Влияние электромагнитной нагрузки на развитие сердечно-сосудистых патологий



Введение. Заболевания сердечно-сосудистой системы (ССС) на сегодняшний день являются серьёзной медицинской и социальной проблемой, они стали предметом обсуждения и принятия политических обязательств на международных площадках высокого уровня: государствами — членами Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) и Организации Объединённых Наций (ООН). В 2015 г. Декларация, принятая Совещанием высокого уровня Генеральной Ассамблеи ООН, призвала страны объединить усилия всех слоёв общества, секторов экономик и ускорить внедрение эффективных мер для профилактики и борьбы с сердечно-сосудистыми заболеваниями (ССЗ), что нашло отражение в Российских национальных рекомендациях. Увеличение распространенности болезней системы кровообращения (БСК) в России подтверждает необходимость проведения эффективных и долгосрочных, общенациональных мер профилактики влияния электромагнитного излучения на организм человека. Влияние электромагнитных полей радиочастот (ЭМП РЧ) на ССС в последнее время всё чаще становится предметом анализа: например, выявлена умеренно выраженная брадикардия у взрослых добровольцев в ответ на облучение на частоте 0,9 ГГц [1], обнаружены сдвиги в балансе нервной и гуморальной регуляции деятельности ССС человека [2]. Изучение эпидемиологической ситуации в отношении ССЗ в различных климатогеографических регионах является перспективным [3].

Основная часть. Вопросу корректной оценки экспозиции, как меры контакта электромагнитного фактора с человеком, на данный момент посвящено мало исследований [4]. Совершенствование методов анализа и прогноза санитарно-гигиенической ситуации является актуальным также при выборе мест размещения новых источников излучения, в частности базовых станций мобильной связи [5], так как отчётливо наблюдаемая тенденция постоянного непрерывного роста популярности мобильной связи приводит к увеличению электромагнитной нагрузки на население, а также многократному наложению ЭМП различных телекоммуникационных компаний друг на друга [6]. В связи с выявленным влиянием ЭМИ на организм в основе планирования возведения жилых высотных построек, а также других многоэтажных зданий различного назначения, должна лежать гигиеническая оценка предполагаемой электромагнитной ситуации [7].

Ряд авторов рассматривают электромагнитные поля и излучение (ЭМПиИ) как факторы риска развития злокачественных новообразований [8]. Имеются данные о влиянии ЭМИ в диапазоне радиочастот на формирование неканцерогенных рисков нарушения здоровья населения [9–12].

Электромагнитные излучения могут оказывать влияние на сердечно-сосудистую систему, вызывая различные изменения в ее структуре и, как следствие, выполняемой функции. Некоторые исследования показали, что длительное воздействие электромагнитных полей может вызвать увеличение риска развития сердечных аритмий, гипертонии, ишемической болезни сердца, коронарных заболеваний, инфаркта миокарда и других ССЗ.

Механизмы воздействия электромагнитных излучений на сердечно-сосудистую систему могут быть разнообразными и до конца пока не изучены. Некоторые из возможных механизмов воздействия включают в себя:

1. Ионные изменения: Ионы — это заряженные частицы, которые играют важную роль в нормальной функции клеток и тканей организма, в особенности кардиомиоцитов. Под действием ЭМИ могут происходить следующие изменения в ионном балансе:

– Электролитный дисбаланс: изменение проницаемости мембран клеток.

– Изменения в транспорте ионов вследствие влияния на работу ионных каналов, стимуляция или подавление их функции и, как следствие, нарушение возбудимости клетки.

Изменения в электрической активности клеток сердца происходят за счет нарушения транспорта потока ионов через клеточные мембраны и, как следствие, концентрации ионов внутри и вне клеток. Такие колебания баланса ионов сильнее всего отражаются на нервной регуляции ритма сердца и его трофики.

2. Стрессовые реакции: Из-за постоянного воздействия ЭМП на организм. Воздействие на нервную систему ЭМИ может вызывать неспецифическую адаптацию, которая будет воспринята организмом как стрессор, в связи с чем могут появляться следующие симптомы: нарушения сна (бессонница, нарушения сновидений и, как следствие, общий недостаток отдыха), ухудшение психоэмоционального состояния (раздражительность, усталость, беспокойство, нервозность). Однако более значимыми реакциями организма являются:

– Увеличение уровня адреналина, выброс которого в кровь стимулирует ЭМИ, которое может проявляться нарушением сердечного ритма, повышением давления и другим физиологическим изменениям, характерным для стрессовой реакции.

– Нарушение работы иммунной системы: длительное воздействие ЭМП нарушает на барьерную функцию организма, синтез цитокинов, работу клеток и иммуномодуляцию, что делает организм более уязвимым к разным инфекциям и заболеваниям.

3. Окислительный стресс: ЭМИ способствуют образованию свободных радикалов в организме, что вызывает окислительный стресс и повреждение клеток сердца и сосудов.

– Образование ионов, которые, в свою очередь, реагируют с молекулами кислорода в окружающей среде, образуя свободные радикалы.

– Воздействие на мембраны клеток изменяет их структуру, функцию и проницаемость для ионов и кислорода.

