ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА.

Ткани живого организма состоят из множества клеток с жидким содержанием и межклеточной жидкостью. Эти жидкости обладают удельным сопротивлением 100…300 Ом х cм² и относительной диэлектрической проницаемостью e_отн= 20. Оболочки (мембраны) клеток имеют удельное поверхностное сопротивление до 105 Ом х см², их удельная поверхностная емкость 0,1…3 мкФ х см². Если ткань поместить в электрическое поле, то она поляризуется: заряженные частицы – ионы, вследствие диэлекрической диссоциации молекул, переместятся вдоль силовых линий поля в стороны полюсов, противоположным их зарядам, дипольные моменты примут ориентацию в том же направлении. Однако, полные токи будут протекать только по межклеточной жидкости, так как при постоянном напряжении мембраны клеток, являясь хорошими изоляторами, надежно изолируют внутриклеточное содержание. В переменных электромагнитных полях электрические свойства живых тканей оказываются зависимыми от частоты, причем с повышением частоты они все более теряют свойства проводников. Поглощаемая тканями энергия электромагнитного поля превращается в тепловую энергию. На частотах до 10 МГц размеры тела малы по сравнению с длиной волны, диэлектрические процессы в тканях выражены слабо. При более высоких частотах, длина волны становится соизмеримой с размерами тела и с толщиной слоев тканей. В тканях становятся существенными и даже преобладающими диэлектрические потери. Тепловая энергия, возникающая в тканях человека, увеличивает общее тепловыделение тела. Если при этом механизм терморегуляции способен путем рассеяния избыточного тепла предупредить перегрев тела, то его температура остается нормальной. В противном случае температура повышается. В то же время известно, что перегревание тела отрицательно отражается на организме человека, а повышение его температуры на 1 градус и выше вообще недопустимо.

Для нашего диапазона 12 ГГц (это сантиметровые волны) минимальная интенсивность излучения, вызывающая тепловой эффект равна 5 – 10 мВт/кв.см [21].

Некоторые органы и ткани человека, обладающие (за счет сравнительно небольшого числа находящихся в них кровеносных сосудов или вследствие менее интенсивного кровообращения) слабо выраженным механизмом терморегуляции, более чувствительны к облучению, чем другие ткани и органы. Сюда относятся: головной мозг, глаза, почки, кишки, желчный и мочевой пузыри.

Последние наиболее подвержены действию сантиметровых волн, для них тепловой порог составляет 5 мВт/кв. см. Исследования показали, что влияние электромагнитных полей диапазона СВЧ обнаруживается и при интенсивностях ниже тепловых порогов, т. е. имеет место нетепловое их воздействие. Предполагается, что это является результатом некоторых микропроцессов, протекающих под действием полей. Один из таких процессов состоит в том, что суспензированные частицы тканей, например эритроциты и лейкоциты крови, выстраиваются в цепочки, вытянутые параллельно электрическим силовым линиям, вследствие чего структура и функции тканей изменяются. Происходит поляризация боковых цепей микромолекул тканей и ориентация их параллельно электрическим силовым линиям, что может привести к разрыву межмолекулярных связей, к изменению свойств молекул. Под действием сил Лоренца положительные и отрицательные ионы в тканях-электролитах переместятся перпендикулярно силовым линиям, в результате чего нарушается химический состав и электрическое равновесие. Отмечено, что нетепловое воздействие проявляется при весьма незначительных интенсивностях и с возрастанием не увеличивается. Нетепловое воздействие проявляется и при интенсивностях выше теплового порога.

Следовательно, результатом отрицательного воздействия электромагнитных полей на обслуживающий персонал являются различные изменения, которые могут быть обратимыми, а при больших интенсивностях – необратимыми. Эти изменения могут быть морфологическими, то есть касаются строения и внешнего вида тканей и органов тела: от ожогов, омертвений, кровоизлияний и тому подобное, в наиболее тяжелых случаях, до умеренных или слабых, обратимых сосудистых изменениях, расстройство органов пищеварения и органов в целом. Морфологические изменения чаще всего наблюдаются в тканях периферийной и центральной нервной системы. При этом они нарушают ее регуляторные функции, вызывая нарушение нервных связей в организме или даже изменения структуры самих нервных клеток.

На сантиметровых волнах изменения локальны и концентрируются вокруг сосудов мозга. Следует отметить, что сантиметровые волны по суммарному влиянию на нервную систему обладают наибольшим (после дециметровых волн) воздействием.

Вредность воздействия также зависит от режима излучения (непрерывное или импульсное) и продолжительности.

Другим видом изменений, вызываемых воздействием электромагнитных полей, являются изменения регуляторной функции нервной системы, а также нарушение естественных биоэлектрических процессов в организме (последнее является результатом воздействия импульсных полей). Исследования показали, что при различных плотностях потока мощности, но при одинаковом количестве энергии, поглощенной организмом, по тепловому эффекту прерывистое облучение слабее, чем постоянное, но воздействие уменьшается с уменьшением отношения времени облучения в периоде вращения к паузе между фазами облучения.

Следовательно суммарное воздействие прерывистого облучения несколько меньше постоянного или равно ему.

Длительное систематическое воздействие ЭМП диапазонов СВЧ, при больших интенсивностях может привести к функциональным изменениям в организме. Эти изменения проявляются в головной боли, повышенной утомляемости, нарушении сна и.т.д. Поля СВЧ с интенсивностями ниже теплового порога могут вызвать истощение нервной системы. Функциональные нарушения, вызванные биологическим действием СВЧ излучения, способны накапливаться в организме, но являются обратимыми, если исключить воздействие и улучшить условия труда.