Биологическое действие микроволнового излучения
Систематическое исследование биологического действия радиочастотного излучения началось тотчас после окончания второй мировой войны. Результаты этих исследований изложены в отчетах «Программы трех служб». Глэйсер недавно подготовил исчерпывающую библиографию по биологическому действию радиочастотных излучений.
Обширные исследования биологического действия микроволнового облучения за последние 25 лет ясно показывают, что для частот между 1200 Мгц и 24500 Мгц воздействие плотности потока мощности в 100 мвт/ /см2 в течение одного часа или более вызывает развитие патофизиологических проявлений тепловой природы. Эти нарушения характеризуются повышением температуры, которая представляет собой функцию терморегуляции и активной адаптации животного. Конечным результатом воздействия являются либо обратимые, либо необратимые сдвиги, зависящие от условий облучения и физиологического состояния животного. Однако при плотностях потока мощности менее 100 мвт/см2 развитие патологических изменений не выявлено или они сомнительны. Тем не менее вопрос об относительной роли теплового и нетеплового воздействия радиочастотного облучения вызывает много споров.
Результаты некоторых исследований in vitro могут оцениваться как указание на наличие нетеплового влияния радиочастотного облучения. Несмотря на то, что одни исследователи все еще высказывают сомнения по поводу так называемых «нетепловых» эффектов, другие поддерживают версию о «нетепловых» воздействиях на ткани магнитных и электрических полей.
Явление образования жемчужной цепочки расценивается как доказательство «нетепловых» эффектов радиочастотного облучения. Этот феномен наблюдается, когда взвешенные частицы угля, крахмала, молока, эритроцитов или лейкоцитов помещаются в поле непрерывного или импульсного режима радиочастотного облучения в диапазоне частот от 1 до 100 Мгц. Частички образуют упорядоченные цепочки, параллельные электрическим силовым линиям. Для каждого вида частиц имеется свой диапазон частот, в котором явление развивается при минимальных величинах напряженности поля. Очевидно, некоторые образования жемчужных цепочек обусловлены притяжением между частичками, в которых дипольные заряды наводятся радиочастотными полями. В этой связи интересны наблюдения за бактериями, пла-нариями и улитками, реагирующими на относительно слабые электрические и магнитные поля.
Вообще-то маловероятно, что существует какая-либо гистологическая структура в организме, которая могла бы быть расположена близко к поверхности тела и достаточно свободно ориентируема. Эффект имеет место в биологической ткани при уровне энергии поля, когда наступает тепловое разрушение структур; следовательно, образование жемчужных цепочек не имеет никакого биологического значения, если речь ведется о человеке.
Болинджер сообщил об обширном биомедицинском исследовании «низкочастотного» радиодиапазона излучения. Кратковременные (в течение 1 часа) воздействия на обезьян в 10,5; 19,3 и 26,6 Мгц в условиях эксперимента (100—200 мвт/см2) не производили заметного биологического эффекта.
Акустическая реакция, соответствующая частоте модуляции, была описана у людей, подвергавшихся облучению передатчиками радиолокационных станций относительно низкого уровня мощности. По-видимому, это явление вызвано не прямой стимуляцией нервных волокон или клеток коры, а скорее раздражением улиткового аппарата за счет поля электромеханических сил воздушной пли костной проводимости.
Тепловые эффекты
Увеличение температуры тела при воздействии микроволнового электромагнитного поля зависит от следующих факторов: а) анатомической локализации облучаемого участка тела и коэффициента теплоотражения, б) напряженности поля, в) длительности воздействия, г) частоты или длины волны, д) толщины кожи и подкожной клетчатки. Эти переменные определяют процент лучистой энергии, которая поглощается различными тканями тела.
При частичном облучении тела в обычных условиях организм действует как охлаждающий резервуар, который стабилизирует температурный режим облучаемого участка. Эта стабилизация является результатом равновесия, установившегося между поглощенной энергией и количеством тепла, отводимого из облучаемой части тела. Этот теплоперенос осуществляется за счет повышения кровотока к охлаждающим частям тела, температура которых поддерживается на нормальном уровне благодаря терморегулирующим механизмам, таким, как теплоотдача испарением потовой жидкости, радиация и конвекция. Если количество поглощенной энергии превышает оптимальное количество тепловой энергии, с которой могут справиться механизмы терморегуляции, то избыток энергии будет способствовать постепенному повышению температуры тела во времени. В результате может развиться озноб, а в ряде случаев — локальные очаги тканевого распада.
Пороги восприятия
Ощущение воздействия микроволнового облучения обеспечивается рядом механизмов, включая кожное восприятие теплоты или боли. Физиологические механизмы ощущения тепла и боли в отношении восприятия воздействия микроволнового облучения рассмотрены в обзоре Майкелсона.
Таблица 2. Интенсивность раздражителя, вызывающая пороговое болевое ощущение
Субъективное ощущение тепла могло бы служить индикатором микроволнового облучения, и ряд исследователей определил пороги для микроволн, вызывающих ощущение теплового эффекта и боли у человека. Результаты этих исследований приведены в табл. 2. Эти данные свидетельствуют о том, что кожное восприятие могло бы быть использовано в качестве аварийного сигнализатора, предупреждающего воздействие микроволн до уровня, который способен нанести радиационную травму.
Катаракты
Доказано, что микроволны вызывают появление катаракты хрусталика у ряда экспериментальных животных; имеются также сообщения о том, что микроволновые энергии вызывают катаракты у человека. Однако использованные в работах методы и интерпретация результатов и выводов зачастую носят сомнительный характер. Тщательный обзор этих материалов свидетельствует о том, что по этому вопросу собрано недостаточное количество данных и не установлена корреляция патофизиологических изменений с уровнем микроволнового облучения.
Карпентер и сотр. сообщили, что однократное или повторное воздействие микроволнового облучения импульсного или непрерывного режима с частотой в 2450 Мгц на глаза кролика может вызвать помутнение хрусталика, если его температура повышается на 4° С. Чем больше плотность потока мощности, тем выше температура и меньше время, необходимое для развития катаракты хрусталика. Скрытое время таких изменений в прозрачности хрусталика составило в среднем 3,5 дня. Бэйли определил, что помутнение хрусталика есть следствие теплового нагрева его тканей. Карпентер;также признает кумулятивный эффект подпорого-вых воздействий микроволнового облучения на глаза кролика. Указанный эффект является практически накоплением повреждений, возникающих в результате повторных воздействий, каждое из которых само по себе способно вызывать повреждающий эффект определенной степени (кумулятивного повышения температуры не наблюдается, если интервал между повторными воздействиями превышает время, необходимое для охлаждения облученных тканей до нормальной температуры). Концепция кумулятивного эффекта в отношении механизмов помутнения хрусталика привоздействии микроволн рассматривается Майкелсоном.
Зарет и сотр. провели офтальмологические исследования ряда лиц, подвергавшихся микроволновому облучению, и не нашли при этом специфических нарушений в хрусталике. Они выявили статистически значимые дефекты в области заднего полюса хрусталика, однако острота зрения оказалась ненарушенной. Другие исследователи показали, что хрусталиковые «отметины», которые, возможно, имеют врожденный характер, могут достичь определенных размеров и далее остановиться на этом уровне даже в том случае, когда не изменены условия профессиональной деятельности. Следует отметить, что выводы Зарета и сотр. не разделяются большинством офтальмологов. Вообще же имеющиеся сведения не позволяют определить взаимосвязь между уровнем мощности облучения и патологическими изменениями. Анализ данных по катарактам хрусталика, вызванным микроволновым воздействием, позволяет прийти к заключению, что, как правило, развитие или. обнаружение катаракты только случайно совпадает во времени с воздействием на живой организм микроволн, а фактически вызывается другими причинами, такими, как воспаление сосудистой оболочки, врожденное помутнение и т. д.Следует признать, что испытуемые в этих наблюдениях могли также подвергнуться и воздействию ионизирующей радиации в той же мере, что и микроволновому облучению.
Кроме того, важно иметь в виду, что в реальных условиях эксплуатации радиолокационных станций или микроволновой связи технический персонал редко подвергается микроволновому облучению высокой интенсивности в течение времени, которое могло бы привести к опасным сдвигам. Ими, вероятнее всего, был бы замечен тепловой эффект, связанный с поглощением энергии, и этот эффект послужил бы сигналом опасности. Становится очевидным, что повреждение хрусталика в результате микроволнового облучения встречается в редких случаях (если оно бывает) и только при необычных обстоятельствах. В нормальных условиях работы персонал подвергается облучению на несколько порядков ниже того уровня, который в экспериментальных условиях вызывает различные изменения в хрусталике. Облучение от вращающейся антенны радиолокационной станции практически не представляет угрозы для хрусталика даже при высоких плотностях потока мощности. Отсутствуют данные, свидетельствующие об образовании катаракты в результате облучения всего тела животных. На основе имеющихся сведений об условиях, при которых развивается «микроволновая» катаракта, для ее диагностики и лечения следует иметь в виду, что ни один из описанных в литературе случаев катаракты от облучения микроволновой энергией полностью не удостоверен. В будущем потребуются тщательно продуманные исследования с педантичной регистрацией микроволнового облучения, для того чтобы определить, может ли вызвать образование катаракты профессиональное облучение волнами сверхвысокой частоты при плотностях потока мощности в диапазоне от 10 до 100 мвт/см2.
Влияние на функцию размножения
Яички. Облучение области мошонки высокоэнергетическими плотностями микроволн (250 мвт/см2) вызывает патологические изменения тканей яичек различных степеней тяжести, такие, как отек, набухание яичек, атрофия, фиброзное перерождение и коагуляционный некроз семявыводящих канальцев у крыс, кроликов или собак, подвергшихся воздействию микроволн на частотах 2450, 3000, 10 000 или 24000 Мгц.
Эли и др, используя частоту облучения в 2880 Мгц, попытались определить минимальную плотность энергии, которая могла бы вызвать минимальные сдвиги у наиболее чувствительных животных в группе собак. Авторы обнаружили, что величина потока мощности в 5 мвт/см2 является «пороговой» для повреждения яичек при облучении в течение длительного периода времени. Напряженность поля, необходимая для поддержания пороговой температуры, была определена у наиболее чувствительных из 35 облученных собак. Результаты этого исследования показали, что пороговая температура в 37° С была минимальной температурой, вызывающей нарушение функций. Следует отметить, что эти данные, основанные на экспериментальных наблюдениях, полученных у одного животного, могут оказаться ложными. Авторами не было поставлено необходимое число чистых контрольных экспериментов. Кроме того, у необлученных животных может иметь место повреждение тканей, не выходящее за пределы нормы. Авторы подчеркивают, что выявленные при воздействии столь низких уровней микроволновых энергий повреждения носят легкий, почти во всех случаях полностью обратимый характер и реакция яичек на нагревание от генератора радиостанции аналогична реакции на нагрев от других источников теплового воздействия. Тот же самый эффект обратимого характера может быть также вызван погружением в горячую воду или сконструированным аппаратом для локального нагрева яичек и потому не может рассматриваться как опасный эффект микроволнового воздействия. В связи с этим возникает вопрос, можно ли считать подобное явление достаточным основанием для оценки неблагоприятного действия микроволнового облучения.
Облучение всего тела собак при частоте в 24000 Мгц или морских свинок при частоте 3000 Мгц; не отражалось на функции размножения. Воздействие микроволн с частотой 3000 Мгц и плотностью потока в 8 мвт/см2 не оказывало никакого влияния на сексуальное поведение мышей или крыс.
Что касается сведений о бесплодии человека в результате микроволнового облучения, которые встречаются в литературе, то они вызывают сомнение. Баррон и соавт. не обнаружили изменения плодовитости у людей, состоявших под их наблюдением. В литературе описан единственный случай изменения плодовитости у мужчины в результате чрезмерно интенсивных воздействий микроволн. Однако этот человек не был обследован в периоде, предшествующем облучению, так что вывод об этиологической роли микроволнового облучения в генезе сдвигов половой функции может быть принят с большой натяжкой. Авторы указывают, что пострадавший работал ремонтником на радиолокационной станции прогнозов погоды, где многократно подвергался облучению при отладке антенны радиолокационной станции, когда генератор был включен; пациент специальным защитным снаряжением не пользовался. Однажды, проводя работу в условиях микроволнового облучения, пострадавший отметил ощущение тепла. Ретроспективный анализ показал, что он подвергался неоднократному воздействию облучения с плотностью потока мощности, превышающей более чем в 3000 раз предельно допустимые безопасные уровни, установленные в ВВС США.
Яички являются органами, чувствительными к повышению температуры в связи с их
специфической локализацией относительно поверхности тела и слабой способностью рассеивать тепло с помощью сосудистой системы. Любое снаряжение, которое затрудняет тепловой баланс мошонки и препятствует сохранению внутримошоночной температуры по крайней мере на 1° С ниже температуры тела, вызывает достоверное снижение продуцируемой спермы. Реакция яичек на тепловое воздействие, связанное с радиочастотным облучением, по-видимому, аналогична реакции яичек на высокую температуру тела, наблюдающейся при многих заболеваниях.
