В рамках масштабного международного проекта Interphone было выявлено, что при суммарном времени пользования мобильным телефоном свыше 1640 ч, если это время набиралось пользователями в течение 1–4 лет, риск развития глиом возрастал у последних в 3,77 раза, а риск развития менингиом – в 4,8 раза по сравнению с контрольными группами [61].
В обзоре [17] проанализированы данные исследований влияния излучения базовых станций на рост онкозаболеваний у лиц, которые подвергаются этому воздействию. Установлены достоверные изменения в состоянии здоровья людей, живущих вблизи базовых станций мобильной связи. Так, за 10 лет работы базовых станций в г. Нейла (Германия) уровень онкозаболеваний у жителей региона (до 400 м от станции) вырос в 3,1 раза по сравнению с жителями отдаленных районов города [62]. В Израиле (г. Нетанья) ввод в эксплуатацию мощной базовой станции только за 1 год ее работы привел к росту уровня онкозаболеваний в районе станции (до 300 м) в 4,15 раза [63]. У жителей районов вблизи базовой станции выявлено достоверное ухудшение психофизических параметров самочувствия [64–66].
Выявленные эффекты влияния ЭМИ, излучаемых сотовыми телефонами, вызывают повышенный интерес к изучению биологического действия электромагнитных излучений, а также особенностей этого воздействия не только на головной мозг, но и на другие системы организма, среди которых репродуктивная система является наиболее приоритетной областью для исследования.
1.3. Особенности взаимодействия ЭМИ в диапазоне мобильной связи с биологическими объектами
Уровень излучения ЭМП диапазона мобильной связи, как уже отмечалось ранее, низкий и носит преимущественно информационный характер. Поэтому длительное время, главным образом в США, где признавались только тепловые эффекты ЭМИ, отрицали возможность существования иных путей влияния на организм этого воздействия. Только после получения неопровержимых, достоверно зарегистрированных фактов концепция о биологическом действии ЭМИ нетепловых интенсивностей получила признание.
При нетепловом действии биологическую реакцию вызывает не энергия ЭМИ: в этом типе взаимодействий ответная реакция осуществляется за счет собственных энергетических ресурсов организма, а ЭМИ является только инициирующим сигналом. Нетепловое действие для ЭМИ РЧ- и МКВ-диапазонов начинается с величины ППЭ ~ 10–12 Вт/м2, которая является минимальным порогом для многих биологических объектов [2].
Энергия кванта в диапазоне от 300 МГц до 3,0 ГГц (дециметровый диапазон) составляет всего от 1,24 до 12,4 μэВ. При таком низком уровне ЭМП действие излучения не может вызывать прямого нарушения структуры макромолекул (например, дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК)) непосредственно в клетке, ведь для разрыва самой слабой водородной связи требуется энергия не менее 80 μэВ. Поэтому электромагнитное излучение в основном влияет на растворенные в воде клетки молекулы веществ. Ткани организма состоят из клеток, в которых преобладает вода. Под влиянием ЭМП в клетках происходит поляризация цепей макромолекул и ориентация их вдоль силовых линий электрического поля, что приводит к разрыву внутренних и межмолекулярных связей, коагуляции молекул и т. д.
Несмотря на то что энергии кванта электромагнитной волны ЭМИ дециметрового диапазона недостаточно для разрыва химических связей, в литературе сообщается о ряде биологических эффектов при воздействии такого низкого (нетемпературного) уровня ЭМП [67–69]. Такие эффекты были выявлены в нескольких независимых экспериментах в разных лабораториях [70]. Эти исследования ставят под сомнение как гипотезу о термической природе биологических эффектов, так и принятые сегодня уровни безопасности ЭМП. К таким эффектам при воздействии низкого уровня ЭМП относят повышение проницаемости гематоэнцефалического барьера (ГЭБ), изменение экспрессии генов теплового шока, нарушение гомеостаза кальция, снижение синтеза мелатонина и др.
Вместе с тем ряд эффектов, выявляемых в тканях облученного организма в диапазоне мобильной связи, главным образом, обусловлен возникновением таких маркеров окислительного стресса, как активная форма кислорода (АФК), NO', продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ), белков теплового шока и др., что, вероятно, свидетельствует о наличии тепловой компоненты при действии ЭМП сотового телефона [71].
Другим видом изменений, вызываемых воздействием ЭМП мобильного телефона, смартфона, является изменение регуляторной функции центральной нервной системы (ЦНС) и эндокринной системы, что приводит к нарушению интенсивности физиологических и биохимических процессов.
