Земная поверхность на протяжении всего своего существования подвергается естественному электромагнитному излучению (ЭМИ), которое является эволюционно сложившимся условием для нормальной жизнедеятельности живых организмов [14,16]. Установлено, что в ходе эволюционного процесса происходит изменение естественного электромагнитного фона из-за повышения уровня ЭМИ искусственного происхождения, что выходит на пределы адаптационных способностей живых организмов [1].
В последние десятилетия проблема электромагнитной безопасности приобрела большую социальную значимость в связи с развитием средств коммуникации: радиолокации, радиосвязи, телевидения, дистанционного наблюдения и контроля; средств электробытовой техники и лечебных аппаратов и т.п.
Рассматривая средства сотовой связи на ряду с другими источниками антропогенного ЭМИ, следует отметить, что данный вид связи на сегодняшний день является одним из наиболее интенсивно развивающихся телекоммуникационных систем и имеет отличительные характеристики: круглосуточное хроническое облучение происходит на максимальном приближении, частота и продолжительность контролируется пользователем, воздействию ЭМИ подвергается не только сам пользователь, но и окружающие его люди [7,22].
Повышенный интерес ученых к электромагнитному излучению обусловлен интенсивностью воздействия данного фактора на биологические системы. Установлено, что ЭМИ относится к тем факторам, для определения степени влияния которых необходим длительный период времени [4, 6]. Многочисленные исследования отечественных и зарубежных ученых [4, 8, 21, 23, 31, 34, 36,37, 38] свидетельствуют о наличии эффектов воздействия ЭМИ на различные уровни организации (субклеточный, клеточный, системный, организменный). Известно, что при увеличенной мощности ЭМИ, влияние на различные системы организма (нервную, иммунную, репродуктивную, кровеносную и т.п.) может привести к недопустимым последствиям и стать причиной появления физиологических патологий, биологические механизмы возникновения которых еще во многом не познаны [24]. В связи с этим проблема изучения реакций организма человека и животных на регулярно изменяющийся электромагнитный фон окружающей среды остается актуальной.
В настоящее время существующие данные в России и за рубежом направлены на исследование полей низких уровней интенсивности (магнитного, КВЧ, СВЧ, УВЧ) [3, 5, 8, 12–16, 18, 27, 28, 31, 32, 34, 38]. В своих исследованиях Гусев Л.И. и Даровских С.Н. выделяют, что наибольшую опасность для живого организма представляет воздействие ЭМИ с частотой 40–70 ГГц [9, 10].
Повышение урожайности, улучшение качества, создание благоприятных условий выращивания сельскохозяйственных культур, является одной из актуальных проблем сельского хозяйства. Существуют данные, что ЭМИ при разных параметрах действия оказывает как стимулирующее, так и угнетающее действие на растительный организм [3, 4, 18, 23].
В своих исследованиях авторы [18,19] установили, что в районах прохождения ЛЭП-110 кВ под воздействием ЭМИ линий электропередач происходит уменьшение биомассы озимой пшеницы (на стадиях цветения и формирования зерна) и снижение активности антиоксидантной системы в тканях подсолнечника. При исследовании влияния ЭМИ крайневысоких частот (КВЧ) на семена Triticum aestivum авторы [3] отмечают изменение морфометрических признаков (увеличение листовой пластинки) при увеличении времени экспозиции. Низкочастотные электромагнитные поля (ЭМП) оказывают воздействие на всхожесть семян сои, подсолнечника и пшеницы [4].
Однако основное внимание многих исследователей сосредоточено на воздействии ЭМИ, которое приводит к значительным нарушениям физиологических функций человека и животных. Установлено, что ЭМИ радиочастотного диапазона (мобильная связь 1 ГГц) вызывает серьезные расстройства на уровне клеточной организации жизни. Экспериментальные исследования на одноклеточных гидробионтах инфузорий S. Ambiguum отражают влияние электромагнитного излучения радиочастотного диапазона (ЭМИ РЧ) на снижение спонтанной двигательной активности, результат изменения не зависит от времени экспозиции и является массовым [14]. В исследованиях [3] на D. melanogaster показано, что при воздействии ЭМИ КВЧ отмечается снижение продолжительности жизни объектов. Согласно литературным данным при хроническом воздействии ЭМИ оказывает влияние на митотическую активность эпителиоцитов крипт слизистой оболочки тощей кишки и сосудистого эндотелия [2, 29].
При изучении возможных последствий влияния на организм человека ЭМИ РЧ диапазона следует учитывать тот факт, что пользователь мобильного телефона сам контролирует частоту и продолжительность воздействия ЭМИ РЧ. При «дозвоне» и во время разговора мобильный телефон (МТ) излучает ЭМП РЧ и импульсивное магнитное поле, которые оказывают непосредственное влияние на головной мозг и нервную систему в целом [7, 22]. Установлено, что в режиме «дозвона» и во время разговора излучение мобильного телефона вызывает увеличение амплитудных колебаний электрогенеза головного мозга [20].
