Автореферат и диссертация по медицине (14.00.07) на тему:Гигиеническое значение электромагнитного фактора современной урбанизированной среды

На правах рукописи

Гудина Маргарита Валентиновна

Гигиеническое значение электро,магнитного фактора современной урбанизированной среды

14 00.07 - гигиена

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Оренбург-2008

003168831

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Сибирский государственный медицинский университет» Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию (г Томск)

Научный руководитель

доктор медицинских наук, профессор Волкотруб Людмила Петровна Официальные оппонента

доктор медицинских наук, профессор Быстрых Владимир Викторович доктор медицинских наук Дунаев Василий Никандрович

Ведущая организация - Федеральный научный центр гигиены им Ф Ф Эрисмана

Защита диссертации состоится «29 » мая 2008 года в $ часов на заседании Диссертационного Совета Д 208 066 01 в Оренбургской государственной медицинской академии

по адресу 460000, г Оренбург, ул Советская 6, тел (3532)77-24-59,77-24-59, E-mail orgma@esooru

С диссертацией и авторефератом можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Оренбургская государственная медицинская академия» Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию и па сайте http //www orgma ru

Автореферат разослан « 29 » апреля 2008 г

Ученый секретарь,

доктор биологических наук, профессор

Соловых Г Н

Общая характеристика работы

Актуальность проблемы. В процессе эволюции живого мира человек находился под влиянием электромагнитных излучений (ЭМИ) природных источников, оказывающих регулирующее, адаптирующее воздействие на его организм [Пресман АС, 1971, Плеханов Г Ф, 1990] Стремительное изменение технологий в современном урбанизированном мире привело к появлению большого числа новых источников электромагнитных излучений, получивших широкое повсеместное распространение и значительно изменивших окружающую среду. В результате этого в настоящее время уровни естественных и искусственных ЭМИ отличаются на 5-9 порядков [Карташев А Г., 2000] Например, на частоте 50 Гц уровень напряженности естественных электромагнитных полей (ЭМП) составляет 30 мкВ/м, в то время как предельно допустимый уровень (ПДУ) техногенных воздействий ЭМП промышленной частоты составляет 0,5-20 кВ/м [СанПиН 2 1 2 1002-00, СанПиН 2 2 4 1191-03] В диапазоне частот от 700 до 1500 МГц интенсивность естественных электромагнитных полей составляет 5 10"7 мкВт/см2. Согласно действующих санитарных норм, допустимым считается уровень техногенных ЭМП, равный 10 мкВт/см2, а для мобильных телефонов - 100 мкВт/см2 [СанПиН 2 1 8/22 4 1383-03, СанПиН 2 1 8/2 2 4 1190-03] Это в 2108-109 (миллиард1) раз выше уровня естественных ЭМП того же частотного диапазона Подобной ситуации не наблюдается ни по одному известному веществу или излучению, в связи с чем ВОЗ вынуждена была констатировать, что на Земле сложились особые условия существования, которые были определены как «электромагнитное загрязнение» Учитывая, что в действительности и эти высокие нормативные уровни ЭМП часто превышаются, такая ситуация может привести к непрогнозируемым последствиям

Установлено, что ЭМП могут вызывать регистрируемые нарушения деятельности ряда систем организма не только при значительных термических (тепловых) уровнях воздействия, но и под влиянием нетермического, так называемого, информационного воздействия [Думанский Ю Д и соавт, 1975, Сердюк А М, 1977; Исмаилов Э Ш и соавт, 1998, Измеров Н.Ф, 2003] Результатом неблагоприятного влияния ЭМИ могут быть нарушения со стороны центральной нервной системы- изменение её функциональных показателей, биоэлектрической активности головного мозга, уменьшение адаптивности и реактивности при ответе на внешние стимулы, трансформация структуры сна [Артамонов В Г., 1996, Лебедева НН и соавт, 1999, Худ-ницкий С С, 2002, Бецкий О.В , 2004, Kraus Ch, 2000] В эндокринной системе отмечали изменение концентрации гормонов и соответствующие клинические симптомы [Поляков АЛ, 2005, Seze R. et al., 1998] Реакции сердечнососудистой системы на ЭМ-воздействия проявляются изменением артериального давления, частоты и ритма сердечных сокращений, замедлением внутри-предсердной и внутрижелудочковой проводимости, дистрофическими изменениями миокарда [Варин ИЕ, 1964, Осипов Ю.А., 1965, Тягин HB 1971] Выявлены нарушения различных звеньев иммунитета, системы крови

[Шандала МГ, Звшшсовский ЯИ, 1988; Виноградов Г И и соавт, 1991, Синотова О А и соавт, 2002, 2004] В экспериментах на животных доказано влияние ЭМП радиочастотного диапазона на беременность, плод, потомство Отмечено снижение плодовитости, массы и размеров плодов при рождении, развитие уродств и отклонений в морфогенезе, увеличение эмбриональной смертности, смертности потомства в первый месяц жизни [Ильчевич Н В, 1975, Шандала МГ, 1982, Большаков М А и соавт, 1996, Григорьев ЮГ, 2001, 2003] Эпидемиологические исследования свидетельствуют о повышенном риске развития лейкемии под влиянием электромагнитных полей промышленной частоты (ЭМП ГШ) [\Vertheimer N ,1995]

Однако мнения ученых в отношении эффектов ЭМП не однозначны, выявляемые изменения разнонаправлены, либо вовсе не подтверждаются В связи с этим вопрос о возможном неблагоприятном действии и гигиенической значимости для населения в первую очередь нетермических интенсивностей ЭМП промышленных и радиочастот остается открытым, что и послужило основанием для выполнения настоящей работы

Цель исследования - дать гигиеническую оценку влияния электромагнитных полей города на показатели здоровья населения, выявить особенности заболеваемости у пользователей сотовых телефонов

Задачи исследования:

1 Проанализировать динамику заболеваемости населения Томска по основным классам болезней за период, включающий годы до и после становления системы сотовой связи в городе, выявить классы болезней, частота встречаемости которых претерпевает изменения в годы развертывания сотовой телефонной сети в г. Томске

2 Произвести исследование электромагнитных полей высокочастотного диапазона и промышленной частоты в жилых кварталах г Томска

3 Проанализировать заболеваемость на территориях г Томска с разным уровнем электромагнитных полей высокочастотного диапазона и промышленной частоты

4 Исследовать электропроводность биологически активных точек кожи и функциональное состояние основных систем организма пользователей сотовых телефонов

5 Разработать практические рекомендации по снижению интенсивности воздействия электромагнитных полей сотовых телефонов на организм пользователей

Научная новизна исследования. Впервые оценено влияние временных и пространственных изменений уровня электромагнитного фона индустриального города на заболеваемость населения Показано, что введение в эксплуатацию системы сотовой связи в городе сопровождалось ростом заболеваемости населения по большинству нозологических классов Выявлена сопряженность заболеваемости населения с годовыми вариациями гелиогеомагнитных показателей и характеристиками техногенных ЭМП города Установлена связь между уровнем ЭМП ПЧ территорий проживания

и заболеваемостью населения острым инфарктом миокарда (ОИМ), злокачественными новообразованиями, болезнями эндокринной системы

Выявлены изменения электропроводности биологически активных точек (БАТ) кожи у пользователей сотовых телефонов (СТ) в зависимости от давности и длительности их использования

Практическая значимость. Материалы работы внедрены в учебный процесс кафедры гигиены ГОУ ВПО СибГМУ Росздрава и используются при чтении лекций и проведении практических занятий со студентами всех факультетов при изучении курса гигиены (акт внедрения от 20 09 07 г) Результаты исследования включены в пособие для руководителей учреждений здравоохранения и образования, врачей, работников системы сотовой связи, пользователей сотовых телефонов по профилактике неблагоприятного действия электромагнитного излучения сотового телефона Разделы диссертации использованы при разработке ОГУ «Облкомприрода» экологического обоснования Генерального плана г Томска (акт внедрения от 12 09 07 г )

Работа выполнена при поддержке гранта Президента России ведущим научным школам «Исследование солнечно-земных связей, формирующих физические факторы воздействия на экологию человека» НШ - 2819 2008 5 Положения, выносимые на защиту:

1 Высокие фоновые значения электромагнитных полей промышленной частоты (140-2500 нТл) в селитебной зоне являются фактором риска, увеличивающим заболеваемость населения острым инфарктом миокарда

2 У пользователей сотовых телефонов отмечается увеличение электропроводности биологически активных точек кожи, зависящее от продолжительности и давности использования сотового аппарата, что свидетельствует о кумуляции изменений, приводящих к напряжению процессов адаптации вегетативной нервной системы, и появлению клинических симптомов болезней многих систем и органов, в первую очередь, сердечно-сосудистой системы

3 Необходимо сократить вынужденный риск вреда здоровью населения путём пересмотра и ужесточения гигиенических нормативов в отношении ЭМИ, а также добровольный риск через санитарно-просветительную работу

