Актуальность исследования. Последние десятилетия и настоящее время характеризуются широким использованием источников электромагнитных излучений (ЭМИ) практически во всех сферах деятельности человека — информационных системах, различных областях промышленности, научных исследованиях, в медицине, быту (Ю.Г. Григорьев, 1997; М.А. Stuhly, S.S. Stuhly, 1983; Н. Shimizu et al., 1995; M.H. Repacholi, 1998). В вооруженных силах разных стран используются генераторы ЭМИ практически всех диапазонов частот, а сами ЭМИ стали распространенным фактором военного труда. Техническое оснащение Вооруженных Сил Российской Федерации характеризуется дальнейшим увеличением числа объектов вооружений и военной техники — источников ЭМИ с различными спектрально-энергетическими характеристиками (В.В. Лютов и соавт., 1998; А. А. Чернецов и соавт., 1998).
В научных работах приведено множество сведений о характере изменений в организме человека и животных под влиянием одночастотных модулированных и смодулированных электромагнитных излучений сверхвысокочастотного диапазона.
Специалисты, эксплуатирующие радиотехнические системы, подвергаются воздействию многочастотными модулированными электромагнитными излучениями (ММЭМИ) (А.В. Иванченко и соавт., 2000). Кроме того, вопрос об электромагнитной безопасности особенно остро встает в период проведения полевых учений и для военнослужащих, непосредственно не эксплуатирующих радиолокационные станции, когда в течение нескольких суток значительные контингенты подвергаются воздействию ММЭМИ от нескольких видов источников на фоне напряженной военно-профессиональной деятельности.
Целенаправленных комплексных исследований биологических эффектов ММЭМИ, а также их влияния на функциональное состояние военнослужащих и их военно-профессиональную работоспособность не проводилось. Однако, анализируя работы, посвященные биологическим эффектам воздействия многочастотных модулированных ЭМИ, следует прийти к выводу о том, что они должны обладать особенностями по сравнению с одночастот-ными ЭМИ, а это необходимо учитывать при разработке мероприятий и средств медицинской защиты с целью сохранения здоровья и боеспособности военнослужащих.
Учитывая недостаточность, а зачастую и противоречивость имеющейся информации, целью настоящего исследования явилось сравнительное изучение воздействия на организм человека и экспериментальных животных модулированных многочастотных ЭМИ и излучений, его составляющих.
Для достижения указанной цели решались следующие основные задачи:
1. Провести сравнительную оценку влияния модулированных многочастотных ЭМИ и его составляющих на высшую нервную деятельность экспериментальных животных.
2. Изучить динамику процессов свободнорадикального окисления в структурах, наиболее чувствительных к воздействию ЭМИ: тканях головного мозга, сыворотке крови и эритроцитах.
3. Выявить клинические и психофизиологические изменения у военнослужащих, профессионально связанных с воздействием модулированного многочастотного ЭМИ.
Научная новизна работы. Впервые в радиобиологии неионизирующих излучений проведено сравнительное экспериментальное, клиническое и психофизиологическое исследования биологических эффектов модулированного многочастотного электромагнитного излучения (ММЭМИ) и выявлены особенности биологического действия данного вида облучения.
Вследствие воздействия ММЭМИ установлено более выраженное и длительное изменение высшей нервной деятельности крыс в виде нарушения локомоторных, исследовательских и локомоторно-исследовательских актов поведения, повышенного уровня тревожности животных. На этом фоне отмечается интенсификация пероксидации в ткани головного мозга крыс. Также, как особенность облучения модулированным ЭМИ, можно рассматривать более быстрое развитие эритроцитоза, снижение цветового показателя и истощение пула восстановленного глутатиона (GSH).
Проведена комплексная оценка влияния воздействия ЭМИ такой организации на центральную нервную, сердечно-сосудистую, дыхательную системы организма, общеклинические показатели периферической крови военнослужащих, непосредственно связанных с работой на радиотехнических средствах, а также на их профессиональную работоспособность.
Практическая значимость. Выполненное исследование выявило особенности воздействия многочастотных модулированных ЭМИ по сравнению с ЭМИ, входящих в состав многочастотного. Полученные результаты позволили разработать и обосновать комплекс наиболее информативных диагностических методов исследования, позволяющие на ранних этапах диагностировать расстройства сердечно-сосудистой и центральной нервной систем, связанные с воздействием ЭМИ. Выполненная работа позволит продвинуться в создании более полного представления о механизмах развития данных нарушений и формировании новых подходов к фармакологической профилактике и коррекции неблагоприятных эффектов ММЭМИ у человека.
Положения, выносимые на защиту.
1. Выраженность биологических последствий воздействия модулированных многочастотных электромагнитных излучений зависит не только от энергетических параметров излучения, но и от их спектральных характеристик.
2. Биологическое действие модулированных многочастотных электромагнитных излучений низкой интенсивности имеет особенности по сравнению с ЭМИ, составляющих его. Они заключаются в более выраженном и длительном изменении высшей нервной деятельность животных и более выраженной интенсификации пероксидации в тканях головного мозга крыс. Особенностью воздействия модулированных ЭМИ является более быстрое развитие эритроцитоза, снижение уровня цветового показателя и истощение пула восстановленного глутатиона (GSH).