Яичники. В исследовании С. Ф. Городецкой указывается, что пятиминутное облучение на частоте 10000 Мгц с плотностью потока мощности в 400 мвт/см2 мышей в возрасте 2—3 месяцев приводило к уменьшению числа циклов течки с увеличением индивидуальных фаз между циклами. Спустя месяц после воздействия ритмическая структура течки восстанавливалась. Спаривание здоровых самок и самцов, подвергшихся облучению микроволновым генератором, приводило к уменьшению рождаемости животных, уменьшению среднего веса новорожденных мышат и повышению числа мертворожденных. При спаривании здоровых самцов с облученными микроволновым источником самками наблюдалось более значительное ослабление потомства, чем при аналогичном спаривании здоровых самок с облученными самцами. Появление уродств у новорожденных наблюдалось только при облучении микроволновой энергией особей женского пола. Гистологические исследования обнаружили дегенеративные процессы у зародышей и новорожденных животных. В яичниках наблюдалась дегенерация эпителиальных клеток фолликулов с пикнотизацией ядер. Сопоставление патогистологических сдвигов, наблюдаемых в яичках и яичниках, свидетельствует о том, что гонады самок более чувствительны к воздействию микроволновых облучений. Подобные, хотя и менее выраженные сдвиги наблюдаются в результате конвективного перегрева половых органов животных.
В других работах, посвященных исследованию функции размножения у морских свинок при облучении микроволнами частотой 3 Ггц и собак, подвергшихся облучению микроволнами частотой 24 Ггц, каких-либо неблагоприятных последствий выявлено не было. Воздействие на крыс и мышей микроволнового облучения с частотой в 3 Ггц (что приблизительно равно плотности потока мощности в 10 мвт/см2) не сопровождалось какими-либо отклонениями в сексуальном поведении.
Г. Ф. Тимешкова проводила исследование влияния микроволнового облучения на функции яичек, оплодотворение, течение беременности и на потомство у половозрелых кроликов, подвергавшихся тотальному облучению сантиметрового диапазона при плотности потока мощности в 100 мвт/см2 в течение 15-минутного воздействия. У подопытных животных ректальная температура повышалась в результате воздействия микроволн на 3—4° С. В этих экспериментах было показано, что гранулезные клетки в зрелых и созревающих фолликулах крольчих претерпевают дегенеративные процессы и распадаются. Облученные самки обнаруживали заторможенное поведение в процессе совокупления и оплодотворялись только спустя шесть или даже десять дней совместного пребывания в одной клетке с самцами. Следует подчеркнуть, однако, что плотность потока мощности в 100 мвт/см2 является чрезмерно, высокой и не встречающейся в практической деятельности и отмеченные явления, несомненно, связаны с чрезмерным перегревом половых желез.
Две самки коротконогих гончих собак были подвергнуты микроволновому облучению с частотой в 24 000 Мгц с плотностью потока мощности в 20 мвт/см2. На протяжении 20 месяцев одна собака подверглась в общей сложности облучению в течение 2631 часа (по 6,7 часа в день, 5 дней в неделю). Другая собака подверглась воздействию микроволнового облучения в общей сложности в течение 3670 час. (по 16,5 часа в день, 4 дня в неделю). Функции размножения у облученных животных сохранились нормальными. Одна собака ощенилась 5 щенками (один мертворожденный) после 1500 час. облучения; другая собака ощенилась дважды 5 щенками (2 мертворожденных) после 200 час. облучения и 4 щенками (один мертворожденный) после 1850 час. облучения.
Хотя имеется ряд экспериментальных наблюдений, свидетельствующих о том, что воздействие микроволн с высокими плотностями мощности может вызвать изменения в яичках и яичниках, становится ясным, что эти реакции являются результатом перегрева, который развивается в организме облучаемого животного. Экспериментальными данными подтверждается вывод о том, что влияние микроволновой радиации на гонады обусловлено преимущественно тепловым фактором.
В литературе представлено незначительное количество данных по реакции организма
женщин на воздействие микроволнового облучения. Рубин и Эрдман отметили, что использование микроволновой диатермии в терапевтических целях не отражалось ни на способности к зачатию, ни на беременности самих женщин. Осипов обнаружил нарушение менструального цикла в результате воздействия электромагнитного поля на организм женщины, хотя результаты других наблюдений за женщинами, работающими от 3 до 11 лет в условиях воздействия микроволновых полей, не подтверждают этого.
Эффекты микроволнового облучения, по данным Марха и соавт., включают: снижение функции сперматогенеза, нарушение коэффициента рождаемости мальчиков и девочек, изменения менструального цикла, замедление эмбрионального развития, врожденные уродства у новорожденных детей и уменьшение лактации у кормящих матерей. Авторы указывают также на повышенный уровень выкидышей у женщин, работающих в электромагнитных полях микроволнового диапазона. На основе приведенных данных девочки-подростки и беременные женщины не допускаются к работе, связанной с воздействием полей высокой частоты, очень высокой частоты или ультравысокой частоты. По мнению этих авторов, такие явления могут наступить при воздействии микроволн с плотностью потока мощности, вызывающей тепловой эффект (более 10 мвт/см2). Необходимо отметить, что в одних странах на работе в промышленных предприятиях занято гораздо большее число женщин, чем в других, и многие из этих женщин работают по «скользящим графикам», совмещая в своей работе выполнение обязанностей, возложенных на них семьей. В указанных выше работах недооценивается роль этих взаимодействующих факторов. Говоря о нарушении половой функции женщин, занятых на производстве с воздействием микроволновых полей, необходимо более детально описывать условия работы, в особенности рабочие циклы по скользящим графикам работы в разные смены, и проследить, как такие условия работы влияют на структуру менструального цикла женщин и процессы лактации кормящих матерей, которые составляют часть профессионально занятых контрольных групп населения. На основе указанных данных ставится на повестку дня вопрос о том, какое влияние оказывает размеренная работа или иррегулярные сдвиги на процессы лактации и менструации вообще. Кроме того, необходимо знать, какова частота и какова степень преобладани я самопроизвольных выкидышей в общей группе работающих женщин по сравнению с группой женщин, подвергающихся микроволновому облучению в процессе обычной повседневной работы, за исключением несчастных случаев.
Влияние на состояние и функцию некоторых внутренних органов
У крыс, подвергавшихся тотальному облучению микроволновым генератором с частотой в 2450 Мгц и уровнем плотности потока мощности в 100 ± 15% мвт/см2 в течение различных промежутков времени от 8 до 15 мин. при 1—28-кратном повторении, проводилось патогистологическое исследование внутренних органов: яичек, хрусталика глаза, печени, селезенки, легких, почек, сердца, щитовидной железы и мозга. Достоверным отклонением в тканях облученных животных была атрофия канальцев яичек. Других достоверных патологических сдвигов внутренних органов у облученных микроволновой радиацией крыс выявлено не было.
Использованная в эксперименте плотность потока мощности была чрезвычайно высокой, в особенности для крыс.
В работе Маклиса и соавт, в которой крысы с частичной резекцией печени подвергались микроволновому облучению с частотой 13,12 Мгц с плотностью потока мощности, приблизительно равной 1 мвт/г веса, исследование срезов печени, полученных непосредственно после 28 — 44 час. воздействия, не выявило каких-либо патологических отклонений. Не было выявлено набухания печеночных клеток или скопления эритроцитов.
У собак, облученных микроволнами на частоте 300 — 3000 Мгц с плотностью потока мощности в 1 мвт/см2 в течение 30 мин., было выявлено замедление эвакуаторной функции желудка. Повторные воздействия микроволнового облучения приводили к уменьшению и смягчению этого эффекта. Повышение эвакуаторной функции желудка наблюдалось после частичной денервации его. Аналогичные результаты были получены у морских свинок при облучении на частоте в 3000 Мгц с плотностью потока мощности в диапазоне от 0,5 до 1 мвт/см2. При исследовании секреторной функции желудка у собак, которые подвергались облучению микроволнами в диапазоне частот 300—3000 Мгц с плотностью потока мощности в 1 мвт/см2, наблюдалось вынужденное угнетение секреции желудочного сока при приеме пищи, в особенности в первую (нервнорефлекторную) фазу, и его кислотность значительно понижалась.
По мнению Субботы, при микроволновом облучении низкой, «нетепловой» напряженности, доминирующей патофизиологической картиной является угнетение эвакуа-торно-двигательной функции желудочно-кишечного тракта. Поскольку аналогичная картина наблюдается при частичной денервации желудка, необходимо предположить, что микроволны при «нетепловых» уровнях потока мощности оказывают двоякий эффект на функцию желудочно-кишечного тракта: опосредованное действие благодаря изменениям функционального состояния ЦНС и прямое действие на орган или его иннервационные локальные структуры. Не исключено также, что аналогичные сдвиги могут быть вызваны возможными гуморально-химическими изменениями.
Питенин и Суббота отметили, что локальное облучение передней подвздошной области у кроликов (что соответствует эпигастральной области у человека) вызывает избирательное повреждение слизистой желудка. После 10-минутного облучения источником микроволн на частоте в 2450 Мгц с плотностью потока мощности в диапазоне 110—120 мвт/см2 у половины облученных животных наблюдалось образование язв на передней стенке желудка, т. е. на стенке, наиболее близко расположенной к источнику облучения. Все другие ткани, через которые проникала микроволновая энергия до попадания на слизистую желудка, оставались практически неизмененными. Температура содержимого желудка не повышалась более 40— 42° С. При более высоких уровнях плотности потока энергии микроволнового облучения (150 мвт/см2 и более) язвы наблюдались практически у всех животных.
Становится ясным, что степень повышения температуры во внутренних органах при облучении источником микроволн на частоте 2450 Мгц является функцией геометрических размеров животного, а также длительности и мощности излучения. Имич и Сеэрл показали, что степень повышения температуры в тканях внутренних органов в момент облучения была обратно пропорциональна геометрическим размерам животного и обнаруживала наибольшие значения у кроликов, затем у маленьких собак, а наименьшие значения повышения температуры отмечались у собак больших размеров.
Влияние на кроветворную ткать и кровь
В связи со значительной легкостью количественной оценки изучение сдвигов в системе крови в условиях биологического действия микроволновых и радиочастотных энергий проводилось в многочисленных исследованиях. Большинство полученных данных базируется на опытах с использованием грызунов, кроликов и собак в условиях дозируемого действия или на исследованиях человека, при которых, однако, измерения напряженности электромагнитного поля и длительности его воздействия связаны со значительными трудностями.
Хотя ряд авторов утверждает, что картина крови существенно не меняется в результате воздействия микроволновых или радиочастотных энергий, в литературе имеются сведения о наличии лейкоцитоза, лимфоцитопении, эозинопении, а также изменении продолжительности жизни красных кровяных клеток, функции костного мозга и связанного с этим понижения уровня гемоглобина.
Проводилось также исследование влияния микроволновой радиации на кроветворные органы. В некоторых из них не обнаружено каких-либо сдвигов.
Однако Кицовская отметила незначительное понижение числа полиморфонукле-арных нейтрофилов.
Время появления и степень изменения гемопоэза могут зависеть от длины волны, напряженности поля и длительности микроволнового облучения. Высказывается мнение, что лейкоцитарная реакция связана с возбуждением гипоталамо-гипофи-зарно-адреналовой системы вследствие теплового стресса.
Достоверное уменьшение числа лейкоцитов и эритроцитов было выявлено у крыс после 7-часового непрерывного облучения их микроволновым генератором на частоте 24000 Мгц при плотности потока мощности в 20 мвт/см2 и 3-часового непрерывного воздействия микроволнового источника с плотностью потока мощности в 10 мвт/см2 с восстановительным периодом в 2 суток.
У мышей, облученных микроволновыми генераторами на частоте 10000 Мгц с плотностью потока мощности в 450 мвт/см2 в течение 5 мин., наблюдалось уменьшение числа эритроцитов как непосредственно после воздействия, так и на 1-е и 5-е сутки. Восстановление гематологических показателей отмечалось спустя 10 суток с момента облучения. Воздействие конвективной тепловой нагрузки вызывало менее выраженные сдвиги в гематологических показателях с более быстрым их восстановлением по сравнению с животными, подвергшимися микроволновому облучению. У мышей, которые были помещены в замкнутый вращающийся полистероловый ящик и облучавшихся ежедневно на протяжении 16—19 месяцев микроволновым генератором на частоте 10 000 Мгц с плотностью потока мощности в 100 мвт/см2 в течение 4,5 мин. в сутки, отмечалась реакция — лейкоцитоз.
После каждого сеанса облучения ректальная температура тела у мышей повышалась в среднем на 3,3° С.
Хайд и Фридман проводили исследования биологического действия микроволновой радиации у мышей при частоте в 3000 Мгц, с плотностью потока мощности в 20 мвт/см2 и частоте в 10 000 Мгц при плотности потока мощности в 17, 40 или 60 мвт/см2 с продолжительностью до 15 мин. При этом каких-либо достоверных сдвигов со стороны общего числа лейкоцитов или формулы белой крови, а также концентрации гемоглобина тотчас после воздействия на 3-и, 7-е или 20-е сутки после облучения выявлено не было.