Апробация работы. Материалы диссертации представлены на IV Международной научно-практической конференции «Современная техника и технологии в медицине, биологии и экологии» (Новочеркасск, 2003), IV Международном симпозиуме «Контроль и реабилитация окружающей среды» (Томск, 2004), X и ХШ Всероссийских научно-технических конференциях «Энергетика экология, надежность, безопасность» (Томск, 2004, 2007), областной научно-практической конференции «Формирование нравственного и физического здоровья детей и подростков» (Томск, 2005); Российско-Французском форуме «Актуальные проблемы экологии и природопользования Сибири в глобальном контексте» (Томск, 2006), проблемной комиссии в ГОУ ВПО СибГМУ Росздрава (Томск, 2008)

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 печатных работ, в том числе 2 - в изданиях, реферируемых ВАКом

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 163 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, 4-х глав собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций, приложений и списка использованной литературы, включающего 154 источника, в том числе 127 отечественных и 27 зарубежных авторов Работа иллюстрирована 28 таблицами и 19 рисунками

Материалы и методы исследования

Объектами исследования были показатели здоровья населения города Томска и электромагнитный фон города (табл 1)

Электромагнитный фон изучался по показателям измеренной и расчетной напряженности электрического поля (Б) для частот 60 кГц - 300 МГц, плотности потока энергии (8) для частот 300 МГц - 300 ГГц и по величине магнитной индукции (Н) для промышленных частот (ПЧ)

Расчеты напряженности и плотности потока произведены специалистами НИИ биологии и биофизики при Томском госуниверситете (11 У) С целью отображения пространственного распределения источников высокочастотного излучения была создана электронная карта Томска с координатной сеткой (шаг - 400 м) и соответствующей элементарной анализируемой ячейкой При расчете значений Е и Б использовались данные электромагнитной лаборатории городского Центра санитарно-эпидемиологического надзора об источниках ЭМИ с характеристиками их мощности, спектра излучения, направленности антенны и режима работы Для оценки уровня электрической напряженности (Е, В/м) в каждой пространственной ячейке города на высоте 1 м использовались данные, вычисленные с использованием формулы

Е- (1 I,

где Р - излучаемая антенной мощность, Вт, в - коэффициент усиления антенны; I - множитель ослабления, учитывающий потери в земле; с! -расстояние от антенны, км [Шандала М Г, 1988]. При этом электромагнитное поле в расчетных точках (элементарных ячейках) представлялось как суперпозиция полей от всех излучателей.

Кроме расчетных показателей использовались данные непосредственного измерения ЭМП Измерение в частотном диапазоне 60 кГц - 300 МГц проводилось на высоте 2 м измерительным прибором напряженности ближнего поля (№М-1) в жилых районах с наиболее высокой плотностью населения Всего было произведено 80 измерений Единицы измерений приведены в системе СИ.

Измерение ЭМП в диапазоне промышленных частот производилось коллективом ученых кафедры космической физики и экологии радиофизического факультета ТГУ с использованием автоматизированного комплекса, включающего ноутбук, СРБ-навигатор и три тестера магнитной индукции (ТМИ-1), ориентированных ортогонально соответственно трем компонентам вектора магнитного поля

Таблица 1

Объекты и методы исследования

Цели исследования Объекты Объем исследований Методы Приборы

Анализ динамики заболеваемости и смертности населения Томска Материалы Томского облкомстата за 19902004 г г Статистический Компьютер

Анализ заболеваемости острым инфарктом миокарда Регистр ОИМ НИИ кардиологии ТНЦ СО РАМН 27564 случая за 18 лет(1985-2002 г г) Статистический Компьютер

Анализ эндокринной заболеваемости База данных Областного эндокринологического диспансера 7709 случаев за 2001 г Статистический Компьютер

Анализ онкологической заболеваемости Контрольные карты диспансерного наблюдения больного злокачественным новообразованием (форма № 030-б/У) областного онкологического диспансера 1006 карт за 2001 г Статистический Компьютер

Исследование электромагнитного фона города в диапазоне частот 60 кГц-300 ГГц Электромагнитный фон города в диапазоне частот 60 кГц-300 ГГц 80 измерений Измерение Расчетный Измеритель напряженности ближнего поля №М-1 Компьютер

Исследование ЭМП ПЧ на территории Кировского и Советского районов города Магнитная компонента ЭМП ПЧ Посекуяд-ная регистрация измерений Измерение Тестер магнитной индукции ТМИ-1, ОРБ-навигатор

Исследование состояния здоровья пользователей сотовых телефонов Студенты в возрасте от 20 до 23 лет 192 человека, 4608 измерений Электро-пунктурная диагностика по методу И Накатани Диагностический комплекс «Меди-скрин»

Прибор ТМИ-1 измеряет магнитную составляющую ЭМП в частотном диапазоне от 0,03 до 400 Гц, диапазон измерений магнитной индукции составляет от 0 до 3500 нТл, погрешность на частоте 50 Гц - 10% Предусмот-

рена возможность вывода измеряемой информации в аналоговом виде "через терминал для последующей его обработки Приборы проходят ежегодную проверку в Центре физического приборостроения Института общей физики РАН

Измерения пространственного распределения компонент магнитного поля ЭМП ПЧ проводились в Кировском и Советском районах г Томска в разные дни осенне-зимнего периода после окончания рабочего дня, поэтому сезонно-суточные вариации ЭМП не учтены

Методика измерения заключалась в следующем: автоматизированный комплекс устанавливался на автомобиль и производился объезд районов города по заранее спланированному маршруту Запись данных производилась в течение двух секунд, с временным промежутком от одной до нескольких секунд в зависимости от успешности синхронизации с данными, поступающими с устройства навигации GPS для точного соответствия измеряемых данных координатам местоположения в городе Данные с датчиков автоматически записывались на жесткий диск персонального компьютера.

Обработка данных проводилась на основе пакета авторских прикладных программ, включала в себя спектральное преобразование временных рядов магнитной составляющей каждой пространственной компоненты ЭМП, фильтрацию гармоник промышленной частоты, расчет по полученным данным модуля магнитной индукции и построение соответствующих трехмерных электронных карт электромагнитной загрязненности территорий города

Состояние здоровья населения города исследовалось ретроспективно по 15-летней динамике показателей заболеваемости и смертности Заболеваемость анализировалась за период с 1990 г. по 2004 г по основных классам болезней, входящих в Международную классификацию болезней X пересмотра, смертность и ее структура рассматривались за аналогичный период Информация о показателях заболеваемости и смертности населения города Томска получена из официальных статистических отчетов всех лечебно-профилактических учреждений города за соответствующие годи, предоставлена комитетом по статистике Томской области [Томск в цифрах, 2002,2003; 2005]

Пространственное распределение заболеваемости на территории города оценивалось по данным о числе выявленных за год случаев болезней эндокринной системы, нарушений обмена веществ и иммунитета, полученных из базы данных Областного эндокринологического диспансера -7709 случаев. Также использовались данные о случаях злокачественных новообразований, которые выкопировывались из контрольных карт диспансерного наблюдения больного злокачественным новообразованием (форма № 030-6/У) областного онкологического диспансера - 1006 карт, и данные о случаях острого инфаркта миокарда (ОИМ), полученные го регистра ОИМ НИИ кардиологии ТНЦ СО РАМН - 27564 случая за 18 лет

Для оценки состояния здоровья людей, пользующихся мобильными телефонами, была отобрана группа добровольцев (192 человека), состоящая из молодых людей обоего пола - студентов в возрасте от 20 до 23 лет. Данная возрастная группа является наиболее здоровой прослойкой общества, так как в этот интервал жизни заканчивается развитие организма, детские болезни

остаются в прошлом, а болезни, характерные для людей зрелого возраста, еще не сформировались в полной мере, наблюдается минимальная смертность от всех заболеваний

Из общего числа добровольцев было сформировано 6 групп В первую, контрольную группу, были включены студенты, никогда не пользовавшиеся сотовым телефоном, во вторую - те, кто пользовался телефоном редко, не каждый день, в третью группу вошли студенты, которые использовали мобильный телефон ежедневно, но менее 5 минут в день Четвертую-шестую группы образовали те, кто использует сотовый более 5 минут каждый день четвертая группа - те, кто недавно начал пользоваться СТ — от 2 недель до 3 месяцев (в среднем 1 месяц), пятая группа - пользующиеся от 5 до 12 месяцев (в среднем 10 месяцев), шестая - от 1,5 до 4 лет (в среднем 2 года) Давность и продолжительность пользования сотовым телефоном указана со слов испытуемых Количество участников исследования в каждой группе указано втабл 2

Таблица 2

Количество участников исследования в группах в зависимости от продолжительности пользования СТ

