ИЗУЧЕНИЕ РЕАКЦИЙ МОЗГА ЧЕЛОВЕКА НА ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ПОЛЯ НЕТЕПЛОВОЙ ИНТЕНСИВНОСТИ

Аннотация:

Настоящая статья - совокупность материалов собственных исследований реакций мозга человека на электромагнитные поля радиочастотного диапазона (ЭМПРЧ) нетепловой интенсивности. Результаты исследований с участием добровольцев представили характеристику реакции ЦНС на кратковременные облучения ЭМП РЧ промышленного генератора и различных стандартов сотовой связи в условиях, преимущественно, облучения головы. Дана оценка физиологической значимости этих эффектов и показана их зависимость от типологических особенностей электроэнцефалограммы (ЭЭГ) человека. Обследование людей, работающих в условиях хронического облучения ЭМП РЧ, позволило представить зависимость соответствующих нейроэффектов от стажа работы. Ключевые слова: электромагнитное поле; нетепловая интенсивность; испытатели; острое облучение; реакция ЦНС; типологические особенности ЭЭГ; обследование работающих; стаж работы; функциональное состояние. Данные литературы дают представление о реакции мозга человека на острое и хроническое облучение ЭМП РЧ нетепловой интенсивности. Однако в настоящее время эта проблема сохраняет свою актуальность. Одним из насущных вопросов является прогноз ответной реакции организма человека на соответствующие воздействия с меняющимися режимами, структурами и условиями облучения, что наблюдается в быту и на производстве. Решение этой задачи, несомненно, имеет практическую значимость и требует накопления материала исследований. К этому аспекту и относятся данные, представленные в настоящей статье. Определяющее значение ЦНС в развитии биоэффектов ЭМП РЧ нетепловой интенсивности отводит ведущую роль изучениям реакций мозга на данное воздействие. Среди большого числа показателей активности мозга наиболее часто используемым и доступным является электроэнцефалограмма (ЭЭГ), в которой находят свои отражения врождённые и приобретённые особенности развития ЦНС и ее функциональные свойства. От исходных значений ЭЭГ в фоне может зависеть наличие, характер и выраженность ответа на воздействия различных модальностей, в том числе и на ЭМП. По данным литературы, основная реакция мозга (по показателю ЭЭГ) на воздействие ЭМП РЧ, не вызывающее регистрируемого нагрева ткани, сводится к усилению альфа-диапазона. Его выраженность в ЭЭГ коррелирует с функциональным состоянием организма, работоспособностью и влияет на реакцию на различные воздействия, в том числе и на ЭМП РЧ. Важное значение для развития реакций мозга на ЭМП нетепловой интенсивности имеют также экспозиция, параметры и структура облучения, дополнительные обстоятельства (состояние здоровья, сопутствующие воздействия других модальностей). Каждый из отмеченных моментов необходимо учитывать при прогнозе возможной реакции мозга на новое воздействие соответствующей природы. Данные литературы о результатах хронического облучения включают и материал обследования работающих в условиях ЭМП РЧ нетепловой интенсивности, которые в связи с различными и меняющимися параметрами требуют постоянного анализа. Клинический материал, представленный в статье, получен врачом-неврологом Н.И. Карпиковой. Анализ, обработка и обсуждение этих данных были выполнены авторами совместно. Основные параметры воздействия (несущая частота, плотность потока энергии (ППЭ)) находились в пределах радиочастотного диапазона нетепловой интенсивности, а главный предмет анализа - ЦНС, что соответствовало профилю представляемой статьи. Приведённые результаты исследований дополняют данные литературы по ряду позиций: еще одни конкретные параметры и условия облучения, возможность оценки ЭЭГ в период экспозиции (путем замены металлических электродов), зависимость проявления реакции от типологических ЭЭГ-особенностей, обсуждение вопроса о значимости