Не было выявлено никаких сдвигов в функции гемопоэза в костном мозгу бедренной кости; наблюдалось лишь незначительно выраженное, непостоянное увеличение эозино-филового ряда у животных, подвергшихся облучению, причем отмеченные сдвиги не сопровождались изменениями гематологических показателей в периферической крови.
И. А. Кицовская подвергала крыс облучению микроволнами на частоте в 3000 Мгц по следующей методике: 10 мвт/см2 в течение 60 мин. на протяжении 216 дней; 40 мвт/см2 в течение 15 мин. на протяжении 20 дней; 100 мвт/см2 в течение 5 мин. на протяжении 6 дней. При облучении микроволновым источником с плотностью потока мощности в 40 мвт/см2 и 100 мвт/см2 наблюдалось снижение эритроцитов, лейкоцитов и абсолютного числа лимфоцитов; одновременно наблюдалось повышение числа гранулоцитов и рети-кулоцитов. При облучении микроволнами с плотностью потока мощности в 10 мвт/см2 уменьшалось общее число лейкоцитов и абсолютное число лимфоцитов, циркулирующих в крови, тогда как число гранулоцитов увеличивалось. Исследование костного мозга выявило эритроидную гиперплазию при более высоких уровнях плотности потока мощности облучающих источников. После прекращения микроволнового воздействия исследуемые показатели крови обнаруживали патологическое отклонение еще спустя несколько месяцев после воздействия.
Бараньски подвергал морских свинок и кроликов микроволновому облучению на частоте в 3000 Мгц в импульсном или непрерывном режимах с плотностью потока мощности в 3,5 мвт/см2 в течение 3 месяцев по 3 часа ежедневно. Проводилось исследование показателей периферической крови, костного мозга, лимфатических узлов и селезенки. При этом было выявлено увеличение абсолютного числа лимфоцитов в периферической крови, патологические отклонения в строении ядер и митозы клеток эритробластического ряда в костном мозге и в лимфоцитарных клетках лимфатических узлов и селезенки. Бараньски высказывает мнение о том, что патофизиологическими механизмами отмеченного явления, по-видимому, являются экстратер-мальное, комплексное взаимодействие факторов.
Бадд и др. проводили исследование чувствительности гематологической системы крыс в эмбриональном периоде развития после облучения эмбрионов микроволновыми генераторами внутриматочно. Беременные крысы Спрай-Дойля подвергались тотальному облучению микроволнами на частоте 2450 Мгц с плотностью потока мощности в 100 мвт/см2 в непрерывном режиме работы генератора на 15-е сутки беременности. В этих условиях эксперимента ректальная температура тела беременных крыс при облучении поднималась на 4,2° С выше контрольных показателей. Гематологические сдвиги у беременных крыс регистрировались спустя 4 часа, 24 часа и 5 суток с момента облучения (незадолго до извлечения плодов из матки). У эмбриональных плодов 20-дневного возраста проводилось исследование гематологических сдвигов, изменения веса тела и селезенки. Судя по весу тела, общему числу лейкоцитов, эритроцитов, гематокрита и уровня гемоглобина достоверных различий между контрольными и опытными животными (беременными крысами, подвергавшимися микроволновому облучению) выявлено не было. Облученные микроволновым потоком эмбрионы крыс обнаруживали достоверное снижение веса се-лезенкп на уровне вероятности (р<0,05), общего числа лейкоцитов (р<0,01) и некоторое понижение уровня гемоглобина на уровне вероятности (р < 0,1) по сравнению с контрольными эмбрионами. Отчетливых различий по весу тела, потреблению меченого изотопа Fe59 в крови или его поглощению эмбрионом между контрольными и облученными микроволновым генератором эмбрионами выявлено не было.
Отсутствие какого-либо действия микроволнового облучения на беременных крыс, подвергавшихся воздействию плотности потока мощности в 100 мвт/см2, или физиологических сдвигов в организме плода, выходящих за указанные пределы, заслуживает особого внимания.
Спалдинг подвергал мышей микроволновому облучению на частоте в 800 Мгц в течение 2 час. ежедневно на протяжении 120 дней пребывания в замкнутой системе (волновод) при уровне плотности потока мощности в 43 мвт/см2. Вес тела, общее число эритроцитов и лейкоцитов, показатели гематокрита, гемоглобина, роста, произвольной мышечной активности и продолжительности жизни сохранялись нормальными. Иванов обнаружил отчетливые изменения соотношений в содержании клеточных элементов белого и красного ростков костного мозга у кроликов, постоянно подвергавшихся воздействию волн метрового диапазона при плотности потока мощности в 1 мвт/см2.
У собак, подвергавшихся тотальному облучению микроволновой радиацией, наблюдалось выраженное уменьшение лимфоцитов и эозинофилов после 6-часового действия микроволн на частоте в 2800 Мгц с плотностью потока мощности в 100 мвт/см2. В первые 24 часа после облучения отмечалось легкое повышение числа нейтрофилов, тогда как уровни эозинофилов и лимфоцитов возвращались до нормальных показателей. После 2-часового воздействия микроволновым облучением с плотностью потока мощности в 165 мвт/см2 наблюдали преходящую лейкопению и уменьшение числа нейтрофилов.
В условиях 3-часового воздействия аналогичной плотности потока мощности тотчас после воздействия наблюдалась лейкоцитарная реакция. Наиболее выраженный лейкоцитоз отмечался в течение первых 24 час. воздействия и характеризовался преобладанием нейтрофилов. При этом наблюдалось умеренное уменьшение числа лимфоцитов непосредственно после 2- или 3-часового воздействия с восстановлением до исходного уровня в первые 24 часа после воздействия.
После 2-часового воздействия наблюдалось легкое уменьшение числа эозинофилов, которое оставалось неизменным в течение 24 час. после воздействия. По окончании 3-часового воздействия эозинофильный сдвиг в цветной формуле белой крови был незначительным, и на протяжении 24 час. после воздействия отмечалось умеренное снижение числа эозинофилов.
После микроволнового облучения от передатчика на частоте в 1285 Мгц с плотностью потока мощности в 100 мвт/см2 в течение 6 час. изменялось число лейкоцитов и нейтрофилов в сторону увеличения. На протяжении 24 час. после воздействия уровень содержания нейтрофилов оставался заметно повышенным по сравнению с тем же показателем до облучения. Уровни содержания лимфоцитов и эозинофилов умеренно понижались.
Однако к концу суток после воздействия их число слегка превышало свои исходные значения.
Шесть часов воздействия микроволн на частоте в 200 Мгц с плотностью потока мощности в 165 мвт/см2 приводило к выраженному увеличению числа нейтрофилов и умеренному снижению лимфоцитов.
В дальнейшем число лейкоцитов повышалось; число лимфоцитов увеличивалось лишь на следующие сутки после воздействия. Отмечалось умеренное понижение числа эозинофилов.
Сравнительный анализ лейкоцитарной реакции на протяжении 60-суточного периода наблюдения после 6-часового воздействия микроволн с плотностью потока мощности в 100 мвт/см2 на частоте в 2800 Мгц или 1285 Мгц показал, что на частоте 1285 Мгц наблюдались более выраженные и продолжительные лейкоцитарные реакции. Восстановление числа лейкоцитов и нейтрофилов до исходного уровня отмечалось спустя одну-две недели после воздействия микроволн с частотой в 1285 Мгц и в течение одной недели после микроволнового облучения на частоте в 2800 Мгц. По сравнению с контрольными (до облучения) показателями число лимфоцитов повышалось на 25 — 40% в течение от одних до двух суток после облучения на частоте в 1285 Мгц. В этот же период наблюдалось умеренное снижение числа ретикулоцитов. Лимфоцитопеническая реакция, выявленная после облучения микроволнами на частоте в 2800 Мгц, сменялась восстановлением этого показателя до 95% от контрольного значения на протяжении 24 час. после воздействия с постепенным понижением до 54% от начального значения на шестые сутки наблюдения.
Ранний и длительный лейкоцитоз у собак, подвергавшихся микроволновому облучению с тепловым эффектом, может быть вызван стимуляцией кроветворной системы, мобилизацией лейкоцитов или рециркуляцией погибших клеток. Эозинопеническая реакция или преходящая лимфоцитопения с последующим подскоком или чрезмерным лимфоцитозом на фоне нейтрофилии может служить доказательством повышения функции адреналовых желез.
Обезьяны «резус» подвергались микроволновому облучению на частоте в 10,5 Мгц с плотностью потока мощности в 200 мвт/см2 в течение 1 часа; на частоте в 19,27 Мгц с плотностью потока мощности в 170 мвт/см2 в течение 4 час., а также в течение 13 последующих суток ежедневным 4-часовым облучениям на уровне плотности потока мощности в 115 мвт/см2 и частоте в 26,6 Мгц; и, наконец, с плотностью потока мощности в 100 мвт/см2 в течение 1 часа. В анализ гематологических показателей были включены: уровень гематокрита, общее число лейкоцитов, формула элементов белой крови и их морфологическая оценка. Результаты исследования показали, что воздействие радиочастотного поля не оказывало никакого достоверного эффекта на зрелые элементы крови. Уровень гематокрита, общее число лейкоцитов и формула белой крови оставались в диапазоне нормальных значений. Сохранялось на нормальном уровне число тромбоцитов, и каких-либо отклонений со стороны механизмов свертывания крови обнаружено не было. Гистологическое исследование костного мозга и селезенки не выявило признаков патологических изменений. Авторы пришли к выводу о том, что воздействие радиочастотной радиации не оказывает никакого влияния на гематологическую систему.
Что касается гематологических сдвигов, вызываемых воздействием радиочастотного или микроволнового облучения у человека, то в литературе об этом представлено мало сведений. При обследовании военных и гражданских специалистов, обслуживающих радиолокационные станции, были выявлены различные гематологические сдвиги. В ряде исследований отмечены случаи ретикулоцитоза.
Бэррон и др. наблюдали отчетливое снижение числа полиморфонуклеарных клеток и увеличение эозинофилов и моноцитов у группы лиц, подвергавшихся облучению микроволновым генератором в процессе профессиональной деятельности. Однако в более поздней работе эти авторы указывают, что выявленные сдвиги были связаны с недостаточной подготовкой лаборанта, проводившего исследование крови.
Бараньски и Черски провели гематологическое исследование большой группы лиц, подвергавшихся микроволновому облучению в процессе профессиональной деятельности. Они пришли к выводу о том, что небольшое снижение числа эритроцитов наблюдается у всех людей, подвергающихся воздействию микроволн; явление связано с режимом продолжительности работы передатчика и длительностью самого воздействия. В течение одного года их работы отмечались различные сдвиги в формуле белой крови. Позднее наступает нормализация и этот симптом не наблюдается у группы лиц со стажем работы на генераторах сверхвысоких частот от одного года до пяти лет. У лиц, проработавших более пяти лет в условиях воздействия микроволнового облучения малой и средней мощности, наблюдается тенденция к лимфо-цитозу на фоне эозинофилии. Лица, подвергавшиеся значительному микроволновому облучению на протяжении свыше пяти лет работы, обнаруживают сдвиги в лейкоцитарной формуле трех разновидностей. Наиболее характерным является наличие абсолютного и относительного лимфоцитоза на фоне эозинофилии и моноцитоза, или только относительного лимфоцитоза. На втором месте стоит абсолютный лимфоцитоз с моноцитозом. Позднее наступает лейкоцитоз с нейтрофилией. Около 50% лиц, подвергавшихся СВЧ-облу-чению, обнаруживают умеренное снижение числа тромбоцитов. Некоторые даже ставят вопрос, не связаны ли указанные сдвиги непосредственно с воздействием рентгеновских лучей мягкого диапазона и других факторов внешней среды, или, по крайней мере, не играют ли указанные факторы провоцирующую роль.
Действие на сердечно-сосудистую систему
Ряд исследователей указывают, что воздействие микроволнового облучения на животных или человека может привести к возникновению прямых или косвенных нарушений функций сердечно-сосудистой системы.
Некоторые авторы высказывают мысль о том, что воздействие микроволн с плотностями потока мощности, не вызывающими отчетливых тепловых эффектов, может послужить причиной функциональных расстройств. Эти расстройства наблюдаются как при остром, так и при хроническом воздействиях.
В литературе описаны нарушения гемодинамики, выражающиеся в изменении скорости кровотока, как правило, в сторону повышения, которое прямо пропорционально мощности и длительности воздействия. Снижение скорости кровотока наблюдалось только в денервированных конечностях. Указанные явления связаны с расширением сосудов. Однако в литературе имеются данные, полученные при обследовании персонала радиолокационных станций, которые указывают на отсутствие каких-либо сдвигов со стороны сердечно-сосудистой системы. Приводятся также данные о патологических сдвигах в сосудистых реакциях, таких, как осцилляция сосудистого тонуса.
