ВЛИЯНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

   Электромагнитное поле, являясь видом материи, обладает массой, энергией и импульсом, которые перемещаются в пространстве в виде электромагнитных волн. Они образованы электрической E и магнитной Н составляющими, которые перпендикулярны друг другу и направлению распространения. Основными параметрами электромагнитных волн являются частота f, длина волны l и скорость распространения c, которые связаны соотношениями f=c/l, справедливым для свободного пространства, где c=3*10^8 м/с. Если скорость света выражена в м/с, частота f в МГц, то длину волны l можно определить по формуле: l=300/f.

   В электромагнитной волне распространяющейся от точечного источника излучения, в зависимости от расстояния различают три условные зоны: ближнюю, промежуточную и дальнюю. Поскольку в ближней и промежуточной зонах пространственная структура электромагнитного поля неоднородна, то это существенно усложняет как измерение поглощенной энергии, так и прогнозирование возможного биологического влияния. К дальней зоне относится область, находящаяся на расстоянии от источника излучения более чем 2L^2/l, где L – максимальный линейный размер источника.

   Не менее важным для взаимодействия с биологическими объектами является поляризация электромагнитной волны, которую определяет положение векторов Е и Н в пространстве. Горизонтальное или вертикальное расположение Е вектора определяет электромагнитную волну, соответственно, как горизонтально или вертикально поляризованную. Интенсивность магнитного поля оценивается плотностью потока энергии в диапазоне частот от 0,3 ГГц до 3000 ГГц и электрической составляющей Е и магнитной Н в диапазоне частот от 3 Гц до 3 МГц. 

   Рассмотрим влияние электромагнитного излучения на человека и взаимодействие электромагнитных полей с биологическими объектами вообще. Физические аспекты взаимодействия электромагнитных полей с биологическими объектами рассматриваются на макро- и микроскопических уровнях. Макроскопический подход предполагает получение информации о поведении биологического объекта в поле, складывающееся из количественной оценки поглощённой, прошедшей или отражаемой им энергии падающей волны, топологической картины распределения поглощённой мощности, т.е. дозиметрии. Микроскопическое взаимодействие рассматривает явления на уровне атомов, молекул, надмолекулярных структур и клеток, что по сути дела является биофизическими механизмами действия электромагнитных полей.

   Эффект взаимодействия электромагнитного поля с биологической средой будет находиться в зависимости от поглощённой за определённое время энергии поля, т.е. дозы облучения [9]. В его основе лежит преобразование энергии поля в тепло, которое осуществляется по двум классическим механизмам, определяемым диэлектрическими характеристиками биологического материала: индуцирования токов и вращение/перемещение молекул.

   Вопросы дозиметрии электромагнитных полей очень сложны, т.к. величина поглощенной энергии определяется не только интенсивностью и частотой поля, но и размерами, формой объекта, его расположением относительно Е и Н векторов, внутренней структуры, окружающим пространством, наличием заземления и многими другими факторами. В качестве характеристики величины поглощенной энергии используется параметр УПМ (удельная поглощенная энергия) или SAR.

   Глубина проникновения и длинна волны в тканях тела человека и животных зависит от содержания в них воды и при её высокой концентрации эти величины меньше, чем в противоположном случае. Нагрев биологического материала является основным механизмом преобразования энергии электромагнитного поля высокой интенсивности. Изменение температуры тела может служить пусковым механизмом для различных реакций, уровень изменений которых зависит от терморегуляторных и метаболических характеристик конкретной функциональной системы организма. Любое по своей природе повышение температуры связано с изменением теплового баланса между скоростью поступления энергии в объект и её выведением. Одним из защитных механизмов, обеспечивающих элиминацию избыточной тепловой энергии, является способность к теплообмену, которой обладает система кровообращения. Однако, структурно-функциональные особенности некоторых органов, обладающих слабой терморегуляционной системой, не способной достаточно эффективно отводить тепло, или характеризующихся повышенной чувствительностью к изменению температуры, ставят их в разряд критических. В первую очередь, к ним относится хрусталик глаза, когда на фоне отсутствия тепловых ощущений, особенно при низких интенсивностях электромагнитных полей, в нем наблюдается изменения, приводящие к помутнению – катаракте. Незначительное повышение температуры может привести в биологических объектах к ускорению многих физиологических и биохимических процессов более чем в два раза, которые могут в результате привести к возникновению значимых реакций. С другой стороны, открытое проявление такой реакции может быть скрыто за счет работы системы поддержания терморегуляционного гомеостаза, вследствие чего возникает возможность формирования множества вторичных эффектов, различных как по величине, так и по своей направленности.

   Реакция биологической системы на электромагнитные поля, рассматривается как адаптационная. Структура такой реакции определяется как интенсивностью, временем действия раздражителя, его информационными параметрами, так и уровнем/уровнями организации конкретной биологической системы, задействованных в реализации ответа. Ответные реакции разделяются на краткосрочные и длительные. Краткосрочные реакции возникают непосредственно сразу после воздействия, спустя единицы или десятки секунд, примерно столько же длятся и не приводят к каким-либо значимым изменениям. Длительные реакции характеризуются длительным последствием на протяжении от нескольких часов до нескольких суток. Общие механизмы действия электромагнитных полей должны рассматриваться как сигнальные, дестабилизирующие, регулирующие и энергетические.

Originally posted 2019-01-12 16:27:34. Republished by Blog Post Promoter