этих реакций для организма и возможность их влияния на работоспособность. Данные, получены в исследованиях с участием испытателей-добровольцев и в результате обследования работающих в условиях воздействия ЭМП РЧ нетепловой интенсивности. В центре анализа - ЭЭГ с параллельной регистрацией комплекса физиологических показателей для оценки изменений в состоянии организма. В изучении нейроэффектов ЭМП РЧ принимали участие 39 испытателей-добровольцев (практически здоровые мужчины в возрасте 25—40 лет). Проведены 11 серий с облучениями преимущественно головы человека ЭМП с различными несущими, режимами, параметрами и экспозициями. Это разнообразие СВЧ ЭМП создавали, используя промышленный генератор Г4-121 или абонентские терминалы трех стандартов сотовой связи. В последнем случае это были GSM-900, DCS-1800, NMT-450 - с ППЭ на уровне головы: 52,17 мкВт/см2, 61,25 мкВт/см2, 78,93 мкВт/см2 соответственно. Подробная характеристика моделей, параметров и условий облучения описана авторами статьи ранее. Это были три самостоятельные серии (№№ 7, 8, 9) с участием 10 испытателей. Самостоятельная группа исследований сводилась к анализу функционального состояния испытателей в условиях облучения ЭМП РЧ в режиме ИР1 при функциональной нагрузке в виде 1,5-часового выполнения монотонной (серия № 10) или активной (серия № 11) работы оператора (19 испытателей). Работа заключалась в отслеживании по экрану телевизора перемещения метки или строго с точки на точку в условиях круговой траектории (монотонная работа) или случайно (активная работа). Пропуск контролируемого момента, а также лишние нажатия, не предусмотренные инструкцией, оценивались как ошибки. Создание описанной рабочей модели, а также дифференцировочный подсчет ошибок осуществлялись с помощью ПЭВМ по специально разработанной программе. Каждый испытуемый в случайном порядке мог принимать участие в различных сериях с интервалом в 1 неделю. В одном исследовании кратковременное облучение (5 или 15 мин) могли предъявлять от 2 до 10 раз с различными интервалами. Облучению подвергали главным образом голову человека, который комфортно располагался в кресле в свето-звукоизолированной камере для электрофизиологических исследований. Камера была предназначена для исследований с ЭМП РЧ, облицована радиопоглощающим материалом типа «Дон» на основе феррита с коэффициентом отражения -30 дБ. Функциональное состояние организма человека анализировали по комплексу физиологических показателей: ЭЭГ, реоэнцефалограмма (РЭГ), электрокардиограмма (ЭКГ), электромиограмма (ЭМГ), артериальное давление (АД), пневмограмма (ПГ), температура кожных покровов (t°), тремор. Специально созданный аппаратурный комплекс из приборов японского и итальянского производства позволял записывать и анализировать указанные показатели непосредственно в процессе исследования. Используемый в работе анализатор ЭЭГ «Berg Fourier» (Италия) позволял в процессе исследования наблюдать динамические изменения спектров ЭЭГ с отражением переливов энергии по полосам, а также фиксировать частоты, доминирующие в той или иной полосе в любой заданный момент времени. Эту информацию использовали для получения данных о типологических особенностях ЭЭГ испытателей, анализируя хорошо известный клинический тест «открой - закрой глаза». Отведение биопотенциалов осуществляли традиционными методами по системе 10-20, широко описанными в литературе. Поскольку голова испытателя находилась в зоне действия ЭМП РЧ, то для записи ЭЭГ и РЭГ использовали так называемые безартефактные электроды и провода, которые ранее нами были неоднократно описаны. Материал хронического действий ЭМП РЧ был получен в результате обследования научных сотрудников ВНИИЭФ. Так, 53 человека работали с устройствами, генерирующими СВЧ ЭМП, а 30 составили контрольную группу, которые отличались только тем, что не работали с