Повышение частоты сердцебиений наблюдалось после микроволнового облучения с уровнем плотности потока мощности в диапазоне от 50 до 130 мвт/см2 в различные периоды времени воздействия от 10 до 140 мин. Рядом исследователей указывается на факт замедления сердечного ритма при воздействии микроволн с низкими плотностями потока мощности — уровней, которые не приводят к развитию тепловых сдвигов, хотя другие указывают на повышение частоты сердцебиений при воздействии микроволн с низкими уровнями плотности потока мощности в условиях тотального облучения кроликов со стороны спины.
Уменьшение кровяного давления в результате микроволнового облучения описано в ряде работ, в то время как другие исследователи указывают на повышение артериального давления крови. В некоторых работах говорится о том, что артериальное давление вначале слегка повышается, а затем начинает падать. Этот эффект может оказаться весьма отчетливым и длиться несколько недель после воздействия. Окончательно запутывают картину указания, содержащиеся в ряде работ, на то, что в «аналогичных» условиях микроволнового облучения у человека наблюдается понижение артериального давления, а у кроликов—его повышение. Подобные несколько противоречивые данные свидетельствуют о том, что зависимость между облучением и сдвигом со стороны сердечно-сосудистой системы носит очень сложный характер, и именно эти расхождения выявляют ряд недостатков, допущенных при проведении экспериментов. К ним относится несоблюдение чистоты эксперимента по таким показателям, как частотные характеристики, плотность потока мощности, длительность воздействия и т. д.
Суббота отметил, что у кроликов в условиях хронического облучения микроволнами на частоте в 2450 Мгц с плотностью потока мощности в 10 мвт/см2 наблюдались незначительные колебания в артериальном давлении.
Однако гемодинамические сдвиги были совершенно отчетливы при воздействии плотности потока мощности в 1 мвт/см2. Гемодина-мических сдвигов не наблюдалось при 4- или 5-кратной обработке. Когда кролики были подвергнуты воздействию микроволнового источника с плотностью потока мощности в 50 мвт/см2, то было обнаружено, что артериальное давление сначала падало, а затем восстанавливалось до своего исходного уровня спустя 1—2 часа после воздействия. Характерно, что всплески регистрировались только после первых воздействий микроволнового облучения, а позднее, по мере повторения (однократное воздействие каждые 1—3 дня), сдвиги артериального давления уменьшались до полного исчезновения на 9-м или 10-м воздействии. Ректальная температура тела повышалась на 1—1,7° С после первого облучения, но после 9—10-го сеанса облучения она повышалась всего лишь на 0,7—0,9° С.
Пресман и Левитина описали дифференцированное действие микроволн на частоту сердцебиений кроликов. Они облучали кроликов на частоте в 2450 Мгц (в непрерывном режиме) с плотностью потока мощности в 7—-12 мвт/см2 в течение 20 мин. Облучение со стороны брюшной полости приводило к брадикардии (замедлению частоты сердцебиений). Облучение со стороны спины — головы приводило к учащению ритма сердцебиений. В более поздней работе те же самые исследователи использовали облучение микроволнами в импульсном режиме на частоте в 3000 Мгц с плотностью потока мощности в 3—5 мвт/см2. В этих условиях облучение со стороны брюшной полости у животных вызывало изменение частоты пульса в сторону его увеличения. Повышение частоты сердцебиения более отчетливо наблюдалось при облучении передатчиком, работающим в импульсном режиме, по сравнению с аналогичным передатчиком, работающим в непрерывном режиме излучения. Авторы полагают, что возможной причиной этого является более глубокое проникновение в ткани модулированных импульсных волн.
Кроме того, Пресман истолковывает полученные данные как указание на влияние парасимпатической нервной системы (вагусного эффекта) в условиях облучения животного со стороны брюшной полости и наличие симпатического эффекта при облучении животного со стороны спины.
Левитина высказала предположение, что периферическая нервная система играет роль посредника между микроволновым облучением и возможным изменением частоты сердцебиения. Облучение со стороны брюшной полости кроликов с высокой плотностью потока мощности импульсных микроволн приводило к уменьшению частоты пульса. Если кожа обезболивалась, сердечный ритм не изменялся. Авторы пришли к выводу о том, что понижение сердечного ритма в результате облучения микроволнами со стороны брюшной полости живота связано с возбуждением рецепторов кожи.
МакЭйфи акцентировал внимание на том, как ложно могут быть истолкованы результаты неизвестного биологического действия микроволнового облучения, когда отсутствует эффект перегрева. У кошек при стимуляции периферических нервов фактором повышенной температуры в 45° С наблюдается повышение функции мозгового слоя надпочечников и увеличение артериального давления как результат секреции адреналина. Хорошо известно, что обезболивающие наркотические вещества из ряда галогенизирован-ных углеводородов в комбинации с инъекцией адреналина нередко вызывают повышение желудочковой аритмии сердечной деятельности. Если животное подвергнуто микроволновому облучению и при этом произвольно или случайно вызван возбуждающий эффект, то начнет развертываться цепочка реакций, аналогичных тем, которые вызываются простой инъекцией адреналина. У собак частота сердцебиения повышается при воздействии некоторых обезболивающих препаратов, а у ненаркотизированных животных частота сердцебиения изменяется под влиянием ана-лептического эффекта, если последний вызывается случайным образом. МакЭйфи ставит под сомнение чистоту экспериментов, результаты которых свидетельствуют о том, что под влиянием микроволнового облучения происходят сдвиги в сердечной деятельности. Может быть это и так, но больше в литературе нет таких ссылок.
У кроликов и собак тотальное микроволновое облучение при плотности потока мощности в 100—200 мвт/см2 вызывает кратковременное сужение и последующее расширение сосудов, в особенности венозных сосудов мягкой мозговой оболочки. При облучении микроволновым источником на частоте в 3000 Мгц с плотностью потока мощности в 5 мвт/см2 у собак наблюдается замедление сердечной деятельности с изменением ЭКГ. При этом отмечаются явления брадикардии, синусовой аритмии, замедление аурикулярной и вентрикулярной проводимости, изменения (обычно уплощение) зубцов Р и Т и расширение желудочкового комплекса. Более отчетливые и стойкие изменения в ЭКГ наблюдаются у собак с экспериментально вызванной моделью инфаркта миокарда, чем у здоровых собак, подвергнутых микроволновому облучению. У собак, подвергнутых микроволновому облучению на частоте в 3000 Мгц с плотностью потока мощности в 5 мвт/см2 в течение 30-минутного воздействия, наблюдались изменения в сердечной динамике, времени свертывания крови и снижение артериального давления.
Первым характерным признаком теплового воздействия у млекопитающих является разжижение крови, которое отмечается в первые 30 мин. от начала воздействия до повышения температуры тела. По мере продолжения воздействия разжижение крови сменяется ее сгущением в результате потерь влаги и наступает гемоконцентрация. Первоначальное разжижение крови, по-видимому, является следствием поступления экстраваскулярной жидкости в результате диффузного расширения периферических сосудов. Эта реакция позволяет организму избавиться от поглощенного тепла.
Гемодинамическая реакция собаки, подвергнутой воздействию микроволнового импульсного источника на частоте в 2800 Мгц, напоминает аналогичную реакцию на тепловую нагрузку, судя по начальному явлению разжижения крови с последующим ее сгущением. По мере удлинения периода воздействия сгущение крови становится более выраженным. Собаки, подвергавшиеся облучению микроволнами при плотности потока мощности в 165 мвт/см2, обнаруживают потерю в весе, составляющую величину 2% в 1 час. При облучении микроволновым источником с плотностью потока мощности в 100 мвт/см2 наблюдается потеря веса величиной в 1,25% в 1 час и отмечается разжижение крови, тогда как при облучении с плотностью потока мощности в 165 мвт/см2 отмечается сгущение крови.
Функциональное нарушение со стороны сердечно-сосудистой системы выражается в гипотонии, в появлении брадикардии, в замедлении внутрипредсердной и внутрижелудоч-ковой проводимости и в уменьшении высоты зубцов ЭКГ у лиц, работающих при воздействии радиочастотных полей.
Дрогичина и соавт. представили результаты клинического обследования лиц, хронически подвергавшихся воздействию «интенсивного» микроволнового облучения, которые свидетельствуют о том, что у отдельных лиц проявления «сосудистой дистонии» в результате хронического воздействия сверхвысокочастотной радиации могут перейти в серьезные патологические отклонения со стороны вегетативной нервной системы и сердечно-сосудистой деятельности. Эти отклонения характеризуются сосудисто-спастически-ми реакциями и вегетативными сосудистыми кризами мозгового кровообращения, сопровождающимися выраженной лабильностью артериального давления и явлениями коронарных спазм сосудов, соответствующими изменениями в ЭКГ.
Осипов, однако, подчеркивает, что эти сдвиги не приводят к уменьшению рабочей емкости мышц и носят обратимый характер. Хотя у некоторых лиц не найдено заметного повышения температуры, Осипов считает, что это есть следствие отсутствия точных термометрических приборов, и он склонен относить отмеченные сдвиги на счет процессов, протекающих на «микротермальном» уровне, нежели связывать их с нетепловым эффектом микроволнового облучения.
Ряд авторов подразделяют клинику хронического облучения, вызванную микроволновыми генераторами сантиметрового диапазона (уровень вазомоторных расстройств), на три стадии: а) начальную, компенсированную стадию, б) стадию постепенных сдвигов, в) стадию, в которой нарушения характеризуются быстрым градиентным течением. Степень сдвигов зависит от интенсивности и длительности воздействия.
Становится очевидным, что функциональные изменения в сердечно-сосудистой системе, которые могут развиться в результате микроволнового облучения, несомненно, связаны с реакцией автономной нервной системы на тепловые эффекты микроволнового воздействия. Как уже говорилось, МакЭйфи указал, что именно тепловая стимуляция периферических нервов вызывает отмеченные нейрофизиологические сдвиги и изменения поведенческих реакций. Скорее всего взаимодействие между периферической нервной системой и ЦНС является причиной указанных нарушений сердечного ритма, биохимических сдвигов в крови и так далее. С другой стороны, Толгская и Гордон выявили морфологическое изменение рецепторов после однократного воздействия микроволнового облучения. Эти изменения уменьшались при повторных воздействиях. Авторы считают, что рецепторы рефлексогенной зоны дуги аорты, каротидного синуса и всех слоев стенки предсердия высокочувствительны к действию микроволн.
Действие на центральную нервную систему
Рядом исследователей выдвинута гипотеза о том, что микроволны могут воздействовать на ЦНС за счет их так называемого нетеплового эффекта. Эти авторы подчеркивают, что ЦНС следует рассматривать как структуру, чувствительную к радиационной травме в умеренной или высокой степени. Подобные взгляды и представления авторов в основном базируются на исследованиях павловских условных рефлексов.
Эти данные представлены преимущественно в работах советских исследователей и основаны на понимании теплового эффекта как совокупности реакций, связанных с локальным или тотальным повышением температуры организма от исходного уровня теплового равновесия. Большинство других авторов используют термин «тепловой» в несколько ином понимании, учитывая, что тепловое действие микроволн на организм может протекать без видимого повышения температуры. Действительно, когда температура повышается, это означает, что функциональные резервы организма по сохранению теплового гомеостаза в известной мере исчерпаны и истощены.
Одним из самых первых исследований по действию микроволн на центральную нервную систему является работа Олдендорфа, который обнаружил явление очагового коагуляционного некроза в мозговой ткани кроликов, подвергшихся воздействию микроволн на частоте в 2450 Мгц. Первое исследование по биологическому действию сантиметрового диапазона на условнорефлекторную деятельность экспериментальных животных было проведено Гордон и др.
В последующие годы исследование «нетеплового» действия микроволн постепенно занимало все более доминирующую роль в электрофизиологических исследованиях в России.
Болдуин, Бэч и Льюис обнаружили, что облучение микроволнами обезьян на частотах в диапазоне 225—400 Мгц сопровождалось появлением клинических расстройств, свидетельствующих о поражении ЦНС, состоящих из возбуждения, сонливости, адинамии, изменения глазодвигательной активности, а также отклонений сенсорной, двигательной и вегетативной сфер. Были выявлены признаки поражения промежуточного и среднего мозга; отмечалось изменение возбудительного процесса и сонливости с соответствующими изменениями электроэнцефалограммы (ЭЭГ). Тяжесть этой реакции зависела от направления головы животного в высокочастотном электромагнитном поле и степени отражения микроволновых лучей от стенок окружающего помещения. У кроликов, голова которых в течение 30 мин. подвергалась воздействию микроволн в диапазоне частот от 3 до 300 Мгц, наблюдалась повышенная возбудимость зрительного анализатора.