Группы Контрольная группа Группы пользователей

Редко Менее 5 мин вдень Более 5 мин в день Всего

1 мес 10 мес 20 мес

№ группы 1 2 3 4 5 6

Количество 39 28 29 25 32 39 192

Участники, входящие в изучаемые группы (пользователи и контроль), имели сопоставимые фоновые характеристики уровень материального благосостояния, медицинского обслуживания, условия обучения и проживания

Состояние здоровья испытуемых изучалось методом электро-пунктурной диагностики в модификации И. Накатани Метод основан на измерении электропроводности 24 биологически активных точек кожи (БАТ) Данный метод использован в нашей работе для интегральной диагностики функционального состояния органов и систем организма, так как позволяет за короткое время получить информацию об электропроводности БАТ, по изменениям которой можно судить о состоянии здоровья обследуемых

В соответствии с рекомендациями исследование проводилось через 1,52 часа после физической нагрузки, приема пищи, в комфортных условиях [Гаврилова НА и соавт, 2003]. Никакие лекарственные препараты исследуемые не принимали, находились в состоянии физического и психического покоя

Исследование проводилось при помощи автоматизированного комплекса для функциональной диагностики состояния организма по методу Накатани «Медискрин», зарегистрированного в государственном реестре медицинских изделий (№ 29/23051298/0063-00), имеющего сертификат соответствия и разрешенного для использования в диагностических целях

Комплекс «Медискрин» состоит из портативного измерительного прибора - сенсора с кабелем для подключения к последовательному порту персонального компьютера и программы для обработки полученных данных

Калибровка сенсора осуществлялась на стадии изготовления, она обеспечивается в течение всего срока службы прибора глубокой стабилиза-циией электронной схемы

Перед началом измерений индифферентный (пассивный) электрод подключался к сенсору и фиксировался на ладони испытуемого В активный электрод вставлялась вата, смоченная в физиологическом растворе (0,9% изотонический раствор натрия хлорида) и хорошо отжатая Для измерения активный электрод прижимался с незначительным усилием, равным весу сенсора, к репрезентативной точке Сенсор располагался под прямым углом. Сначала исследовались точки левой стороны тела, затем правой Всего произведено 4608 измерений (по 24 измерения у 192 человек) Измеренные значения автоматически заносились в компьютер Для обработки электропунктурных данных кроме стандартных программ использовалась специальная программа «Медискрин ПРОФ», входящая в диагностический комплекс «Медискрин»

Статистическая обработка полученных данных проводилась на персональном компьютере с помощью пакета прикладных программ МС Excel ХР и Statistica 6.0 Для оценки параметров изучаемых признаков применяли методы описательной статистики. Определяли среднее арифметическое, медиану, максимум и минимум, среднее квадратичное отклонение, стандартную ошибку среднего Значимость различий между двумя выборками с нормально распределенными признаками определяли по t - критерию Стьюдента, а также на основе непараметрического критерия Вилкоксона в случае небольшого количества наблюдений и невозможности в связи с этим проверки вида распределения признаков Анализ взаимосвязи признаков проводили по коэффициент корреляции Пирсона и непараметрическому ранговому критерию Спирмена, не зависящему от функции распределения Критический уровень статистической значимости (р) принимали равным 0,05 При анализе динамик заболеваемости и смертности использовался метод главных компонент, основанный на разложении общей дисперсии статистического комплекса на составляющие компоненты, которые сравниваются посредством F-критерия, что позволяет определить долю общей вариации изучаемого признака, обусловленную действием на него внешних факторов

Результаты собственных исследований

Динамика заболеваемости и смертности населения Томска. За 15

лет (с 1990 по 2004 гг) наблюдался рост общей заболеваемости населения Количество новообразований возросло в 3,9 раза; болезней мочеполовой системы в расчете на 1000 человек населения - в 3,7 раза, инфекционных и паразитарных болезней, а также болезней крови и кроветворных органов - в 2,2 раза, болезней системы кровообращения - в 2,1 раза, болезней эндокринной системы, расстройств питания, нарушений обмена веществ и иммунитета - в 2 раза, болезней кожи и подкожной клетчатки - в 1,9 раза, болезней нервной

системы и органов чувств - в 1,7 раза. Ухудшающееся состояние здоровья населения негативно отразилось на течении беременности и родов Установлено, что число осложнений беременности, родов и послеродового периода увеличивается от года к году многократно По сравнению с 1990 годом кратность увеличения указанной патологии составила более 15 раз - от 3,3 случаев (на 1000 женщин фертильного возраста) в 1990 году до 50,5 случаев в 2004 году Увеличилось число врожденных аномалий развития, их стало регистрироваться больше в 5,2 раза. В то же время не выявлено существенных изменений в числе болезней органов дыхания, костно-мышечной системы и соединительной ткани Отмечается тенденция к снижению заболеваемости органов пищеварения (табл 3)

Наиболее типичные тенденции представлены динамиками роста, которые имеют два вида Первый - с постепенным нарастанием частоты встречаемости болезней с 1990 года, максимумом в 1997-1998 г г и последующей стабилизацией или снижением к 2000-2002 г г, не достигающим уровня начала 90-х. Такой тип динамики характерен для частоты встречаемости болезней эндокринной системы, расстройств питания, нарушений обмена веществ и иммунитета, а также заболеваний системы кровообращения (рис 1).

Второй тип динамик имеет флюктуирующий характер с преобладающей тенденцией к росту Наиболее показательны в этом отношении динамики частоты новообразований и осложнений беременности, родов и послеродового периода (рис 2)

Ухудшающееся состояние здоровья взрослого населения приводит к увеличению числа детей, родившихся больными, а также к росту смертности населения от всех причин Наиболее значимыми в свете общей неблагоприятной демографической ситуации являются показатели смертности от болезней системы кровообращения и новообразований, занимающие в структуре причин смертности 1-е и 2-е места соответственно и продолжающие увеличиваться Так, смертность от болезней системы кровообращения выросла на 74% - с 380,8 на 100 000 населения в 1990 г. до 511,4 в 2004 г, от новообразований - на 32% - с 164,6 до 200,2 В сумме это составляет более 60% от числа всех умерших, несмотря на то, что в Томске хорошо поставлена система выявления и оказания помощи при этих заболеваниях, имеются соответствующие диспансеры, научно-клинические учреждения

Показатели здоровья населения города Томска и компоненты электромагнитной составляющей окружающей среды Одинаковый ход многих динамик заболеваемости свидетельствует о наличии общих мопщых регулирующих факторов Одним из таких природных факторов являются изменения гелиогсомагнитиой обстаповки, связанные с солнечной активностью Следующий этап нашей работы заключался в исследовании сопряженности показателей здоровья населения с усреднёнными за соответствующие годы суточными данными о параметрах солнечной активности (Ар-ипдекса геомагнитной возмущенности, чисел Вольфа, потока электромагнитных излучений)

Таблица 3

Динамика заболеваемости населения г. Томска за 1990-2004 г г (на 1000 населения)

№ Классы болезней 1990 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004

1 Все болезни 669,3 692,7 726,3 736,5 919,2 782,6 910,1 850,6 833,1 879,2 838,4 828,9 882,4 729,5

2 Инфекционные и паразитарные болезни 20,4 47,2 33,1 29,4 98,0 37,6 75,4 68 6 62,7 69,1 44,2 65,9 52,5 43,8

3 Новообразования 4,0 3,8 3,7 4,3 7,4 6,7 8,3 9,5 15,6 15,5 14,2 8,5 12,6 15,7

4 Болезни эндокринной системы, расстройства питания, нарушения обмена веществ и иммунитета 4,8 4,4 5,4 6,2 8,4 11,8 162 12,7 10,0 10,8 9,8 10,8 10,0 9,6

5 Болезни крови и кроветворных органов 1,7 1,3 1,7 2,9 3,1 2,9 2,5 3,0 5,4 4,2 4,6 4,8 4,2 3,7

6 Болезни нервной системы и органов чувств 64,7 71,5 73,7 94,9 91,2 87,3 98,2 103,3 98,8 97,1 85,2 92,9 101,1 107,с

7 Болезни системы кровообращения 8,8 10,8 12,5 13,0 16,4 20,0 21,6 23,3 16,9 16,5 15,8 16,3 17,6 18,7

8 Болезни органов дыхания 377,6 305,9 339,0 346,2 321,8 309,5 352,5 325,4 332,6 379,0 345,0 340,8 343,2 211,8

9 Болезни органов пищеварения 42,8 100,7 93,1 29,3 106,3 49,9 33,1 35,8 32,6 27,8 38,5 23,7 29,0 31,7

10 Болезни мочеполовой системы 24,7 23,9 27,1 56,2 67,2 64,2 58,3 57,5 48,2 57,2 66,1 37,1 61,2 92,3

11 Осложнения беременности, родов и послеродового периода 3,3 3,4 7,1 8,3 17,0 26,4 26,8 24,4 28,1 40,9 70,0 58 81,2 50,5

12 Болезни кожи и подкожной клетчатки 18,3 14,2 19,6 25,4 54,0 33,5 83,9 67,3 78,4 52,2 31,4 52,4 55,5 35

