РАДИАЦИОННАЯ БИОЛОГИЯ. РАДИОЭКОЛОГИЯ, 2015, том 55, № 2, с. 169-179
= НЕИОНИЗИРУЮЩИЕ ИЗЛУЧЕНИЯ =
УДК 539.12.04:577.3::612.014.424:612.82:616-0094:599.325.1:599.323
КУМУЛЯЦИЯ НЕЙРОЭФФЕКТОВ ПОВТОРНЫХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ОБЛУЧЕНИЙ НЕТЕПЛОВОЙ ИНТЕНСИВНОСТИ
© 2015 г. С. Н. Лукьянова*, Н. И. Карпикова, О. А. Григорьев, В. А. Алексеева
Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И. Бурназяна ФМБА России, Москва
Представлены результаты собственных многолетних исследований, которые дополняют данные литературы о возможности развития кумуляции биоэффектов сверхвысокочастотных электромагнитных полей (СВЧ ЭМП) нетепловой интенсивности. Показано, что это явление возможно при повторении указанных воздействий в процессе короткого (1—6 ч), длительного (месяцы) и хронического (годы) облучений. Эксперименты на животных и обследования работников соответствующих производств показали зависимость кумуляции от совокупной длительности и режима облучения, ритма повторных экспозиций, функционального состояния биообъекта. Такая сложная зависимость объясняет различное проявление итоговой реакции центральной нервной системы (ЦНС) (от нормальных до пограничных проявлений) при воздействии СВЧ ЭМП нетепловых уровней со сходными энергетическими и амплитудно-частотными характеристиками.
Кумуляция, реакция ЦНС, СВЧ ЭМП, низкие уровни ППЭ, повторные воздействия, животные, эксперимент, обследование работающих.
БОТ: 10.7868/80869803115020071
Известно, что повторение кратковременных воздействий любой модальности может вызвать повышение биологического эффекта путем кумуляции изменений. Практический интерес представляет изучение таких повторов с различной суммарной экспозицией (часы, месяц, годы). Повторение кратковременных воздействий в течение нескольких часов является удобным методическим приемом в практике научного изучения путей формирования кумуляции. Исследования длительных и хронических воздействий физических факторов важны для современных задач медицинской практики (гигиены, физиотерапии). Все вышеупомянутые три аспекта, применительно к ЭМП, находят отражение в литературе. Так, в ряде работ показано, что для проявления кумуляции биоэффектов ЭМП необходимо определенное соотношение длительности экспозиций и пауз между ними [1—4]. Причем соотношение 1 к 3 является более благоприятным, чем 1 к 1, а соотношение 1 к 10 вообще не приводит к накоплению изменений [4—6]. З.В. Гордон с сотр. неоднократно описана большая эффективность излучения СВЧ ЭМП с изменяющимися по длительности периодами облучения и паузами
* Адресат для корреспонденции: 123182 Москва, ул. Живописная, 46, ФГБУ ГНЦ ФМБЦ им. А.И. Бурназяна ФМБА России; тел./ факс: (499) 190-96-60; е-шаП: 1икуапоуа8п@ yandex.ru.
(интерметирующий режим) [1]. Большая эффективность ЭМП путем усложнения режима способствует проявлению кумуляции при повторных воздействиях нетепловой интенсивности. Нельзя не учитывать зависимость развития кумуляции и от состояния биообъекта. Эта многогранная зависимость требует дальнейшего изучения. Особое место занимают результаты хронического воздействия ЭМП в условиях производства. Многими авторами показано ведущее значение изменений в неврологической сфере при нарушении здоровья работающих в условиях хронического присутствия ЭМП [1, 6, 7, 9, 10—12]. Несмотря на большой объем литературы по данному вопросу, меняющиеся производственные условия требуют дополнительных исследований с акцентом внимания на новых параметрах и стаже работы обследуемых лиц. Анализ литературы по вопросу соответствующей кумуляции затруднен из-за различия условий и физических параметров воздействующих ЭМП, регистрируемых показателей состояния организма и некоторых других методических различий наблюдений, проводимых различными авторами. Многолетние собственные исследования позволили в одной статье рассмотреть возможность развития кумуляции реакций ЦНС на воздействие СВЧ ЭМП сходных параметров и условий облучения при различной суммарной экспозиции (сут, мес.). Обследование ра-
Таблица 1. Количество обследованных в соответствии с возрастом и стажем, %
Показатели Работающие с СВЧ ЭМП (п = 53) Контрольная группа (п = 30)
Возраст, лет 3- 39 13 (24.5%) 11 (37%)
40- -49 18 (34%) 8 (27%)
50- 60 22 (41.5%) 11 (37%)
Стаж работы, лет 1- 5 10(19%) 10(33.3%)
6- 15 14 (26.4%) 7 (23.3%)
16- 25 24(45%) 6 (20%)
25- 35 15 (28%) 17(57%)
ботающих в условиях воздействия СВЧ ЭМП нетепловой интенсивности было проведено врачом-неврологом Н.И. Карпиковой [13]. Обработка, анализ полученных результатов и обсуждение материала были выполнены авторами цитированной работы совместно с нами в Институте биофизики МЗ России. Поскольку основные параметры ЭМП (несущая частота, плотность потока энергии — ППЭ), а также главный предмет анализа (реакции ЦНС) были сходны с соответствующими показателями в экспериментах на животных, мы сочли возможным рассмотреть в настоящей статье этот материал как результат хронического облучения. Такое совокупное рассмотрение результатов экспериментов и обследования лиц, работающих в условиях СВЧ, дает возможность оценить зависимость соответствующих реакции ЦНС от длительности и характера экспозиции, что определяет новизну и практическую значимость данной статьи.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКА
Результаты исследований, приведенных в статье, получены на кроликах, крысах и при обследовании профессионалов, работающих в условиях воздействия ЭМП. Крысы (белые, беспородные) и кролики (породы Шиншилла) были практически здоровые половозрелые особи, приобретенные в одном питомнике и содержавшиеся в одном виварии при соблюдении необходимых условий для поддержания нормальной жизнедеятельности.
