Выполнил : студент 3 курса 344 гр. ОМ Есмагамбетов С. Проверила : Гудым Е. Б. Астана 2015 АО «Медицинский Университет Астана». Кафедра: «Общей гигиены». - презентация

1 Выполнил : студент 3 курса 344 гр. ОМ Есмагамбетов С. Проверила : Гудым Е. Б. Астана 2015 АО «Медицинский Университет Астана». Кафедра: «Общей гигиены». Гигиеническое значение неионизирующих электромагнитных излучений, электрических и магнитных полей и мероприятия по профилактике их вредного действия.

2 Естественные и искусственные источники неионизирующих электромагнитных излучений Неионизирующие излучения – это электромагнитные излучения различной частоты, не вызывающие ионизацию атомов и молекул вещества. Что собой представляет электромагнитное излучение или электромагнитная волна, легко представить на следующем примере. Если на водную гладь бросить камушек, то на поверхности образуются расходящиеся кругами волны. Они движутся от источника их возникновения (возмущения) с определенной скоростью распространения. Для электромагнитных волн возмущениями являются передвигающиеся в пространстве электрические и магнитные поля. Меняющееся во времени электрическое поле обязательно вызывает появление переменного магнитного поля, и наоборот. Эти поля взаимосвязаны

3 Общая классификация неионизирующих электромагнитных излучений Вид излучения Диапазон длин волн Диапазон частот Энергия кванта Ультрафиолетовое нм 3000 – 750 ТГц 12.4 – 3.11 эВ Оптическое нм 750 – 385 ТГц 3.11 – 1.58 эВ Инфракрасное 780 нм мм ТГц 1.58 эВ мэВ Гипервысокочастотное мм 3000 – 300 ГГц 1.24 мэВ-1240 мкэВ Сверхвысокочастотное или микроволновое 1 мм – 1 м 300 – 0.3 ГГц 1240 мкэВ-1240 нэВ Радиочастотное 1 м – 1 км 300 – 0.3 МГц 1240 нэВ-1240 пэВ Низкочастотное 1 – 10 км 300 к Гц – 3 Гц 1240 пэВ-12.4 фэВ ЭМИ – более длинноволновые, по сравнению с ионизирующими (гамма- и рентгеновским) Границы диапазонов ЭМИ приняты условно (!) Радиочастотные и микроволновые ЭМИ наиболее широко используются человеком. От энергии ЭМИ зависит проникновение и взаимодействие с биологическими объектами

4 Электросмог Электросмог - это явление, которое в целом характеризует загрязнение окружающей среды электрическими и магнитными переменными полями. Слово Электросмог образовано от английских Electricity (электричество) и Smoke (выхлопной газ, дым). Конечно же если отождествлять электронную технику со Злом - это неправильно. Учитывая, что электроника - залог существования современного мира, правильнее будет сказать, что при всех своих преимуществах, она имеет и "обратную сторону медали", которая и называется электро смогом.

5 Области применения источников ЭМИ в соответствии с диапазонами частот и длин волн

6 «электромагнитное загрязнение среды» (ВОЗ) ЭМИ – электромагнитное излучение ЭМП - электромагнитные поля Естественный фон превышен в раз ЭМП могут выступать как источники электромагнитных помех для ряда физиологических функций (сокращение мышц, работа сердца (кардиостимуляторы!), дыхание, прохождение нервного импульса по волокну, формирование биопотенциалов мозга и др.) «Возраст» проблемы – лет

7 Оценка токсичности ЭМИ от бытового модема Проращивание семян и рост проростков (бытовое исследование) Слева - облученные семена, справа - необлученные семена

8 Геномные мутации Микрофотография геномной мутации в корешках лука – изменение числа хромосом

9 Природные и техногенные источники ЭМИ

10 Природные ЭМИ Атмосфера земли пропускает и до поверхности Земли доходит: - УФ, оптическое и ИК излучение (длины волн > 290 нм); - МКВ и РЧ диапазоны (37 ГГц – 10 МГц); Внеземное МКВ И РЧ излучение измеряется в ППЭ (плотность потока энергии, Вт/(м 2 х Гц)) - ЭМИ Солнца находится в РЧ и МКВ диапазонах от – (спокойное солнце) до (вспышки интенсивности ЭМИ) Вт/(м 2 х Гц). - ЭМИ нашей Галактики и планет находятся в диапазоне РЧ и МКВ не превышают интенсивности ЭМИ спокойного солнца; - ЭМИ других галактик < Вт/(м 2 х Гц)