Воздействие ЭМИ мм-диапазона в экспериментах [5] проявилось в появлении устойчивых однонаправленных изменений биоэлектрической активности мозговых структур. Существуют фундаментальные данные, доказывающие, что действие ЭМП РЧ на организм человека происходит через нервную систему [5, 8, 20, 31]. Нервная система тесно связана с эндокринной и иммунной системами и представляет собой единую нейро-эндокринно-иммунную регуляторную систему. Экспериментальные данные, представленные в работах [11] по изучению реакций центральной нервной системы на кратковременные (5 мин) воздействия ЭМП дециметрового диапазона, отражают достоверный нейротропный эффект, который сохраняется в течении 10 минут после экспозиции, а также отмечается снижение поведенческой реакции экспериментальных животных. Показано, что острые воздействия на экспериментальных животных переменного магнитного поля вызывают нарушения врожденного поведения [12], а влияние низкочастотных ЭМП способствует появлению у мышей поведенческих навыков [14].
Известно, что в организме существует защитная система, эффекторами которой являются органы иммуногенеза. В исследованиях [11, 31, 32] отмечается ответная реакция иммунной системы на воздействие ЭМИ РЧ: изменение массы, объема селезенки и тимуса. В ходе исследования адаптации разных систем организма на систематическое воздействие ЭМИ РЧ (частота 925 МГц) [17] было установлено, что у крыс наблюдается отставание в наборе массы тела и уменьшение относительной массы органов: тимус, надпочечник, печень. Прогрессирующее снижение массы, объема и функциональной активности тимуса является стереотипным ответом вилочковой железы на различные неблагоприятные воздействия [32].
Известно, что под действием экстремальных условий в организме развиваются адаптивные реакции, которые во многом определяются состоянием системы крови, так как ее значение не ограничено выполнением определенных функций организма [32].
Исследования [14,28] отражают, что при однократном воздействии ЭМП РЧ диапазона с частотой 925 МГц на организм млекопитающих повышается частота клеток с микроядрами в культуре лимфоцитов периферической крови и частота эритроцитов с микроядрами в костном мозге у мышей при однократном воздействии; отмечается увеличение количества ядросодержащих клеток и ускорение созревания эритроцитов в костном мозге.
В период физиологически протекающей беременности под действием ЭМП РЧ развиваются компенсаторно-приспособительные реакции: повышается число лейкоцитов и эритроцитов в периферической крови, изменяется масса кроветворных органов (масса тимуса – снижается; масса селезенки – увеличивается), что сопровождается снижением ядерных клеток в селезенке и увеличением бластных клеток в тимусе [30]. Колбасин П.Н. и соавт. (2013) изучили влияние ЭМИ устройств мобильной связи на седиментацию эритроцитов, в ходе их работы было выявлено снижение скорости оседания эритроцитов при воздействии на эритромассу ЭМП с частотой 1800 МГц, мощностью 1Вт/см² [13]. Установлено, что воздействие ЭМИ РЧ на кровеносную систему вызывает снижение уровня гемоглобина, количества эритроцитов в периферической крови, увеличение количества ЯСК, изменение клеточного метаболизма лейкоцитов, снижение коэффициента полихроматофильных и нормо хроматофильных эритроцитов, увеличение доли делящихся клеток [21, 30, 31, 32, 34, 38].
В настоящее время наибольший интерес ученых вызывает изучение отдаленных последствий влияния ЭМИ на организм человека, которое может проявиться через поколения, так как значительную долю среди пользователей источников ЭМИ составляют дети в подростковом возрасте.
В экспериментальных исследованиях отечественных и зарубежных ученых при воздействии ЭМП РЧ были выявлены реакции со стороны репродуктивной системы, которые характеризовались нарушением сперматогенеза, угнетением эмбриогенеза, снижением жизнеспособности потомства, формированием мутаций и полным прекращением репродуктивной функции у половозрелых животных [19, 27, 30, 33–35, 39]. В своих исследованиях автор [15] отражает отдаленный эффект воздействия ЭМП РЧ, который проявляется в снижении числа активно подвижных сперматозоидов через 4 недели после облучения.
Исследования, проведенные группой Субботиной и Яшина [25, 26], выявили достоверное снижение количества новорожденных мышей, повышение доли самцов в помете. Полученные данные подтверждаются в последующих работах Пряхина Е.А. [21], Кузнецовой М.Г. [15], Шилковой Т.В. [30] и др.
Таким образом, многочисленные исследования отечественных и зарубежных ученых указывают на массовое распространение источников ЭМИ различных диапазонов, которые приводят к развитию адаптационных реакций в организме человека и животных на всех уровнях организации живой природы.