Цыплята, голуби и морские чайки, подвергавшиеся микроволновому облучению на частотах в 9300 и 16 000 Мгц (в импульсном режиме) с плотностью потока мощности в 10 мвт/см2, обнаруживали длительное повышение мышечного тонуса экстензора крыльев и ног уже через несколько секунд от начала воздействия облучения. У этих птиц наблюдалось беспокойное поведение и нарушение походки. Тотальное облучение кур микроволнами на частоте в 24 000 Мгц вызывало шаткую походку и появление мышечной слабости. Крысы, у которых облучали голову источником микроволн на частоте в 24500 Мгц, обнаруживали реакцию бегства из микроволнового поля, что указывало на восприятие животными раздражителя.
Наиболее типичными явлениями биологического действия микроволн были мышечные спазмы, появление тремора и клонических судорог. Указанная стимуляция оказывала возбуждающий эффект на крыс, находящихся под глубоким хирургическим наркозом. При исследовании мышей, восприимчивых к аудиогенным судорогам, и крыс, чувствительных к звуковой стимуляции, Кицовская обнаруживала, что судорожная реакция на воздействие шума тормозилась после воздействия на животных источником микроволн на частоте в импульсном режиме и при средней плотности потока мощности в 10 мвт/см2.
Толгская проводила исследование биологического действия микроволн в импульсном или в непрерывном режиме на частотах в 3000 и 10 000 Мгц при различных плотностях потока мощности. Основной упор был сделан на выявление морфологических сдвигов. Более выраженные морфологические сдвиги в нервной системе после облучения источником микроволн на частоте в 300 Мгц по сравнению с источником на частоте в 10000 Мгц в диапазоне плотностей потока мощности 1—10 мвт/см2 были истолкованы как доказательства наличия нетеплового действия. Биологическое действие микроволн в импульсном режиме было более значительным, чем в непрерывном режиме. Более выраженный биологический эффект микроволн в импульсном режиме был отмечен также в работе Марха.
Условнорефлекторные реакции. Троянский и Кругликов подвергали крыс воздействию полей СВЧ. Облучение на «тепловом» уровне (50 мвт/см2) и «нетепловом» уровне (10 мвт/см2) оказывало неблагоприятное влияние на эмбриональное развитие плодов и приводило к сдвигам функции высших отделов ЦНС у пренатально облученных животных. Воздействие на беременных крыс микроволнового облучения с плотностью потока мощности в 10 мвт/см2 приводило к ускорению постнатального развития крысят и вызывало ухудшение показателей условнорефлекторной деятельности у потомства. Животные, пренатально облученные микроволнами с плотностью потока мощности в 50 мвт/см2, и животные, полученные от скрещивания облученных самцов с необлученными самками, обнаруживали аналогичные сдвиги, которые заключались в появлении аномалий, уродств, отклонениях в высшей нервной деятельности. У потомства облученных животных, помимо анатомических уродств и отклонений в развитии, отмечались также нарушения функций высших отделов ЦНС. Эти нарушения выражались в замедленном развитии и изменении двигательно-пищевых и электро-оборонительных условных рефлексов.
Яковлева и др, описавшие явления биологического действия микроволн
с плотностью потока мощности от 5 до 15 мвт/см2 при однократном и многократных воздействиях, отметили ослабление возбудительного процесса и снижение функциональной подвижности клеток коры мозга. Чаще всего наблюдались явления диффузного отека на всех срезах коры мозга. Наибольшее число поврежденных клеток было выявлено при повторных воздействиях с плотностью потока мощности в 15 мвт/см2. В другом исследовании было показано, что фоновая биоэлектрическая активность, которая регистрировалась в эфферентных волокнах почечного, селезеночного и нижнего мезентериального нервов у кошек, после однократного воздействия микроволн с плотностью потока мощности в 30 мвт/см2 повышалась в 50% случаев.
Лобанова на основе полученных данных при облучении животных микроволнами на частоте в 3000 Мгц пришла к выводу о том, что условнорефлекторная деятельность животных при микроволновом воздействии проходит через две фазы — фазу повышения возбудимости ЦНС, т. е. ослабление активного торможения, и вторую фазу — понижение возбудимости с развитием внешнего торможения. В более позднем исследовании, однако, Лобанова и Гончарова показали, что длительное хроническое воздействие на животных радиочастотного поля в диапазоне частот 155—191 Мгц в течение 4,5 месяца при «низких уровнях» потока мощности не оказывало заметного эффекта на показатели их условно-рефлекторной деятельности.
В исследовании условнорефлекторной деятельности собак, подвергавшихся микроволновому облучению на частоте в 50 Мгц с локальным раздражением определенных зон коры мозга, воздействие выходной мощности в диапазоне 7—14 вт не вызывало какой-либо ответной реакции; облучение мощностью в 20—25 вт вызывало появление оборонительных реакций и ухудшение способности к распознаванию. Суббота обнаружил изменение условнорефлекторной деятельности у собак, подвергавшихся воздействию СВЧ в диапазоне 3000—30 000 Мгц. Длительность воздействия была 1—2 часа. Направленность сдвигов при интенсивном облучении в большинстве случаев была противоположной тому, что наблюдалось при слабом облучении. При облучении плотностью потока мощности в 5 мвт/см2 отмечалось повышение слюновыделительной функции. Этот положительный условный рефлекс свидетельствовал об относительной устойчивости процессов дифференцировки. При облучении с плотностью потока мощности в 100 мвт/см2 в большинстве случаев наблюдалось укорочение латентного периода условнорефлекторных реакций. Почти всегда наблюдались угнетение положительного условного рефлекса и замедление диффе-ренцировок. Эксперименты с повторными воздействиями микроволнового облучения свидетельствуют о возможной адаптации коры к электромагнитному полю. С другой стороны, тотальное облучение двух самок собак в течение нескольких часов в сутки на протяжении периода более года источником облучения на частоте в 24500 Мгц с плотностью потока мощности в 20 мвт/см2 не вызывало каких-либо нарушений со стороны поведенческих реакций животного. Поведение сохранялось нормальным в течение всего периода экспериментального наблюдения. Кратковременное воздействие на кроликов микроволн очень высокой частоты (30—300 Мгц) с плотностью потока мощности в 10 мвт/см2 приводило к усилению условных рефлексов на различные стимулы, тогда как длительное воздействие оказывало тормозящий эффект. Избирательная чувствительность мозга к этой частоте была подтверждена наличием обратимых структурных изменений в коре мозга и в промежуточном мозге.
Промотова подчеркнула, что при исследовании условнорефлекторных процессов огромную роль играет исходное функциональное состояние животных. У здоровых собак вначале наблюдалось повышение условных пищевых рефлексов с сохранением дифферен-цировки, которая в последующем сменялась фазой острого угнетения условнорефлекторной деятельности и замедлением дифферен-цировок. У собак с нарушением деятельности высших отделов нервной системы действие ультравысокой частоты в диапазоне от 3 до 300 Мгц приводило к отягощению патологического состояния коры мозга в первую фазу и нормализации высшей нервной деятельности во вторую фазу. По мнению Субботы, при действии слабых и интенсивных полей СВЧ в диапазоне частот от 300 Мгц до 300 Ггц изменения в высшей нервной деятельности могут иметь место за счет трех основных механизмов: а) из-за прямого действия электромагнитных волн на ткани мозга, б) действия микроволн в результате стимуляции рецепторного аппарата периферической нервной системы и в) за счет гуморально-химических механизмов.
Физическая выносливость. Лобанова подвергала крыс воздействию микроволн на частоте в 3000 Мгц в импульсном режиме. После воздействия исследовалось время выживания крыс в пробе с плаванием. Было выявлено снижение показателя физической выносливости у крыс, подвергнутых воздействию плотности потока мощности в диапазоне от 100 мвт/см2 на протяжении 5 мин., и с 10 мвт/см2 в течение 90 мин. воздействия микроволновых энергий.
Кортикальные эффекты. В работах ряда исследователей было показано, что воздействие радиочастотного поля или микроволн вызывает изменения в электроэнцефалограмме - ЭЭГ. Микроволновое воздействие нередко сопровождается повышением амплитуды и уменьшением частоты компонентов ЭЭГ или уменьшением амплитуды и повышением частоты. Общий характер выявленных отклонений ЭЭГ остается сравнительно постоянным в широком диапазоне изученных плотностей потока мощности (от 0,02 мвт/см2 до приблизительно 100 мвт/см2). Вообще, процент случаев, указывающих на изменение ЭЭГ, возрастает с повышением интенсивности микроволнового облучения. Однако в одной работе выявлен значительно больший процент отклонений изучаемого показателя при облучении на уровне плотности потока мощности в 0,02 мвт/см2, чем при облучении с плотностью потока мощности промежуточной величины. Реакции ЭЭГ обнаруживают значительное запаздывание, которое уменьшается с повышением интенсивности облучения от 100 сек. при облучении с плотностью потока мощности в 0,02 мвт/см2 примерно до 20 сек. при облучении с плотностью потока мощности в 10 мвт/см2. Складывается впечатление, что отмеченные сдвиги не изменяются, когда блокированы зрительный, слуховой и обонятельный каналы восприятия. Аналогичные нейроэлектрические сдвиги были отмечены в полоске тканей коры, изолированной хирургическим путем от окружающих тканей.
Анализ ЭЭГ у кроликов, подвергшихся воздействию микроволн на частоте в 3000 Мгц в импульсном режиме с плотностью потока мощности в 5 мвт/см2, свидетельствует о наличии легкой десинхронизации в области двигательного анализатора; при воздействии микроволн с плотностью потока мощности в 20 мвт/см2 наблюдаются изменения амплитуды ЭЭГ. Кролики, подвергавшиеся микроволновому облучению в диапазоне частот от 300 до 3000 Мгц, обнаруживали сдвиги в ЭЭГ; облучение частотой в 300 Мгц оказывало наибольший биологический эффект по сравнению с частотой в 3000 Мгц, которая приводила к менее выраженным сдвигам в корковых потенциалах. Воздействие микроволн в импульсном режиме оказывало более выраженный эффект, чем в непрерывном режиме излучения. Кролики, подвергавшиеся воздействию микроволнового облучения на частоте в 40 Мгц с плотностью потока мощности в 0,1 мвт/см2, обнаружили сдвиги ЭЭГ в корковой и подкорковой структурах мозга после 3-минутного облучения. При воздействии в течение 1 мин. поля СВЧ (300 Мгц — 300 Ггц) с плотностью потока мощности в 40 мвт/см2 только на голову кролика было выявлено изменение фоновой активности нейронов в зрительной коре мозга. Воздействие поля СВЧ приводило к снижению порога реакций нейронов на световые вспышки. По мнению автора, судя по морфологическим данным, элементы глии, по-видимому, более чувствительны, чем нейроны. Воздействие на кроликов в течение 5 мин. микроволн на частотах в 300, 577 или 2400 Мгц в непрерывном режиме излучения с плотностями потока мощности порядка 0,02 мвт/см2 вызывало сдвиги в ЭЭГ более чем у половины обследованных животных. Другие исследователи, однако, указывают, что кролики, подвергнутые воздействию поля микроволн на частоте в 3000 Мгц в непрерывном режиме излучения или 10 000 Мгц в пульсирующем режиме излучения на уровне плотности потока мощности в 5 мвт/см2, не выявили каких-либо изменений в ЭЭГ. Эти данные свидетельствуют о том, что микроволновое облучение может привести к нарушению функции гипоталамуса и среднего мозга и что имеются убедительные доказательства по его воздействию на функции мозга, коры или ретикулярной формации. По данным Гвоздиковой и соавт, наибольшая чувствительность коры обнаруживается при облучении волнами метрового диапазона, в меньшей степени — при облучении волнами дециметрового диапазона и наименьшая чувствительность — при облучении волнами сантиметрового диапазона.
При анализе литературы по биологическому действию микроволн на ЭЭГ следует иметь в виду определенные недостатки в использованной методологии исследования. Дело в том, что между эмоциональным состоянием и характером ЭЭГ, которые регистрируются у живых объектов, никогда нет полного соответствия, и это в свою очередь может привести к ошибочной интерпретации последствий функциональных сдвигов в структуре спонтанной электрической активности ЦНС под действием микроволн. Спонтанная активность легко регистрируется, но чрезвычайно трудно поддается четкому анализу.
Фрей при воздействии на кошек микроволновым облучением импульсного режима в диапазоне УВЧ наблюдал вызванные потенциалы в стволовой части мозга. Пороговая плотность потока мощности, необходимая для того, чтобы вызвать потенциалы, была приблизительно равной 30 мквт/см2 и имела предельное значение 60 мвт/см2. Фрей предполагает, что эти потенциалы были скорее нейронными, нежели артефактом. В диапазоне использованных несущих частот (1,2— 1,525 Ггц) наименьший биологический эффект наблюдался при наибольшей частоте облучения. Изменение в плотности потока мощности отчетливо отражалось на структуре вызванных потенциалов.