данными генераторами. Облучаемая группа 80% рабочего времени находилась в ближней зоне СВЧ ЭМП (1 ГГЦ, пачечно-импульсный режим:частота пачек составила 32 Гц, импульсов - 25 кГц при длительности 32 мкс). Колебания ППЭ на рабочем месте могли составить (в связи зоной) от 0,34 мкВт/см2 до 314 мкВт/си од 5-8 ч/сут. Мода в кривой распределения этих значений приходится на 0,7 мкВт/см2. Обследуемые - мужчины 24-60 лет, проработавшие на данном объекте от 1 года до 35 лет. Материал накоплен за 20 лет в результате ежегодных обследований. В итоге было сформировано 4 группы в соответствии со стажем работы: до 5лет (основная и контрольная группы по 10 Человек); до 15 лет (соответственно 14 и 7); др 25 лет (24 и 6); до 35 лет (15 и 17 человек). Процедура обследования включала: неврологический мониторинг, запись РЭГ, ЭВГ, ЭКГ. Каждый из методов не выходил за рамки тради ционно используемых и принятых при данных исследованиях. В пределах данной статьи представляется только итоговый результат, связанный с зависимостью. Неврологических проявлений у работающих от стажа работы. Обработку полученного материала авторы осуществляли стандартными способами, используя компьютерный пакет программ «Statistika» (Россия). Применяя параметрический критерий Стьюдента, оценивали изменения индивидуально для каждого испытателя, сопоставляя фон, период экспозиции и первые 5 мин после выключения ЭМП. Непараметрические критерии х2 и знаков позволили сравнить полученные результаты по группе исследований в различных сериях. Полученные результаты дополняют имеющиеся сведения о нейроэффектах ЭМП РЧ нетепловой интенсивности, развивая представление о зависимости от параметров и биологической значимости воздействия для организма человека. Кратковременное облучение преимущественно головы человека ЭМП РЧ с различными параметрами вызывало достоверные изменения по группе испытателей только в биоэлектрической активности головного мозга. Основная форма реакций во всех случаях (несмотря на новые и разнообразные параметры) была однотипной, сохраняясь такой, какой она ранее была описана. Изменения в ЭЭГ сводились к усилению альфа- и бета 1-диапазонов, что лучше проявлялось сразу после экспозиции. Индивидуальная статистическая оценка по комплексу показателей выявила единичные случаи достоверных изменений и по другим показателям. Можно было наблюдать достоверное снижение частоты пульса на 5-10 уд./мин, температуры кожных покровов на 1-2 °С, амплитуды основной РЭГ-волны на 0,02-0,04 Ом и частоты дыхания. Каждое из этих изменений не выходило за пределы физиологической нормы, и не было достоверным по группе испытателей. Приведённая характеристика реакции организма человека была характерна как для однократной 5-6-минутной экспозиции, гак и для более длительного воздействия (15 мин, 50 мин, непрерывно или дробно). Различия наблюдали только в количестве ЭЭГ-изменений, свидетельствуя о большей эффективности дробного облучения (режимы ИР1 и ИР2). Особенность режима (в частности, ближняя зона), которая присутствовала в случае ЭМП 1'Ч, создаваемых абонентскими терминалами сотовой радиосвязи стандартов GSM-900 и NMT-450, не влияла на феноменологию основной реакции. Однако процент этих изменений был достоверно больше, чем при всех остальных вариантах. Необходимо отметить, что реакция (в небольшом проценте случаен) могла заключаться в усилении и других диапазонов ЭЭ1, что особенно четко проявилось в серии «DCS-1800». В этом случае у 30% испытуемых повышался индекс не альфа-, а тета-диапазона, что можно было бы рассматривать как более сильное воздействие. Важно, что каждая из отмеченных реакций не ныходила за пределы физиологической нормы, носила временный характер, соответствуя данным литературы. Основная форма реакции чаще ограничивалась одной областью - теменно-затылочной - альфа-диапазон, или лобной (бета 