Итак, мобильная связь появилась сравнительно недавно, но ее стремительное распространение, безусловно, вызывает обоснованное беспокойство, вызванное возможным влиянием этого вида излучения на здоровье человека. В связи с этим вопрос об оценке последствий действия этого излучения на организм приобретает все большую актуальность. Исследования биологического действия ЭМП мобильного телефона, а также при частоте 2,45 ГГц (Интернет и другие источники) все более расширяются и носят систематический и многоплановый характер, что проявляется в количестве публикаций, посвященных этой проблеме. Несмотря на противоречивость имеющихся данных и все еще ограниченность таких исследований, особенно в отношении отдаленных эффектов электромагнитного воздействия в диапазоне мобильной связи на организм, в том числе на репродуктивную систему самцов, их анализ представляет значительный интерес. Однако чувствительность органов мужской репродуктивной системы к действию ЭМИ носит избирательный характер, что обусловлено особенностями их функционирования. Наиболее высокая поражаемость характерна для процесса воспроизводства клеточных популяций сперматогенных клеток, эндокринной регуляции функции семенников, некоторых свойств эпидидимальных сперматозоидов (подвижность, жизнеспособность, целостность структуры ДНК, акросомная реакция и др.), что отражается на их оплодотворяющей способности. Для лучшего понимания изменений, происходящих в репродуктивной системе самцов млекопитающих, включая человека, вызванных электромагнитным воздействием в диапазоне мобильной связи и при 2450 МГц, следует рассмотреть ее строение, функцию и регуляцию.
Глава 2
Мужская репродуктивная система млекопитающих: структура, функция, регуляция, методы анализа
Репродуктивная система самцов млекопитающих, в том числе и человека, – это совокупность органов, предназначенных для воспроизводства (размножения) себе подобных особей. У большинства млекопитающих репродуктивная система самцов имеет сходный план строения, а продукция семенников (яичек) – основного органа репродуктивной системы самцов – зрелые половые клетки или сперматозоиды (спермии) близки по строению и свойствам. В процессе эволюции эти органы развивались из частей мочевыделительной системы или в тесной связи с ними, поэтому эти системы являются близко связанными и часто носят объединенное название – мочеполовая система. По расположению половых органов они подразделяются на внутренние и наружные. Внутренние органы самцов млекопитающих предназначены для образования и выведения специальных половых клеток – сперматозоидов. Наружные половые органы являются органами совокупления. Основным органом мужской репродуктивной системы являются парные половые железы – семенники (или яички) с придатками (эпидидимисами). Особенностью функционирования семенников является сочетание внешних (генеративных) и внутрисекреторных (выработка половых стероидных гормонов) функций, которые во взаимодействии с гипоталамо-гипофизарной системой регулируют развитие и функционирование мужской репродуктивной системы в целом. Строение внутренних органов мужской репродуктивной системы, к числу которых кроме семенника с придатками относятся семявыносящиеся протоки, семенные пузырьки, предстательная железа (простата), бульбоуретральные (куперовы) железы, на современном уровне подробно рассматривается в ряде монографий и учебников, изданных в последние годы [72–76].
2.1. Строение, развитие и функция мужской репродуктивной системы млекопитающих
Мужская репродуктивная (половая) система млекопитающих представляет собой совокупность органов системы размножения у самцов. Половые органы самцов, в том числе мужчин, разделяют на внутренние и наружные. К наружным половым органам относятся мошонка и половой член. Внутренние органы мужской репродуктивной системы можно условно разделить на три группы:
1) семенники, или яички с придатками (эпидидимисами);
2) семявыносящие протоки;
3) добавочные железы: семенные пузырьки, предстательная железа (простата), бульбоуретральные (куперовы) железы.
Семенники (яички) – парная мужская половая железа – основной орган репродуктивной (половой) системы самца. В онтогенезе семенники закладываются на вентро-медиальной поверхности первичной почки в поясничной области брюшной полости. У большинства млекопитающих в процессе развития семенники опускаются в паховую область и отсюда через паховое кольцо – в семенниковый мешок (мошонку). Семенник подвешен на семенниковом канатике и сращен с придатком семенника [77]. Особенность функционирования семенника – температура в полости мошонки, которая ниже, чем температура тела, на 2–3 °C, что создает более благоприятные условия для сперматогенеза и переживаемости спермиев.