– Влияние на митохондрии приводит к увеличению образования свободных радикалов внутри самих клеток.

– Увеличение активности оксидаз.

4. Воспалительные процессы: ЭМИ могут способствовать развитию воспалительных процессов в организме, что в свою очередь может влиять на функционирование ССС, т. к. эндотелий сосудов и эндокард сильно подвержены воздействию биогенных факторов, вызывающих воспаление.

– Окислительный стресс, вызванный снижением активности антиоксидантных защитных систем организма, не позволяет ему должным образом противостоять окислительным процессам.

– Иммунный ответ: изменения активности иммунных клеток, синтеза цитокинов и других воспалительных медиаторов может привести к усилению воспалительных ответов в организме и изменению их направления — аутоиммунизации организма.

– Увеличение проницаемости барьеров (кожи, слизистых оболочек, эндотелия кровеносных сосудов и др.) увеличивает риск проникновения инфекционных и воспалительных агентов в организм.

– Нарушение микроциркуляции приводит к нарушению транспорта кислорода и питательных веществ в клетки и ткани, как следствие происходит снижение их резистентности и функционирования.

Таким образом становится ясно, что ЭМИ оказывает множественное патологическое воздействие на ССС человека. При этом крайне важно понимать, что невозможна ситуация, когда бы ЭМИ нарушало работу только одного органа, только одной ткани или вызывало нарушения только одной функции. При любом ЭМИ, действующем на человека, патологическим изменениям подвергается сразу комплекс из различных структур, и, таким образом, это вызывает равноценную совокупность различных патологий, которые так или иначе взаимосвязаны друг с другом, что, как следствие, может ухудшать прогноз развития и течения уже имеющихся у человека заболеваний. Так, люди с хроническими заболеваниями сердца, сосудов или артериальной гипертензией, имеют более явные проявления воздействия ЭМИ даже в нормальных дозах, нежели здоровые.

Кроме того, так как развитие и конкуренция различных телекоммуникационных компаний вызывает в различных географических локациях наложение нескольких ЭМП друг на друга, доза воздействия повышается, и при таком излучении можно наблюдать более активное прогрессирование развития заболеваний ССС даже у ранее здоровых людей.

На основе собранной статистики, мы установили процентное соотношение различных заболеваний ССС на территории республики Крым, а также предположили, что на данные результаты могли повлиять показатели ЭМИ в различных районах Крыма.

Весомыми показателями, формирующими общую заболеваемость (ПОЗ) БСК по Республике Крым, являются избранные нами для анализа заболевания: ишемическая болезнь сердца (ПОЗ ИБС) -19 543,9 на 100 тыс. населения, повышенное кровяное давление (ПОЗ ПКД) — 18 266,6 на 100 тыс. населения и цереброваскулярные болезни (ПОЗ ЦВБ) — 6050,7 на 100 тыс., что суммарно составляет 91,44 % от показателя общей заболеваемости БСК населения Крыма.

Показатели, формирующие первичную заболеваемость БСК в Крыму, а именно ППЗ ИБС — 906,6 на 100 тыс. населения, ППЗ ПКД — 697,2 на 100 тыс. нас и ППЗ ЦВБ — 811,7 на 100 тыс. населения, суммарно составляют 82,95 % от всех ППЗ БСК [13]. Исходя из полученных данных, мы наблюдаем, значительную разницу между ПОЗ и ППЗ, однако показания ППЗ имеют достаточно высокие значения.

Для того, чтобы точно определить возможность влияния ЭМИ на возникновение БСК, следует углубиться в численные показания различных характеристик в разных районах Крыма: определение электромагнитной обстановки, создаваемой терминалами мобильной связи (ТМС) на территории Республики Крым, в радиочастотном диапазоне (РЧ) по значению плотности потока энергии (ППЭ) электромагнитных излучений ТМС. В ранее опубликованных исследованиях уже были выделены районы с повышенным значением ППЭ. Это прежде всего Первомайский, Черноморский, Красногвардейский районы и город Симферополь [14].

В связи с этим было проведено исследование с целью установить зависимость ППЭ, создаваемой электромагнитными волнами, и уровнем заболеваемости БСК в населённых пунктах, с повышенным её уровнем.

Однако, к сожалению, полученная корреляционная связь между показателями заболеваемости БСК и ЭМИ в одних и тех же районах республики, не нашла абсолютно точного подтверждения в изученных нами литературных источниках. Но стоит отметить, что формирование ИБС отражается на вариабельности сердечного ритма, изменяющегося при действии электромагнитного излучения ТМС мобильной связи [15], и показаны факты ишемии сосудов головного мозга при аналогичном воздействии [16,17].

В связи с этим, мы можем сделать вывод: однозначно, ЭМИ пагубно влияет на состояние ССС, в связи с тем, что она объединяет в себе большое количество тонких структур, любое воздействие на которые, вызывает нарушение их работы, и, как следствие, именно ССС сильнее остальных систем органов подвержена воздействию излучения. Хотя нам и не удалось убедиться в непосредственно прямом влиянии ЭМИ именно на систему кровообращения, мы установили множество “мишеней”, на которые оно воздействует напрямую, а это, однозначно, поможет в будущем установить точные причины возникновения и роста количества БСК под действием повышенного уровня ЭМИ.