1-диапазон), что не сопровождалось изменением пространственной организации биопотенциалов. Приведённая совокупность результант свидетельствовала о биологической значимости изучаемого воздействия как о слабом неспецифическом раздражителе для ЦНС. Это подтверждает и тот факт, что в первые 5 мин после выключения поля реакции наблюдались чаще и реализовывались со своими латентными периодами. При экспозиции и после выключения моды в кривых распределения латентных периодов были сходными (5-10 сек) и основная масса реакций осуществлялась в течение 1 мин. Характеризуя реакцию мозга на кратковременное облучение, нельзя не отметить отсутствие существенного влияния частот несущих и модуляций в рассмотренных вариантах воздействий. Сходные результаты тех же самых воздействий описаны и в экспериментах на кроликах, подчёркивая ведущую роль биологической значимости воздействия. В наших экспериментах на кроликах показано, что усилению альфа-диапазона ЭЭГ как реакции на ЭМП соответствует снижение частоты импульсации нейронов, т. е. усиление процессов торможения в ЦНС. Подобную реакцию может вызвать любой слабый (скорее, подпороговый) раздражитель, что трактуется как адаптационный ответ в виде охранительного торможения. Именно для подпороговых раздражителей характерно большее проявление реакции после их отмены, чем при экспозиции. Ведущая роль альфа-диапазона ЭЭГ в реакции мозга на ЭМП РЧ и зависимость изменений от фона, послужили основанием для его детального анализа. Заслуживал внимания тот факт, что для практически здоровых людей характеристика альфа-диапазона в спектрах ЭЭГ при открытых и закрытых глазах у одного и того же испытателя была постоянной вне зависимости от даты наблюдения. Эта неоднократно воспроизводимая картина отражает индивидуальную типологическую особенность ЭЭГ испытателя. Детальная характеристика альфа-диапазона ЭЭГ в фоне при открытых и закрытых глазах позволила разделить всех испытателей на 4 группы. Для группы I характерен наибольший индекс альфа-диапазона в спектре ЭЭГ при открытых и закрытых глазах. Отмечен его самый большой размах по амплитуде и частоте. Далее (от I к IV группам) эти показатели снижаются, достигая наименьшей выраженности в группе IV. Реакция на ЭМП РЧ наблюдалась, главным образом, у испытателей II и III группы; реже - I и отсутствовала в группе IV. У испытателей с IV типом ЭЭГ в фоне доминировал не альфа-, а тета-диапазон, свидетельствуя о состоянии умеренной активации, напряжения ЦНС. Это были люди, которые даже в спокойных комфортных условиях не способны расслабиться и продолжали решать свои проблемы. То же самое мы наблюдали и в экспериментах на кроликах. На фоне умеренной выраженности альфа-диапазона реакция на постоянное магнитное поле и ЭМП РЧ в виде увеличения числа «веретен» в альфа- и бета 1-диапазонах присутствовала, тогда как доминирование в фоне тета и бета2 препятствовало ее проявлению. По данным литературы, сходную картину ЭЭГ-измене ний может вызвать и монотонная однообразная работа не требует умственного и эмоционального напряжение в результате такого рода деятельности возможно развитие утомления или монотонии. В наших исследованиях с а, которая шя. В ре-состояния участием 19 испытателей оценивали комплекс физиологических показателей в процессе 1,5-часового выполнения монотонной или активной работы, в условиях ЭМП в сравнении с соответствующим контролем. В этом случае результаты свидетельствовали об отсутствии изменений в функциональном состоянии организма (по комплексу показателей) при активной или монотонной работе. Статистически достоверные изменения можно было наблюдать только в ЭЭГ. Как и следовало ожидать, они носили противоположный характер. В случае монотонной работы увеличивался индекс альфа, а при активной - тета. Успешность выполнения работы и функциональное состояние испытаг еля зависели от типологических