13 Болезни костно-мы-шечной системы и соединительной ткани 32,4 34,5 33,6 35,7 37,0 42,2 40,6 37,6 30,5 29,2 33,5 34,3 33,9 32,4

14 Врожденные аномалии (пороки развития) 0,5 0,9 0,9 1,2 2,1 2,0 2,4 2,5 2,4 3,0 3,1 3,3 3,6 2,1

15 Травмы и отравления 65,3 70,2 75,8 83,5 89,3 88,9 90,3 79,1 70,9 75,7 77 80,1 76,8 77,6

16 Злокачественные новообразования* 210,1 207,3 222,6 269,8 274,0 293,4 235,3 292,5 320,0 283,8 280,8 305,0 326,8 364,8

Примечание * - показатель рассчитан на 100000 населения

120

1989 1991 1993 1995 1997 1999 2001 2003 2005

Рис. 1. Динамика заболеваемости населения: 1 - болезнями эндокринной системы, 2 - болезнями системы кровообращения

1989 1991 1993 1995 1997 1999 2001 2003 2005 Годы

Рис. 2. Динамика частоты встречаемости: 1 - осложнений беременности, родов и послеродового периода, 2 - новообразований

В результате корреляционного анализа (метод Пирсона) была выявлена статистически значимая (р<0,05) отрицательная связь между геомагнитной возмущенностью и частотой встречаемости болезней эндокринной системы (коэффициент корреляции г=-0,85), болезней системы кровообращения (г=-0,84), осложнений беременности, родов и послеродового периода (г=-0,85), болезней кожи и подкожной клетчатки (г=-0,71), костно-мышечной системы и соединительной ткани (г=-0,66), а также между показателями солнечной активности и частотой встречаемости болезней мочеполовой, костно-мышечной системы, травм и отравлений. Отрицательно коррелировали показатели солнечной активности со смертностью от инфекционных и паразитарных болезней, болезней крови и кроветворных органов, болезней нервной системы и органов чувств, смертности от несчастных случаев, травм

и отравлений Прямая положительная статистически значимая связь обнаруживается между солнечной активностью и смертностью от врожденных пороков развития (г=+0,85)

Проведенный анализ показывает, что заболеваемость населения в значительной степени определяется электромагнитными характеристиками среды, зависящими от солнечно-земных взаимодействий

Следует отметить, что максимум заболеваемости по большинству классов болезней приходится также на годы становления системы сотовой связи в Томске (1995-2000 гг) Появление и повсеместное распространение новых источников электромагнитной энергии сопровождалось увеличением высокочастотной компоненты [Карташев АГ, 2004] и могло явиться дополнительным дестабилизирующим фактором для организма человека, в определенной мере влияющим на состояние здоровья

Далее мы исследовали пространственное распределение частоты встречаемости болезней эндокринной системы у населения Томска Были использованы данные о числе заболеваний за год (7709 случаев) с указанием адресов постоянного проживания заболевших, рассчитана заболеваемость на 1000 населения по жилищным участкам

Высокочастотная электромагнитная компонента окружающей среды оценивалась по измеренным значениям напряженности электрического поля (в диапазоне 60 кГц-300 МГц) и расчетным значениям плотности потока (в диапазоне 300 МГц-300 ГГц) Напряженность электрического поля на территории города варьировала от 0,6 до 2,9 В/м, что соответствует гигиеническому нормативу (3,0 В/м), лишь одно измерение из 80-ти зафиксировало напряженность 4,0 В/м и превышало установленную норму (ул Белозерская - район телецентра) Значения плотности потока отличались многократно (от 0,049 до 99 мкВт/см2), но средние значения на большей части территорий также находились в пределах допустимых значений (10 мкВт/см2)

При исследовании связи между показателями высокочастотного ЭМИ городской среды и частотой встречаемости болезней эндокринной системы методом Спирмена была установлена слабая, статистически незначимая связь (0,22<Я<0,29, р>0,05), то есть наблюдаемые колебания интенсивности электромагнитных характеристик в пределах допустимых значений не оказывают существенного влияния на заболевамость населения в целом Данные других исследователей свидетельствуют о более частом выявлении признаков нарушения функции щитовидной железы у детей, проживающих вблизи радиотехнических объектов [Поляков АЛ и соавт, 2005].

Распределение интенсивности электромагнитных полей промышленной частоты, создаваемых в первую очередь линиями электропередачи, исследовалось нашими коллегами из Сибирского физико-технического института Было проведено измерение напряженности модуля магнитной составляющей электромагнитных полей промышленной частоты на большей части улиц Кировского и Советского районов Томска Результаты замеров представлены в виде цветной карты-схемы (рис 3)

¡ЩИ 141-360

1 ШК 51440

[ ■ V 20-50

Рис. 3. Карта-схема распределения интенсивности электромагнитных полей промышленной частоты на территории Кировского и Советского районов г. Томска [Колесник А.Г. и соавт., 2007]

В соответствии с этой картой нами были выделены территории с низким, средним и высоким уровнем напряжённости магнитного поля. Низкому уровню соответствует жёлто-зелёный спектр (20-140 нТл), среднему -голубой и синий (141-950 нТл) и высокому - красный (951-2511 нТл). На этих территориях рассчитывалась заболеваемость населения острым инфарктом миокарда за 15 лет (с 1985 по 2002 год) суммарно и отдельно за каждый год.

Самая низкая заболеваемость - 4,65 на 1000 населения наблюдалась на территориях с низким уровнем напряжённости магнитного поля, самая высокая - 7,96 %> - на территориях с высоким уровнем. На большей части исследуемых районов, где уровень ЭМП ПЧ находится в диапазоне средних значений, заболеваемость ОИМ составила 7,42 %о, что занимает промежуточное положение между заболеваемостью в других районах, но находится ближе к максимальному значению.

Таким образом, мы наблюдали монотонную зависимость между значениями показателей ЭМП ПЧ и заболеваемостью населения ОИМ Указанная зависимость наблюдается из года в год на протяжении 18 анализируемых лет Лишь трижды (в 1989, 1991 и 2002 г.г.) заболеваемость населения, проживающего на территориях со средними значениями ЭМП ПЧ, превышала таковую на территориях с высокими значениями ЭМП, ввиду небольшой величины отличий заболеваемости при средних и максимальных значениях напряженности шля Однако при этом всегда заболеваемость ОИМ в районах с низкими значениями ЭМП оставалась в 1,2-2,5 раза шоке остальных

Выявленная зависимость может быть описала характерной для многих биологических эффектов логарифмической функцией

I к=А+в-1Е(нЛ ,

где N - заболеваемость, Н - напряженность ЭМП ПЧ, А, В - коэффициенты.

Аппроксимация полученной зависимости для объединенной выборки за все годы на основе метода нелинейного оценивания параметров (метод Ньютона) дала следующие оценки параметр А=-0,06, параметр В=2,565, при этом коэффициент детерминации равен 0,79, те при данных значениях параметров функция достаточно точно характеризует зависимость заболеваемости от напряженности магнитного поля и может использоваться для ориентировочной оценки риска.

Установлена высокая степень сопряженности (коэффициенты кросс-корреляции 0,9-0,96) временных вариаций заболеваемости на разных по величине магнитной напряжённости территориях Это является доказательством того, что совокупность всех факторов, определяющих динамику заболеваемости ОИМ, на данных территориях одинакова, то есть другие факторы если и различаются, то незначительно и не влияют существенно на этот вид заболеваемости Следовательно, отличие относительных значений заболеваемости на данных территориях связано с различным уровнем электромагнитной загрязненности исследуемых районов. Это дало нам возможность сравнивать заболеваемость на разных по магнитной напряженности территориях без оценки степени влияния других возможных факторов (табл 4).