Литература:

1. Григорьев Ю. Г., Григорьев О. А. Сотовая связь и здоровье: Электромагнитная обстановка, радиобиологические и гигиенические проблемы, прогноз опасности. М.: Экономика; 2013: 164–99.
2. Гурковский Б. В., Муртазина Е. П., Журавлёв Б. В., Гриднева Н. А., Трифонова Н. Ю., Симаков А. Б. Изменения показателей вариабельности кардиоритма человека в процессе выполнения тестовых заданий в условиях воздействия электромагнитных полей 900 МГц GSM-диапазона. Биомедицинская радиоэлектроника. 2015; 4: 30–2.
3. Бойцов С. А., Оганов Р. Г. От профилактической кардиологии к профилактике неинфекционных заболеваний в России. Российский кардиологический журнал. 2013; 18 (4): 6–13.
4. Recent Research on EMF and Health Risk: Eleventh report from SSM’s Scientific Council on Electromagnetic Fields: Research. 2016: 115.
5. Май И. В., Балашов С. Ю., Вековшинина С. А., Клейн С. В. К обоснованию точек контроля уровней электромагнитного излучения от передающих радиотехнических объектов для формирования программ социально-гигиенического мониторинга. Актуальные вопросы организации контроля и надзора за физическими факторами: материалы Всероссийской научно-практической конференции. М.; 2017: 239–42.
6. Maj I. V., Balashov S.Yu., Vekovshinina S. A., Kudrya M. A. Assessment of the electromagnetic field level (300 GHz-300 MHz) in a large industrial center based on 3d-modeling and instrumental measurements. Analiz riska zdorov’yu [Health Risk Analysis]. 2017; 3: 21–30. DOI: 10.21668/ health.risk/2017.3.03. (in Russian)
7. Балашов С. Ю., Бухаринов А. А. К проблеме риска для здоровья населения г. Перми в результате воздействия уровней ЭМИ. Экология города. 2015: 22–4.
8. Abdul Rahman H. I., Shah S. A., Alias H., Ibrahim H. M. A case-control study on the association between environmental factors and the occurrence of acute leukemia among children in Klang Valley, Malaysia. Asian Pac J Cancer Prev. 2008; 9: 649–52.
9. Baliatsas C., Bolte J., Yzermans J., Kelfkens G., Hooiveld M., Lebret E. et al. Actual and perceived exposure to electromagnetic fields and non-specific physical symptoms: an epidemiological study based on selfreported data and electronic medical records. Int J Hyg Environ Health. 2015; 218: 331–44. DOI: 10.1016/j.ijheh.2015.02.001.
10. Malek F., Rani K. A., Rahim H. A., Omar M. H. Effect of Short-Term Mobile Phone Base Station Exposure on Cognitive Performance, Body Temperature, Heart Rate and Blood Pressure of Malaysians. Sci Rep. 2015; 5: 13206. DOI: 10.1038/srep13206.
11. Aydogan F., Aydin E., Koca G., Ozgur E., Atilla P., Tuzuner A. et al. The effects of 2100-MHz radiofrequency radiation on nasal mucosa and mucociliary clearance in rats. Int Forum Allergy Rhinol. 2015; 5: 626–32. DOI: 10.1002/alr.21509.
12. Bakacak M., Bostanci M. S., Attar R., Yildirim O. K., Yildirim G., Bakacak Z. et al. The effects of electromagnetic fields on the number of ovarian primordial follicles: An experimental study. Kaohsiung J Med Sci. 2015; 31: 287–92. DOI: 10.1016/j.kjms.2015.03.004.
13. Ященко С. Г., Рыбалко С. Ю. Распространённость сердечно-сосудистой патологии в зависимости от электромагнитной нагрузки, создаваемой мобильной связью 2019 DOI: http//dx.doi.org/10.18821/0016–9900–2019–98–11
14. Ященко С. Г., Рыбалко С. Ю. Сезонный мониторинг электромагнитной обстановки радиочастотного диапазона мобильной связи 2019 DOI: http//dx.doi.org/10.18821/0016–9900–2019–98–11
15. Ekici B., Tanindi A., Ekici G., Diker E. The effects of the duration of mobile phone use on heart rate variability parameters in healthy subjects. Anatol J Cardiol. 2016; (11): 833–8. DOI: 10.14744/AnatolJCardiol.2016.6717.
16. Benson V. S., Pirie K., Schuz J., Reeves G. K., Beral V., Green J. Mobile phone use and risk of brain neoplasms and other cancers: prospective study. Int J Epidemiol. 2013; 42 (3): 792–802.
17. Malikova M. A., Kaliaev A. O., Sukhoruchkin A. A., Bakhmetev A. S. The effect of mobile phone electromagnetic radiation on brain vessels. Surg Case Rep Rev. 2017; 1 (1): 1–3. DOI: 10.15761/SCRR.1000104