Особый интерес заслуживают данные о влиянии ЭМП мобильной связи на состояние репродуктивной системы, так как они содержат прямые доказательства негативного воздействия на систему, которая, несомненно, играет особую роль в организме, обеспечивая размножение живых организмов, и тем самым осуществляет генетическую непрерывность поколений. Для популяции явление высокой чувствительности половых клеток к повреждающим воздействиям опасно тем, что проявляется не только на пораженной особи, но и через половые клетки последних, на потомстве [26]. Оценить реальную степень потенциальной угрозы излучения мобильных телефонов на организм и его важнейшие системы, а также для последующих поколений – главная и неотложная задача исследований в этой области.
Несмотря на то что в настоящее время нет бесспорных доказательств опасности использования сотового телефона для мужской репродуктивной системы человека, тем не менее появляется все больше работ, в которых нередко выявляются те или иные отклонения свойств облученных зрелых мужских половых клеток, которые могут быть причиной снижения фертильности [25]. Исследования, проведенные на животных, также, во многих случаях, подтверждают высокую чувствительность репродуктивной системы самцов к электромагнитному воздействию в диапазоне мобильной связи, включая регуляцию ее эндокринной функции.
Массовое распространение антропогенных источников электромагнитного излучения, и прежде всего мобильной связи, вызывает необходимость совершенствования существующих методов защиты, регламентов санитарно-гигиенических нормативов и разработки новых способов, снижающих эффекты воздействия на организм. Одно из направлений таких исследований – исследование биологически активных веществ, антиоксидантов и других веществ, которые могут быть использованы для повышения устойчивости организма к электромагнитному воздействию в диапазоне мобильной связи.
Перечисленные проблемы, которые обсуждаются в настоящей монографии, могут представлять интерес для специалистов, экологов, студентов биологических и медицинских вузов и всех тех, кто интересуется проблемой влияния электромагнитного излучения на организм.
Автор считает необходимым отметить, что повышенное внимание к проблеме биологического действия электромагнитного излучения на организм и его отдаленным последствиям уделял академик Е. Ф. Конопля (1939–2010), благодаря которому в Институте радиобиологии НАН Беларуси были начаты и получили развитие исследования в этой области. В настоящее время реализация исследований по проблеме влияния электромагнитного излучения различных диапазонов мобильной связи, промышленной частоты, системы Wi-Fi (Интернет) на состояние наиболее чувствительных систем организма получает постоянную поддержку директора Института радиобиологии НАН Беларуси, доктора биологических наук А. Д. Наумова. Большой вклад в проведение экспериментов и получение данных при изучении состояния репродуктивной и других систем организма крыс-самцов при воздействии ЭМП мобильного телефона вносят научные сотрудники лаборатории эндокринологии и биохимии Н. В. Чуешова, Г. А. Горох, Д. Р. Петренев, Д. В. Сухарева, Н. В. Гунькова (Тхорева), а также кандидат технических наук, доцент кафедры систем телекоммуникаций, заведующий лаборатории 1.4 БГУИР В. И. Шалатонин, который не только осуществляет техническое обеспечение исследований, но и активно участвует в обсуждении перспективных направлений в дальнейшей работе.
Таким образом, в настоящей монографии представлены данные исследований о влиянии электромагнитного излучения в диапазоне мобильной связи на репродуктивную систему самцов млекопитающих, в том числе человека, а также у потомства, полученного от облученных родителей. Кроме того, обсуждаются вопросы эндокринного статуса и эффективности антиоксидантов и биологически активных веществ для защиты репродуктивной системы самцов млекопитающих в этих условиях.
Автор будет признателен за конструктивные замечания читателей, которые будут учтены в дальнейшей работе.
Глава 1
Общая характеристика электромагнитного излучения. Источники ЭМП. Особенности ЭМП диапазона мобильной связи и взаимодействие с биологическими объектами
Человек и все живые объекты окружающей среды постоянно подвергаются воздействию электромагнитных полей естественного и искусственного (антропогенного) происхождения. Возникновение многочисленных искусственных источников ЭМП привело за последние 100–120 лет к резкому возрастанию интенсивности электромагнитного излучения.