3. Хроническое воздействие модулированных многочастотных электромагнитных излучений в процессе профессиональной деятельности военнослужащих приводит к формированию астено-невротического синдрома. Повышается психоэмоциональная напряженность, ухудшается зрительная память, переключаемость и концентрации внимания. На этом фоне определяется повышение частоты сердечных сокращений и диастолического артериального давления, снижается толерантность к физической нагрузке.
Апробация работы. По теме диссертации опубликовано 8 научных работ. Основные положения представлены на военно-научной конференции «Проблемы содержания запасов материальных средств и техники тыла в ВС РФ, медицинское обеспечение» (Санкт-Петербург, 2002) — на научных чтениях «Белые ночи» (Санкт-Петербург, 2002) — на Всеармейской научно-практической конференции «Актуальные вопросы военно-полевой терапии», (Санкт-Петербург, 2003).
Реализация работы. Данные, полученные в настоящем исследовании, используются в лекциях, при проведении практических занятий на кафедре и в клинике военно-полевой терапии Военно-медицинской академии. Полученные результаты были использованы при написании учебника по военно-полевой терапии, отчета о НИР НИИВМ МО РФ шифр «Обвал», дополнения к «Руководству по медицинскому обеспечению Вооруженных сил РФ», методических рекомендаций по диагностике нарушений здоровья, возникающих в результате профессионального облучения модулированным многочастотным электромагнитным облучением.
Структура и объем диссертации
Диссертация изложена на 163 страницах машинописного текста и состоит из введения, пяти глав: обзора литературы, организации и методик исследований, результатов экспериментальных, клинико-физиологических, психофизиологических исследований и обсуждения результатов, выводов, практических рекомендаций, списка литературы и приложения. Работа иллюстрирована 30 таблицами и 47 рисунками.
Список литературы
содержит 163 источника (114 отечественных и 49 иностранных).
ВЫВОДЫ.
1. Воздействие модулированных многочастотных электромагнитных излучений вызывает более выраженные биологические эффекты со стороны центральной нервной системы по сравнению с равноэнергетическим воздействиями менее сложноорганизованных ЭМИ (одночастотных модулированных и немодулированных). Это проявляется более значимым и длительным нарушением высшей нервной деятельности животных в виде возрастания их тревожности и ухудшения воспроизведения врожденных рефлексов, а также большей активацией пероксидации в тканях головного мозга крыс.
2. Ведущей реакцией красной крови у крыс и кроликов на облучение электромагнитным излучением СВЧ-диапазона является увеличение количества эритроцитов в периферической крови, уменьшение цветового показателя, а также снижения содержания антиоксидантного эквивалента в них — восстановленного глутатиона.
В зависимости от режима воздействия ЭМИ динамика этих изменений имеет свои особенности. Эритрон животных быстрее реагирует на одиночное и двухчастотное модулированное облучение ЭМИ, в спектр которых входит несущая частота 465 МГц. После воздействия одночастотного немодулированного ЭМИ с F = 2,45 ГГц выявлена отсроченность реализации этих эффектов.
3. Хроническое воздействие многочастотного модулированного электромагнитного излучения на военнослужащих в процессе их профессиональной деятельности приводит к ухудшению самочувствия, что выражается в увеличении количества неспецифических жалоб, укладывающихся в астено-невротический синдром. На этом фоне определяется повышение частоты сердечных сокращений, диастолического артериального давления и снижение физической работоспособности.
4. У специалистов, профессионально связанных с воздействием модулированного многочастотного ЭМИ, отмечаются изменения психофизиологических функций, важных для обеспечения профессиональной работоспособности. Имеет место высокий уровень личностной тревожности, преобладает слабый тип нервной систем с быстрым истощением при психоэмоциональном напряжении, значительно снижен объем оперативной зрительной памяти. В тоже время показатели интеллектуально-мнестической сферы специалистов не страдают.
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ.
1. С целью ранней диагностики донозологических расстройств функций центральной нервной системы у персонала, профессионально связанного с воздействием многочастотных модулированных ЭМИ, при проведении диспансеризации целесообразно исследовать их психофизиологический статус путем выполнения тестов Люшера, Спилбергера-Ханина, САН, позволяющих оценить уровень реактивной и личной тревожности, а также вариационной хронометрии, теппинг-теста, таблиц Шульте, «перепутанных линий».
2. При динамическом наблюдении за специалистами, подвергающимися воздействию многочастотного модулированного электромагнитного излучения, с целью диагностики расстройств со стороны сердечнососудистой системы целесообразно проводить нагрузочные пробы, в частности несложную пробу Руфье и оценивать уровень физического состояния персонала.
3. Для профилактики неблагоприятных эффектов влияния модулированных многочастотных ЭМИ на организм военнослужащих в период их интенсивной и длительной работы на объектах вооружений и военной техники — источниках ЭМИ перспективным является клиническое изучение применения ноотропов для оптимизации энергоснабжения ЦНС и анти-оксидантов для уменьшения интенсивности свободно-радикальных реакций.
