научная статья по теме ВЛИЯНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ С ЧАСТОТОЙ 900 МГЦ НА НЕКОТОРЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ КРОВИ Биология

Текст научной статьи на тему «ВЛИЯНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ С ЧАСТОТОЙ 900 МГЦ НА НЕКОТОРЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ КРОВИ»

= НЕИОНИЗИРУЮЩИЕ ИЗЛУЧЕНИЯ =

УДК [57+61]::539.1.04:537.531:612.1

ВЛИЯНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ С ЧАСТОТОЙ 900 МГц

НА НЕКОТОРЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ КРОВИ © 2013 г. С. А. Баджинян*, М. Г. Малакян, Д. Э. Егиазарян, Р. Л. Агджоян, Л. Э. Абрамян

Научный центр радиационной медицины и ожогов МЗ Республики Армения, Ереван, Армения

Представлены результаты исследования некоторых функциональных показателей плазмы крови и эритроцитов крыс на 1-е и 5-е сут после воздействия на организм низкоинтенсивного электромагнитного излучения с частотой 900 МГц при схемах облучения: однократно — 2 ч в день, и фракцион-но — 4 дня по 0.5 ч. Согласно полученным данным, независимо от примененной схемы после воздействия 900 МГц-частотного излучения в мембранах эритроцитов животных регистрируется значительное повышение интенсивности перекисного окисления липидов (ПОЛ). На фоне однократного 2-часового воздействия наблюдается подавление активности низкомолекулярных неферментативных водорастворимых антиоксидантов крови и активация процессов ПОЛ в плазме крови. При фракционном облучении (0.5 ч/4 дня) имеет место стимуляция антиоксидантной активности с резким подавлением активности ПОЛ крови. Однократное 2-часовое воздействие на крыс ЭМИ с частотой 900 МГц способствовует появлению сдвигов в активности Са2+-зависимых К+-ка-налов эритроцитов и гиперполяризации мембран эритроцитов.

900 МГц, кровь, эритроциты, плазма, ПОЛ, антиоксидантная активность, мембранный потенциал, Са2+-зависимые К+-каналы.

БОТ: 10.7868/80869803113010049

В последние годы особую актуальность приобрела проблема оценки биологического действия электромагнитных излучений радиочастотного диапазона (ЭМИ РЧ) в связи с прогрессирующим распространением подвижной радиосвязи, значительным увеличением количества и массовым приближением источников электромагнитных полей к местам постоянного проживания населения, широкомасштабным использованием в повседневной жизни сотовых телефонов, которые в рабочем состоянии являются источниками электромагнитного излучения.

Несмотря на огромное количество исследований по изучению эффектов ЭМИ РЧ, нет однозначного мнения относительно их безвредности или потенциальной опасности для живого организма. Однако среди многочисленных публикаций, отражающих результаты экспериментальных, клинических и эпидемиологических исследований, большое место занимают данные, свидетельствующие о высокой биологической активности ЭМИ РЧ [1, 2]. В частности, показана способность ЭМИ РЧ повышать скорость пролиферации клеток [3], изменять ферментативную активность [4, 5], воздействовать на ДНК [6], вы-

* Адресат для корреспонденции: Армения, 0054 Ереван, Да-видашен п/я 25, Научный центр радиационной медицины и ожогов МЗ РА; тел.: (374 10) 349-582; e-mail: lab-bio@web.am.

зывать появление больных клеток и злокачественных новообразований [7], отрицательно влиять на качество семени и половую функцию в результате оксидативного стресса, стимулируемого в организме под воздействием ЭМИ РЧ [8].

Экспериментально показано наличие иммунологических и репродуктивных эффектов при хроническом облучении электромагнитными полями радиочастот с низкой интенсивностью. Установлено, что при воздействии на крыс ЭМИ с частотой 2450 МГц (500 мкВт/см2, 7 ч ежедневно, 5 дней в неделю в течение 30 дней) происходят изменения в иммунной системе облученного организма [9], наблюдается проявление оксидатив-ных внутриклеточных стресс-реакций [10].

В настоящей работе представлены результаты исследования некоторых функциональных показателей плазмы крови и эритроцитов крыс при однократном 2-часовом и фракционном кратковременном тотальном воздействии на организм ЭМИ с частотой 900 МГц, обычно используемой в мобильной радиотелефонной связи.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКА

Опыты проведены на белых беспородных крысах-самцах с массой тела 180—200 г двумя независимыми идентичными сериями. Были рассмотрены две схемы воздействия радиочастотных мик-

роволн на животных: 1) облучение в течение 2 ч и только 1 день (по 10 животных для каждой серии); 2) фракционное облучение в течение 4 последовательных дней по 0.5 ч /день, т.е. 2-часовое воздействие ЭМИ на организм набиралось из четырех отдельных сеансов облучения длительностью по 0.5 ч (по 10 животных для каждой серии). Использовали две контрольные группы для сравнения: 1) животные, которые находились в клетке для облучения при выключенном генераторе и не облучались (ложнооблученный контроль: по 10 животных для каждой серии); 2) виварийный контроль (10 крыс).

В качестве источника излучения использовался генераторный блок панорамного измерителя Х1-42 с мощностью на выходе 8 мВт, диапазоном генерируемых частот 0.1—1250 МГц, возможностью в цифровой индикации с большой точностью устанавливать как центральную частоту, так и полосу генерации во всем диапазоне перестройки генератора. Излучателем служила компактная (117 х 120 мм2) антенна Минковского фрактального типа нового поколения, которая успешно используется в современных телекоммуникационных системах связи, особенно в мобильной телефонной связи. Резонансная частота антенны была рассчитана таким образом, чтобы ее центральная частота соответствовала 900 МГц — наиболее распространенному стандарту сотовой связи.