особенностей его ЭЭГ, что отражалось и в количестве ошибок. Например, в условиях монотонной деятельности их было выше у испытателей с ч л вертым типом ЭЭГ, чем с первым (14,0 ± 0,21 и 9,8 ±0,12 соответственно). Этот результат можно объяснить тем, что альфа-диапазон -это не только провокация сна, но и состояние успокс енности, комфорта. Последнее способствует более чёткому и стабильному выполнению определённых видов деятельности. При активной работе больше ошибок совершали испытатели с I и IV типами ЭЭГ. ЭМП в режиме «ИР1» в условиях активной работу не проявляло своего влияния: ни по одному из анализируемых показателей не отмечено достоверных изменений. Они отмечались только в случае монотонной деятельности. Единичные случаи склонности к развитию монотонии происходили только у испытателей с I типом ЭЭГ (5 из 9), т. е. с более выраженным и лабильным альфа-диапазоном. Зависимость от типологических особенностей ЭЭГ в этой серии («МР + ЭМП») проявилась несколько иначе: наибольший процент реакций наблюдали у испытателей с I и II типами ЭЭГ. На рис. 3 приведена эта зависимость для наиболее значимых изменений: ЭМП - только ЭЭГ; «МР+ЭМП» - реакция по комплексу показателей, что отразилось и в количестве ошибок (рис. 4). Комбинированное действие монотонной работы и ЭМП РЧ-облучения, каждое из которых может вызвать усиление альфа-диапазона ЭЭГ, может оказать биологически более значимое влияние на функциональное состояние организма. Одфко достоверного развития монотонии по группе испытателен не наблюдалось. В противоположность сказанному, на фоне активной работы, вызывающей повышение индекса тета-диапазона в ЭЭГ, влияние ЭМП в режиме «ИР1» не проявляется. Результаты обследований людей, работающих в соответствующих условиях, показали возможность развития изменений в состоянии организма человека в зависимости от стажа работы. В клинической симптоматике ведущими были субъективные жалобы и изменения в двигательной сфере. Феноменология жалоб и преобладающий характер изменений в двигательной сфере - снижение сухожильных и периостальных рефлексов -свидетельствуют о развитии синдрома полинейропатии. Анализы РЭГ, реовазографии (РВГ) показали нарушение кровенаполнения сосудов головы и конечностей, что в совокупности с повышением АД свидетельствет о формировании у работающих с СВЧ синдрома вегетососудистой дистонии. На ЭЭГ отмечено: десинхронизация альфа-ритма (39,6%, контроль -6,7, р < 0,05) и диффузная дизритмия (20,8%, в контроле - 0, р < 0,05). Это позволяет предполагать изменение взаимоотношений между корой и рядом подкорковых структур, что может быть основой полисистемного генеза синдрома вегетососудистой дистонии. Проведённое исследование позволило представить основную феноменологию неврологических расстройств у работающих с СВЧ ЭМП: синдром вегетососудистой листании; астенический синдром; синдром вестибулопатии; синдроч полинейропатии. В зависимости от стажа работы неврологический статус изменялся, свидетельствуя о нарастании симптоматики. На рис. 5 показано, на каком этапе работы какие симптомы впервые достоверно больше выражены, чем в контроле, хотя в меньшей степени их можно видеть и на других этапах. Так, на головные боли жаловались 25% работающих со стажем 1-5 лет, при стаже 6 15 лет 30%, у работающих 16-25 лет количество жалоб достигает апогея - 62,5% (р < 0,01 относительно контроля); 26-30 лет - 53,3% (р < 0,01 относительно контроля). Со стажем работы усиливалось количество жалоб и иного рода: на бессонницу (5-15 лет), на головокружение и боли в области сердца (16-25 лет), на онемение рук и ног, на слабость и утомляемость (26-35 лет). Двигательные расстройства в виде достоверного снижения сухожильных и периостальных рефлексов появляются на первом этапе работы, сохраняясь при ее продолжении до 35 лег. (75-93,3%, р < 0,01 относительно контроля). Уменьшение