11 Взаимодействие ЭМИ с биологическими объектами Биологические реакции зависят от: Характеристик излучения (интенсивности, частоты) Времени облучения Поляризации Вида модуляции (непрерывное, импульсное) Величины поглощенной энергии Свойств биологического объекта (содержание воды, размер и пр.) В классической электродинамике взаимодействие ЭМИ с веществом определяется диэлектрической ( ɛ ) и магнитной проницаемостью (µ) среды, проводимостью (σ) При взаимодействии ЭМИ с тканями главным образом принимают во внимание взаимодействие с электрической составляющей ЭМИ. Рис. Глубина проникновения в водную среду ЭМИ в непрерывном (сплошная линия) и импульсном (прерывистая линия) режимах. См. подробно Цыб с соавт., 2008.

12 Электрические свойства тканей с высоким содержанием воды (мышцы, кожа и др.) Вода характеризуется высокой диэлектрической проницаемостью и проводимостью (σ), поэтому все ткани, содержащие в большом количестве воду, отличаются по своим электрическим свойствам от тканей, содержащих мало воды (жировые ткани, кости, хрящи и др.). См. также Цыб и др., 2008 (с.34-35).

13 Поглощение энергии ЭМИ в тканях определяется в основном: - Колебанием дипольных молекул (вода) (Дипольная поляризация) – энергия теряется за счет трения дипольных молекул в окружающей их среде (это диэлектрические потери); - Колебанием свободных зарядов с частотой ЭМИ (Поверхностная поляризация) – энергия теряется за счет преодоления электрического сопротивления среды токами проводимости. Пример: при частоте 400 МГц диэлектрические потери в мышечной ткани составляют 20 % всех энергетических потерь ЭМИ; При частоте 3000 МГц – 90%.

14 Оба типа потерь энергии ЭМИ ведут к выделению тепла и нагреву ткани На этом принципе основано терапевтическое применение ЭМИ: Повышение температуры организма: в отдельных зонах или точках) приводит к физиологическим последствиям: - усилению кровотока, - увеличению скорости биохимических реакций, - интенсификации метаболизма

15 Применение ЭМИ в медицине Основное отличие методов лечения основано на глубине проникновения и структуре распределения энергии ЭМИ в тканях, что зависит от частоты, способа облучения и типа излучателя (см. Цыб и др. 2008)

16 Глубина проникновения и структура распределения энергии ЭМИ в тканях в зависимости от частоты, способа облучения и используемых излучателей В жировые ткани проникает глубже (!), т.к. в них нет воды

17 Механизмы взаимодействия ЭМИ с биологическими объектами Интенсивности ЭМИППЭ, м Вт/см 2 Выраженность теплового эффекта Высокие (встречаются чаще при ЧС на производствах) > 10Отчетливая выраженность Средние 1 – 10Слабая, но различимая низкие< 10Отсутствие или неявная выраженность 1. Тепловой механизм – образование тепла в объекте при его облучении ЭМИ высоких интенсивностей (ППЭ=10 и более м Вт/см 2 ). Образовавшееся тепло является причиной ответных биологических реакций; 2. Микротепловой механизм - При слаботепловом действии нагревания всего объекта не происходит, но возможны локальные повышения температуры – «горячие пятна». 3. Нетепловой механизм (информационный)– отсутствие повышения температуры при действии ЭМИ низкой интенсивности. Однако ответные биологические реакции возникают. Классификация плотности потока энергии (ППЭ) для ЭМИ МКВ-диапазона (300 МГц-300 ГГц) по биологическим эффектам. Принята в 1973 г.

