср=5 мВт/см

Несущая частота 5 МГц, модулированная 14-16 Гц

Несущая частота 147 Гц, модулированная 4,5 Гц; /ср =0,8 мВт/см

Несущая частота 7 илн 10 Гц, модулированная, 1-10В/М

Несущая частота 10 Гц, модулированная, 2,5 В/м

лимбическая кора, гипоталамус и другие структуры. Более того, возможно и участие опиатных рецепторов. Такашима и др. [153] обнаружили Женомен низкочастотной модуляции (14-16 Гц при несущей частоте 1-10 МГц) на ЭЭГ кролика при хроническом облучении (4-6 нед, 2 ч в сутки с напряженностью поля 500 и 90-150 В/м). Если первое значение напряженности стимулирует низкочастотную (4-5 Гц) активность ЭЭГ, то напряженность 90-150 В/м - высокочастотную (10-15 Гц). К сожалению, эти исследования проведены с использованием металлических электродов, что, несомненно, могло сказаться на полученных результатах.

Для несущих частот в диапазоне 150-450 МГц поведенческие и физиологические реакции наблюдали при напряженности поля, наведенного в мозге, 10-100 мВ/см. В указанной полосе несущих частот такие уровни напряженности поля в мозге большинства млекопитающих, в том числе человека, соответствуют интенсивности воздействующего изаучения в интервале 0,1-1 мВт/см или напряженности электрического поля в воздухе примерно 19-61 В/м.

Столь низкоэнергетические взаимодействия (о возможных биофизических механизмах будет сказано ниже), вызывающие поведенческие реакции, очень сложно интерпретировать применительно к человеку, поскольку для него радиочастоты эволюционно перестали быть информационно значимыми агентами среды. Однако при обсуждении этого вопроса бьша высказана мысль (С. Б. Давыдова), что представляли бы определенный интерес исследования по влиянию ЭМП на человека, лишенного основного информационного потока, т. е. когда он слепоглухонемой.

Гораздо проще рассмотреть тепловые механизмы влияния ЭМ-энергии на поведение животных. Тогда нарушение теплового гомеостаза можно рассматривать как причину изменения их поведения. Хотя поведение и контролируется ЦНС, но это еще не значит, что эти изменения отражают только патофизиологические сдвиги в ЦНС. Животные, особенно крьюы, довольно точно реагируют поведенческой реакцией, на незначительные изменения температуры тела, вызванные ЭМ-излучением. У крыс путем нажатия на клавишу вырабатывали навык включать инфракрасный излучатель на 2 с. В холодной камере крысы регулярно обогревали себя в течение нескольких часов путем нажатия на клавишу инфракрасного обогревателя. ЭМИ (2,45 ГГц; 2-20 мВт/см) достоверно побуждало животных уменьшать число включений обогревателя [149]. Более того, обезьяны в опытах с саморегуляцией температуры окружающей среды предпочитают микроволновое излучение инфракрасному [84]. В оптимальных температурных условиях обезьяны не меняли своего отношения к СВЧ и облучению путем самостоятельного включения источника даже при ППЭ, равной 150 мВт/см, если побуждающие мотивы были достаточно сильными (награждение апельсиновым соком) [83].

Поведение животного отпределяется прежде всего его физическими возможностями и работоспособностью. И, конечно, перегревание, вызванное ЭМ-полем, оказывает влияние на работоспособность животных.

Животные могут быть натренированы на добывание пищи. Введение фармакологических средств, которые вызывают у животных заболев»-



0 1 2 3 [4] 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28



0.0184
Яндекс.Метрика