интенсивности кровоснабжения конечностей (по данным реова-юграмм) появляется на втором этапе (6-15 лет, 70%, р < 0,01 относительно контроля) и сохраняется на этом уровне при продолжении работы до 35 лет. Анализ заболеваемости с временной утратой трудоспособности за последние 5 лет у работающих с СВЧ РЧ зафиксирован в 266 случаях (1442 дня) на 100 человек, тогда как в контрольной группе отмечено 177 случаев (1083 дня) на 100 человек. Нозология заболеваний сводилась главным образом к ОРЗ, однако в 5,7% случаев отмечена НЦД и гипертоническая болезнь, что в контрольной группе не наблюдалось. Феноменология и возможный генез наблюдаемых изменений носили неспецифический характер. На этом основании была применена терапия и профилактика, обычно используемая в случае подобных неврологических расстройств. Это были медикаментозные и немедикаментозные методы лечения, которые применялись ранее и применяются сейчас при соответствующих нарушениях неспецифического характера, а также некоторые новые варианты, например, ноотропил и нормобарическая гипоксическая стимуляция «горный воздух» в режиме, ближе к стрессовому Этот комплекс мероприятий дал положительные результаты: 95% работающих с ЭМП РЧ отметили улучшение самочувствия. Заключение Настоящее сообщение только подтверждает ранее высказанные авторами суждения, добавив новые варианты ЭМП-облучения и новые показатели реакции. Совокупность матери-ала обосновывает заключение о том, что ЭМП РЧ нетепловой интенсивности может вызывать достоверные изменения в пока-зателях жизнедеятельности организма. Однако их биологическая значимость различна, что в наибольшей степени определяется длительностью облучения, индивидуальными особенностями, наличием дополнительной нагрузки. Так, кратковременные облучения с различными параметрами могли изменять только биоэлектрическую активность головного мозга. Их характеристика: феноменология, латентный период, зависимость от фона и типологических особенностей ЭЭГ, больший процент изменений сразу после выключения, чем при экспозиции соответствует ответу на слабый (скорее, подпороговый) раздражитель для ЦНС. В условиях дополнительной нагрузки в виде работы оператора данное воздействие может оказать влияние на успешность ее выполнения, что определяется характером деятельности. Результаты обследования работающих в условиях, соответствующих ЭМП, показали возможность развития неврологических нарушений в зависимости от стажа работы. Г1ПЭ ЭМП действовали на работающих, значительно ниже существующих нормативов. Феноменология нарушений соответствует неспецифической «картине» развития вегетативных дисфункций. Ряд симптомов этого нарушения был описан клиницистами ранее для случаев СВЧ-облучения. В настоящей работе их дополняют новые показания, такие как синдром полинейропатии, вестибулопатии. На основании проведённой работы были сделаны следующие предложения: 1. При очередном решении вопроса о пересмотре ППЭ для лиц, профессионально связанных с импульсными СВЧ РЧ, учесть возможность развития нарушений в деятельности нервной системы в результате длительной работы в ближней зоне с ППЭ на рабочем месте в пределах 0,34—314 мкВт/см. 2. При рассмотрении вопроса о профессиональной вредности работающих в условиях низкоинтенсивных импульсных СВЧ учесть возможность развития синдрома вегетососудистой дистонии по гипертоническому типу, синдрома вегетососудистой дистонии по смешанному типу и гипертонической болезни в соответствии со стажем работы 1-5, 6-15, 16-25 и 26-35 лет соответственно. 3. Расширить методический аспект медицинских осмотров в случае профессионального отбора для работы в условиях СВЧ, а также ежегодные обследования для работающих, включая РЭГ, ЭЭГ, РВГ.

Авторы:

Издание: Гигиена и санитария
Год издания: 2017
Объем: 7с.
Дополнительная информация: 2017.-N 9.-С.848-854. Библ. 21 назв.
Просмотров: 94