18 Ультрафиолетовое излучение УФ-А – нм УФ-В – нм УФ-С – нм А – пигментация кожи (загар) В – наиболее биологически активный диапазон С- не попадает на поверхность Земли, обр. озонового слоя С уменьшением длины водны коэффициент поглощения УФ увеличивается

19 Биологические эффекты УФ Образование витамина D, участие в фосфорно- кальциевом обмене (рахит, кариес, рак предстательной железы) Поглощение УФ ДНК (макс. 260 нм), гибель бактерий (Кишечной палочки) – 265 нм – ДНК? Загар: - Первая стадия – эритема (макс. 300 нм)- расширение сосудов (гистамин) - Вторая стадия – механизм непонятен Рак кожи (макс. 310 нм) -возрастает к экватору, у белого населения

20 Магнитное поле Земли МПЗ составляет около 0.5 Э (эрстеды) и практические не изменяется во времени. Внутри Земля несет отрицательный заряд, на поверхности – положительный. За постоянное МПЗ отвечают электрические токи, возникающие на поверхности расплавленного ядра. Локальные отклонения МПЗ от гомогенности обусловлены распределением в коре Земли ферромагнитных аномалий. Примеры аномалий: Восточно-Сибирская, Бразильская.

21 Радиационные пояса Земли Переменная часть МПЗ создается в основном токами в ионосфере, за счет движения частиц, захваченных в магнитные ловушки, образованные силовыми линиями МПЗ. Внутренний радиационный пояс создают протоны с (макс. мощн. дозы Зв/сут) – на высоте 3-4 км; Внешний радиационный пояс – электроны (макс. мощн. дозы Зв/сут), на высоте 22 тыс. км. Частицы дрейфуют внутри этих поясов до потери энергии, после чего выпадают в атмосферу Земли. Физиологическая деятельность человека зависит от вариации активности Солнца (возрастание частоты симптомов болезней)

22 Биогенный магнетизм Чувствительность к геомагнитному полю некоторых бактерий, рыб, птиц и высших животных Причина – скопление в тканях окисного железа (Fe 3 O 4 ) в виде ферромагнитных кристаллов. Ферромагнитные кристаллы реагируют на изменение внешнего магнитного поля. В головном мозге человека в 1 г ткани содержится не менее 5 х 10 6 кристаллов магнетика. Животные используют биогенный магнетизм для навигации.

23 Применение ЭМИ в медицине Подробно см. в Кудряшов и др., 2008 Терапия (эффекты за счет усиления кровотока, увеличения скорости биохимических реакций, интенсификации метаболизма и др.)

24 Повреждение ДНК Немецкая исследовательская группа Verum изучила эффект радиации на клетках животных и человеке. После того, как клетки были помещены в электромагнитное поле сотового телефона – они показали увеличение разрывов в их ДНК, которые не во всех случаях могли быть восстановлены. Эти повреждения могут быть переданы будущим клеткам, которые, в свою очередь, могли бы переродиться в злокачественные. Источник - «USA Today», 21 декабря 2004 Повреждение клеток головного мозга Исследование эффектов частот сотового телефона (примененный в нетепловой интенсивности) на мозге крысы показало повреждение нейронов (клеток головного мозга) в различных частях мозга, включая кору, гиппокамп и основные ганглии. Источник - Бюллетень «Перспективы Экомедицины», июнь 2003 г.

25 Повышенное кровяное давление Исследователи в Германии пришли к выводу, что одноразовое использование сотового телефона в течение 35 минут могло вызвать увеличение нормального кровяного давления на 5-10 мм. Источник - «Ланцет», 20 июня 1998 г. Рак слюнной железы. Израильское исследователи сообщают, что люди, которые использовали сотовые телефоны в течение 22 часов в месяц или больше, на 50 процентов более вероятно, заболеют раком слюнной железы чем те, кто использовал сотовые телефоны нечасто или никогда ими не пользовался. Источник - «Health24», 19 февраля 2008 г. Агрессивный рост лейкозных клеток Исследователи в Национальном исследовательском совете в Болонье, Италия доказали, что лейкозные клетки подверженные частотам сотового телефона (900 mH) в течение 48 часов, стали более активно размножаться. Источник - «NewScientist» 24 октября 2002