Действие микроволн на поведенческие реакции. Джуйстесен и Кинг провели исследование поведенческих реакций у крыс, подвергавшихся в замкнутом пространстве воздействию микроволн на частоте в 2450 Мгц. Средние уровни плотности потока мощности были приблизительно равны 2,5; 5,0; 10 или 15 мвт/см2. Основные результаты исследования следующие: частота возвратно-поступательных повторных движений языка при рефлексе облизывания повышалась, а затем уменьшалась при увеличении плотности потока мощности до 14 мвт/см2. При более высоком уровне плотности потока мощности, чем 14 мвт/см2, во всех случаях наблюдалась стереотипная поведенческая реакция, указывающая на наличие вялого паралича. Животное возвращалось в нормальное состояние спустя 5—10 мин. после выноса из экспериментальной камеры, и в последующем в его поведении не наблюдалось никаких отклонений, свидетельствующих о наличии стрессового состояния.
Показатели ректальной температуры у животного снимались непосредственно до и после воздействия при плотности потока мощности от 0 и до 4,5; 9,6 и 14 мвт/см2. Воздействие от 0 до 4,5 мвт/см2 приводило к статистически недостоверному повышению температуры спустя 60 мин. прерывистого воздействия облучением. Воздействие
14 мвт/см2 приводило к достоверному повышению температуры тела после 19 мин. прерывистого облучения, и после 60 мин. облучения у двух подопытных животных температура тела поднималась выше 44° С. Анализ показателей температуры тела животного при микроволновом облучении подтверждает выводы, сделанные на основе наблюдений за поведенческими реакциями, о том, что крысы характеризуются значительной вариацией своих индивидуальных процессов терморегуляции. Крысы подвергались микроволновому облучению на частоте в 2450 Мгц, получая в качестве дифференцировочного показателя подслащенную воду, но ни одна из облученных крыс не оказалась в состоянии определить ее. По существу, Джуйстесен и Кинг не выявили хронического биологического действия микроволнового облучения на поведенческие или нейрогистологические механизмы при довольно продолжительном прерывистом воздействии микроволновой энергии с плотностью потока мощности порядка от 2,5 до 15 мвт/см2. Хотя авторами был выявлен ряд острых симптомов биологического воздействия микроволн, ни один из них не противоречил и не исключал гипотезу о том, что тепловое действие было единственным проявлением микроволнового облучения.
Нэйли и др. обнаружили, что воздействие на крыс микроволнового источника на частоте в 2450 Мгц с плотностью потока мощности в 50 мвт/см2 непосредственно до предъявления крысам задачи поиска в U-образном лабиринте приводило к достоверному повышению показателей их деятельности. Высказывается мнение о том, что воздействие микроволн может вызвать биологические эффекты, аналогичные действию различных стимуляторов, которые способствуют процессам консолидации следов памяти, улучшению процессов обучения. В другом исследовании, проведенном теми же авторами, щенки коротконогой гончей собаки в возрасте 10 недель после тотального облучения микроволнами на частоте в 2450 Мгц не обнаружили ухудшения показателей поведенческих реакций в задаче с поиском выхода. У животных не было выявлено каких-либо отчетливых сдвигов в условнорефлекторной деятельности или в задаче мотивации.
В биологическом действии микроволн на поведенческие реакции необходимо учитывать то обстоятельство, что поведение не является простым процессом и что поведенческие реакции представляют собой алгебраическую сумму различных эффектов различных систем. Поведенческие реакции могут быть следствием поступления сигналов от рецепторов организма о незначительном повышении температуры тела. Указанные сдвиги температур могут иметь место во многих структурах тела животного.
Влияние микроволн на способность к обучению
Исследования условнорефлекторной деятельности позволили выявить ряд нарушений в процессах обучения в результате воздействия радиочастотных или микроволновых энергий. У крыс, подвергнутых микроволновому облучению, были обнаружены явления ретроградной амнезии и торможения процессов обучения. Напряженность поля в этих исследованиях была весьма высокой. Тем не менее изменения в поведенческих реакциях наблюдались также и при воздействии микроволновых полей с низкой напряженностью, по данным ряда авторов. Следует, однако, заметить, что более точные измерения плотности потока мощности позволили выявить в ряде таких исследований достоверно повышенные уровни теплового воздействия микроволн.
Суббота обнаружил у собак, подвергнутых воздействию ультравысокочастотных полей в импульсном режиме облучения, последовательно чередующиеся и сменяющие друг друга реакции возбуждения и сонливости. Тернер считает, что явление сонливости, отмеченное при микроволновом облучении в импульсном режиме, может быть связано с описанными выше эффектами. По этому методу ток слабой силы (0,2 ма) прикладывается на структуры мозга с помощью электродов, наложенных на глазничную и затылочную области. Этот ток подается в импульсном режиме, с частотой воздействия от 1 до 100 импульсов в секунду, с длительностью импульса в 0,3 мсек. В этих условиях наблюдается появление сноподобного состояния, которое, по-видимому, адекватно обычному физиологическому сну. В СССР действие микроволновой энергии в импульсном режиме облучения используется для лечения ряда психопатологических состояний.
Результаты гистопатологических исследований. По данным ряда авторов, после облучения микроволновым генератором в диапазоне частот от 3000 до 30000 Мгц с плотностью потока мощности в 10 мвт/см2 морфологические и гистохимические исследования нервной системы позволяют выявить изменения на клеточном уровне. Облучение микроволновой энергией на частоте в 200 Мгц вызывало изменение нейронов мозговой коры и последующие изменения структуры почек и миокарда у кроликов. Облучение головы передатчиком на частоте в 2450 Мгц вызы вало появление очагов деструкции в коре мозга. Тотальное облучение тела кроликов микроволновым излучателем на частоте 1430 Мгц приводило к гистологическим повреждениям мозга.
Кролики, подвергавшиеся воздействию микроволнового облучения на частоте в 3000 Мгц (в импульсном или непрерывном режиме воздействия) с уровнем плотности потока мощности от 5 до 20 мвт/см2, обнаруживали признаки поражения мозговой ткани; при облучении микроволнами с плотностью потока мощности в 30 мвт/см2 нередко в клетках коры мозга, мозжечка и подкорковых структур наблюдалось исчезновение тигроидной субстанции, в некоторых клетках — процессы вакуолизации, пролиферация глиальных элементов, застойные явления в сосудах мозговых оболочек и поверхностных сосудах коры мозга; в ряде случаев наблюдались выход эритроцитов за пределы сосудистого русла и увеличение околососудистых пространств. Более выраженные морфологические изменения в нервной системе облученных крыс наблюдались после воздействия микроволн на частоте в 3000 Мгц по сравнению с аналогичным воздействием на частоте в 10000 Мгц с плотностью потока мощности от 1 до 10 мвт/см2; биологическое действие микроволн в импульсном режиме излучения было более выраженным, чем в непрерывном режиме излучения. Одночасовое воздействие на кошек микроволнами на частоте в 10 000 Мгц с плотностью потока мощности в 400 мвт/см2 приводило к повреждению нейронов коры и спинного мозга; отмечались изменения в тигроидном веществе и в других компонентах нейронов. Кролики, подвергшиеся микроволновому облучению на частоте в 10 000 Мгц (в импульсном режиме излучения) с плотностью потока мощности в 5 мвт/см2, не обнаруживали каких-либо признаков морфологического поражения мозга. Облучение головы собаки источником микроволн на частоте в 2450 Мгц не оказывало никакого влияния на ткани мозга или цереброспинальной жидкости.
Гордон и др. обнаружили, что воздействие микроволн «слабой интенсивности» вызывало легкие морфологические изменения в теле аксона и в межнейронных соединениях аксонов-дендритов в коре мозга и в рецепторных структурах различных рецепторных зон (кожи, стенки тонкого кишечника, стенки мочевого пузыря, миокарда, аорты и т. д.) — интерорецепторов. В дополнение к указанным изменениям микроволновое облучение слабой
интенсивности вызывало гистохимические сдвиги, которые выражались в уменьшении содержания нуклеопротеинов в различных клетках и тканях. Эти изменения носили обратимый характер и исчезали в течение
3—4 недель после воздействия облучения. Во всех указанных исследованиях морфологические изменения в основном характеризовались изменениями структуры и атипичными сдвигами внешней картины синаптических зон. Кеворкян подчеркивает, что яри кратковременном воздействии ультравысокочастотного облучения имеет место «желатинизация» синапса, причем этот эффект носит обратимый характер.
Толгская и др. проводили исследования влияния микроволн в импульсном режиме облучения или в непрерывном режиме на частотах соответственно в 3000 Мгц и в 10 000 Мгц на морфологию нервной ткани у крыс и кроликов. При кратковременном воздействии микроволнового передатчика на частоте в 3000 Мгц (с плотностями потока мощности в 110 и в 40 мвт/см2) были выявлены тяжелые «клинические» симптомы теплового перегрева, нередко заканчивающиеся гибелью животного. В морфологической картине доминировали тяжелые нарушения кровообращения в виде отека, многочисленных очагов кровоизлияния в мозг и внутренние органы. При повторном, но менее продолжительном воздействии микроволнового облучения с высокими и умеренными плотностями потока мощности изменения кровообращения и дегенеративные процессы во внутренних органах и тканях нервной системы были выражены в меньшей степени. При последующем повторении воздействий микроволновых облучений устойчивость животных с каждым разом повышалась. Животные стали прибавлять в весе, температура тела после прекращения облучения быстро возвращалась к нормальному уровню и явление перегрева исчезало.
Первушин выявил аналогичные изменения в клетках афферентных нервов у кошек. Применяя воздействие микроволн в диапазоне ультравысокочастотных энергий с плотностями потока мощности от 0,5 до 10 мвт/см2 и в 30 мвт/см2 в течение 2 час. в сутки на протяжении от 1 до 5 суток, исследователь обнаружил повышенную чувствительность в претерминальных окончаниях нервных афферентных клеток и в миэлинизи-рованных волокнах; исследование немиэлини-зированных волокон отчетливой патологии не выявило.
При более высоких напряженностях поля, когда в результате перегрева наступает смерть животного (гипертермия), сосудистые сдвиги характеризуются явлением гиперемии, кровоизлияний и острых дистрофических процессов. Описанные изменения в наибольшей мере характерны для участков, подвергшихся прямому действию облучения. При более низких напряженностях поля, патогистологические изменения носят общий дистрофический характер и пролиферативные изменения глии и сосудистые сдвиги не столь выражены. Если подопытное животное забивается через одну — три недели после воздействия облучения, то дистрофические изменения носят лишь очаговый, изолированный характер и при этом не обнаруживается явлений гиперемии. Следует, однако, заметить, что после тотального облучения тела патогистологические сдвиги у животного наблюдаются не только в ЦНС, но и в тканях других органов: миокарде, тонком кишечнике, печени, желчном пузыре, мочевом пузыре и т. д. Это было доказано Долиной, которая подвергала кроликов ежедневному облучению источником микроволн на частоте в 3000 Мгц в непрерывном режиме с плотностью потока мощности в диапазоне 220— 270 мвт/см2 в течение 5—15 мин. Она выявила диффузное повреждение нервной системы и сосудов.
В ряде обзоров указывается, что исследования, целью которых было выявление неврологических сдвигов при «нетепловых» интенсивностях микроволн, не дают возможности четко разграничить, являются ли сдвиги, вызванные микроволновым облучением, следствием генерализованных тепловых эффектов или результатом более специфического влияния микроволн на особенно ранимые и чувствительные ткани организма. Среди авторов, которые проводили исследования условных рефлексов у животных различных видов, нет полного единодушия в оценке феномена, который они выявили, и представлениях о механизмах этих явлений. Указанные явления сложны и требуют специального исследовательского подхода.
Что касается взаимосвязи температуры тела и физиологических функций, то здесь важно, что сигналы о повышении температуры поступают в нервную систему из многих структур тела, из которых в эксперименте достоверно показана роль следующих: а) прб-оптическая передняя часть гипоталамуса, б) задний гипоталамус, в) средний мозг, продолговатый мозг, двигательная кора и таламус, г) спинной мозг, д) кожа, верхние дыхательные пути и е) внутренние органы. Все они, за исключением двигательной коры и таламуса, обнаруживают физиологические сдвиги при изменении локальных температур. Отвечая на вопрос о чувствительности нервной ткани к действию микроволн, необходимо отдавать себе отчет в том, что величина электрических потенциалов мембраны нервной ткани вообще порядка милливольт. Мембранный потенциал мышцы животного и нервных клеток, в общем, находится в диапазоне от —70 до —110 мв; потенциалы клеток животного, культивируемых in vitro имеют значения порядка только от — 10 до —30 мв, а у простейших эта величина заключена в диапазоне от —30 до —100 мв. Вследствие своей избирательной проницаемости двойные электрические слои, из которых сформированы биологические мембраны, образуют разность потенциалов между обеими сторонами мембраны. По этой причине мембраны находятся внутри электрических полей, граница которых определяется двойными электрическими слоями. Напряженность этих полей весьма значительна. Она достигает величины порядка 105 в/см при разности потенциалов в 100 мв и толщине мембраны порядка 100 А. Очевидно, для того чтобы вызвать сдвиги, микроволновая энергия должна иметь достаточную мощность. Микроволновые поля могут лишь вызвать в биологических мембранах потенциалы, которые на много порядков ниже величины остаточного потенциала и по этой причине не способны возбудить или изменить нормальные стереотипы клеточной деятельности.