Таблица 4

Статистические оценки сравнения выборок заболеваемости населения острым инфарктом миокарда на территориях с разным уровнем ЭМП ПЧ

Уровень напряженности МП М±5 Медиана Минимум Максимум критерий Р" уровень

Низкий 4,64±1,13 4,49 2,69 6,73 10,604* 0,000*

Средний 7,42±0,92 7,36 6,17 9,34 2,738** 0,014**

Высокий 7,96±1,16 8,16 5,44 9,72 9 957*** 0,000***

Примечание I и р для заботеваемости на территориях с уровнем напряженности МП * - низким и средним, **- средним и высоким, *** - низким и высоким

Сравнение при помощи непараметрического критерия Вилкоксона показало аналогичные результаты уровень значимости различий заболеваемости ОИМ на территориях с низким и средним, низким и высоким уровнем напряженности МП р=0,0002, на территориях со средним и высоким значением напряженности р=0,017

На исследуемых территориях анализировалась также заболеваемость злокачественными новообразованиями и болезнями эндокринной системы с учетом их структуры По эндокринным болезням прослеживается такая же тенденция к увеличению заболеваемости по мере роста напряженности МП, что и по инфаркту миокарда Самая низкая заболеваемость (29,2 %о) наблюдается на территориях с минимальными значениями напряженности МП, самая высокая частота заболеваний (41,8 %о) - в районах с максимальным уровнем ЭМП1ТЧ, средний уровень заболеваемости (40,3 %о) соответствует среднему уровню ЭМП. Эта закономерность прослеживается в частоте болезней щитовидной железы и не выявлена в показателях расстройств питания, нарушений обмена веществ и иммунитета (табл 5)

Среди онкологических заболеваний аналогичные различия наблюдаются только в частоте новообразований кожи и системных заболеваний (табл 5) Сделан вывод о том, что ЭМП ГИ окружающей среды являются фактором риска, способствующим увеличению частоты острых инфарктов миокарда, влияющим на структуру онкологической и эндокринной заболеваемости населения

Таблица 5

Заболеваемость населения на территориях с разным уровнем ЭМП ПЧ

Фактическая напряженность магнитного поля, нТл Заболеваемость

Острый инфаркт миокарда* Болезни щитовиднои железы* Злокачественные заболевания**

новообразования кожи системные заболевания

20-140 4,65 19,5 4,5 4,5

141-950 7,42 28,4 11,9 6,3

951-2511 7,96 29,0 15,0 10

Примечание * - на 1000 населения, ** - на 10 000 населения

Последний этап работы заключался в исследовании состояния здоровья пользователей сотовых телефонов в сравнении с теми, кто никогда не использовал данный аппарат С этой целью было обследовано 192 человека из числа студентов методом электропунктурной диагностики по Накатани Метод заключается в измерении электропроводности 24 биологически активных точек кожи и позволяет выявить функциональные нарушения основных систем организма Из участников исследования было сформировано 6 групп в зависимости от ежедневной длительности и давности использования мобильного телефона

Было выявлено, что среднегрупповые значения электропроводности всех исследуемых точек колеблются в пределах от 66,5±3,4 до79,8±4,0 мкА, и не выходят за диапазон нормы среднего для 24 точек значения, который составляет 40-80 мкА

Однако при сравнении показателя отдельно по каждой точке отчетливо прослеживается тенденция к увеличению значений от контроля до группы №6 -давно и длительно пользующихся сотовыми аппаратами (около 2 лет) В двух любых соседних группах различия невелики и статистически не значимы (табл б)

Таблица 6

Показатели электропроводности кожи биологически активных точек

(М±т, мкА)

№ БАТ Контроль Группы пользователей

1 2 3 4 5 6

Н1 80,4 ±3,0 81,4 ±2,8 85,5 ±3,3 86,3 ±3,0 88,2 ±3,2 91,1 ±2,7

н2 69,0 ± 2,2 65,5 ±2,7 73,5 ± 2,7 74,0 ±2,9 73,5 ± 2,9 77,0 ±2,3

Н3 56,0 ±2,4 54,0 ± 2,6 62,5 ± 2,6 62,0 ± 2,6 60,5 ± 3,0 64,0 ±2,3

н4 84,5 ± 2,3 79,0 ±2,7 85,5 ± 2,4 89,5 ±2,1 88,5 ±2,1 94,5 ±2,2

н5 57,0 ±3,7 51,0 ±3,9 71,0 ±4,0 62,5 ±4,4 73,5 ±4,3 80,5 ±3,7

н6 45,5 ±3,6 49,0 ± 4,2 67,5 ±4,3 51,0 ±4,5 59,5 ±4,1 69,5 ±3,9

Р1 88,6 ±2,4 87,8 ±2,6 90,9 ± 2,2 92,0 ±2,2 88,5 ±2,6 95,7 ± 2,0

Р2 60,5 ± 3,2 63,5 ±3,1 70,1 ± 3,7 71,1 ±2,9 68,2 ±3,3 76,6 ±2,8

Р3 66,7 ±3,9 69,2 ±3,5 77,9 ±3,6 77,5 ±3,1 72,3 ±3,6 80,4 ±3,1

86,8 ±2,4 85,5 ±3,0 87,3 ± 2,7 88,6 ±3,0 86,9 ±2,4 94,7 ±2,1

р5 46,8 ±3,0 47,0 ± 2,9 53,5 ±3,5 55,6 ±3,0 55,5 ±2,9 60,9 ±3,0

56,2 ±3,3 59,4 ±3,2 65,1,0 ±3,3 67,5 ±3,0 67,0 ±3,2 68,8 ±2,9

Но между контролем и последней из основных групп пользователей различия становятся значимыми во всех точках при р от 0,05 до 0,001 Достоверны также различия между показателями 6-й и 2-й групп, в последнюю входили те, кто использует сотовый телефон редко, не каждый день, непродолжительно (менее 5 минут)

Средние значения электропроводности биологически активных точек в 1-й и во 2-й группах практически одинаковы, то есть группа редко пользующихся СТ также может рассматриваться как контрольная В дальнейшем межгрупповые различия электропроводности становятся все более выраженными и с увеличением срока и ежедневной продолжительности пользования СТ приобретают достоверный характер, что, вероятно, свидетельствует о возможности накопления изменений, возникающих в организме при интенсивном и продолжительном использовании источника УВЧ-излучения, каким является мобильный телефонный аппарат

У участников исследования выявлены и сравнивались функциональные нарушения со стороны отдельных систем организма (рис 4) В среднем на одного человека из основной группы приходилось 4,9 заболеваний, в контрольной - 4,5 Значимые различия между контролем и группой пользователей (6-й группой) наблюдались в числе нарушений деятельности сердечно-сосудистой системы (у 13-ти из 39-ти в контроле и у 22-х из 39-ти в основной группе) Среди пользователей чаще отмечались нарушения со стороны костно-мышечной, дыхательной, мочеполовой, эндокринной систем

ш пользователи в контроль

МПС

жкт пэс кмс дс

ссс эс ис

Рис. 4. Число студентов, имеющих отклонения в состоянии здоровья: ЖКТ -желудочно-кишечного тракта; ПЭС - психоэмоционального состояния; КМС - костно-мышечной системы; ДС - дыхательной системы; МПС - мочеполовой системы; ССС - сердечно-сосудистой системы; ЭС - эндокринной системы; ИС - иммунной системы

Выводы

1. Электромагнитный фон г. Томска в области УВЧ и КНЧ диапазонов испытывает значительные колебания и многократно превосходит естественный уровень, что является характерной чертой современной урбанизированной среды, но на большей части территорий города находится в пределах, допустимых санитарными нормами.

2. Величина индукции магнитного поля промышленной частоты на селитебных территориях не превышает допустимых значений (50 мкТл), но даже в установленных пределах способствует росту заболеваемости населения острым инфарктом миокарда, злокачественными новообразованиям, болезнями эндокринной системы. Минимальная заболеваемость наблюдается на территориях, где МП ГТЧ не превышает 0,2 мкТл.

3. Гелиогеомагнитные характеристики среды в значительной степени определяют основные тенденции динамик показателей здоровья населения, что следует из наблюдаемой высокой сопряжённости частоты заболеваний с изменениями показателей солнечной активности.

4. В годы развертывания системы сотовой телефонной связи в г. Томске наблюдался рост заболеваемости населения, который наиболее резко проявился в частоте осложнений беременности, родов и послеродового периода (в 15 раз), врождённых аномалий развития (в 5,2 раза), новообразований (в 3,9 раза), болезней мочеполовой системы (в 3,7 раза),

системы кровообращения (в 2,1 раза), эндокринной (в 2 раза), а также болезней кожи и подкожной клетчатки (в 1,9 раза), нервной системы и органов чувств (в 1,7 раза) Возросшая заболеваемость повлекла за собой увеличение числа детей, родившихся больными или заболевших в период новорождепности Увеличивается смертность от новообразований, болезней системы кровообращения

5. Электропроводность биологически активных зон кожи пользователей сотовых телефонов находится в пределах нормальных значений, но увеличивается при продолжительном ежедневном пользовании CT на протяжении двух и более лет У активных пользователей CT чаще регистрируются нарушения деятельности сердечно-сосудистой, мочеполовой, эндокринной, дыхательной системы Перечисленные нарушения, возможно, связаны с дисбалансом деятельности вегетативной нервной системы, который, вероятно, возникает в результате кумуляции эффектов, вызванных длительным воздействием ЭМИ нетепловой интенсивности сотовых телефонов

6 С целью улучшения показателей здоровья населения необходимо применение комплекса мер, направленных на ограничение как вынужденного, так и добровольного риска вреда здоровью, которому подвергается население, в связи с воздействием неионизирующих электромагнитных излучений, создаваемых техногенными источниками

Профилактические мероприятия

Гигиеническое нормирование электромагнитного излучения сотовых телефонов в РФ должно быть направлено на гармонизацию отечественных стандартов с зарубежными Для этого необходимо решение ряда задач, касающихся обоснования и выбора

а) нормируемых показателей (удельная поглощенная мощность (SAR) или плотность потока энергии (ППЭ)),