Во всех случаях воздействующими факторами были ЭМП СВЧ-диапазона (1.0—1.5 ГГц) в непрерывном (НР), импульсном или пачечно-им-пульсном режимах при ППЭ нетепловой интенсивности (<300 мкВт/см2 в НР или импульсе). Реакции ЦНС на такие кратковременные
воздействия СВЧ-излучения, как и экспериментальные камеры и СВЧ-генераторы, подробно описаны нами ранее [14—16]. Отличительной особенностью данной работы является сравнительная характеристика нейроэффектов СВЧ-из-лучений с экспозициями, различными по длительности (минуты, сутки, месяц) и характеру (постоянно или с перерывами), с целью оценки возможности развития кумуляции. Конкретные значения параметров и экспозиций излучения и количественная характеристика серий опытов будут приведены при описании результатов. Необходимо только отметить, что каждая серия была выполнена на 10 или более животных и опыты с воздействием ЭМП сопровождали соответствующими контролями с ложным включением генераторов.
Основными показателями (регистрируемыми в данной работе) были электроэнцефалограмма (ЭЭГ) и двигательная активность животных. Используемые аппаратура СВЧ, ЭЭГ электроды, соответствующая физиологическая аппаратура, способы анализа и обработки информации также нами описаны ранее [14—16].
Самостоятельного внимания заслуживают результаты обследования людей, контактировавших с ЭМП в условиях производственной деятельности.
Обследуемые — научные сотрудники Всероссийского научно-исследовательского института экспериментальной физики (ВНИИЭФ). 53 человека работали с устройствами, генерирующими СВЧ ЭМП, а 30 составили контрольную группу, которые отличались только тем, что не работали с данными генераторами. Это были мужчины (24— 60 лет), проработавшие на данном объекте от 1 года до 35 лет. Материал накоплен за 20 лет в результате ежегодных обследований. Накопленный материал позволил разделить обследуемых на четыре статистически значимые группы со стажем работы: от 1 до 5 лет, от 6 до 15 лет, от 16 до 25 лет, от 26 до 35 лет (табл. 1).
Облучаемая группа 80% рабочего времени находилась в ближней зоне СВЧ ЭМП (1 ГГц, па-чечно-импульсный режим: частота пачек — 32 Гц, импульсов — 250 кГц при длительности 32 мкс). ППЭ на рабочем месте могла колебаться (в связи с ближней зоной) от 0.34 до 314 мкВт/см2 за период 5—8 ч в сут. Мода в кривой распределения этих значений приходится на 0.7 мкВт/см2 [13].
Клинико-нейрофизиологическое обследование включал: неврологические наблюдения, регистрацию ретино-электрограммы (РЭГ), элек-троэнцефалогаммы (ЭЭГ), реовазограммы (РВГ), тепловизорные исследования. Каждый из мето-
дов не выходил за рамки условий, традиционно используемых и принятых при данных исследованиях. Подробные данные, полученные при различных вариантах обследования, приведены в соответствующей канд. дис. Н.И. Карпиковой и ее публикациях [13, 17, 18]. В данной статье представлен только итоговый результат, связанный с зависимостью неврологических проявлений у работающих от стажа работы.
Во всех сравниваемых вариантах СВЧ-облуче-ний использовали методы статистической оценки (критерий Стьюденты и х2 в соответствии с правильностью распределений показателей), заложенные в компьютерную программу '^1аИ8И-ка" (Россия).
РЕЗУЛЬТАТЫ
Результаты наших экспериментов подтверждают данные литературы о большей эффективности дробного СВЧ-облучения по сравнению с непрерывным за счет проявления кумуляции биоэффектов. При непрерывной экспозиции 30— 50 мин или 6 ч явление кумуляции в процессе облучения не наблюдалось ни при НР, ни при модулированном режимах; ни у крыс, ни у кроликов при регистрации как биотоков мозга, так и двигательной активности. В то же время при прерывистом облучении с теми же параметрами ЭМП и регистрируемыми показателями реакций оно имело место и зависело от режима и совокупной длительности облучения, а также от состояния биообъекта.
Так, непрерывное СВЧ-облучение длительностью 30 мин с частотой 1 ГГц (НР или импульсный режим с ППЭ < 300 мкВт/см2) области головы кролика вызывало в ЭЭГ изменения, которые достоверно не отличались от соответствующего 5-минутного воздействия. Они реализовались с латентными периодами менее 1 мин, заключались в увеличении числа веретенообразных колебаний в а- и р1-диапазонах ЭЭГ, имели прочность 30—40%, что ранее нами было неоднократно описано [16, 19]. В динамике 30-минутного наблюдения не отмечалось усиление этой реакции или появление изменений другого х
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.