В литературе представлено большое множество данных по возбуждению мембран низкочастотными или постоянными токами. В этих случаях возбуждение возможно при плотности тока порядка 1 ма/см2 ткани. При более высоких частотах, и в особенности в диапазоне частот микроволновых энергий, требуются более высокие плотности тока, для того чтобы привести клетку в состояние возбуждения, если это возможно вообще. По этой причине трудно представить себе, как микроволновые поля могут нарушить возбуждаемые биологические мембраны при плотностях потока мощности меньших, чем те, которые вызывают тепловые эффекты в организме облученных животных.
Наблюдения на человеке. В литературе представлен ряд данных, относящихся к чувствительности ЦНС человека на воздействие микроволн. Большинство из описанных эффектов носит субъективный характер, выражающийся в ощущении утомления, головной боли, сонливости, раздражительности, потери аппетита и в ухудшении памяти. Указанные реакции организма включают также неустойчивое настроение, гипохондрические реакции и реакции тревоги. Большинство из перечисленных субъективных симптомов — обратимого характера, и патологические нарушения нейронных структур — незначительны. Только в редких случаях, если это вообще возможно, микроволновые энергии приводили к появлению галлюцинаций, обморочного состояния, адинамии и другим проявлениям так называемого «диэнцефального синдрома». Подчеркивается то обстоятельство, что большинство работ основано скорее на субъективных, чем объективных наблюдениях, и надежных измерений плотности потока мощности, которые можно было бы сопоставить при анализе работ различных авторов, получено не было. Следует сказать также, что ряд лиц, страдающих от различных хронических заболеваний, может обнаруживать те же самые функциональные нарушения ЦНС, сердечнососудистой системы, как и нарушения, приписываемые воздействию микроволновых энергий.
Нейроастенические синдромы. Отмеченные явления классифицируются по категориям в зависимости от длины волны, функционального нарушения системы, органа, или в зависимости от структуры клинического синдрома. Многие результаты проведенных наблюдений по биологическому действию микроволновой радиации на человека могут быть разбиты на три следующих категории:
а) «нейроастенический синдром», б) «вегетативная вагусная дистония» и в) «диэнцефаль-ный синдром». Дрогичина и др. приводят данные всех трех разновидностей симптомов у лиц, подвергавшихся воздействию микроволн с плотностью потока мощности в «несколько мвт/см2». Основная симптоматика и нейропатология, которая лежит в основе всех указанных синдромов, приписывается функциональному расстройству ЦНС, которое вызывается «нетепловыми» механизмами биологического действия микроволн. Эти явления не есть результат отмеченного повышения температуры тела, они наблюдаются при уровнях плотности потока мощности гораздо меньших тех, которые необходимы, чтобы вызвать такое повышение температуры. Симптомы выражаются в ощущении слабости, повышенной утомляемости, в непонятных ощущениях дискомфорта, в головной боли, сонливости, в ощущении сердцебиения, в бледности, потере памяти и в затруднении ориентировки. В большинстве случаев указанные синдромы носят полностью обратимый характер с незначительной потерей трудоспособности или вовсе без нее. Напротив, другие авторы подчеркивают значительные потери рабочего времени и необходимость госпитализации в этих случаях. В одной работе подчеркивается, что физическая зарядка как в организованной форме, так и в неорганизованной способствует уменьшению частоты функциональных заболеваний сердечно-сосудистой системы у операторов радиолокационных станций, но автор подчеркивает, что причинными факторами функциональных расстройств сердечно-сосудистой системы являются «факторы обитания и внешней среды, а также рабочая гиподинамия».
Клинические обследования лиц, подвергшихся воздействию микроволновых полей, позволяют заключить, что нарушения двигательной сферы могут сопровождаться нарушением сна, повышенной утомляемостью, повышенной раздражительностью и ухудшением памяти и внимания. Кеворкян указывает, что лица, подвергающиеся воздействию микроволновых полей «умеренной» напряженности, обнаруживают склонность к синдрому, включающему нарушение сна, ухудшение памяти и быструю утомляемость в условиях работы, требующей сосредоточенного внимания. Садчи-кова и Орлова также обнаружили общую слабость, рассеянность и повышенную раздражительность у лиц, подвергавшихся
хроническому воздействию микроволновых полей в диапазоне от «низкой» до «умеренной» напряженности в процессе своей профессиональной деятельности. Авторы классифицируют людей, подвергающихся микроволновому воздействию, по следующей схеме: 1) периодическое воздействие, с плотностью потока мощности в 3—4 мвт/см2, 2) периодическое воздействие микроволновых энергий с плотностью потока мощности менее 1 мвт/см2 и 3) постоянное действие микроволновых энергий с плотностью потока мощности менее 0,1 мвт/см2. У первой группы лиц была отмечена ваготоническая реакция вместе с симптомами брадикардии и замедлением внучгрипредсердной и внутрижелудочковой электрической проводимости сердца. У лиц, подвергавшихся непрерывному воздействию микроволновых полей (третья группа лиц), наиболее типичным клиническим проявлением воздействия был астенический синдром с раздражительностью. Контрольная группа лиц была сформирована не из специалистов, а из студентов института в возрасте от 25 до 40 лет.
По вопросу о нейроастенических реакциях Кохен и Уайт представили обширный обзор данных по нейроциркуляторной астении как клиническому синдрому, который расценивается в качестве показателя действия микроволновых полей «слабой напряженности». Нейроциркуляторная астения (НЦА) представляет собой наследственное заболевание, которое проявляется в среднем возрасте от 26 лет (в диапазоне 25—35 лет). Оно встречается в два раза чаще у женщин по сравнению с взрослыми мужчинами. Авторы считают, что появление этого синдрома у предрасположенных лиц обычно отягощается на фоне воздействия отрицательных эмоций, какого-нибудь заболевания, непривычной или тяжелой мышечной работы (в особенности, если работа выполняется по принуждению), беременности и в различных ситуациях военной службы. Точная этиологическая природа этого синдрома не установлена, но авторы указывают на связь факторов внешней среды и наследственной предрасположенности к этому синдрому.
Важно обратить внимание на то обстоятельство, что одни исследователи при проведении клинической экспертизы и анализа экспериментального материала не наблюдали явлений биологического действия микроволновых полей, описанных другими исследователями, даже при очень высоких уровнях облучения. По этой причине необходимы тщательные, детально продуманные экспериментальные и клинические исследования для того, чтобы окончательно убедиться в достоверности описанных явлений биологического действия микроволн, определить уровни энергий, при которых наблюдаются эти явления, и степень их риска для здоровья человека.
Действие микроволн на обонятельный и зрительный анализаторы
У лиц, подвергающихся в процессе профессиональной деятельности воздействию микроволновых полей в диапазоне частот от 30 Мгц до 300 Ггц, было обнаружено изменение порогов обоняния, которое, по мнению авторов, является следствием торможения функции симпатической и парасимпатической системы. Определенное уменьшение в возбудимости обонятельного и зрительного анализаторов было выявлено у лиц, занятых работой с воздействием микроволновых полей. Описано также повышение порога обоняния и уменьшение хронаксии. Лобанова и Гордон у 350 специалистов, работающих в микроволновом поле, обнаружили более выраженное снижение чувствительности обоняния, чем у лиц контрольной группы. Среди лиц экспериментальной группы, подвергающихся непрерывному воздействию микроволновых энергий с плотностью потока мощности до 1 мвт/см2, наименьшая чувствительность функции обоняния отмечалась у тех, которые подвергались воздействию микроволн за период менее одного года или более шести лет; у лиц, подвергавшихся периодическому воздействию микроволн с плотностью потока мощности порядка в несколько мвт/см2, чувствительность обоняния падала с повышением общего времени воздействия.
Действие микроволн на активность корковых биопотенциалов. В литературе описаны различные изменения электроэнцефалогра-фической активности корковых биопотенциалов у лиц, подвергающихся воздействию микроволн. Под влиянием длительного хронического воздействия микроволн слабой интенсивности отмечается снижение возбудимости и реактивности потенциалов коры мозга; замедленная активность при сохранности альфа-ритма способствовала увеличению длительности латентного периода пробуждения, нарушения внимания, иногда парадоксального характера. Наиболее выраженные изменения наблюдались у лиц с тяжелыми симптомами биологического действия микроволн сантиметрового диапазона. Структура этих сдвигов (генерализованная пароксизмальная активность) свидетельствует, по мнению авторов, о функциональном нарушении на уровне среднего и промежуточного мозга. Колесник и Малышев показали, что облучение головы и верхней половины туловища взрослого мужчины на частоте в 10 000 Мгц с плотностью потока мощности в 10 мвт/см2 в течение 15 мин. в результате несчастного случая, вызвало состояние астении, а на ЭЭГ наблюдалось снижение вольтажа сигнала, появление быстрого бета-ритма и снижение тета-активности.
Действие микроволн на сенсорную систему человека. У лиц, подвергшихся воздействию радиочастотных полей, описан ряд сдвигов со стороны сенсорных систем. Гринберг указывает, что он применял воздействие электрического поля на частоте в 50 Мгц с помощью электродов и обнаружил у испытуемых повышение болевого порога. Шейвехман, используя электроды для воздействия электрическим полем с частотой в 50 Мгц радиочастотной энергии в течение 5 мин. на область головы испытуемых, обнаружил изменения порогов слухового восприятия.
Фрей отмечает, что испытуемые могут обнаруживать частотно-модулированную электромагнитную энергию в диапазоне длин волн от 10 до 70 см и при средней величине плотности потока мощности от 0,4 до 2,1 мвт/см2. Отмеченные ощущения были, как правило, звуковой природы и описывались испытуемыми как свист, жужжание или звон в ушах. Фрей считает, что модуляция необходима для восприятия микроволн. О том, что слуховое восприятие микроволн представляет собой опасность для человека, в литературе каких-либо достоверных данных не приводится. Учитывая то обстоятельство, что в обычной среде имеется множество источников слуховых ощущений и они не расцениваются как опасные, необходимы более достоверные доказательства указанной опасности и риска. По-видимому, это явление не связано с прямой стимуляцией нервных волокон или корковых нервных тканей, а скорее всего вызвано стимуляцией аппарата улитки за счет электромеханических сил поля путем воздушной или костной проводимости. Вогельман указывает на то, что в живом организме возможно значительное, хотя и неэффективное выпрямление микроволновой энергии.
Гипотетические механизмы биологического действия микроволн на нервную систему
Пресман высказывает мысль о том что резонансное поглощение сверхвысоких частот (в диапазоне гигагерц) может перевести молекулы, в особенности молекулы протеина, в возбужденное состояние. Кроме того, автор считает, что при этом имеют место сдвиги в соотношении ионов Na+ и К+ в клеточных мембранах в результате различного влияния микроволн на степень гидратации указанных ионов, а также сдвиги в клеточной проницаемости за счет нарушения гидратации протеина в клеточной мембране. Необходимо подчеркнуть, что все это является умозрительной гипотезой, которая не подкреплена какими-либо экспериментальными данными. Пресман считает также, что изменения в функциональных состояниях нервной системы под влиянием биологического действия микроволн не являются специфическими. Как известно, подобные сдвиги вызываются любой стимуляцией или изменением возбудимости периферического и центрального отделов нервной системы. Следовательно, вполне естественно предположить, что действие микроволн может быть связано со стимуляцией или изменением возбуждаемости тканей нервной системы. Выявление физических и химических механизмов биологического действия микроволн на возбудимые структуры сопряжено со значительными трудностями, поскольку физико-химические механизмы возбудимости живых тканей вообще еще не установлены.
Мак Грегор дал краткий обзор имеющихся в литературе работ по влиянию микроволн на нервную систему и пришел к выводу, что при воздействии микроволн слабых энергий на функцию нервных тканей могут иметь место следующие механизмы:
А. Прямое действие микроволн (первичное действие на аппараты нейроэлектриче-ских ионных потоков).
1. Локальный нагрев:
а) изменение свойств клеточной мембраны, приводящее к перерыву процессов транспортировки продуктов обмена веществ;
б) возникновение конвективных токов, приводящих к перерыву процессов транспортировки продуктов обмена веществ;
в) нарушение процессов синаптической передачи;
г) нарушение процессов возбуждения мембраны.
2. Химические или структурные изменения в компонентах мембраны, в аппарате синаптической передачи, а также в механизмах возбуждения мембраны.
Б. Непрямое действие микроволн.
1. Первичное действие на обменные процессы в клетке:
а) изменения, вызванные нагревом, или структурные изменения, изменение свойств мембраны, сопровождающееся нарушением обменных процессов;
б) появление структурных изменений в энзиме или в каком-нибудь другом веществе на любой стадии обменных процессов;
в) изменения процессов метаболизма, вызванные локальным нагревом.