Средняя интенсивность электромагнитного излучения Солнца и других внеземных источников, которые создают естественный электромагнитный фон Земли в радиочастотном и микроволновом диапазонах, изменяется в пределах от 10–24 (спокойное Солнце) до 10 –12 Вт/м2 (максимальная солнечная активность), в то время как общий электромагнитный фон в условиях современного города составляет 10–1 – 10 Вт/м2 [2]. Таким образом, суммарная интенсивность ЭМП различного происхождения на несколько порядков превышает интенсивность естественного электромагнитного фона.
Источники ЭМП антропогенного происхождения чрезвычайно разнообразны. Это линии электропередач (ЛЭП), электротранспорт, промышленные установки, телевизионные и радиовещательные станции, бытовая техника, мониторы компьютеров, радары, медицинская и научная аппаратура, системы мобильной связи, Интернет и т. д., которые являются источниками излучения электромагнитного излучения в широком диапазоне частот [1–3]. Среди перечисленных источников электромагнитного воздействия на человека наибольший вклад вносят базовые станции сотовой связи и мобильные телефоны. Суммарная экспозиция населения от ЭМП беспроводных телекоммуникационных технологий постоянно растет и сейчас составляет не менее 60 % от общей экспозиции в радиочастотном диапазоне [27]. Невероятно широкое распространение мобильных средств связи в сочетании с неопределенностями в оценке опасности для здоровья человека, по существу представляет собой небывалый по размаху эксперимент, который человечество проводит на себе [28, 29].
ЭМП, обладая высокой биологической активностью, вызывают в организме, его отдельных системах разнообразные эффекты, выраженность которых зависит от многих факторов, но, прежде всего, от энергии квантов излучения, обусловленных диапазоном частот и их интенсивностью.
Чтобы понять действие электромагнитного излучения (ЭМИ) на организм, необходимо рассмотреть физическую природу ЭМП и более подробно остановиться на его особенностях в диапазоне мобильной связи.
1.1. ЭМИ: основные характеристики, классификация, источники, биологическое действие
ЭМП – особая форма материи, посредством которой осуществляется взаимодействие между электрически заряженными частицами, представляющая собой совокупность электрического и магнитного полей. Электромагнитные волны возникают вследствие связи между изменениями электрического и магнитного полей. Всякое изменение напряженности электрического поля вызывает появление переменного магнитного поля, изменение которого, в свою очередь, порождает меняющееся электрическое поле. Именно поэтому происходит передача колебаний напряженностей электрического и магнитного полей, т. е. происходит распространение электромагнитной волны.
В вакууме ЭМП характеризуются вектором напряженности электрического поля (Е) и магнитной индукцией (В), которые соответственно определяют силы, действующие со стороны поля на неподвижные и (или) движущиеся заряженные частицы. Наряду с векторами Е и В, измеряемыми непосредственно, ЭМП может характеризоваться скалярным φ и векторным А потенциалами, которые определяются неоднозначно, с точностью до градиентного преобразования. В среде, например в тканях, ЭМП характеризуется дополнительно двумя вспомогательными магнитными величинами: напряженностью магнитного поля (Н) и электрической индукцией (D). При ускоренном движении заряженных частиц ЭМП излучается в виде квантов (фотонов) и существует в виде электромагнитных волн, которые представляют собой взаимосвязанные изменения напряженности электрического и магнитного полей [2, 30–32].
Основными параметрами электромагнитной волны (электромагнитного излучения) являются длина волны (λ) – расстояние, на которое распространяется волна за один период (Т), частота колебания (F) – число колебаний за 1 с, скорость (С) распространения электромагнитной волны, равная (λ/Т) [30, 31]. Электрическая Е- и магнитная Н-составляющие в распространяющейся электромагнитной волне перпендикулярны друг другу и направлению распространения [2].