Эксперименты проводили в изолированном помещении, предназначенном для проведения подобных опытов. В нем отсутствовали какие-либо работающие приборы. Наличие в стенах специального проволочного каркаса из медной сетки, а также отдельное заземление обеспечивали экранирование внешних электромагнитных полей с целью исключения различных помех.

Животных каждой подопытной группы (10 крыс одновременно для каждой экспериментальной серии) в одно и то же время суток помещали в пластиковый сетчатный контейнер (25 х 22 х 15 см3), который ставился на деревянный стол рядом с генератором, и подвергали тотальному воздействию микроволн в непрерывном режиме с частотой 900 МГц. Во время сеанса облучения крысы имели возможность достаточно свободного перемещения в клетке. Антенна располагалась почти вплотную к верхней части клетки, так что расстояние от антенны до дна контейнера составляло ~15 см, а до спины животных ~8 см. Площадь поверхности антенны, коэффициент усиления, диаграмма направленности от амплитудного значения были рассчитаны так, чтобы телесный угол излучения соответствовал площади излучения, т.е. зоне обхвата объекта облучения. Так, измерение диаграммы направленности антенны на уровне 3 дБ от амплитудного

(максимального) значения составляло ±40°. Следовательно, телесный угол излучения был равен ~80°, который соответствовал площади излучения, иначе говоря, зоне обхвата объекта облучения, почти одинакового по двум плоскостям. Расчеты дальней зоны проведены по классической формуле:

Я > 2Б2/Х, (1)

где Я — расстояние дальней зоны; Б ~ 120 мм — наибольший размер антенны; X = 330 мм — рабочая длина волны излучения. Подставляя эти значения в формулу (1), получим Я > 90 мм = 9 см.

Исходя из этих данных, а именно: значения дальней зоны 9 см, рабочего расстоянии от плоскости антенны до дна клетки с крысами 15 см, величины телесного угла облучения 80°, а также с учетом размеров клетки, можно утверждать, что крысы надежно находились в поле облучения по всем направлениям и для них не существовало мертвых зон и углов.

Мощность излучения, измеренная с помощью ваттметра МЗ-10 непосредственно на выходе приемной антенны, расположенной на расстоянии 15 см, т.е. на таком же расстоянии от аналогичной передающей антенны, как до дна клетки, составляла ~2 мВт.

Достоверность результатов измерения проверяли также теоретическими расчетами по формуле:

Рприем = Рперед(^1 ' &2)/Ь> (2)

где Рприем — мощность на выходе приемной антенны; Рперед — мощность на входе приемной антенны; 01 — усиление передающей антенны: 01 = = 4 дБ = 2.5 (раза); 02 — усиление приемной антенны: как и Оъ 02 = 4 дБ = 2.5 (раза); Ь = (4яЯ/Х)2 — потери, обусловленные расстоянием между антеннами на рабочей длине волны; Я — расстояние между антеннами: Я = 15 см; X — рабочая длина волны, равная 33см, так как используемая частота 900 МГц. Подставляя эти значения в формулу (2), получим значение Рприем = 1.66 мВт, которое с учетом ошибок при измерениях достаточно близко по величине с измеренной.

Плотность потока энергии SG рассчитывали по формуле:

^ = Рген * Сд/4ЯЯ2, (3)

где Рген — мощность излучения в непрерывном режиме на выходном фланце генератора, Вт (8 мВт); 0А — усиление антенны: 0А = 4 дБ = 2.5 (раза); Я — расстояние между антенной и дном клетки (15 см), или же от антенны до спины животных (8 см). Подставляя эти значения в формулу (3), получим величину плотности потока энергии ^ на дне клетки 7 мкВт/см2, а на уровне спины крыс — 25 мкВт/см2, что в первом случае ниже

установленного межгосударственными санитарными правилами и нормами в Российской Федерации предельно допустимого уровня (ПДУ) электромагнитных полей радиочастотного диапазона в 10 мкВт/см2 [11, 12], а во втором случае — хотя несколько выше установленных в РФ норм, но намного ниже ПДУ, принятых в США (300— 1200 мкВт/см2) [13].

На 1-е и 5-е сут после окончания курса облучения декапитацией животных под легким эфирным наркозом получали пробы крови для проведения анализов, используя гепарин в качестве антикоагулянта.

Предварительно центрифугированием крови при 3000 об./мин отделяли плазму и сыворотку крови, а двукратным последовательным отмыванием эритроцитов физиологическим раствором (ФР: 0.9%-ный NaCl) получали эритроцитарную массу для приготовления соответствующих опытных образцов и исследования ряда показателей:

— Активность процессов перекисного окисления липидов в мембранах эритроцитов (ПОЛэр), оцениваемой по концентрации малонового ди-альдегида (МДА), одного из конечных продуктов ПОЛ. В условиях высокой температуры и кислом значении рН среды МДА образует с тиобарбиту-ровой кислотой (ТБК) окрашенный в розово-пурпурный цвет бис-ТБК-МДА комплекс с максимумом оптического поглощения при длине волны 532 нм. Концентрацию МДА определяют с учетом коэффицента его молярной экстинкции 6 = 1.56 х 10-5 (моль/л)-1 см-1. Резу

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.

Показать целиком