2. Первичное действие — «стрессовые» сдвиги;
а) реакция нервной системы, приводящая к разрыву любой нейроэндокринной системы регуляции;
б) реакция нервной системы, приводящая к нарушению любого физиологического процесса;
в) реакция сенсорных структур нервной системы на прямое воздействие поля или локальное повышение температур.
В. Нарушение физического механизма гипотетических систем регуляции электромагнитной структуры в нервных клетках или глии.
Мак Грегор считает, что внутричерепные электрические поля, взаимодействуя с микроволновой радиацией низкой интенсивности, могут породить трансмембранные потенциалы порядка десятых милливольта (или более) и что, следовательно, подобные поля внешней природы могут нарушить нормальное течение функции нервной системы за счет указанного механизма. С другой стороны, как уже подчеркивалось, известно, что действие радиочастотного поля может ощущаться человеком за счет локального повышения температуры в периферических окончаниях нервной системы даже в том случае, когда близко расположенные мышцы и кожные покровы не обнаруживают измеримого повышения температуры. Когда периферические нервы нагреваются выше минимального уровня, они могут спонтанно посылать импульсы в ЦНС.
Швэн обратил внимание на тот факт, что при воздействии токов с частотой выше 100 Мгц клеточные мембраны претерпевают процессы короткого замыкания. Напряжение электрического поля в мембранах нервных клеток составляет величину порядка 500 кв/см. Величины напряженностей поля при микроволновом облучении организма человека по сравнению с указанной величиной составляют бесконечно малые значения, т. е. и не могут вызвать стимуляции.
Многие исследователи отрицают возможность нетеплового раздражения нейронов и объясняют эти явления исключительно эффектами локального нагрева. Пиннео и др. пришли к выводу, что многие так называемые «нетепловые» эффекты могут быть фактически специфическими тепловыми эффектами в определенных нервных структурах. Авторы проводили исследование тепловой стимуляции при облучении передатчиком периферических нервов на частоте в 3000 и 10 000 Мгц в условиях облучения инфракрасными лучами. Результаты экспериментальных исследований указанных авторов показали, что все три источника энергии оказывали одинаковое влияние на ЦНС. Они высказали мысль о том, что эксперименты, целью которых было выявить нетепловые эффекты микроволнового облучения, должны тщательно контролироваться на возможность теплового генеза вызванной микроволновым облучением нейрофизиологической реакции.
МакЭйфи склонен полагать, что изменение функции нейронных структур в результате микроволнового облучения связано исключительно с тепловым действием радиации и что эти эффекты связаны со стимуляцией афферентных структур периферической нервной системы. Исследования МакЭйфи и соавт. дают убедительные доказательства того, что предполагаемые эффекты биологического действия микроволн на ЦНС нетеплового генеза являются результатом тепловой стимуляции периферических нервных образований. Это означает, что исследования, в которых постулируется прямое действие микроволнового облучения на функцию ЦНС, должны обеспечивать надлежащую чистоту контрольных экспериментов в плане возможного раздражения периферических нервных окончаний, как это описано в ряде работ. Приведенные результаты исследований дают объяснение изменениям, наступающим в результате микроволнового облучения за счет реакций, вызванных локальным нагревом афферентных нервных волокон. Более того, эти исследования выявляют источники ошибок, которые могут быть вызваны при сопоставительном анализе реакций в результате облучения различных анатомических областей тела животных. Подобные эксперименты и выводы, в которых физиологические сдвиги в организме животных, подвергающихся микроволновому облучению, привязываются к специфическим или нетепловым эффектам микроволновой радиации, заслуживают тщательного анализа и основательной проверки.
Складывается впечатление, что работы, в которых утверждается наличие нетепловых эффектов микроволнового облучения, не могут быть приняты без должной критики. Для окончательного выяснения этой проблемы необходимы дополнительные исследования, в особенности исследования количественной стороны указанного вопроса. Так называемые «специфические» эффекты микроволнового облучения, бытующие в литературе, представляют интерес с биологической точки зрения, но никто убедительно не доказал их связь с появлением пострадиационных симптомов у человека.
Независимо от того, какие механизмы лежат в основе этого эффекта, важнейшей проблемой является решение вопроса о том, действительно ли существуют подобные эффекты, связанные с указанными механизмами, и если они существуют, то в какой мере они представляют опасность для организма человека. Исследователи считают, что эффекты микроволнового облучения, выявленные ими, очевидно, вызваны нетепловым воздействием, и придают этому самое серьезное значение. Указанная концепция находит свое отражение в предельно допустимых нормах микроволнового облучения, принятого в социалистических странах.
Допустимые дозы микроволнового излучения
Чтобы добиться единого и эффективного контроля в профилактике возможных нарушений здоровья от радиочастотных и микроволновых воздействий, необходимо установить допустимые дозы или организовать защитные мероприятия. Как и во всех биологических процессах, имеется некоторый диапазон мощностей между теми, которые абсолютно безвредны, и теми, которые вызывают повреждения. В идеальном случае эффективные или пороговые значения следовало бы получить на основе достоверных данных исследования человека. Но если такие данные получить невозможно, потребуется экстраполяция из хорошо спланированных, проведенных и правильно проанализированных исследований на животных. При установлении допустимого уровня облучения необходимо помнить о значительных различиях между уровнем «облучения персонала» и параметрами «работоспособности» технического оборудования. Более детальное обсуждение допустимых уровней микроволнового облучения приводится в работах Майке леона и Швэна.
При нормальных условиях эксплуатации и работы на радиочастотных передатчиках данных о повреждающем воздействии их облучения не получено. Тем не менее возникают опасения в отношении безопасности персонала при работе в интенсивных радиочастотных полях вблизи передающих антенн, работающих в диапазоне средних и высоких частот. Такие условия окружения встречаются при работе вблизи источника излучения электромагнитных частот, которые могут быть измерены в виде потока мощности. В полосе частот ниже 30 Мгц потенциально опасные условия окружения находятся обычно внутри сложной области (вблизи источника сверхвысокочастотного поля). Поскольку оценка опасности в этой полосе частот является функцией измерения вблизи источника СВЧ - поля, следует уделить внимание проблемам, возникающим при проведении таких измерений.
Первое предложение допустимого уровня облучения 10 мвт/см2 как профилактического средства защиты от радиочастотных полей было сделано Швэном в 1953 г. для ВМС США и основывалось на простых физиологических измерениях. Количество тепла, которое тело человека способно передать во внешнюю среду в нормальных условиях, составляет величину в 0,01 вт/см2 поверхности тела, что при благоприятных условиях может быть увеличено почти в 10 раз. Последнее означает, что способность тела человека поглощать лучистую энергию без непрерывного повышения температуры ограничено значением где-то в диапазоне между 100 и 1000 вт.
Эти принятые во внимание расчеты и довольно обширные материалы с экспериментальными данными, полученными при реализации программы «Трех служб», были рассмотрены подкомитетом Американского национального института стандартов (АНИС), который в 1966 г. рекомендовал в качестве допустимого уровня облучения 10 мвт/см2.
Для обычных окружающих условий среды и для воздействующей электромагнитной энергии с частотой от 10 до 100 000 Мгц допустимым уровнем защиты здоровья от облучения является величина 10 мвт/см2 как средняя величина за 0,1-часовой промежуток времени.
Этот уровень допускает максимальную плотность потока мощности в 10 мвт/см2 в течение 0,1-часового периода или более. При этом максимальная плотность энергии равна 1 мвт-час/см2 в течение любого промежутка времени длительностью 0,1 часа. Данный руководящий стандарт допустимого уровня относится как к облучению в непрерывном режиме работы, так и к облучению в импульсном режиме.
Рекомендуемые допустимые стандарты и уровни облучения, имеющие силу на территории Соединенных Штатов и множества других стран, полностью безопасны. До настоящего времени документально не зарегистрировано случаев нарушения здоровья у военнослужащих, промышленных рабочих или у населения в результате работы по эксплуатации и обслуживанию радиолокационных установок и других радиочастотных и микроволновых передатчиков в диапазоне плотности потока мощности до 10 мвт/см2. Сводные данные различных уровней облучения представлены в табл. 3.
Роджерс и Кинг считают, что в условиях плоской волны (вдали от источника электромагнитного поля) тело могло бы вы держать плотность потока мощности радиочастотного облучения несколько большую, чем 10 мвт/см2 (Е = 200 в/м) для высокочастотного участка диапазона. Кроме того, они утверждают, что напряженность электрического поля величиной 1000 в/м должна считаться безопасной границей при непрерывном ежедневном воздействии радиочастотного облучения в диапазоне не ниже 30 Мгц. Швэн в своем обзоре по биологическому действию микроволнового облучения и критериев допустимых уровней подчеркивает, что имеются обстоятельства, в которых представленные уровни допустимого облучения могут оказаться непригодными. Это возможно вблизи источника СВЧ-поля, передающих антенн или в присутствии нескольких полей, генерируемых различными передатчиками или отражающими поверхностями. Он считает, что при этих обстоятельствах переносимая плотность тока в тканях величиной в 3 ма/см2 может служить в качестве допустимого предела для работы с воздействием сложных полей.
Таблица 3. Рекомендованные максимально допустимые уровни интенсивности радиочастотного облучения
Данная плотность тока для простых полей соответствует потоку в 10 мвт/см2 в диапазоне частот от 100 до 1000 Мгц. Следовательно, допустимые уровни в руководящих инструкциях могут характеризовать следующие цифры:
а) 3 ма/см2 — для частот свыше 10 Мгц;
б) 1 ма/см2 — для частот от 10 кгц до 10 Мгц;
в) 0,3 ма/см2 — для частот ниже 10 кгц.
В России максимально допустимые уровни мощности или рекомендованные безопасные дозы были установлены в 1959 г. (Временные санитарные правила работы с генераторами волн сантиметрового диапазона, СССР, Министерство здравоохранения, 1959) и основаны на наблюдениях реакций, которые зафиксированы при воздействии радиочастотных или микроволновых полей низкой энергии.
Эти уровни указаны в табл. 3. Фактор поправки на 10 был предложен для источников облучения в импульсном режиме, когда излучающие устройства применяются для кругового или секторного обзора. Помимо этого, уровни облучения, отличающиеся на величину одного порядка, являются допустимыми из-за градиентов возможного поля и пределов точности измерительной аппаратуры.
В значительной мере расхождения в величинах предельно допустимых доз микроволнового облучения, установленных в Соединенных Штатах и в социалистических странах, связаны с различными установками исследователей по этому вопросу. Эти различия особенно отчетливо проявляются в основных концепциях промышленной гигиены и фундаментальных научных исследованиях. Допустимые дозы СВЧ - облучения, используемые в США и большинстве других стран, как уже отмечалось, основаны на измерении экзогенной тепловой нагрузки, которую переносит тело и рассеивает без какого-либо существенного повышения общей температуры. Этот уровень переносимости равен 10 мвт/см2 при непрерывном воздействии. В отличие от допустимых уровней воздействия сверхвысокочастотного поля в США, в России максимально допустимые уровни облучения основаны на «астенических» синдромах, которые наблюдаются у специалистов, работающих с микроволновыми облучателями.
В научной литературе стран Запада не приводится доказательств, которые бы свидетельствовали о том, что принятый в США уровень облучения СВЧ - поля плотностью потока мощности в 10 мвт/см2 является опасным для здоровья. Если проанализировать общую методологию промышленной гигиены в Соединенных Штатах, то можно видеть, что для каждого «токсического вещества» существует концентрация или уровень, ниже которых не наблюдается явлений интоксикации, и что не «все явления» представляют угрозу для здоровья, причем такая позиция представляется даже более реалистичной.
По мнению Мэгнисон и др., основная установка промышленной гигиены в СССР базируется на признании следующих факторов: 1) максимально допустимый уровень определяется как такой уровень, при котором ежедневная работа не вызывает никаких отклонений в состоянии здоровья, а также заболеваний; 2) допустимые уровни основаны всецело на учете выраженности биологических эффектов; 3) величины допустимых уровней являются максимальными, а не усредненными за все время действия фактора; 4) независимо от установленного значения оптимальными величинами и идеальными значениями являются нулевые уровни, т. е. полное отсутствие потенциально опасного фактора.
Максимально допустимые уровни микроволнового облучения не являются жесткими нормами, но, по существу, допускают колебания от указанных уровней в «диапазоне разумных пределов», и максимально допустимые уровни микроволнового облучения представляют собой желаемые значения, к которым следует стремиться, а не абсолютные величины, которыми надлежит руководствоваться в практической работе.
Наличие основных различий в методологии промышленной гигиены еще не означает, что допустимые уровни, установленные в США и в России, вообще несопоставимы, как это может показаться на первый взгляд.
Мероприятия по защите
Рекомендации по защите от повреждающего действия сверхвысокочастотного поля даны в ряде публикаций. Эти мероприятия охватывают как индивидуальную, так и коллективную защиту людей от действия сверхвысокочастотного поля с помощью специальной одежды, очков и экранирующих средств. Решаются они в техническом и организационном аспектах.
Скачать реферат:
Пароль на архив: privetstudent.com