26 Аномалии выработки и качества спермы Исследователи в Кливлендской Клинике изучили качество спермы 361 мужчины, обследованных в клинике исследования рождаемости. В среднем, у тех, кто провел больше часов в разговорах по сотовому телефону, выявили более низкое количество спермы и более высокие показатели аномальности спермы. Источник - «New Zealand Herald»,8 февраля 2008

27 SAR - specific absorption rate, удельный коэффициент поглощения Санитарные нормы и правила предусматривают максимально допустимые (предельные) уровни электромагнитных излучений для сотовых телефонов, выражаемые в SAR. Международные директивы (ICNIRP) устанавливают уровень облучения человека независимо от его возраста. Так, предельное значение SAR равняется 2, 0 Вт/кг с усреднением по 10 граммам ткани тела человека. Этот стандарт предусматривает значительный запас по безопасности, что служит дополнительной степенью защиты для населения. Федеральная комиссия по связи (FCC) выдает сертификат FCC на аппараты, максимальный уровень SAR которых не превышает 1, 6 Вт/кг (это США). Такой уровень излучения не приводит к существенному нагреванию тканей по заключению специалистов финского Центра радиационной и ядерной безопасности (они и тестируют телефоны Nokia). Безопасны ли мобильные телефоны? //Журнал ОБЖ, октябрь 2003 В. А. Некрасов // Современные взгляды на биологическую активность электромагнитных и тонкополевых излучений электронных средств (из монографии академика В. А. Некрасова Жизнь на земле) ( cmh- engels. ru/publication/19/).ли мобильные телефоны

28 Измерение SAR С 1999 года все производители мобильных телефонов должны были получить этот сертификат и указывать в руководстве пользования информацию о SAR. На такой шаг производителей подтолкнул иск американского врача Криса Ньюмана на $800 млн компании Motorola. У Ньюмана в 1998 г. была обнаружена злокачественная опухоль головного мозга. Истец связывал это с тем, что он в период с 1992 по 1998 г. регулярно пользовался мобильным телефоном для общения со своими пациентами. Измеряют коэффициент SAR в стандартном рабочем положении устройства (рядом с ухом или на расстоянии не менее 1, 5 см от тела человека) в режиме максимальной мощности передатчика, указанной в технических параметрах телефона, во всех рабочих частотных диапазонах. Это значит, что искусственно моделируется ситуация, когда уровень радиосигнала находится на минимальном уровне, телефон цепляется за сеть и поэтому максимально излучает. Но таких случаев в жизни сравнительно немного, разве что, если вы ездите в метро и разговариваете в туннеле (так как на всех станциях стоят базовые станции), либо находитесь в зоне неуверенного сигнала где-нибудь на периферии покрытия вашего оператора сотовой связи. Поэтому ваш телефон в принципе излучает намного меньший уровень, чем заявлено в гигиеническом сертификате. Безопасны ли мобильные телефоны? //Журнал ОБЖ, октябрь 2003 В. А. Некрасов // Современные взгляды на биологическую активность электромагнитных и тонкополевых излучений электронных средств (из монографии академика В. А. Некрасова Жизнь на земле) ( cmh-engels. ru/publication/19/).ли мобильные телефоны

29 Регламентирование использование сотовых телефонов Необходимо ввести Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы (Гигиенические требования к размещению и эксплуатации средств сухопутной подвижной радиосвязи), где рекомендуется проведение целого ряд мероприятий защиты. В частности, пользователям мобильными радиостанциями (сотовый телефон, радиотелефон) предлагается: –максимально сократить время пользования мобильной радиостанцией; –ограничить использование подвижных радиостанций лицами младше 18 лет;* –ограничить использование подвижных радиостанций женщинами в период беременности; –ограничить использование подвижных радиостанций людьми, имеющими имплантированные водители ритмов (кардиостимуляторы). * (прим. в Великобритании лицам моложе 16 лет практически запрещено пользоваться сот. телефоном);