б) величины предельно допустимого уровня (ПДУ) (SAR 1,6-2 Вт/кг или менее9 ППЭ 100 мкВт/см2 или менее9);

в) измерительной аппаратуры,

г) условий измерения (организация измерительного стенда, использование электромагнитной модели человека для учета искажений поля, вносимых человеком, электрических характеристик его биологических тканей, выбор точек контроля, способ выведения передатчика сотового телефона на максимальную мощность и т д),

д) методик расчета, максимально учитывающих все известные влияющие на конечный результат факторы

При нормировании ЭМП ПЧ необходимо учитывать эпидемиологические данные, в соответствии с которыми предельно допустимым уровнем магнитной индукции на территории жилой застройки следует принять 0,2 мкТл Это значение независимо друг от друга получено шведскими и американскими учеными [Измеров Н Ф, Кириллов В Ф , 2007, http //www pol com ru] и подтверждается данными настоящего исследования

Законодательные меры

Привести в соответствие действующие документы санитарного законодательства в области защиты населения от неионизирующего излучения Для этого необходимо снизить допустимый уровень электромагнитных полей сотовых телефонов, принятый 100 мкВт/см2 [МСаяПиН 001-96], установить ПДУ ППЭ для сотовых радиотелефонов 10 мкВт/см2, так как частоты, на которых работает система сотовой связи, входят в диапазон 300 МГц-300 ГГц, для которого в отношении категории «население» на территории жилой застройки и в жилых зданиях в СанПиН 2 1 8\2 2 4 1190-03 «Гигиенические требования к размещению и эксплуатации средств сухопутной подвижной радиосвязи. Санитарные правила и нормы» установлен ПДУ 10 мкВт/см2.

Инженерно-технические мероприятия

1. Разработка и использование современной аппаратуры сотовой связи, позволяющей обеспечить качественную связь при минимальных значениях выходной мощности

2 Совершенствование конструкции антенн сотовых радиотелефонов, применение антенн, концентрирующих электромагнитное излучение в направлении зоны обслуживания и ослабляющих его уровни в близлежащем пространстве

3 Создание эффективных доступных средств защиты пользователей от радиочастотного излучения мобильных аппаратов.

Организационные мероприятия должны предусматривать 1 Дополнительное образование организаторов здравоохранения, врачей, среднего медицинского персонала, воспитателей и педагогов по проблеме электромагнитной безопасности

2. В соответствии с Законом о защите прав потребителей, покупатели имеют право получать максимально полную информацию о мерах безопасности при эксплуатации сотовых телефонов Для создания возможности реализации этого права необходимо

а) обучение правилам безопасного использования сотовых телефонов консультантов и продавцов салонов сотовой связи;

б) в инструкции по эксплуатации сотовых телефонов вносить информацию об условиях безопасного использования и мерах, способствующих уменьшению действия электромагнитного излучения сотового телефона на пользователя, во всех магазинах сотовой связи на доступном для чтения месте размещать информацию для покупателей аналогичного содержания.

Санитарно-просветительная работа должна предусматривать доведение до населения информации об уровне электромагнитного загрязнения территорий проживания, заболеваниях, связанных с воздействием электромагнитных полей, мерах защиты и элементарных правилах безопасности при обращении с сотовыми телефонами Эта работа должна проводиться через средства массовой информации (газеты, журналы, радио, телевидение, интернет), проведение бесед врачами разных специальностей, воспитателями и педагогами организованных детских коллективов в отношении детей и их родителей.

Список опубликованных работ по теме диссертации

1 Гудина, М В Динамика заболеваемости жителей областного центра Сибири за период с 1990 по 2002 год / МВ Гудина, ЛП Волкотруб // Материалы IV Международной научно-практической конференции «Современная техника и технологии в медицине, биологии и экологии» -Новочеркасск,2003 -С 48-51

2 Гудина, М В Исследование устойчивости организма человека к высокочастотным электромагнитным воздействиям / М В Гудина, Р А Кректулева // Материалы докладов X Всероссийской научно-технической конференции. «Энергетика экология, надежность, безопасность». -Томск, 2004 - С 480-483

3 Гудина, М В. Высокочастотные электромагнитные поля и здоровье / МВ Гудина, А Г Карташев, ЛП Волкотруб, СН Бобраков // Материалы IV Международного симпозиума «Контроль и реабилитация окружающей среды» -Томск, 2004 - С 170-171

4 Гудина, М В Особенности заболеваемости населения Томска / МВ Гудина, ЛП Волкотруб, А Г. Карташев // Здравоохранение Российской Федерации -2004 -№5 -С 24-24

5 Гудина, М В Сопряженность заболеваемости и смертности с глобальными гелиогеофизическими параметрами / МВ Гудина, ЛП Волкотруб, А С Бородин // Известия вузов Физика - 2005 - Т 48, № б - С 111-112

6 Гудина, М В Оценка состояния здоровья студентов методом электро-пунктурной диагностики / М В Гудина, Л П Волкотруб, Р А Кректу-лева // Сборник работ научно-практической конференции «Форми-рование нравственного и физического здоровья детей и подростков» - Томск, 2005 - С 178-181

7 Гудина, М В Человек и электромагнитная составляющая среды обитания / М В Гудина, Л П Волкотруб // Сборник статей в двух частях по материалам Российско-Французского форума «Актуальные проблемы экологии и природопользования Сибири в глобальном контексте» -Томск, 2007.-Ч II - С 96-99

8 Гудина, М В Особенности нормирования высокочастотных электромагнитных полей, создаваемых системами сотовой связи / М В. Гудина, ЛП Волкотруб // Материалы докладов ХШ Всероссийской научно-технической конференции «Энергетика экология, надежность, безопасность».-Томск,2007 -С 300-302

На правах рукописи

Гудина Маргарита Валентиновна

Гигиеническое значение электромагнитного фактора современной урбанизированной среды

14 00 07 - гигиена

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Оренбург-2008

Отпечатано в ООО «НИП>> г. Томск, ул Советская, 47, тел • 53-14-70 Заказ № 502-20, тираж 100 экз

Стремительное изменение технологий в современном мире приводит к тому, что число неблагоприятных для здоровья человека факторов постоянно увеличивается, а их интенсивность возрастает. В частности, современная биосфера оказалась насыщена такими факторами, которые не манифестируют в явной форме и могут быть условно отнесены к категории «факторов с окончательно не установленным риском». Бурное развитие и широкое внедрение информационных технологий выдвинуло на передний план ряд новых, ранее не изучавшихся факторов, к которым относятся модулированные высокочастотные электромагнитные сигналы, несущие в себе информацию. Такие сигналы генерируют беспроводные сети передачи данных и систем мобильной связи. В не меньшей мере к разряду «факторов с окончательно не установленным риском» можно отнести электромагнитные воздействия промышленных частот (ПЧ), наиболее мощным и повсеместно распространённым источником которых являются высоковольтные линии электропередачи (ЛЭП), многократно опоясывающие планету и пронизывающие территории населённых мест.

В процессе эволюции живого мира человек находился под влиянием электромагнитных излучений (ЭМИ) различных частотных диапазонов, в том числе и высокочастотных, но уровни естественных и искусственных ЭМИ отличаются многократно. Например, на частоте 50 Гц уровень напряжённости естественных электромагнитных полей (ЭМП) составляет 30 мкВ/м, в то время как предельно допустимый уровень (ПДУ) техногенных воздействий промышленной частоты составляет 0,5-20 кВ/м [53, 62]. В диапазоне частот от 700 до 1500 МГц интенсивность естественных

7 1 электромагнитных полей составляет 5*10" мкВт/см [62]. Согласно действующих санитарных норм, допустимым считается уровень техногенных л о

ЭМП, равный 10 мкВт/см , а для мобильных телефонов — 100 мкВт/см [102

О Q

104]. Это в 2'10 -10 (миллиард!) раз выше уровня естественных ЭМП того же частотного диапазона. Подобной ситуации не наблюдается ни по одному известному веществу или излучению. Такое превышение естественного уровня по любым другим техногенным компонентам возможно только в условиях специализированных лабораторий или полигонов. Учитывая, что в реальных условиях и эти высокие нормативные уровни ЭМП часто превышаются, такая ситуация, по мнению учёных, может привести к непрогнозируемым последствиям и даже изменить направленность эволюционного процесса [62].

Известно, что человеческий организм в процессе функционирования сам генерирует различные ЭМП — низкочастотные, сверхвысокочастотные (СВЧ), инфракрасного и оптического диапазона и, как источник ЭМП, систематически подвергаясь воздействию гораздо более мощных ЭМП, может давать «сбои» в работе. Установлено, что регистрируемые нарушения деятельности ряда систем организма наблюдаются не только при значительных термических (тепловых) уровнях воздействия ЭМП, но и под влиянием нетермического, так называемого, информационного воздействия [43,57, 93,94, 108, 116-118].

По мнению многих исследователей, наиболее чувствительной к ЭМП является нервная система, через которую воздействия передаются на другие системы и органы, что определяет клинику радиоволновой болезни [4, 13, 14, 28, 33, 84, 89, 90, 114, 116]. При этом отмечается изменение функциональных показателей центральной нервной системы, биоэлектрической активности головного мозга, уменьшение адаптивности и реактивности при ответе на внешние стимулы, трансформация структуры сна [5, 49, 59, 120, 140]. В эндокринной системе отмечали изменение концентрации гормонов и соответствующие клинические симптомы [91, 147].

Реакции сердечно-сосудистой системы на ЭМП разнообразны и проявляются изменением артериального давления (АД), частоты сердечных сокращений (ЧСС), замедлением внутрипредсердной и внутрижелудочковой проводимости, аритмией, дистрофическим изменением сердечной мышцы [13,83,84, 114, 115].

Выявлены нарушения различных звеньев иммунитета, которые способны кумулироваться, проявляться в виде аутоиммунных реакций [1618; 23-25,35, 109, 121, 122].

В экспериментах на животных доказано влияние ЭМП радиочастотного диапазона на беременность, плод, потомство. Отмечено снижение плодовитости, массы и размеров плодов при рождении, развитие уродств и отклонений в морфогенезе, увеличение эмбриональной смертности, смертности потомства в первый месяц жизни [9, 19, 36, 38, 54, 121].

Об онкогенных эффектах неионизирующего электромагнитного излучения свидетельствуют эпидемиологические исследования производственных контингентов и населения. Обнаружен повышенный риск развития лейкемии под влиянием ЭМП промышленной частоты [150-152].

Однако мнения ученых в отношении эффектов ЭМП не однозначны. В ряде приведённых выше работ выявляемые эффекты разнонаправлены (гипер- и гипотония, тахи- и брадикардия и т. п.), либо вовсе не подтверждаются (в отношении риска онкозаболеваний). В связи с этим вопрос о возможном неблагоприятном действии и гигиенической значимости для населения в первую очередь нетермических интенсивностей ЭМП промышленных и радиочастот остаётся открытым, что и послужило основанием для выполнения настоящей работы.

Цель исследования.' дать гигиеническую оценку влияния электромагнитных полей города на показатели здоровья населения; выявить особенности заболеваемости у пользователей сотовых телефонов.

Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие задачи:

1. Проанализировать динамику заболеваемости населения Томска по основным классам болезней за период, включающий годы до и после становления системы сотовой связи в городе, и выявить классы болезней, частота встречаемости которых претерпевает выраженные изменения в годы развертывания сотовой телефонной сети в г. Томске.

2. Произвести исследование электромагнитных полей высокочастотного диапазона и промышленной частоты в жилых кварталах г. Томска.

3. Проанализировать заболеваемость на территориях г. Томска с разным уровнем электромагнитных полей высокочастотного диапазона и промышленной частоты.

4. Исследовать кожную электропроводность и функциональное состояние основных систем организма пользователей сотовых телефонов.

5. Разработать практические рекомендации по снижению интенсивности воздействия электромагнитных полей сотовых телефонов на организм пользователей.

Научная новизна исследования. Впервые оценено влияние временных и пространственных изменений уровня электромагнитного фона индустриального города на заболеваемость населения.

Показано, что введение в эксплуатацию системы сотовой связи в городе сопровождалось ростом заболеваемости населения по большинству нозологических классов, а наиболее значительные изменения произошли в динамике болезней эндокринной системы и системы кровообращения, аномалий родовой деятельности у женщин.

Выявлена сопряжённость заболеваемости населения с годовыми вариациями гелиогеомагнитных показателей и характеристиками техногенных ЭМП города. Установлена связь между уровнем ЭМП ПЧ территорий проживания и заболеваемостью населения острым инфарктом миокарда (ОИМ), злокачественными новообразованиями, болезнями эндокринной системы.

Выявлены достоверные различия электропроводности биологически активных точек (БАТ) кожи у пользователей сотовых телефонов (СТ) в зависимости от давности и длительности их использования.

Практическая значимость работы. Результаты проведенного исследования позволили выявить, что: 1) дополнительной мерой профилактики социально значимых болезней сердечно-сосудистой системы, онкологических заболеваний, болезней эндокринной системы является выбор / места жительства с минимальными электромагнитным загрязнением окружающей среды; 2) при продаже сотовых аппаратов необходимо информировать покупателей о мерах безопасности и условиях, позволяющих снизить интенсивность электромагнитного воздействия мобильных телефонов на организм пользователей, для этого рекомендуется включить листок-вкладыш, содержащий перечень рекомендаций для пользователей СТ, в комплект документов, сопровождающих продажу телефона. Основные положения, выносимые на защиту:

1. Высокие фоновые значения электромагнитных полей промышленной частоты (140-2500 нТл) в селитебной зоне являются фактором риска, увеличивающим заболеваемость населения острым инфарктом миокарда.

2. У пользователей сотовых телефонов отмечается повышенный уровень электропроводности биологически активных зон кожи, зависящий от продолжительности и давности использования сотового аппарата, что свидетельствует о кумуляции изменений, приводящих к напряжению процессов адаптации вегетативной нервной системы, и появлению клинических симптомов болезней многих систем и органов, в первую очередь, сердечно-сосудистой системы.

3. Необходимо сократить вынужденный риск вреда здоровью населения путём пересмотра и ужесточения гигиенических нормативов в отношении ЭМИ, а также добровольный риск через проведение санитарно-просветительной работы.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены и обсуждены на IV Международном симпозиуме «Контроль и реабилитация окружающей среды» (Томск, 2004); X Всероссийской научно-технической конференции «Энергетика: экология, надёжность, безопасность» (Томск, 2004); областной научно-практической конференции «Формирование нравственного и физического здоровья детей и подростков» (Томск, 2005); Российско

Французском Форуме «Актуальные проблемы экологии и природопользования Сибири в глобальном контексте» (Томск, 2006); проблемной комиссии по специальности «Гигиена» в ГОУ ВПО СибГМУ Росздрава. По материалам диссертации опубликовано 8 печатных работ.

Внедрение. Результаты исследования включены в пособие для руководителей учреждений здравоохранения и образования, врачей, работников системы сотовой связи, пользователей сотовых телефонов по профилактике неблагоприятного действия электромагнитного излучения сотового телефона. Разделы диссертации использованы при разработке ОГУ «Облкомприрода» экологического обоснования Генерального плана г. Томска. Материалы работы используются в учебном процессе кафедрой гигиены ГОУ ВПО СибГМУ Росздрава.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 163 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, 4-х глав собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций, приложений и списка использованной литературы, включающего 154 источника, в том числе 127 отечественных и 27 зарубежных авторов. Работа иллюстрирована 28 таблицами и 19 рисунками.

выводы

1. Электромагнитный фон г. Томска в области УВЧ и КНЧ диапазонов испытывает значительные колебания и многократно превосходит естественный уровень, но на большей части территорий города находится в пределах, допустимых санитарными нормами. Превышение ПДУ наблюдается вблизи некоторых радиопередающих объектов.

2. Величина индукции магнитного поля промышленной частоты на селитебных территориях не превышает допустимых значений (50 мкТл), но даже в установленных пределах влияет на заболеваемость населения острым инфарктом миокарда, злокачественными новообразованиями, болезнями эндокринной системы, способствуя их росту. Минимальная заболеваемость наблюдается на территориях, где МП ПЧ не превышает 0,2 мкТл. Это значение независимо друг от друга получено также в отдельных эпидемиологических исследованиях шведских и американских учёных [Измеров Н. Ф., Кириллов В. Ф., 2007; http://\vww.pol.com.ru"|, что должно быть учтено при разработке новых СанПиН по нормированию ЭМП Г1Ч.

3. В годы развертывания сотовой телефонной сети в г. Томске наблюдался рост заболеваемости населения, который наиболее резко проявился в частоте врождённых аномалий развития, осложнений беременности, родов и послеродового периода, в динамике болезней системы кровообращения, эндокринной, мочеполовой, нервной системы и органов чувств, а также болезней кожи и подкожной клетчатки, новообразований. Возросшая заболеваемость повлекла за собой увеличение числа детей, родившихся больными или заболевших в период новорожденности. Увеличивается смертность от новообразований, болезней системы кровообращения.

4. Электропроводность биологически активных зон кожи пользователей сотовых телефонов находится в пределах нормальных значений, но увеличивается при продолжительном ежедневном пользовании СТ на протяжении двух и более лет. У пользователей СТ чаще регистрируются нарушения деятельности сердечно-сосудистой, мочеполовой, эндокринной, дыхательной системы. Перечисленные нарушения, вероятно, связаны с дисбалансом деятельности вегетативной нервной системы, который возникает в результате кумуляции эффектов, вызванных воздействием ЭМИ нетепловой интенсивности сотовых телефонов.

5. С целью улучшения показателей здоровья населения необходимо применение комплекса мер, направленных на ограничение как вынужденного, так и добровольного риска вреда здоровью, которому подвергается население, в связи с воздействием неионизирующих электромагнитных излучений, создаваемых техногенными источниками.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

В связи с несомненным биотропным действием ЭМИ сотового телефона и отсутствием адекватных подходов к нормированию, решение проблемы защиты населения от электромагнитного излучения является комплексной задачей, затрагивающей социальные и экономические интересы различных отраслей и ведомств, требующей междисциплинарных подходов и привлечения специалистов разного профиля. В соответствии с этим система профилактических мероприятий должна осуществляться по нескольким направлениям.

Гигиеническое нормирование электромагнитного излучения сотовых телефонов в РФ должно быть направлено на гармонизацию отечественных стандартов с зарубежными. Для этого необходимо решение ряда задач, касающихся обоснования и выбора: а) нормируемых показателей (удельная поглощённая мощность (SAR) или плотность потока энергии (ППЭ)); б) величины предельно допустимого уровня (ПДУ) (SAR 1,6-2 Вт/кг или л менее? ППЭ 100 мкВт/см или менее?); в) измерительной аппаратуры; г) условий измерения (организация измерительного стенда; использование электромагнитной модели человека для учёта искажений поля, вносимых человеком, электрических характеристик его биологических тканей; выбор точек контроля; способ выведения передатчика сотового телефона на максимальную мощность и т. д.); д) методик расчёта, максимально учитывающих все известные, влияющие на конечный результат, факторы.

На основании имеющихся научных данных и результатов проводимых исследований провести обоснование ПДУ ЭМИ сотовых телефонов действующих и перспективных стандартов связи и разработать на их основе новые СанПиН, согласующиеся с зарубежными стандартами.

Законодательные меры

На период разработки гигиенических нормативов, согласующиеся с зарубежными стандартами, привести в соответствие действующие документы санитарного законодательства в области защиты населения от неионизирующего излучения. Для этого необходимо снизить допустимый уровень электромагнитных полей (ЭМП) сотовых телефонов, принятый 100 мкВт/см [МСанПиН 001-96. «Санитарные нормы допустимых уровней физических факторов при применении товаров народного потребления в бытовых условиях. Межгосударственные санитарные правила и нормы»], установить допустимый уровень ППЭ для сотовых радиотелефонов 10 мкВт/см2, так как частоты радиоволн, на которых работает система сотовой связи, входят в диапазон 300 МГц-300 ГГц, для которого в отношении категории «население» на территории жилой застройки и в жилых зданиях в СанПиН 2.1.8/2.2.4.1190-03 «Гигиенические требования к размещению и эксплуатации средств сухопутной подвижной радиосвязи. Санитарные л правила и нормы» установлен ПДУ 10 мкВт/см .

Инженерно-технические мероприятия

1. Разработка и использование современной аппаратуры сотовой связи, позволяющей обеспечить качественную связь при минимальных значениях выходной мощности.

2. Совершенствование конструкции антенн сотовых радиотелефонов, применение антенн, концентрирующих электромагнитное излучение в направлении зоны обслуживания и ослабляющих его уровни в близлежащем пространстве.

3. Создание эффективных доступных средств защиты пользователей от радиочастотного излучения мобильных аппаратов.

Организационные мероприятия должны предусматривать 1. Дополнительное образование организаторов здравоохранения, врачей, среднего медицинского персонала, воспитателей и педагогов по проблеме электромагнитной безопасности.

2. В соответствии с Законом о защите прав потребителей, покупатели имеют право получать максимально полную информацию о мерах безопасности при эксплуатации сотовых телефонов. Для создания возможности реализации этого права необходимо: а) обучение правилам безопасного использования сотовых телефонов консультантов и продавцов салонов сотовой связи; б) дополнительно к информации, содержащейся в инструкции по эксплуатации сотовых телефонов, в документацию, сопровождающую продажу мобильного телефона, вкладывать памятку для пользователя; во всех магазинах сотовой связи на доступном для чтения месте размещать информацию для покупателей об условиях безопасного использования и мерах, способствующих уменьшению действия электромагнитного излучения сотового телефона на пользователя. Предлагается следующее содержание данной информации:

1. при покупке сотового телефона по возможности следует отдавать предпочтение аппаратам, имеющим

• минимальное значение удельной поглощенной мощности (SAR) (по международным нормам допускается 2 Вт/кг, по американским — до 1,6 Вт/кг, но некоторые телефоны имеют SAR 0,02 Вт/кг [http://vvww.po1e.corri.ru/news.htrn; http://ecopole.ru/]);

• систему регулировки уровня выходной мощности - из-за особенностей технологии (CDMA) такие аппараты всегда работают с уровнем мощности, минимально необходимым для обеспечения качественной связи;

• внешнюю направленную антенну.

2. Находясь на улице, рекомендуется включать телефон в открытых местах, так как при наличии препятствий на пути радиоволн сотовому телефону необходимо излучать большую мощность, чтобы сигнал дошёл до ближайшей приёмо-передающей антенны базовой станции. По этой же причине не следует вести разговор из подъезда, телефонной будки и т. п.

Надолго заходя в подвальные или подземные сооружения, следует полностью выключить телефон, так как при полном пропадании сигнала базовой станции (например, в метро) телефон начинает непрерывно излучать сигналы привязки, которые излучаются даже в том случае, если не ведётся разговор по телефону, в таких условиях мощность мобильного аппарата достигает максимума. При необходимости пользования телефоном на значительном удалении от базовой станции (например, находясь за городом, в лесу, вдали от населённых пунктов) необходимо пользоваться внешней направленной антенной, если она есть, так как в этом случае источник излучения (внешняя, а не внутренняя антенна) будет находиться на большем удалении от организма человека, в первую очередь от головы.

3. Находясь в помещении, следует вести разговор как можно ближе к окну. При разговоре выдвигайте антенну радиотелефона на полную длину. В период дозвона во время вызова абонента не следует прикладывать телефон к уху до момента установления связи, так как во время «поиска» базовой станции сотовый аппарат излучает большую мощность, чем при установившейся качественной связи. Чем качественнее связь, тем меньше интенсивность ЭМИ.

4. Достаточно эффективной мерой повышения безопасности является подключение микротелефонной гарнитуры с длинным (0,5-1,5 м) кабелем. Однако при этом телефон будет удалён от головы, но не от других частей тела, поэтому его желательно класть на стол и т. д. на достаточное расстояние.

5. Не следует класть телефон в нагрудный карман или вешать на грудь, так как излучаемые им сигналы привязки могут повлиять непосредственно на работу сердца и через солнечное сплетение на работу других внутренних органов. Не стоит также класть мобильный телефон в карман брюк или пальто, так как при этом могут подвергаться облучению органы мочеполовой системы.

6. Во время сна не следует класть сотовый телефон рядом с собой или под подушку.

7. Рекомендуется избегать разговора по телефону во время движения в автомобиле. Из-за экранировки сигнала металлическим корпусом автомобиля телефон излучает высокую мощность, пытаясь установить связь с базовой станцией. Следует подключить к телефону внешнюю антенну, устанавливаемую на наружной поверхности автомобиля в любом подходящем месте. Кроме того, использование мобильного телефона во время движения в автомобиле запрещено новыми правилами дорожного движения, так как разговор по телефону переключает внимание водителя с обстановки на дороге на телефонного собеседника, что способствует увеличению числа дорожно-транспортных происшествий в 3-4 раза.

8. Не рекомендуется пользоваться мобильным телефоном детям и подросткам. Если ребёнку крайне необходимо воспользоваться сотовым телефоном, он должен знать, что продолжительность разговора должна быть как можно меньше.

9. Рекомендуется воздержаться использовать сотовый телефон планирующим беременность и беременным женщинам, так как не отрицается возможное вредное влияние ЭМИ сотовых телефонов на развитие плода человека. В экспериментах на животных доказано негативное влияние сигнала сотового телефона на течение беременности, эмбриональное развитие, жизнеспособность потомства.

10. Не рекомендуется использовать сотовый телефон больным людям, особенно страдающим заболеваниями сердечно-сосудистой системы, использующим электрокардиостимулятор, лицам с нарушениями деятельности иммунной, эндокринной, нервной системы, с расстройствами сна, нарушениями памяти, предрасположенностью к новообразованиям.

11. В любых случаях необходимо максимально ограничивать продолжительность и частоту разговора, увеличивая интервалы между отдельными разговорами.

Санитарно-просветительная работа должна предусматривать доведение до населения информации об уровне электромагнитного загрязнения территорий проживания, заболеваниях, связанных с воздействием электромагнитных полей, мерах защиты и элементарных правилах безопасности при обращении с сотовыми телефонами. Эта работа должна проводиться через средства массовой информации (газеты, журналы, радио, телевидение, интернет), проведение бесед врачами разных специальностей, воспитателями и педагогами организованных детских коллективов в отношении детей и их родителей.