30 Правила пользования мобильным телефоном, которые позволят свести мощность передатчика телефона к минимально значению 1. Лишний раз не касаться антенны руками, даже если она внутренняя. Обычно в инструкции указана та часть корпуса, которая содержит антенну, и надпись под картинкой справедливо гласит: Не прикасаться к антенне руками. 2. При разговоре внутри помещений (если не установлена локальная базовая станция) лучше всего стоять рядом с окном, выходящим на улицу. 3. Находясь в зоне неуверенного или сравнительно слабого приема (менее половины шкалы на телефоне) имеет смысл как можно меньше использовать голосовую связь по телефону; 4. Если вы совершаете часто звонки из автомобиля, то целесообразно купить и установить выносную автомобильную антенну. Металлический корпус легкового автомобиля может значительно ухудшить условия для передачи сигнала от телефона к базовой станции. 5. В момент установления соединения GSM-телефоны обычно работают на большей мощности, чем во время разговора, поэтому лучше всего дождаться соединения и потом уже начать говорить.

31 Перечень заболеваний вызываемых воздействием электромагнитного излучения на здоровье Опасные для жизни Болезни: Болезнь Альцгеймера Рак мозга (взрослый и ребенок) Рак молочной железы (мужчина и женщина) Депрессия (с суицидальными наклонностями) Болезнь сердца Лейкемия (взрослый и ребенок) Выкидыши Другие состояния: Аллергии Аутизм Повышенное кровяное давление Электро-чувствительность Головные боли Гормональные изменения Повреждение иммунной системы Повреждение нервной системы Нарушение сна Аномалия спермы

32 Основные способы и средства защиты от неионизирующих электромагнитных излучений При выборе защиты персонала от электромагнитных излучений необходимо учитывать особенности производства, условия эксплуатации оборудования, рабочий диапазон частот, характер выполняемых работ, интенсивность поля, продолжительность облучения и др. Для снижения интенсивности поля в рабочей зоне рекомендуется применять различные инженерно-технические способы и средства, а также организационные и лечебно-профилактические мероприятия. В качестве инженерно-технических методов и средств применяются: экранирование излучателей, помещений и рабочих мест; уменьшение напряженности и плотности потока энергии в рабочей зоне за счет уменьшения мощности источника (если позволяют технические условия) и использование ослабителей (аттенюаторов) мощности и согласованных нагрузок (например, эквивалентов антенн); применение средств индивидуальной защиты. Организационные мероприятия включают в себя: требования к персоналу (возраст, медицинское освидетельствование, обучение, инструктаж и т.п.), выбор рационального взаимного размещения в рабочем помещении оборудования, излучающего ЭМ энергию, и рабочих мест; установление рационального режима работы оборудования и обслуживающего персонала; ограничение работы оборудования во времени (например, за счет сокращения времени на проведение наладочных и ремонтных работ); защита расстоянием (удаление рабочего места от источника ЭМП, когда имеется возможность использовать дистанционное управление оборудованием); применение средств предупреждающей сигнализации (световой, звуковой и т.п.) и др. Лечебно-профилактические мероприятия направлены на предупреждение заболевания, которое может быть вызвано воздействием ЭМП, а также на своевременное лечение работающих при обнаружении заболеваний. Для предупреждения профессиональных заболеваний у лиц, работающих в условиях ЭМП, применяются такие меры как предварительный (для поступающих на работу) и периодический (не реже одного раза в год) медицинский контроль за состоянием здоровья, а также ряд мер, способствующих повышению устойчивости организма человека к действию ЭМП (регулярные физические упражнения, рационализация труда, отдыха, а также использование некоторых лекарственных препаратов и общеукрепляющих витаминных комплексов).

33 Мобильная телефония как источник микроволнового электромагнитного излучения Наиболее вредным для организма человека, с точки зрения биологии, является высокочастотное излучение сантиметрового диапазона (СВЧ), дающее электромагнитные излучения наибольшей интенсивности. Мобильная связь находится в самом начале этого диапазона. Источником электромагнитного излучения в мобильном телефоне является его антенна. Другие его составляющие (сам передатчик, приемник, синтезатор частоты и т.д.) маломощны и не принимаются во внимание. СВЧ излучение непосредственно нагревает организм, ток крови уменьшает нагревание (это относится к органам, богатым кровеносными сосудами). Но есть органы, например хрусталик, не содержащие кровеносных сосудов. Поэтому волны СВЧ, т.е. значительное тепловое воздействие, приводят к помутнению хрусталика и его разрушению. Эти изменения необратимы.

34 Мобильная телефония: биологические эффекты Излучение телефонов носит сложно модулированный характер. Одна из составляющих сигнала всех телефонов – низкочастотный сигнал. Именно низкие (1-15Гц) частоты соответствуют ритмам мозга человека, которые по интенсивности превышают другие ритмы электрической активности здорового человека. И вот это-то как раз не очевидно для многих ортодоксальных ученых, которые по прежнему склонны измерять именно высокочастотную электромагнитную составляющую и не обращают внимание на более мощную по воздействию на человека низкочастотную или информационную – именно ту, на которой общаются между собой живые организмы. Речь идет о тонких физических полях, о торсионном поле. Самыми «безобидными» и очень быстро наступающими последствиями регулярного пользования мобильным телефоном являются: ослабление памяти, частые головные боли, снижения внимания, напряжение в барабанных перепонках, раздражительность, низкая стрессоустойчивость, нарушения сна, внезапные приступы усталости, эпилептические реакции, снижение умственных и познавательных способностей Значительно повышается риск заболеваний в связи с пользованием мобильных телефонов: детская лейкемия, глазная катаракта (и другие заболевания органов зрения), нарушение функций щитовидной железы, опухоль мозга, опухоль акустического нерва, рак груди (из-за ношения мобильного телефона в сумочке на уровне груди), болезнь Альцгеймера, сердечно-сосудистые заболевания, нарушение деятельности нервной системы, которые могут привести к повреждению ДНК, нарушения функций мочеполовой системы (возможное бесплодие, женские и мужские болезни).

35 Мобильная телефония: меры по уменьшению воздействия на организм человека (Приёмы, в порядке убывания эффекта) * Звоните на улице. Когда погода позволяет, лучше выйти прогуляться во время разговора - телефон-то мобильный. Стены помещения задерживают радиоволны в диапазоне 1-2 ГГЦ довольно сильно, понижая мощность сигнала на дБ, т.е. в раз. * Держите трубку на расстоянии от уха. Затухание радиоволн пропорционально квадрату пройденного расстояния. Допустим, расстояние от антенны плотно прижатой к уху трубки до коры головного мозга составляет 1 см. Тогда, отодвинув трубку от уха всего на 1 см, вы увеличите расстояние до мозга вдвое (2 см), и мощность, излучаемая в мозг, уменьшится в 4 раза! * Удерживайте телефон в руке за нижнюю часть. В верхней части аппарата находится антенна, которая, при прикрытии рукой, теряет свою эффективность на 5-10 дБ, заставляя передатчик телефона повышать мощность как минимум в 3 раза. Это особенно актуально для телефонов с внутренней антенной (в народе говорят "без антенны"). * Держите трубку вертикально. Радиоволны, даже такие короткие, как 1800 МГц (длина полуволны 8 см) - поляризованы, поэтому желательно, чтобы передающая и принимающая антенны были ориентированы одинаково (по традиции и по другим причинам - вертикально). * Переключите телефон на диапазон 1800 МГц. Стандарт GSM предусматривает разные уровни максимальной мощности для ручного оборудования: 1 Вт для 1800 и 1900, 2 Вт для 900 и 850. Обычно выбор диапазона происходит автоматически и прозрачно для абонента. * Подносите трубку к уху после ответа на том конце. Зачем слушать длинные гудки КПВ, что там нового? Кроме того, в момент начала посыла вызова мобильный телефон работает на максимуме своей мощности независимо от качества покрытия в данном месте. * Выбирайте телефон с более низким SAR (Specific Absorption Rate). SAR может отличаться в 2-3 раза для разных моделей телефонов (как правило, от 0.3 до 0.9 Вт/кг) - соответственно пропорционально отличается и влияние на организм пользователя.

36 С документом можно ознакомиться по следующему адресу : WH/wh/ece_mp_wh_2010_L2_R.pdf; WH/wh/ece_mp_wh_2010_L2_R.pdf php; php 02/SanPin_ htm. 02/SanPin_ htm Использованная литература: