Эффекты воздействия электромагнитного излучения на частоте 1800 МГц на биообъекты

Усанова, Лидия Дмитриевна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Эффекты воздействия электромагнитного излучения на частоте 1800 МГц на биообъекты
ВАК РФ 03.01.02, Биофизика

Автореферат диссертации по теме "Эффекты воздействия электромагнитного излучения на частоте 1800 МГц на биообъекты"

На правах рукописи

УСАНОВА ЛИДИЯ ДМИТРИЕВНА

ЭФФЕКТЫ ВОЗДЕЙСТВИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ НА ЧАСТОТЕ 1800 МГЦ НА БИООБЪЕКТЫ

03.01.02 — Биофизика

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

2 4 НОЯ 2011

005002952

САРАТОВ

— 2011

005002952

Работа выполнена на кафедре медицинской физики Саратовского государственного университета им. Н.Г. Чернышевского.

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

профессор, доктор физико-математических наук Скрипаль А.В

профессор, доктор физико-математических наук Зимняков Д.А.

Ведущая организация:

профессор, доктор физико-математических наук Постнов Д.Э

ГБОУ ВПО «Саратовский государственный медицинский университет им В.И. Разумовского», г. Саратов

Защита диссертации состоится «14» декабря 2011 г. в 17 часов 30 минут на заседании диссертационного совета Д. 212.243.05 в Саратовском государственном университете им. Н.Г. Чернышевского по адресу: 410012, г. Саратов, ул. Астраханская, 83.

С диссертацией можно ознакомиться в Зональной научной библиотеке СГУ им. В.А. Артисевич.

Автореферат разослан «10» ноября 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета д.ф.-м.н., профессор

В .Л. Дербов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы

«Международная организация здравоохранения» (ВОЗ) очень остро воспринимает проблему возможных негативных эффектов от воздействия электромагнитных полей (ЭМП). Предполагается, что постоянно возрастающий уровень облучения ЭМП может служить причиной рака, изменения поведения, потери памяти, болезни Паркинсона и Альцгеймера и многих других болезней. Сегодня каждый человек в мире подвергнут влиянию ЭМП различных частот в диапазоне от 0 до 300 ГГц. Достоверно установлено влияние ЭМП на иммунную систему живых существ. Отечественные и зарубежные ученые экспериментально доказали высокую биологическую активность ЭМП практически во всех частотных диапазонах, в том числе и на частоте 1800 МГц. Наиболее распространенными источниками излучения на данной частоте являются устройства сотовой связи. Можно сделать вывод, что впервые за время существования человечества люди стали находиться под постоянным воздействием электромагнитного излучения (ЭМИ), созданным в непосредственной близости от человека. При работе мобильного телефона ЭМИ воспринимается не только приемником базовой станции, но и телом пользователя, и в первую очередь его головой. Установлено, что ЭМИ разрушительно воздействует на нервные клетки, это характерно и для стандарта сотовой связи GSM. Телефон как источник излучения на частоте 1800 МГц создает возле головы напряженности электрических и магнитных полей, соизмеримые с уровнем фона, создаваемым естественными и техногенными источниками, например солнцем, электроприборами. Кроме того, низкие частоты сотовых аппаратов совпадают с частотами естественной биоэлектрической активности головного мозга человека, которые регистрируются на электроэнцефалограмме (ЭЭГ). Следовательно, в головной мозг человека поступают сигналы, которые способны взаимодействовать с процессами, определяющими биоэлектрическую активность головного мозга и, тем самым, нарушать его функции. Такие изменения фиксируются на ЭЭГ и не исчезают длительное время после окончания разговора. Оценка поглощенной энергии в головном мозге при использовании сотового телефона показывает, что сигнал от него, по данным американских исследователей, проникает до 37,5 мм в мозг. Влиянию излучения на частоте 1800 МГц подвержен также хрусталик глаза. Из-за выполнения своих физиологических функций - поддержания прозрачности и аккомодации зрения - к нему затруднен кровоток, и поэтому результатом действия электромагнитного излучения может стать значительное снижение остроты зрения.

Проведенные в России исследования показали также безусловное влияние на ЭМИ частоте 1800 МГц на хрусталик глаза, состав крови и половую функцию мелких животных (мышей и крыс), причем эти изменения носили необратимый характер при длительном (более двух недель) воздействии.

Международный Комитет Здравоохранения стран Европы на заседании с участием министров иностранных дел и министров здравоохранения, в том

числе и России, обратился ко всем странам мира с рекомендациями: предупредить население об опасности, исходящей от сотовой связи. В России принята национальная программа по изучению влияния мобильных телефонов на здоровье человека. С 1 июня 2003 г. Министерство здравоохранения России ввело в действие Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы ("Гигиенические требования к размещению и эксплуатации средств сухопутной подвижной радиосвязи"), где рекомендуется проведение целого ряда мероприятий защиты. В частности, пользователям мобильными телефонами предлагается: максимально сократить время пользования мобильной радиостанцией; ограничить использование подвижных радиостанций лицами младше 18 лет, женщинами в период беременности, людьми, имеющими имплантированные водители ритмов (кардиостимуляторы). Выдвинув такие гигиенические нормативы, Министерство здравоохранения тем самым признало, что мобильные телефоны как источники излучения на частоте 1800 МГц могут быть небезопасны для здоровья пользователя.

Приведенные примеры отрицательного воздействия ЭМИ на частоте 1800 МГц на живые объекты и здоровье человека являются достаточным основанием для проведения дальнейших научных исследований и разработки средств профилактики.

На основе вышесказанного была сформулирована цель диссертационной работы: проведение исследования воздействия ЭМИ на частоте 1800 МГц на биообъекты (тест-объект дафнию), на физиологическое состояние человека: на деятельность сердечнососудистой системы и биоэлектрическую активность мозга человека; реализация нового способа защиты от ЭМИ на частоте 1800 МГц, изготовление и апробация защитных устройств от ЭМИ на частоте 1800 МГц, исследование характера изменений тонуса регулятор-ных систем по данным электрокардиограммы (ЭКГ), ЭЭГ, в ходе биометрического мониторинга физиологических параметров человека в процессе воздействия на обследуемых ЭМИ на частоте 1800 МГц при применении защитных устройств и в их отсутствии.

В задачи исследования входило следующее:

1. Исследование влияния ЭМИ на частоте 1800 МГц на частоту сердцебиения (ЧСС) биообъекта - дафнии.

2. Исследование влияния ЭМИ на частоте 1800 МГц на деятельность сердечнососудистой системы по данным ЭКГ.

3. Исследование влияния ЭМИ на частоте 1800 МГц на биоэлектрическую активность мозга человека по данным ЭЭГ.

4. Исследование влияния ЭМИ на частоте 1800 МГц на скорость распространения пульсовой волны (СРПВ).

5. Исследование характера изменений тонуса регуляторных систем под воздействием ЭМИ на частоте 1800 МГц в ходе биометрического мониторинга дыхательных движений и сердечных сокращений.

6. Разработка и апробация защитных устройств от ЭМИ сотовых телефо-

нов.

7. Исследование эффективности применения разработанных защитных устройств с целью снижения плотности потока мощности (ППМ).

8. Исследование уменьшения теплового эффекта, возникающего при работе источника излучения на частоте 1800 МГц при применении защитного устройства и в его отсутствии с помощью тепловизионной системы ТЬегтаСАМ БСЗООО.

9. Исследование эффекта изменения диаграммы направленности и картины распределения ближнего поля источника излучения ЭМИ на частоте 1800 МГц при применении защитного устройства.

10. Исследование влияния ЭМИ на частоте 1800 МГц при применении защитного устройства на ЧСС биообъекта - дафнии.

И. Исследование влияния ЭМИ на частоте 1800 МГц при применении защитного устройства на деятельность сердечнососудистой системы по данным ЭКГ, на биоэлектрическую активность мозга человека по данным ЭЭГ, на СРПВ.

12. Исследование характера изменений тонуса регуляторных систем под воздействием ЭМИ на частоте 1800 МГц при применении защитного устройства в ходе биометрического мониторинга дыхательных движений и сердечных сокращений.

Новизна исследований, проведенных в ходе диссертационной работы, состоит в следующем:

• Установлено влияние ЭМИ на частоте 1800 МГц на ЧСС биообъекта -дафнии.

• Показано влияние ЭМИ на частоте 1800 МГц на деятельность сердечнососудистой системы по данным ЭКГ, на биоэлектрическую активность мозга человека по данным ЭЭГ, на СРПВ.

• Исследован характер изменений тонуса регуляторных систем под воздействием ЭМИ на частоте 1800 МГц в ходе биометрического мониторинга дыхательных движений и сердечных сокращений.

• Показан тепловой эффект, возникающий при работе источника излучения ЭМИ на частоте 1800 МГц, с помощью тепловизионной системы ТЬегтаСАМ БСЗООО.

• Впервые предложен новый способ защиты от ЭМИ сотовых телефонов.

• Установлен эффект снижения предложенными защитными устройствами ППМ.

• Показан эффект изменения диаграммы направленности и картины распределения ближнего поля источника излучения ЭМИ на частоте 1800 МГц при применении защитного устройства.

• Эффективность разработанных защитных устройств подтверждена в ходе исследований с помощью: измерителей плотности потока энергии ПЗ-18 и ПЗ-ЗЗ; электроэнцефалографа «Нейрон-Спектр» на основе программного обеспечения (ПО) "СПЭГ-НСФТ"; тепловизионной системы ТЬегтаСАМ

БСЗООО; электрокардиографа "Полиспектр"; установки для регистрации дыхательных движений и сердечных сокращений (СВЧ - автодин на диоде Ган-на); установки для мониторинга СРПВ (Установки для диагностики упруго-вязких свойств с блоком ЭКГ «Волготех 8/12-01»), установки для биометрического мониторинга ЧСС биообъекта - дафнии на основе специализированного ПО heartbeating.exe, диода ДК-В(11) и др.

Достоверность экспериментальных результатов обеспечена применением стандартной измерительной аппаратуры, обработкой экспериментальных данных с помощью современных методов с использованием ЭВМ:

• электрокардиографа «Полиспектр 8/12»,

• электроэнцефалографа «Нейрон-Спектр-5» на основе ПО "СПЭГ-НСФТ",

• установки для регистрации СРПВ (установки для диагностики упруго-вязких свойств с блоком ЭКГ «Волготех 8/12-01»),

• установки для биометрического мониторинга физиологических параметров человека (СВЧ-автодина на диоде Ганна),

• измерителя плотности потока энергии ПЗ-18,

• измерителя плотности потока энергии ПЗ-ЗЗ,

• тепловизионной системы ТЬсгшаСАМ БСЗООО,

• диода ДК-18,

• установки для биометрического мониторинга ЧСС биообъекта - дафнии на основе специализированного ПО heartbeating.exe.

Практическая значимость полученных результатов: Предложен новый способ защиты от ЭМИ сотовых телефонов. Разработанные защитные устройства, принцип действия которых основан на изменении диаграммы направленности и картины распределения ближнего поля, успешно апробированы. Предложенные устройства позволяют резко уменьшить воздействие ЭМИ сотовых телефонов на основные характеристики жизнедеятельности человека. Разработка защищена двумя патентами (Патент на полезную модель РФ №68186 от 10 ноября 2007. Устройство защиты биообъекта от электромагнитного излучения сотового телефона / Усанова Л.Д., Усанова А.Д., Патент на ПМ РФ №108697 от 20 сентября 2011. "Защитное покрытие от электромагнитного излучения устройств сотовой связи" / Усанова Л.Д., Усанова А.Д.).

Положения, выносимые на защиту:

1. Воздействие ЭМИ на частоте 1800 МГц приводит к изменениям в биоэлектрической активности мозга человека, нарушению исходной картины распределения ритмов по поверхности головы, увеличению амплитуды альфа-ритма в спектрах электроэнцефалограммы.

2. Воздействие ЭМИ на частоте 1800 МГц приводит к изменениям параметров, характеризующих деятельность сердечнососудистой системы и со-

стояние регуляторных систем, проявляющимся в изменении длительности соответствующих участков электрокардиограммы и их амплитудных значений, а также амплитуды шумовой составляющей ЭКГ, увеличению частоты сердцебиения в среднем на ~8 уд./мин, к увеличению скорости распространения пульсовой волны в среднем на 8-9 см/с, к учащению дыхания.

3. Воздействие ЭМИ на частоте 1800 МГц вызывает увеличение частоты сердцебиения живых организмов, используемых в качестве биообъектов.

4. Разработанные защитные устройства, принцип действия которых основан на изменении диаграммы направленности и распределения картины ближнего поля, позволяют практически полностью предотвратить изменения в ЭЭГ, в ЭКГ, параметрах дыхания человека и скорости распространения пульсовой волны, вызванные влиянием ЭМИ на частоте 1800 МГц, снижают значение плотности потока мощности до принятой по России нормы, уменьшают тепловой эффект и практически полностью исключают эффект увеличения частоты сердцебиения биообъекта.

Основные положения и достигнутые в ходе выполнения диссертационной работы результаты отмечались медалями, грантами и премиями конкурсов, салонов и выставок инноваций и инвестиций Международного и Всероссийского уровня, среди которых 2 гранта, 2 премии, 2 спецприза, 3 золотые, 2 серебряные медали Международных выставок-салонов инноваций и др.

Личный вклад соискателя выразился в постановке основных задач исследований, обосновании методов их решения, разработке алгоритмов и проведении экспериментальных измерений, участии в формулировании научных выводов.

Публикации. По материалам исследований, опубликовано 24 научных работы, в том числе статьи в реферируемых журналах, центральных научно-технических журналах, включая 3 публикации в журналах списка ВАК, 2 патента на ПМ РФ и 19 публикаций в сборниках трудов и тезисов научных конференций, выставок и салонов изобретений республиканского, всероссийского и международного уровня.

Диссертация состоит из введения, семи разделов, имеющих подразделы, заключения и списка литературы. Общий объем диссертации составляет 163 страницы машинописного текста, включая 32 рисунка, 18 таблиц. Список литературы содержит 192 наименования и изложен на 18 страницах.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность выбранной темы диссертации, сформулирована цель работы, приведены основные положения, выносимые на защиту, описана структура и объем работы.

В первом разделе диссертации описаны результаты критического анализа современных исследований по проблеме влияния ЭМИ на частоте 1800 МГц на биообъекты и здоровье человека и проблеме обеспечения безопасности от ЭМИ на частоте 1800 МГц. Здесь же определены основные проблемы, изученные недостаточно и требующие дальнейших исследований.

Во втором разделе приведены результаты измерений ППМ устройств сотовой связи на частоте 1800 МГц с использованием измерителей плотности потока энергии ПЗ-ЗЗ и ПЗ-18 и исследований теплового эффекта при работе источника излучения ЭМИ на частоте 1800 МГц с помощью тепловизионной системы ТЬегтаСАМ БСЗООО. Установлено, что в ходе измерений с использованием измерителей плотности потока энергии ПЗ-18 и ПЗ-ЗЗ значение ППМ для всех исследуемых марок телефонов как источников излучения ЭМИ на частоте 1800 МГц составило в среднем свыше 23 мкВт/см2, что более чем в два раза превышает принятую в России норму. При исследованиях с помощью тепловизионной системы ТЬегтаСАМ 8С3000 было установлено, что при условии воздействия ЭМИ на частоте 1800 МГц регистрируется значительное повышение температуры исследуемой жидкости и неравномерное распределение тепла, сосредоточенное в ближайшей к источнику излучения области. Данные результаты свидетельствуют о наличии теплового эффекта, что, как было упомянуто ранее, может вести к неблагоприятным последствиям для здоровья человека и негативно сказывается на состоянии биообъектов.

В третьем разделе приведены результаты анализа влияния ЭМИ на частоте 1800 МГц на частоту сердцебиения биообъекта - дафнии. Схема установки и схема анализа видеоизображения представлены на рис. 1.

Рис. 1. а: Схема установки: 1 - источник света, 2 -линза, 3 - дафния, 4 -камера для дафнии, 5 - прозрачный столик, 6 - микроскоп, 7- видеокамера, 8 -плата видеоввода, 9 - компьютер; б: Схема обработки видеоинформации

При экспериментальных исследованиях воздействия ЭМИ на частоте 1800 МГц на дафнию как тест-объект было выявлено увеличение ЧСС исследуемого биообъекта.

В четвертом разделе приведены результаты исследования влияния ЭМИ на частоте 1800 МГц на биоэлектрическую активность мозга обследуемых по данным ЭЭГ.

Проведенные исследования показали, что воздействие ЭМИ на частоте 1800 МГц вызывает локальные изменения в ЭЭГ, нарушает исходную картину распределения ритмов по поверхности головы, что может явиться причиной многих заболеваний центральной нервной системы (ЦНС) и внутренних органов. Результаты эксперимента свидетельствуют о достоверных изменениях в биоэлектрической активности мозга человека при воздействии ЭМИ на данной частоте. У большинства испытуемых и во время, и после облучения ЭМИ в спектрах ЭЭГ усиливался альфа-ритм биоэлектрической активности мозга. Изменения в биоэлектрической активности мозга сохранялись в течение 15 - 20 минут и после окончания воздействия.

В пятом разделе приведены результаты исследований влияния ЭМИ на частоте 1800 МГц на деятельность сердечнососудистой системы обследуемых по данным ЭКГ. В ходе исследований фиксировались формы электро-кардиосигнала и его спектр, индексы Баевского до, во время и после воздействия ЭМИ. Осуществлялась обработка результатов исследований: построение ЭКГ, спектра ЭКГ, расчет параметров активности вегетативной нервной системы по ЭКГ.

На рис. 2 схематично изображена установка для диагностики сердечнососудистой деятельности.

Рис. 2. Установка для диагностики сердечнососудистой деятельности: 1 - электроды ЭКГ; 2 - блок ЭКГ «Полиспектр»; 3 - компьютер

Формы ЭКГ, зафиксированных для пациентов во время воздействия ЭМИ, отличаются от аналогичных ЭКГ без воздействия (табл. 1). В частности, у обследуемых пики Я-К кардиоинтервалов наблюдаются чаще во время воздействия ЭМИ, чем без воздействия. Для всех пациентов во время воздействия ЭМИ было зафиксировано уменьшение времени между Б-Т-экстремумами. Изменялась также и форма самого кардиосигнала, что свиде-

тельствует об измененном характере формирования электрических биопотенциалов в сердечной мышце.

Таблица 1

Значения параметров, характеризующих сердечнососудистую деятельность, для одного обследуемого без воздействия, после воздействия ЭМИ

ЧСС, уд./мин я-я макс., мс Я-Я мин., мс Я-Я ср., мс Р, мс Р-Я (Р-<», мс (ДО, мс (2Т, мс С>Тс, мс Ось (ЗЯБ, О

без возд. 70 930 782 851 106 148 98 361 391 87

после возд. ЭМИ 83 736 713 721 103 154 97 352 414 89

В ходе исследований воздействия ЭМИ фиксировалось изменение нескольких параметров одновременно, в том числе увеличение частоты сердцебиения: ЧСС увеличивалась в среднем на ~8 уд./мин. Т.о., в ходе экспериментальных исследований было установлено, что при воздействии ЭМИ на пациента наблюдаются изменения характера электрокардиограммы и ее спектра, проявляющиеся в изменении длительности соответствующих участков электрокардиограммы и их амплитудных значений, а также амплитуды шумовой составляющей ЭКГ. В ходе регистрации СРПВ установлено, что при воздействии ЭМИ на частоте 1800 МГц наблюдается увеличение СРПВ в среднем на 8-9 см/с, что может быть обусловлено общим увеличением тонуса под действием стимула.

В шестом разделе приведены результаты исследований влияния ЭМИ на частоте 1800 МГц на периодические смещения грудной клетки обследуемых, характеризующие движения человека, связанные с дыханием и сердцебиением (дыхательные движения и сердечные сокращения). В ходе биометрического мониторинга дыхательных движений и сердечных сокращений с использованием СВЧ - автодина на диоде Ганна до и после воздействия ЭМИ на частоте 1800 МГц было установлено, что воздействие ЭМИ на данной частоте вызывает учащенное дыхание и сердцебиение.

В седьмом разделе приведены параметры и описание разработанных нами устройств защиты от ЭМИ.

Показано, что разработанные нами защитные устройства:

• гасят ближнее поле, возникающее вблизи антенны сотового телефона,

• изменяют диаграмму направленности и картину распределения ближнего поля,

• обеспечивают возможность безопасной эксплуатации сотовых телефонов без ухудшения качества связи и позволяют пользоваться сотовыми теле-

фонами неограниченное количество времени, не опасаясь вредного влияния полей.

Здесь же приведены результаты успешной апробации защитных устройств с помощью измерителей плотности потока энергии ПЗ-ЗЗ и ПЗ-18, те-пловизионной системы ТЬегтаСАМ 8СЗООО, описан эффект перераспределения диаграммы направленности и картины ближнего поля от излучателя ЭМИ на частоте 1800 МГц при условии применения защитных устройств в ходе моделирования диаграмм направленности ЭМП с помощью программного обеспечения НГБЗ 11. Проведен сравнительный анализ степени влияния на физиологическое состояние человека ЭМИ на частоте 1800 МГц при применении защитных устройств и в их отсутствии по данным ЭКГ, по данным ЭЭГ, в ходе биометрического мониторинга физиологических параметров человека с использованием СВЧ - автодина на диоде Ганна. Подтверждена эффективность использования защитных устройств от ЭМИ на частоте 1800 МГц, результат действия которых заключается в данном случае в отсутствии повышения ЧСС тест объекта - дафнии, как показателя влияния ЭМИ на данной частоте, а, следовательно, в уменьшении возможных отрицательных последствий для биообъекта. Показано, что защитное устройство перераспределяет диаграмму направленности и картину ближнего поля в сторону от головы пользователя, что в свою очередь снижает количество электромагнитного излучения, поглощаемого головой пользователя в случае использования в качестве источника ЭМИ на частоте 1800 МГц генератора сотового телефона (рис. 3 и рис. 4).

Рис. 3. Диаграммы направленности электромагнитного поля при воздействии ЭМИ на частоте 1800 МГц в защитном устройстве и в его отсутствии

(излучатель слева)

гн= '

'»- .. й ш** мм-««.!»! /

-ч*- у

Рис. 4. Картины распределения ближнего поля при воздействии ЭМИ на частоте 1800 МГц при применении защитного устройства и в его отсутствии

(излучатель справа)

При исследованиях с помощью тепловизионной системы ТЬсгтаСАМ БСЗ ООО было установлено, что при условии воздействия ЭМИ на частоте 1800 МГц регистрируется значительное повышение температуры исследуемой жидкости и неравномерное распределение тепла, сосредоточенное в ближайшей к источнику излучения области.

О 1:<а 33! 6:10 820 10Ш 11:10 1331 15И

Рис. 5. Кривые зависимости температуры от времени (верхняя кривая: нагрев жидкости от генератора сотового телефона, нижняя кривая: нагрев жидкости от генератора сотового телефона в защитном устройстве)

Рис. 5 подтверждает эффективность применения разработанных защитных устройств с целью уменьшения теплового эффекта от источника излучения ЭМИ на данной частоте.

Из рис. 6 и табл. 2 видно, что при условии применения защитного покрытия изменения в ЭЭГ, ЭКГ, вызываемые воздействием ЭМИ на частоте 1800 МГц, практически полностью нивелированы.

Рис. 6. График зависимости амплитуды альфа-ритма в левом и правом полушариях, нормированной к фону, Аа/Ааф (%) от времени I (мин) для одного пациента в ходе воздействия ЭМИ на частоте 1800 МГц при применении защитного устройства (нижняя кривая) и в его отсутствие (верхняя кривая)

Таблица 2

Значения параметров, характеризующих сердечнососудистую деятельность, для одного обследуемого после воздействия ЭМИ при применении

чсс, Я-Я Я-Я Я-Я Р, Р-Я (ЗЯБ, ОТ, ОТс, Ось

уд./мин макс., мин., ср., мс (Р-<», мс мс мс (ДО,

мс мс мс мс О

72 884 786 833 94 130 85 376 412 85

В ходе биометрического мониторинга дыхательных движений и сердечных сокращений с использованием СВЧ - автодина на диоде Ганна при воздействии ЭМИ на частоте 1800 МГц при применении защитного устройства и в его отсутствии установлено, что изменения в показателях частоты и амплитуды дыхательных движений и сердечных сокращений, вызванные воздействием ЭМИ при применении защитного устройства, незначительны, при этом зафиксировано существенное учащение сердцебиения и дыхания в случае воздействия ЭМИ на частоте 1800 МГц в отсутствии защитного устройства (рис. 7).

МЛ/

: \/ У

ттт

а б

Рис. 7. Зависимость автодинного сигнала от времени при движении грудной клетки вследствие сердечных сокращений и его спектральное представление при воздействии ЭМИ сотового телефона в активном режиме в (а) защитном устройстве и (б) при его отсутствии

На рис. 8 изображена лепестковая диаграмма, которая подтверждает наибольшее изменение параметров: ППМ, амплитуды альфа-ритма, ЧСС, частоты дыхания (ЧД), СРПВ под воздействием ЭМИ на частоте 1800 МГц в отсутствии защитного устройства, где мелким пунктиром (100%) обозначены значение принятой по России нормы ППМ и значения амплитуды альфа-ритма в левом и правом полушариях, ЧСС, ЧД, СРПВ до воздействия ЭМИ; крупным пунктиром - под воздействием ЭМИ на частоте 1800 МГц при применении защитного устройства; сплошной линией - под воздействием ЭМИ на частоте 1800 МГц в отсутствии защитного устройства.

Рис. 8. График изменения параметров ППМ, амплитуды альфа-ритма, ЧСС, частоты дыхания (ЧД), СРПВ под воздействием ЭМИ на частоте 1800 МГц при применении защитного устройства и в его отсутствии

В заключении сформулированы основные результаты, полученные в ходе выполнения диссертационной работы, и выводы.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ:

1. Установлено, что в ходе измерений с использованием измерителей плотности потока энергии ПЗ-18 и ПЗ-ЗЗ значение ППМ для генераторов ЭМИ на частоте 1800 МГц - сотовых телефонов всех исследуемых марок, составило в среднем свыше 23 мкВт/см2, что более чем в два раза превышает принятую в России норму.

2. При исследованиях с помощью тепловизионной системы ТЬегшаСАМ БСЗООО было установлено, что при условии воздействия ЭМИ на частоте 1800 МГц регистрируется значительное повышение температуры исследуемой жидкости и неравномерное распределение тепла, сосредоточенное в ближайшей к источнику излучения области.

3. Показано, что воздействие ЭМИ на частоте 1800 МГц вызывает увеличение частоты сердцебиения дафний, используемых в качестве биообъектов.

4. Проведенные исследования показали, что воздействие ЭМИ на частоте 1800 МГц вызывает локальные изменения в ЭЭГ, нарушает исходную картину распределения ритмов по поверхности головы, что может явиться причиной многих заболеваний ЦНС и внутренних органов. Результаты эксперимента свидетельствуют о достоверных изменениях в биоэлектрической активности мозга человека при воздействии ЭМИ на данной частоте. У большинства испытуемых и во время, и после облучения ЭМИ в спектрах электроэнцефалограммы усиливался альфа-ритм биоэлектрической активности мозга. Особенно сильно эти изменения проявлялись непосредственно после прекращения облучения. Изменения в биоэлектрической активности мозга сохранялись в течение 15-20 минут и после окончания воздействия.

5. Показано, что воздействие ЭМИ на частоте 1800 МГц на человека приводит к увеличению частоты сердцебиения в среднем на ~8 уд./мин, к изменениям характера электрокардиограммы и ее спектра, проявляющихся в изменении длительности соответствующих участков электрокардиограммы и их амплитудных значений, а также амплитуды шумовой составляющей ЭКГ. В ходе регистрации СРПВ установлено, что при воздействии ЭМИ на частоте 1800 МГц наблюдается увеличение СРПВ в среднем на 8-9 см/с, что может быть обусловлено общим увеличением тонуса под действием стимула.

6. В ходе биометрического мониторинга дыхательных движений и сердечных сокращений с использованием СВЧ - автодина на диоде Ганна до и после воздействия ЭМИ на частоте 1800 МГц было установлено, что воздействие ЭМИ на данной частоте вызывает учащенное дыхание и сердцебиение.

7. Предложен принципиально новый способ защиты от ЭМИ сотовых телефонов, основанный на изменении диаграммы направленности и картины распределения ближнего поля.

8. В ходе измерений с использованием измерителей плотности потока энергии ПЗ-18 и ПЗ-ЗЗ нами было установлено, что после помещения источника ЭМИ на частоте 1800 МГц в защитное устройство величина ППМ была снижена до принятой по России нормы, что свидетельствует о высокой эффективности применения данных устройств.

9. При исследованиях теплового эффекта источника излучения на частоте 1800 МГц с помощью тепловизионной системы ТЬсппаСАМ БСЗООО было установлено, что источник излучения на данной частоте при применении защитного устройства вызывает меньший нагрев исследуемой жидкости.

10. Из результатов, полученных в ходе моделирования диаграмм направленности электромагнитного поля от излучателя ЭМИ на частоте 1800 МГц в защитном устройстве и в его отсутствии с помощью программного обеспечения ОТЗЭ 11, следует, что защитное устройство перераспределяет диаграмму направленности и картину ближнего поля в сторону от головы пользователя, что в свою очередь снижает количество электромагнитного излучения, поглощаемого головой пользователя в случае использования в качестве источника ЭМИ генератора сотового телефона.

11. Как следует из полученных результатов, наблюдается значительное уменьшение сдвига частоты сердцебиений при условии применения защитных устройств под воздействием ЭМИ на частоте 1800 МГц по сравнению с результатами, полученными ранее без использования защитных устройств. Таким образом, подтверждена эффективность использования защитных устройств от ЭМИ на частоте 1800 МГц, результат действия которых заключается в данном случае в отсутствии повышения частоты сердцебиения тест объекта - дафнии, а, следовательно, в уменьшении для биообъекта возможных отрицательных последствий воздействия ЭМИ.

12. В результате проведенных исследований по параметрам ЭЭГ реакции было установлено, что воздействие ЭМИ на частоте 1800 МГц при применении защитных устройств практически не оказывает влияние на параметры ЭЭГ испытуемых по сравнению с влиянием ЭМИ на данной частоте в отсутствии защитного устройства. Т.о., применение защитного устройства предотвращает развитие негативных изменений в ЭЭГ в результате воздействия ЭМИ на частоте 1800 МГц, т.е. уменьшает возможные отрицательные последствия воздействия ЭМИ на данной частоте на центральную нервную систему и позволяет сохранить ее регуляторные функции.

13. Как следует из полученных результатов, наблюдается различная величина изменения частоты сердцебиений в результате воздействия ЭМИ на частоте 1800 МГц при применении защитного устройства и в его отсутствии, при этом наиболее значительный сдвиг ЧСС наблюдался именно в ходе воздействия ЭМИ на частоте 1800 МГц в отсутствии защитного устройства. Разработанные защитные устройства, принцип действия которых основан на изменении диаграммы направленности и распределения картины ближнего поля, позволяют уменьшить изменения в ЭКГ, вызванные воздействием ЭМИ на частоте 1800 МГц. Установлено, что после воздействия ЭМИ при приме-

нении защитного устройства были выявлены крайне незначительные изменения в значении СРПВ.

14. В ходе биометрического мониторинга дыхательных движений и сердечных сокращений с использованием СВЧ - автодина на диоде Ганна при воздействии ЭМИ на частоте 1800 МГц от генератора сотового телефона при применении защитного устройства и в его отсутствии установлено, что изменения в показателях частоты и амплитуды дыхательных движений и сердечных сокращений, вызванные воздействии ЭМИ при применении защитного устройства, незначительны тогда, как зафиксировано существенное учащение сердцебиения и дыхания в случае воздействия ЭМИ на частоте 1800 МГц в отсутствии защитного устройства.

Основные результаты диссертационной работы изложены в следующих публикациях:

1. Усанова Л.Д., Усанова А.Д., Скрипаль A.B. Устройства защиты биообъекта от электромагнитного излучения сотового телефона // Медицинская техника, 2009. №6. С. 10-17.

2. Усанова Л.Д., Усанова А.Д. Исследование эффективности применения устройств защиты биообъекта от электромагнитного излучения сотового телефона // Известия высших учебных заведений. Физика, 2010. Т. 53 №3/2. С. 193-196.

3. Усанова Л.Д., Усанова А.Д. Защитные покрытия от ЭМИ сотовых телефонов // Вестник СГТУ, 2011. №1 (53), вып. 2. С. 24-26.

4. Патент на полезную модель РФ №68186 от 10 ноября 2007. Устройство защиты биообъекта от электромагнитного излучения сотового телефона / Усанова Л.Д., Усанова А.Д.

5. Патент на ПМ РФ №108697 от 20 сентября 2011. Защитное покрытие от электромагнитного излучения устройств сотовой связи / Усанова Л.Д., Усанова А.Д.

6. Усанова Л.Д., Усанова А.Д. Беспроводные средства связи и их влияние на живые организмы - Всероссийская конференция "Индустрия наносистем и материалы". 26-29 сентября 2006 г. - М.: МИЭТ, 2006. С. 219-222.

7. Усанова Л.Д., Усанова А.Д. Беспроводные средства связи и их влияние на живые организмы - Всероссийская конференция "Живые системы". 5-6 октября 2006 г. - Киров: ВятГУ, 2006. С. 159-163.

8. Усанова Л.Д., Усанова А.Д. Безопасные сотовые телефоны - Каталог тезисов научных работ, представленных на 3-й Всероссийской конференции студентов и аспирантов. -М.: РГУИТП, 2006. С. 91-95.

9. Усанова А.Д. Безопасные сотовые телефоны - Всероссийская конференция в рамках конкурсного отбора инновационных проектов молодых ученых, аспирантов и студентов "Электроника 2006". 30 ноября 2006 г. - М.: МИЭТ, 2006. С. 63.

10. Усанова Л.Д., Усанова А.Д. Сотовые телефоны с минимальным воздейс-вием SAR излучения - Всероссийская конференция "Методы компьютерной диагностики в биологии и медицине". 23-25 мая 2007 г. - Саратов: Изд.-во

Сарат. ун.-та, 2007. С.82-87.

11. Усанова А.Д., Усанова Л.Д. Беспроводные средства связи. Безопасные сотовые телефоны - Каталог тезисов научных работ, представленных на XV международной студенческой школе-семинаре "Новые информационные технологии". 20-27 мая 2007 г. - М.: МИЕМ, 2007. С. 415.

12. Усанова Л.Д., Усанова А.Д. Разработка защитных устройств от электромагнитных полей, излучаемых сотовыми телефонами - Каталог тезисов научных работ, представленных на 4-й Всероссийской конференции студентов и аспирантов. - М.: РГУИТП, 2007. С. 44-45.

13. Усанова Л.Д., Усанова А.Д. Устройства защиты биообъекта от электромагнитного излучения сотового телефона - Всероссийская конференция "Методы компьютерной диагностики в биологии и медицине" 3-5 июля 2008 г. - Саратов: Изд.-во Сарат. ун.-та, 2008. С. 98-100.

14. Усанова Л.Д., Усанова А.Д. Устройство защиты биообъекта от электромагнитного излучения сотового телефона - IV Международный салон изобретений и новых технологий "Новое время". 25-27 сентября 2008 г. - Севастополь, Украина, 2008. С. 126-127.

15. Усанова Л.Д. Устройства защиты биообъекта от электромагнитного излучения сотовых телефонов - Каталог XI Конкурса бизнес-идей, научно-технических разработок и научно-исследовательских проектов "Молодые. Дерзкие. Перспективные". 19 ноября 2008 г. - Санкт-Петербург, 2008. С. 46.

16. Усанова Л.Д., Усанова А.Д. Исследование эффективности применения устройств защиты биообъекта от электромагнитного излучения сотового телефона с помощью методов обработки биомедицинских изображений -Сборник тезисов докладов II Всероссийская конференция "Многомасштабное моделирование процессов и структур в нанотехнологиях". 27-29 мая 2009 г. - М.: МИФИ, 2009. С.423-424.

17. Усанова Л.Д., Усанова А.Д. Исследование эффективности применения устройств защиты биообъекта от электромагнитного излучения сотового телефона - Всероссийская конференция "Методы компьютерной диагностики в биологии и медицине". 1-3 июля 2009 г. - Саратов: Изд.-во Сарат. ун.-та, 2009. С. 173-174.

18. Усанова Л.Д., Усанова А.Д. Устройство защиты биообъекта от электромагнитного излучения сотового телефона - XI Международный салон изобретений и новых технологий "Новое время". 24-26 сентября 2009 г. - Севастополь, Украина, 2009. С. 150.

19. Усанова Л.Д., Усанова А.Д. Устройства защиты от электромагнитного излучения сотовых телефонов - "Всероссийская молодежная выставка-конкурс прикладных исследований, изобретений и инноваций". 27-28 октября 2009 г. - Саратов: Изд.-во Сарат. ун.-та, 2009. С. 40.

20. Усанова А.Д., Усанова Л.Д. Разработка способа защиты от электромагнитных полей, излучаемых сотовыми телефонами - Каталог XII Конкурса бизнес-идей, научно-технических разработок и научно-исследовательских проектов "Молодые. Дерзкие. Перспективные" - Санкт-Петербург: Издательство "Геликон Плюс", 2009.

21. Усанова Л.Д., Усанова А.Д. Разработка устройств защиты от электромагнитного излучения сотовых телефонов - Каталог XIII Конкурса бизнес-идей, научно-технических разработок и научно-исследовательских проектов "Молодые. Дерзкие. Перспективные". 28 сентября 2010 г. - Санкт-Петербург: Издательство "Геликон Плюс", 2010. С. 103.

22. Усанова Л.Д., Усанова А.Д. Устройства защиты от ЭМП сотовых телефонов - Всероссийская конференция "Методы компьютерной диагностики в биологии и медицине". 9-11 ноября 2010 г. - Саратов: Изд.-во Сарат. ун.-та, 2010. С. 97-100.

23. Усанова Л.Д., Усанова А.Д. Устройства защиты от электромагнитного излучения сотовых телефонов - Лучшие инновационные проекты Приволжского федерального округа, 2010. С. 34.

24. Усанова Л.Д., Усанова А.Д. Защитные покрытия от ЭМИ сотовых телефонов - Сборник материалов Всероссийского конкурса научных работ бакалавров и магистрантов, проводимого в рамках реализации Федеральной целевой программы "Научные и научно-педагогические кадры России" на 2009-2013 годы «Биосовместимые материалы и покрытия» - Саратов: Изд.-во СГТУ, 2010. С. 24-26.

Подписано в печать 28.10.11 г. Формат 60x84/16. Бумага офсетная. Гарнитура Тайме New Roman Суг. Объем - 1 печ. л. Тираж 100. Заказ № 253-Т

Отпечатано в типографии Саратовского государственного университета имени Н.Г. Чернышевского 410012, Саратов, Б. Казачья, 112 а (8452) 273385

Содержание диссертации, кандидата физико-математических наук, Усанова, Лидия Дмитриевна

ВВЕДЕНИЕ

РАЗДЕЛ 1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИИ ПО ПРОБЛЕМЕ ВЛИЯНИЯ ЭМИ НА ЧАСТОТЕ 1800 МГЦ НА БИООБЪЕКТЫ И ЧЕЛОВЕКА И ЗАЩИТЕ ОТ НЕГО

1.1 Анализ современных исследований по проблеме влияния ЭМИ на частоте 1800 МГц на биообъекты и здоровье человека

1.2 Анализ современных исследований по проблеме обеспечения безопасности от ЭМИ на частоте 1800 МГц

РАЗДЕЛ 2. ИССЛЕДОВАНИЯ І111М И ТЕПЛОВОГО ЭФФЕКТА ИСТОЧНИКОВ ИЗЛУЧЕНИЯ ЭМИ НА ЧАСТОТЕ 1800 МГЦ

2.1 Исследование 1ІПМ устройств сотовой связи на частоте 1800 МГц с использованием измерителей плотности потока энергии ПЗ-ЗЗ и ПЗ

2.2 Исследование теплового эффекта, возникающего при работе источника излучения ЭМИ на частоте 1800 МГц с помощью тепловизионной системы ТЬегшаСАМ 8С

РАЗДЕЛ 3. АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ ЭМИ НА ЧАСТОТЕ 1800 МГЦ НА ЧАСТОТУ СЕРДЦЕБИЕНИЯ БИООБЪЕКТА - ДАФНИИ

3.1 Аппаратура и методы мониторинга частоты сердцебиения дафнии

3.2 Анализ влияния ЭМИ на частоте 1800 МГц на частоту сердцебиения биообъекта - дафнии

3.3 Выводы

РАЗДЕЛ 4. АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ ЭМИ НА ЧАСТОТЕ 1800 МГЦ НА БИОЭЛЕКТРИЧЕСКУЮ АКТИВНОСТЬ МОЗГА

4.1 Аппаратура и методы электроэнцефалографического исследования

4.2 Анализ влияния ЭМИ на частоте 1800 МГц на биоэлектрическую активность головного мозга человека

4.3 Выводы

РАЗДЕЛ 5. АНАЛ ДЕЯТ] ИЗ ВЛИЯНИЯ ЭМИ НА ЧАСТОТЕ 1800 МГЦ НА ЕЛЬНОСТЬ СЕРДЕЧНОСОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ

5.1 Аппаратура и методы электрокардиографического исследования

5.2 Результаты электрокардиографического исследования

5.3 Анализ влияния ЭМИ на частоте 1800 МГц на скорость распространения пульсовой волны человека

5.4 Выводы

РАЗДЕЛ 6. АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ ЭМИ НА ЧАСТОТЕ 1800 МГЦ НА ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ЧЕЛОВЕКА: ПЕРИОДИЧЕСКИЕ СМЕЩЕНИЯ ГРУДНОЙ КЛЕТКИ, ХАРАКТЕРИЗУЮЩИЕ ДВИЖЕНИЯ ЧЕЛОВЕКА, СВЯЗАННЫЕ С ДЫХАНИЕМ, И СЕРДЦЕБИЕНИЕМ (ДЫХАТЕЛЬНЫЕ ДВИЖЕНИЯ И СЕРДЕЧНЫЕ СОКРАЩЕНИЯ) С ПОМОЩЬЮ СВЧ-АВТОДИНА НА ДИОДЕ ГАННА

6.1 Аппаратура и методы исследования

6.2 Результаты экспериментов

6.3 Выводы

РАЗДЕЛ 7. РАЗРАБОТКА И АПРОБАЦИЯ ЗАЩИТНЫХ

УСТРОЙСТВ ОТ ЭМИ НА ЧАСТОТЕ 1800 МГЦ

7.1 Анализ рынка современных устройств защиты от ЭМИ на частоте 1800 МГц

7.2 Разработка устройств защиты от ЭМИ на частоте 1800 МГц

7.3 Апробация устройств защиты от ЭМИ на частоте 1800 МГц

7.4 Исследование эффективности снижения защитными устройствами Ш1М источников излучения ЭМИ на частоте 1800 МГц с использованием измерителей плотности потока энергии ПЗ-ЗЗ и ИЗ

7.5 Исследование теплового эффекта, возникающего при воздействии ЭМИ на частоте 1800 МГц при применении защитного устройства и в его отсутствии, с помощью тепловизионной системы ТЬегтаСАМ 8С

7.6 Исследование эффекта изменения диаграммы направленности источника излучения ЭМИ на частоте 1800 МГц при условии применения защитного устройства

7.6.1 Исследование диаграммы направленности электромагнитной волны СВЧ диапазона от излучающей антенны

7.6.2 Исследование взаимодействия электромагнитной волны СВЧ диапазона с металлической каркасной основой защитного устройства

7.6.3 Результаты моделирования диаграммы направленности электромагнитного поля при воздействии ЭМИ на частоте 1800 МГц при применении защитного устройства и в его отсутствии

7.7 Анализ влияния ЭМИ на частоте 1800 МГц при применении защитного устройства и в его отсутствии на частоту сердцебиения биообъекта - дафнии

7.8 Анализ влияния ЭМИ на частоте 1800 МГц при применении защитного устройства и в его отсутствии на биоэлектрическую активность мозга

7.9 Анализ влияния источников ЭМИ на частоте 1800 МГц при применении защитного устройства и в его отсутствии на деятельность сердечнососудистой системы

7.10 Анализ влияния ЭМИ на частоте 1800 МГц при применении защитного устройства и в его отсутствии на скорость распространения пульсовой волны человека

7.11 Анализ влияния ЭМИ на частоте 1800 МГц при применении защитного устройства и в его отсутствии на физиологические параметры человека: периодические смещения грудной клетки, характеризующие движения человека, связанные с дыханием и сердцебиением (дыхательные движения и сердечные сокращения) с помощью СВЧ-автодина на диоде Ганна

7.12 Выводы

Введение Диссертация по биологии, на тему "Эффекты воздействия электромагнитного излучения на частоте 1800 МГц на биообъекты"

Международная организация здравоохранения» (ВОЗ) очень остро воспринимает проблему возможных негативных эффектов от воздействия электромагнитных полей (ЭМП). Достоверно установлено влияние ЭМП на иммунную систему живых существ. Предполагается, что постоянно возрастающий уровень облучения ЭМП может служить причиной рака, изменения поведения, потери памяти, болезни Паркинсона и Альцгеймера и многих других болезней. Сегодня каждый человек в мире подвергнут влиянию ЭМП различных частот в диапазоне от 0 до 300 ГГц. ЭМП стали одним из наиболее распространенных факторов окружающей среды, действие которых в широком диапазоне частот постоянно возрастает в связи с развитием технических возможностей и новых устройств, использующих различные диапазоны электромагнитного спектра. Основными источниками ЭМП являются: электростанции; процессы использования, передачи и распределения электроэнергии; телекоммуникационное оборудование и связанные с ними устройства, такие как мобильные телефоны; медицинское, коммерческое и промышленное оборудование; радары; радио и телевизионные передающие антенны».

Население не всегда адекватно информируется о степени опасности новых источников ЭМП, которые находят свое широкое применение в жизнедеятельности человека. К новым источникам электромагнитного излучения (ЭМИ) относятся появление и интенсивное развитие телекоммуникационного оборудования и связанных с ними устройств. Так, например, реальный источник воздействия ЭМИ на население многих стран мира - это мобильная связь. Современные системы мобильной сотовой радиосвязи всего за несколько лет получили чрезвычайно широкое распространение во всем мире. Сегодня более 2 млрд. человек являются обладателями сотовых телефонов. Из этого количества более -500 млн. абонентов сотовых сетей пользуются телефонами стандарта GSM. Отечественные и зарубежные ученые экспериментально доказали высокую биологическую активность ЭМП практически во всех частотных диапазонах, в том числе и на частоте 1800 МГц [1-3]. Наиболее распространенным источником излучения на данной частоте являются устройства сотовой связи. В России число пользователей мобильной связи на данный момент составляет 34 800 ООО человек, при этом большая часть пользователей зарегистрировано в Москве. Причем эти цифры быстро и неуклонно растут. Десять лет назад мобильные телефоны только начали появляться в больших количествах на территории стран СНГ. Через пять лет мобильные телефоны имело более 80% населения России. Практически вся ее территория к этому времени была охвачена базовыми станциями сотовой связи. За последние 5 лет количество пользователей мобильной связи стало почти 100%, а судя по количеству активных абонентов суммарно у операторов мобильной связи, то получается, что около 40% пользователей имеют по 2 телефона. И, практически, каждый абонент мобильной связи России уже держал в руках не один мобильный телефон. Поэтому интересно, наверное, было бы узнать о статистике продаж мобильных телефонов за последние годы. За 9 лет к 2009 г. в России было продано около 215 миллионов (не стоит забывать, что это только официальные данные), т.е., учитывая население России в 110 миллионов (считается, что дети до семи лет не пользуются мобильными телефонами) - по 2 мобильных телефона на каждого человека, как было упомянуто ранее. Кроме того современная мобильная связь позволяет пользователям пользоваться интернетом и передавать большие объемы информации, тем самым, еще больше увеличив количество вредного ЭМИ и став, по сути, самым опасным его источником.

Можно сделать вывод, что впервые за время существования человечества люди стали находиться под постоянным воздействием вредного электромагнитного излучения, созданным в непосредственной близости от человека. Научные коллективы, работающие в области оценки биологического действия ЭМП и их измерений, не были подготовлены к появлению среди населения столь своеобразного источника ЭМП, который при его использовании максимально приближен к непосредственно к голове пользователя - на расстоянии 25 см. При этом, при работе сотового телефона головной мозг и периферические рецепторные зоны вестибулярного и слухового анализаторов и сетчатка обязательно подвергаются воздействию ЭМП с определенной частотой и различной модуляцией, при различном глубинном распределении и величине поглощенной энергии, с неопределенной периодичностью и общей длительностью воздействия. Биологические эффекты ЭМП при этом определяются их биотроп-ными параметрами: интенсивностью, частотой, формой сигнала, локализацией, экспозицией и др. [2, 4-11], а также свойствами живого объекта - исходным функциональным состоянием, возрастом, полом и др.

Поглощенная мозгом энергия при работе сотового телефона может колебаться в зависимости от мощности аппаратуры, несущей частоты и от других факторов. Кроме того, при использовании сотового телефона, окружающие люди также подвергаются ЭМ облучению. Так, если пользователь использует сотовый телефон вне дома, то на расстоянии 67 метров, уровень ЭМП может быть равен 0,5 мкВт/см2. Когда сотовый телефон используется в другой комнате, то на расстоянии 3 м. от антенны уровень может достичь плотности потока энергии (ППЭ) 400 мкВт/см2, Японские ученые установили, что использование большого числа мобильных телефонов в замкнутом пространстве, приводит к превышению уровня ЭМП установленного международными нормами безопасности.

До сих пор чрезвычайно сложной остается проблема оценки поглощенного ЭМИ при работе сотового телефона и ее распределения в мозге пользователя. Во многих странах ведутся соответствующие исследования, включая создание адекватных модельных объектов головы и дозиметрической аппаратуры. При этом на данный момент обнародована масса исследований вредного влияния полей на частоте 1800 МГц на биообъекты и на здоровье человека [12]. При работе мобильного телефона, например, ЭМИ воспринимается не только приемником базовой станции, но и телом пользователя, и в первую очередь его головой.

При использовании сотового телефона мы сталкиваемся с весьма сложным влиянием ЭМП на голову, которые содержит несколько компонент влияния:

1) прямое воздействие на центральные структуры мозга;

2) прямое воздействие на периферические рецепторы вестибулярного, слухового и зрительного анализаторов;

3) мощное воздействие на биологические активные точки (БAT) уха;

4) рефлексогенное влияние на головной мозг через кожные рецепторы лица, уха.

Оценка поглощенной энергии в головном мозге при использовании сотового телефона показывает, что сигнал от него, по данным американских исследователей, проникает до 37,5мм в мозг. Исследования, проведенные в Институте высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАМН России показали достоверное увеличение глобальной корреляционной размерности во время воздействия и после воздействия ЭМИ на частотах стандарта сотовой связи GSM, что свидетельствующее об изменении биоэлектрической активности мозга в ходе облучения ЭМИ. Проведенные в России исследования показали также безусловное влияние ЭМИ на частотах стандарта сотовой связи GSM, включая частоту 1800 МГц, на хрусталик глаза, состав крови и половую функцию мелких животных (мышей и крыс), причем эти изменения носили необратимый характер при длительном (более двух недель) воздействии [12].

С развитием гомеопатии, как науки об информационном влиянии, возникла гипотеза, что при воздействиях электромагнитных полей должны существовать не только прямые механические и тепловые изменения тканей, но и структурные изменения в клетке от слабых и очень слабых электрических сигналов, как результат реакции организма на воздействия, не приводящие к органным, а только к функциональным изменениям. При этом если первопричина (полевое воздействие) не исчезает, то постепенно происходит подстройка организма под новые условия и возникают уже необратимые изменения на уровне органа, так как малые изменения имеют свойства накапливаться и приводить к качественным изменениям в состоянии организма.

Установлено, что электромагнитные излучения разрушительно воздействуют на нервные клетки, особенно это характерно для диапазона GSM 900 MHz. Телефон как источник излучения ЭМИ на частоте 1800 МГц создает возле головы напряженности электрических и магнитных полей, соизмеримые с уровнем фона, создаваемым естественными и техногенными источниками, например солнцем, электроприборами. Кроме того, низкие частоты сотовых аппаратов совпадают с частотами естественной биоэлектрической активности головного мозга человека, которые регистрируются на электроэнцефалограмме (ЭЭГ). Следовательно, в головной мозг человека поступают сигналы, которые способны взаимодействовать с процессами, определяющими биоэлектрическую активность головного мозга и, тем самым, нарушать его функции. Такие изменения фиксируются на электроэнцефалограмме и не исчезают длительное время после окончания разговора. Как отмечалось выше, влиянию излучения на частоте 1800 МГц подвержен также хрусталик глаза. Из-за выполнения своих физиологических функций - поддержания прозрачности и аккомодации зрения - к нему затруднен кровоток, и поэтому результатом действия электромагнитного излучения может стать значительное снижение остроты зрения. Согласно результатам исследований американских ученых использование мобильных телефонов, работающих на частоте 1800 МГц, на протяжении 10 лет может удвоить риск рака мозга.

К тому же, выяснилось, что снижение уровня излучения самого телефона имеет вторичное значение, поскольку при воздействии на человека большее значение имеет частота, полоса пропускания сигнала и его информационная составляющая.

Международный Комитет Здравоохранения стран Европы на заседании с участием министров иностранных дел и министров здравоохранения, в том числе и России, обратился ко всем странам мира с рекомендациями: предупредить население об опасности, исходящей от сотовой связи.

В России принята национальная программа по изучению влияния мобильных телефонов на здоровье человека. С 1 июня 2003 г. Министерство здравоохранения России ввело в действие Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы ("Гигиенические требования к размещению и эксплуатации средств сухопутной подвижной радиосвязи"), где рекомендуется проведение целого ряда мероприятий защиты. В частности, пользователям мобильными телефонами, находящимся под воздействием ЭМИ на частоте 1800 МГц, предлагается: максимально сократить время пользования мобильной радиостанцией; ограничить использование подвижных радиостанций лицами младше 18 лет, женщинами в период беременности, людьми, имеющими имплантированные водители ритмов (кардиостимуляторы). Выдвинув такие гигиенические нормативы, Министерство здравоохранения, тем самым признало, что ЭМИ на частоте 1800 МГц может быть небезопасны для здоровья пользователя.

Актуальность исследований действия слабых ЭМИ определяется резким увеличением количества таких источников ЭМИ, как мобильные и радиотелефоны, настольные компьютеры и ноутбуки, способных уже сейчас оказывать значительное влияние на здоровье человека и окружающий его мир [13], и отсутствием четких и логичных представлений о механизмах их действия на живые системы [14, 15].

На основе вышесказанного была сформулирована цель диссертационной работы: проведение исследования воздействия электромагнитного излучения (ЭМИ) на частоте 1800 МГц на биообъекты (тест-объект дафнию), на физиологическое состояние человека: на деятельность сердечнососудистой системы и биоэлектрическую активность мозга человека; реализация нового способа защиты от ЭМИ на частоте 1800 МГц, изготовление и апробация защитных устройств от ЭМИ на частоте 1800 МГц, исследование характера изменений тонуса регуляторных систем по данным электрокардиограммы (ЭКГ), электроэнцефалограммы (ЭЭГ), в ходе биометрического мониторинга физиологических параметров человека в процессе воздействия на обследуемых ЭМИ на частоте 1800 МГц при применении защитных устройств и в их отсутствии.

В задачи исследования входило следующее:

1. Исследование влияния ЭМИ на частоте 1800 МГц на частоту сердцебиения биообъекта - дафнии.

2. Исследование влияния ЭМИ на частоте 1800 МГц на деятельность сердечнососудистой системы по данным ЭКГ.

3. Исследование влияния ЭМИ на частоте 1800 МГц на биоэлектрическую активность мозга человека по данным ЭЭГ.

4. Исследование влияния ЭМИ на частоте 1800 МГц на скорость распространения пульсовой волны (СРПВ).

6. Разработка и апробация защитных устройств от ЭМИ на частоте 1800 МГц.

10. Исследование влияния ЭМИ на частоте 1800 МГц при применении защитного устройства на частоту сердцебиения биообъекта - дафнии,

11. Исследование влияния ЭМИ на частоте 1800 МГц при применении защитного устройства на деятельность сердечнососудистой системы по данным ЭКГ, на биоэлектрическую активность мозга человека по данным ЭЭГ, на СРПВ.

Новизна исследований, проведенных в ходе диссертационной работы, состоит в следующем:

• Установлено влияние ЭМИ на частоте 1800 МГц на ЧСС биообъекта -дафнии.

• Показан тепловой эффект, возникающий при работе источника излучения ЭМИ на частоте 1800 МГц, с помощью тепловизионной системы ТИегшаСАМ БСЗООО.

• Впервые предложен новый способ защиты от ЭМИ сотовых телефонов.

• Установлен эффект снижения предложенными защитными устройствами ППМ.

• Эффективность разработанных защитных устройств подтверждена в ходе исследований с помощью: измерителей плотности потока энергии ПЗ-18 и ПЗ-33; электроэнцефалографа «Нейрон-Спектр» на основе программного обеспечения (ПО) "СПЭГ-НСФТ"; тепловизионной системы ТЬегшаСАМ ЭСЗООО; электрокардиографа "Полиспектр"; установки для регистрации дыхательных движений и сердечных сокращений (СВЧ - авто дин на диоде Ганна); установки для мониторинга СРПВ (Установки для диагностики упруговязких свойств с блоком ЭКГ «Волготех 8/12-01»), установки для биометрического мониторинга ЧСС биообъекта - дафнии на основе специализированного ПО heartbeating.exe, диода ДК-В(11)и др.

• электрокардиографа «Полиспектр 8/12»,

• электроэнцефалографа «Нейрон-Спектр-5» на основе ПО "СПЭГ-НСФТ",

• установки для регистрации СРПВ (установки для диагностики упруговяз-ких свойств с блоком ЭКГ «Волготех 8/12-01»),

• измерителя плотности потока энергии ПЗ-18,

• измерителя плотности потока энергии ПЗ-ЗЗ,

• тепловизионной системы ТЬегшаСАМ БСЗООО,

• диода ДК-18,

Практическая значимость полученных результатов:

Предложен новый способ защиты от ЭМИ сотовых телефонов. Разработанные защитные устройства, принцип действия которых основан на изменении диаграммы направленности и картины распределения ближнего поля, успешно апробированы. Предложенные устройства позволяют резко уменьшить воздействие ЭМИ сотовых телефонов на основные характеристики жизнедеятельности человека. Разработка защищена двумя патентами (Патент на полезную модель РФ №68186 от 10 ноября 2007. Устройство защиты биообъекта от электромагнитного излучения сотового телефона / Усанова Л.Д., Усанова А.Д., Патент на ПМ РФ №108697 от 20 сентября 2011. "Защитное покрытие от электромагнитного излучения устройств сотовой связи" / Усанова Л.Д., Усанова А.Д.).

Положения, выносимые на защиту:

2. Воздействие ЭМИ на частоте 1800 МГц приводит к изменениям параметров, характеризующих деятельность сердечнососудистой системы и состояние регуляторных систем, проявляющимся в изменении длительности соответствующих участков электрокардиограммы и их амплитудных значений, а также амплитуды шумовой составляющей ЭКГ, увеличению частоты сердцебиения в среднем на ~8 уд./мин, к увеличению скорости распространения пульсовой волны в среднем на 8-9 см/с, к учащению дыхания.

Апробации работы. Работа выполнена на кафедре медицинской физики Саратовского государственного университета в 2008-2011 гг. Часть диссертационной работы проводилась в рамках реализации ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009 - 2013 годы. ГК П711. Основные положения и достигнутые в ходе выполнения диссертационной работы результаты отмечались медалями, грантами и премиями конкурсов, салонов и выставок инноваций и инвестиций Международного и Всероссийского уровня, среди которых 2 гранта, 2 премии, 2 спецприза, 3 золотые, 2 серебряные медали Международных выставок-салонов инноваций и др.

Заключение Диссертация по теме "Биофизика", Усанова, Лидия Дмитриевна

7.12 Выводы

В ходе измерений с использованием измерителей плотности потока энергии ПЗ-18 и ПЗ-ЗЗ нами было установлено, что после помещения источника ЭМИ на частоте -1800 МГц в-защитное устройство величина 1111М была-снижена до принятой по России нормы, что свидетельствует о высокой эффективности применения данных устройств.

При исследованиях теплового эффекта источника излучения на частоте 1800 МГц с помощью тепловизионной системы ТЬегтаСАМ ЭСЗООО было установлено, что источник излучения на данной частоте при применении защитного устройства вызывает меньший нагрев исследуемой жидкости.

Из результатов, полученных в ходе моделирования диаграмм направленности электромагнитного поля от излучателя ЭМИ на частоте 1800 МГц в защитном устройстве и в его отсутствии с помощью программного обеспечения Ш^Б 11, следует, что защитное устройство перераспределяет диаграмму направленности и картину ближнего поля в сторону от головы пользователя, что в свою очередь снижает количество электромагнитного излучения, поглощаемого головой пользователя в случае использования в качестве источника ЭМИ на частоте 1800 МГц генератора сотового телефона.

Подтверждена эффективность использования защитных устройств от ЭМИ на частоте 1800 МГц, результат действия которых заключается в данном случае в отсутствии повышения частоты сердцебиения тест объекта - дафнии, а, следовательно, в уменьшении для биообъекта возможных отрицательных последствий воздействия ЭМИ.

В результате проведенных исследований по параметрам ЭЭГ реакции было установлено, что воздействие ЭМИ на частоте 1800 МГц при применении защитных устройств практически не оказывает влияние на параметры ЭЭГ испытуемых по сравнению с влиянием ЭМИ на данной частоте в отсутствии защитного устройства. Т.о. применение защитного устройства предотвращает развитие негативных изменений в ЭЭГ в результате воздействия ЭМИ на частоте 1800 МГц, т.е. уменьшает возможные отрицательные последствия воздействия ЭМИ на данной частоте на центральную нервную систему и позволяет сохранить ее регуляторные функции.

Показано, что воздействие ЭМИ на частоте 1800 МГц на человека приводит к увеличению шумовых составляющих спектра электрокардиограммы.-Как- — следует из полученных результатов, наблюдается различная величина изменения частоты сердцебиений в результате воздействия ЭМИ на частоте 1800 МГц при применении защитного устройства и в его отсутствии, при этом наиболее значительный сдвиг ЧСС наблюдался именно в ходе воздействия ЭМИ на частоте 1800 МГц в отсутствии защитного устройства. Разработанные защитные устройства, принцип действия которых основан на изменении диаграммы направленности и распределения картины ближнего поля, позволяют уменьшить изменения в ЭКГ, вызванные воздействием ЭМИ на частоте 1800 МГц. Установлено, что после воздействия ЭМИ при применении защитного устройства были выявлены крайне незначительные изменения в значении СРПВ.

В ходе биометрического мониторинга дыхательных движений и сердечных сокращений с использованием СВЧ - автодина на диоде Ганна при воздействии ЭМИ на частоте 1800 МГц от генератора сотового телефона при применении защитного устройства и в его отсутствии установлено, что изменения в показателях частоты и амплитуды дыхательных движений и сердечных сокращений, вызванные воздействии ЭМИ при применении защитного устройства, незначительны тогда, как зафиксировано существенное учащение сердцебиения и дыхания в случае воздействия ЭМИ на частоте 1800 МГц в отсутствии защитного устройства.

На рис. 32 изображена лепестковая диаграмма, которая подтверждает наибольшее изменение параметров: ППМ, амплитуды альфа-ритма, ЧСС, частоты дыхания (ЧД), СРПВ под воздействием ЭМИ на частоте 1800 МГц в отсутствии защитного устройства, где мелким пунктиром (100%) обозначены значение принятой по России нормы ППМ и значения амплитуды альфа-ритма в левом и правом полушариях, ЧСС, ЧД, СРПВ до воздействия ЭМИ; крупным пунктиром - под воздействием ЭМИ на частоте 1800 МГц при применении защитного устройства; сплошной линией - под воздействием ЭМИ на частоте 1800 МГц в отсутствии защитного устройства. ппм

Рисунок 32. График изменения параметров ППМ, амплитуды альфа-ритма, ЧСС, частоты дыхания (ЧД), СРПВ под воздействием ЭМИ на частоте 1800 МГц при применении защитного устройства и в его отсутствии

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, основные результаты, полученные в ходе выполнения диссертации, сводятся к следующему:

1. Установлено, что в ходе измерений с использованием-измерителей плотности потока энергии ПЗ-18 и ПЗ-ЗЗ значение ППМ для генераторов ЭМИ на частоте 1800 МГц - сотовых телефонов всех исследуемых марок, составило в среднем свыше 23 мкВт/см2, что более чем в два раза превышает принятую в России норму.

9. При исследованиях теплового эффекта источника излучения на частоте 1800 МГц с помощью тепловизионной системы ThermaCAM SC3000 было установлено, что источник излучения на данной частоте при применении защитного устройства вызывает меньший нагрев исследуемой жидкости.

11. следует, что защитное устройство перераспределяет диаграмму направленности и картину ближнего поля в сторону от головы пользователя, что в свою очередь снижает количество электромагнитного излучения, поглощаемого го- - -ловой пользователя в случае использования в качестве источника ЭМИ генератора сотового телефона.

11. Как следует из полученных результатов, наблюдается значительное уменьшение сдвига частоты сердцебиений при условии применения защитных устройств под воздействием ЭМИ на частоте 1800 МГц по сравнению с результатами, полученными ранее без использования защитных устройств. Таким образом, подтверждена эффективность использования защитных устройств от ЭМИ на частоте 1800-МГц, результат действия которых.заключается в данном.случае в отсутствии повышения частоты сердцебиения тест объекта - дафнии, а, следовательно, в уменьшении для биообъекта возможных отрицательных последствий воздействия ЭМИ.

14. В ходе биометрического мониторинга дыхательных движений и сердечных сокращений с использованием СВЧ - автодина на диоде Ганна при воздействии

ЭМИ на частоте 1800 МГц от генератора сотового телефона при применении защитного устройства и в его отсутствии установлено, что изменения в показателях частоты и амплитуды дыхательных движений и сердечных сокращений, вызванные воздействии ЭМИ при применении защитного устройства, незначительны тогда, как зафиксировано существенное -учащение сердцебиения-и-ды-- — хания в случае воздействия ЭМИ на частоте 1800 МГц в отсутствии защитного устройства.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата физико-математических наук, Усанова, Лидия Дмитриевна, Саратов

1. Пресман А.С. Организация биосферы и ее космические связи. М.: ГЕО-СИНТЕГ. 1997.239 с.

2. Плеханов Г.Ф. Основные закономерности низкочастотной электромагни-тобиологии. Томск: Изд.-во ТГУ. 1990. 187 с.

3. Tenforde Т/ Interaction of ELF magnetic fields with living matter/ Handbook of biological effects of electromagnetic fields / ed. C. Polk, E. Postow. Boca Raton: CRS press Inc. 1986. P. 197-225.

4. Adey W.R. Frequency and power window in tissue interactions with weak electromagnetic fields //Proc. IEEE. 1980. V. 68(1). P. 119.

5. Чуян E.H., Темурьянц H.A., Московчук О.Б. и др. Физиологические механизмы биологических эффектов низкоинтенсивного ЭМИ КВЧ. Симферополь: Издательский центр КГМУ. 2003. 447 с.

6. Темурьянц Н.А., Владимирский Б.М., Тишкин О.П. Сверхнизкочастотные электромагнитные сигналы в биологическом мире. Киев: Наукова думка. 1992. 187 с.

7. Сидякин В.Г. Влияние глобальных экологических факторов на нервную систему. Киев: наукова думка. 1986. 158 с.

8. Лебедева Н.Н. Реакции центральной нервной системы человека на электромагнитные поля с различными биотропными параметрами: Автореф. дисс. докт. биол. Наук М.: Ин.-т высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН. 1992. 48 с.

9. Лебедева Н.Н. Сенсорные и субсенсорные ные реакции здорового человека на перифирическое воздействие низкоинтенсивных ММ-волн // Миллиметровые волны в биологии и медицине. 1993. №2. С.5-24.

10. Kolomytkin O.V. et. Al. High sensitivity of brain receptor system to low intensity microwaves. 2-nd International Scientific Meeting "Microwaves in medicine 1993". Rome. 1993.

11. Pakhomov A.G., Prol H.K., Mathur S.P. et al Frequency and intensity dependence of the Milimeter-wave radiation effect on isolated nerve function. BEMS. Abstract Book. Eighteenth Annual Meeting, Canada. June 9-14. 1996.

12. Григорьев Ю.Г. // Радиобиология. Радиоэкология. 1996. Т. 36 вып.5 С.659.

13. Савин Б.М., Рубцова Н.Б. //Физиология человека и животных Т. 22 Биологическое действие электромагнитных излучений М. 1978. С.68.

14. Сидоренко В.М. // Биофизика 2001. Т. 46 № 3 С.500.

15. Лебедева Н.Н., Потулова Л.А., Марагей Р.А. Динамика ритмической активности коры головного мозга человека при воздействии электромагнитного поля мобильного телефона // Биомедицинская радиоэлектроника. М.: Изд.-во "Радиоэлектроника", 2010. №10. С.3-10

16. Khurana ,Vini G.;Cell Phone and DNA story overlooked studies. Letter. Science 28 November 2008 322(5906):1325 DOI: 10.1126/science.322.5906.1325a

17. Khurana VG, Teo C, Kundi M, Hardell L, and Carlberg M. Cell phones and brain tumors: a review including the long-term epidemiologic data. Surg Neurol. 2009 Mar 26 Ahead of print.

18. Khurana VG, Hardell L, Everaert J, Bortkiewicz A, Carlberg M, Ahonen M. (2010). Epidemiological Evidence for a Health Risk from Mobile Phone Base Stations. International Journal of Occupational and Environmental Health. 16(3).

19. Nylund R, Leszczynski D (2004): Proteomics analysis of human endothelial cell line EA.hy926 after exposure to GSM 900 radiation. Proteomics 4:1359-1365.

20. Nylund R, Tammio H, Kuster N, Leszczynski D. (2009). Proteomic Analysis of the Response of Human Endothelial Cell Line EA.hy926 to 1800 GSM Mobile Phone Radiation. J Proteomics Bioinform. 2:455-462.

21. Nylund R, Kuster N, Leszczynski D. Analysis of proteome response to the mobile phone radiation in two types of human primary endothelial cells. Proteome Sci.

22. Oct 18, 2010;8(1):52. Ahead of print.

23. Leszczynski D, Zhengping X. Mobile phone radiation health risk controversy: the reliability and sufficiency of science behind the safety standards. Health Research Policy and Systems. Jan 27, 2010. Ahead of print.

24. Karinen A, Heinavaara S, Nylund R, Leszczynski D. Mobile phone radiation might alter protein expression in human skin. BMC Genomics Feb 11 2008 9(1):77 Epub ahead of print.

25. Falzone N, Huyser C, Fourie F, Toivo T , Leszczynski D, Franken D. (2008): In vitro effect of pulsed 900 MHz GSM radiation on mitochondrial membrane potential and motility of human spermatozoa. Bioelectromagnetics 29(4);268-276.

26. Falzone N, Huyser C, Becker P, Leszczynski D, Franken DR. The effect of pulsed 900-MHz GSM mobile phone radiation on the acrosome reaction, head morphometry and zona binding of human spermatozoa. Int J Androl. Mar 7, 2010 Ahead of print.

27. Falzone N, Huyser C, Franken DR, Leszczynski D. Mobile Phone Radiation Does Not Induce Pro-apoptosis Effects in Human Spermatozoa. Rad. Resear. May 17, 2010. Ahead of print.

28. Dawe AS, Nylund R, Leszczynski D, Kuster N, et al. (2008): Continuous wave and simulated GSM exposure at 1.8 W/Kg and 1.8 GHz do not induce hspl6-l heat-shock gene expression in Caenorhabditis elegans. Bioelectromagnetics 2008; 29(2):92-99.

29. Grigoriev Y.G., Stepanov V.S. // Ibid. — P. 69-70.

30. Гапеев А.Б., Соколов П.А., Чемерис Н.К. // Биофизика 2001. Т. 46 № 4 С.661.

31. Гаркави JI.X., Квакина Е.Б., Шихлярова А.И. и др. // Биофизика 1996. Т. 41 №4 С.898.

32. Григорьев Ю.Г. // Радиобиология^ Радиоэкология-2001. Т. 41 №-5 С-.500.

33. Холодов Ю.А. // Радиобиология. Радиоэкология. 1998. Т. 38 № 1 С. 121.

34. Zhuravlev G.I., Fedotchev A.I. J. Biophysics 2005. suppl.2 p. 134.

35. Журавлев Г.И. Изменения электрофизиологических реакций кроликов при слабом электромагнитном излучении // Фундаментальные исследования. 2008. №6 С. 26-30.

36. Сидоренко В.М. // Биофизика 2001. Т. 46 № 3 С.500.

37. Marino A.A., Nilsen Е., Frilot С. // Bioelectromagnetics 2003. V. 24 № 5 Р.339.

38. Васин A.JL, Шафиркин A.B. //Радиобиология. Радиоэкология. 2006. Т. 46 № 4 С.498.

39. Cook С.М., Thomas A.W., Prato F.S. // Bioelectromagnetics. 2002. V. 23 № 2 P.144.

40. Федотчев А.И.Бондарь А.Т.//Успехи физиол. наук. 1996.Т.27, №4. с.44-62.

41. D'Costa Н., Trueman G., Tang L. et al. // Australas Phys. Eng. Sei. Med. 2003. V. 26. № 4P. 162

42. Krause C.M., Haarala C., Sillanmaki L. et al. // Bioelectromagnetics 2004. V. 25 № 1 P.33

43. Salansky N., Fedotchev A., Bondar A. // Neurosci. Biobehav. Rev. 1998. V. 22 № 3 P. 395.

44. Холодов Ю.А., Лебедева H.H. Реакции нервной системы человека на электромагнитные поля. М.: Наука. 1992. 135 с.

45. Bell G.B., Marino A.A., Chesson A.L. Alterations in brain electrical activitycaused by magnetic fields: Detedting the detection process // Electroencephalogr. Clin. Neurophysiol. 1992. V. 83. P. 389-397.

46. Bell G.B., Marino A.A., Chesson A.L., Struve F.A. Human sensitivity to weak magnetic fields //Lancet. 1991. V. 338. P. 1521-1522.

47. Селицкий Г.В., Карлов В.А.,-Сорокина Н.Д. Механизмы восприятия.человеком магнитных полей // Физиология человека. 1996. Т. 22 Вып. 7.

48. Levillain D., Picat J. Interet de I'analyse spectrale dans I'evalution des effects sur le rythme alpha des champs magnepulses // Ann. Med.Psychol. 1985. V. 143. P. 235-254.

49. Ayoub J., de Seze R., Sebban C., Miro L. // In: Proceedings of 4th EBEA Congress. Zagreb 19 — 21 November 1998. Croatia: Univ. of Zagreb, 1998.- P. 68.

50. Sir William Stewart (Chairman). Mobile Phones and Health: A report from the Independent Expert Group on Mobile Phones,. (The Stewart Report, 2000).

51. Om P. Gandhi, Gianluca Lazzi Cynthia M. Furse Electromagnetic Absorption in the Human Head and Neck for Mobile Telephones at 835 and 1900 MHz // IEEE Microwave theory and techniques. 1996. № 10. P. 1884-1897

52. Hyland GJ (2000): Physics and biology of mobile telephony. Lancet 356:18331836.

53. Microwave news, No.2, 2002, Mobile phone radiation gives Gro Harlem Brundtland headaches, Norwegian newspaper "Dagbladet" of March 9, 2002.

54. Холодов Ю.А. Реакции нервной системы на электромагнитные поля. М.:1. Наука. 1975.207 с.

55. Холодов Ю.А., Шишло A.M. Элетромантные поля в нейрофизилогии. М.: Наука. 1979. 168 с.

56. Burkhardt М., Spinelli Y. and Kuster N. Exposure setup totest the esects on the CNS of wireless communications systems. BEMS. Abstract Book. Eighteenth Annual Meeting. Canada: June 9-14. 1996.

57. Graham C., Cook M.R., Cohen H.D. et al. Dose response study of human exposure to 60 Hz electric and magnetic fields. Bioelectromagnetics. 1994. V. 15 P. 447463.

58. Oftedal C., Sandslrom M., Wiko, Hansson Mild K./I In: Proceedings of 4th EBEA Congress. Zagreb 19—21 November 1998.- Croatia: Univ. of Zagreb, 1998. -P. 67.

59. Miro I., de Seze R., Fabbro P. et al. // In: Biomedical effects relevant to amplitude modulated RF fields. — Kiopio, Sept. 1995. P. 12.

60. The Royal Society of Canada. A review of the potential risks of radiofrequency fields from wireless telecommunication devices. Report 1999 — RSC.EPR 9-1.-March 1999.

61. D'Ambrosio C., Massa R., Scarfi M.R., Ze.m О. II Ibid. — P. 70—71.

62. Lin J.C., Lin M.F. Ц Radiat. Res. —1982. — Vol. 89. — P. 77—87.

63. ГН 2.1.8./2.2.4.019 —94 "Временные допустимые уровни (ВДУ) воздействия электромагнитных излучений, создаваемых системами сотовой радиосвязи". М: ГСЭН России, 1995.

64. INIRC/IRPA Guidelines on limits of exposure to radiofrequency electromagnetic fields in frequency range from 100 kHz to 300 GHz // Hlth Physics. 1988. Vol. 54, № l. p. 115-123.

65. Григорьев Ю.Г. Влияние электромагнитного поля сотового телефона накуриные эмбрионы" // Радиационная биология. Радиоэкология. Том 43. - № 5. -2003.

66. Hardell L, Nasman A, Pahlson A, et al. (1999): Use of cellular telephones and the risk for brain tumours: A case-control study. Int J Oncol 15:113-6.

67. Hardell L, Nasman A, Pahlson A, Hallquist A (2000): Case-control study on radiology work, medical x-ray investigations, and use of cellular telephones as risk factors for brain tumors. MedGenMed, May 4, 2000 (www.medscape.com/journal/MedGenMed)

68. Hardell L, Mild KH (2001): Cellular telephones and risk of brain tumours (letter). Lancet 357:960-1.

69. Hardell L, Mild KJ (2001): Handheld cellular telephones and brain cancer risk (letter). JAMA 285:1838.

70. Hardell, L.; Mild, К. H.; Pahlson, A., and Hallquist, A. Ionizing radiation, cellular telephones and the risk for brain tumours. Eur J Cancer Prev. 2001 Dec; 10(6):523-9

71. Hardell L, Hallquist A, Mild KH, Carlberg M, et al. (2002): Cellular and cordless telephones and the risk for brain tumours. Eur J Cancer Prev 11:377-386.

72. Hardell L, Mild KH, Carlberg M (2002): Case-control study on the use of cellular and cordless phones and the risk for malignant brain tumours. Int J Radiat Biol 78:931-936.

73. Hardell L, Mild KH, Carlberg M. (2003): Further aspects on cellular and cordless phones and brain tumours. Int J Oncol 22:399-407.

74. Hardell L, Mild KH, Sandstrom M, Carlberg M, et al. (2003): Vestibular schwannoma, tinnitus, and cellular telephones. Neuroepidemiology 22:124-129.

75. Hardell L, Hallquist A, Mild KH, Carlberg M, et al. (2004): No association between the -use of cellular or cordless telephones and salivary gland- tumour s.Occup Environ Med 61:675-679.

76. Hardell L, Mild KH (2004): Re: Cellular telephones and risk of acoustic neuroma (letter). Am J Epidemiol 160-923.

77. Hardell L, Mild KH (2005): Re: Mobile phone use and acoustic neuromas, by Lonn et al. Epidemiology 16:415.

78. Hardell L, Carlberg M, Mild KH (2005a): Use of cellular telephones and brain tumour risk in urban and rural areas. Occup Environ Med 62:390-394.

79. Hardell L, Carlberg M, Mild KH (2005b): Case-control study in cellular and cordless telephones and the risk for acoustic neuroma or meningioma in patients diagnosed 2002-20003. Neuroepidemiology 25:120-128.

80. Hardell L, Carlberg M, Mild KH (2006a): Pooled analysis of two case-control studies on the use of cellular and cordless telephones and the risk of benign brain tumours diagnosed during 1997-2003. Int J Oncol 228:509-518.

81. Hardell L, Carlberg M, Mild KH (2006b): Case-control study of the association between the use of cellular and cordless telephones and malignant brain tumours diagnosed during 2000-2003. Environ Res 100:232-241.

82. Hardell L, Carlberg M, Mild KH (2006c): Pooled analyses of two case-control studies on use of cellular and cordless telephones and the risk for malignant brain tumours diagnosed in 1997-2003. Int Arch Occup Environ Health, published on-line March 16.

83. Hardell, L.; Carlberg, M.; Ohlson, C. G.; Westberg, H.; Eriksson, M., and Hans-son Mild, K.93. (2007): Use of cellular and cordless telephones and risk of testicular cancer. International Journal of Andrology Apr; 30(2): 115-22.

84. Hardell L, Mild KH (2006): Mobile phone use and risk of acoustic neuroma: resuits of the Interphone case-control study in five North European countries (letter). Brit J Cancer 94:1348-9

85. Hardell LO, Carlberg M, Soderquist F, Hansson Mild K, and Morgan, L. L. (2007): Long-term use of cellular phones and brain tumours increased risk associated with use-for > or =10 years. Occup Environ Med published online 4 2007 Sep; 64(9):626-32.

86. Hardell, L.; Carlberg, M.; Soderqvist, F., and Hansson Mild, K. (2008). Metaanalysis of long-term mobile phone use and the association with brain tumours. Int J Oncol. 2008 May; 32(5): 1097-103

87. Hardell L, Sage C. Biological effects from electromagnetic field exposure and public exposure standards. Biomed Pharmacother Dec 31 2007 Epub ahead of print.

88. Hardell L, Soderqvist F, Carlberg M, Zetterberg H, Mild KH. (2010). Exposure to wireless phone emissions and serum beta-trace protein. Int J Mol Med. 26(2):301-6.

89. Hardell L, Carlberg M, Mild KH. Epidemiological evidence for an association between use of wireless phones and tumor diseases. Pathophys. Mar 5, 2009. Ahead of print.

90. Hardell L, Carlberg M. (2009). Mobile phones, cordless phones and the risk of brain tumours. International Journal of Oncology. 35(1): 5-17.

91. Hardell L, Carlberg M, Hansson Mild K. Mobile Phone Use and the Risk for Malignant Brain Tumors: A Case-Control Study on Deceased Cases and Controls. Neuroepidemiology.35(2): 109-114. Ahead of print. Jun 15, 2010.

92. Hardell L, Carlberg M, Soderqvist F, Hansson Mild K. (2010). Re: Time Trends in Brain Tumor Incidence Rates in Denmark, Finland, Norway, and Sweden, 19742003. Journal of the National Cancer Institute. 102: 740-741.

93. Sandstrom M, Wilen J, Oftedal G, et al. (2001): Mobile phone use and subjective symptoms. Occup Med (Lond) 51:25-35

94. Wilen J, Sandstrom M, Hansson Mild K (2003): Subjective symptoms among mobile telephone users — a consequence of absorption of radiofrequency fields? Bioelectromagnetics 24:152-159.

95. Israel Ministry of Health's Recommendations of the Ministry of Health Ragard-ing Cell Phone Use, August 11, 2008.106. http ://aj e. oxfordj ournals. org/cgi/reprint/167/4/45 7107. http://www.cellular-news.com/story/32752.php

96. В.Рг-Анпилогов Немного о вреде сотового телефона и нормировании.излучения Век качества. 2001. № 2. С. 56—57.109. http://elsmog.ru/index.php/mobtel/sredstvazash.html110. http ://grachev. distudy.ru/Uchkurs/sredstva/Templ 1 /templ 1 6 .htm

97. Данилова H.H. Психофизиология. M., 1999

98. Русалова M. H., Калашникова И.Г. // Журнал высшей нервной деятельности им. И.П.Павлова. 1995. т.45. Вып. 2. С. 242-250

99. Рогозин А.Н.//С6. науч. трудов симпозиума "Колебательные процессы гемодинамики. Пульсация и флюктуация сердечно-сосудистой системы".М.,2000.С. 24-26.

100. Майкова Т.Н., Лукашев С.Н., Пирадов М.А., Данилова М.В., Миртовская

101. B.Н. Явление саморегуляции электрогенеза центральной нейрональной передачи мозга человека // Сборник научных открытий. — 2003. — Вып. 1. — С. 13-15

102. Fedotchev A.I., Bondar А.Т., Konovalov V.F. // Int. J. Psychophysiol. 1990. Vol. 9, N2. P. 189-193.

103. Teplan M., Krakovska A., Stole S. // Measurement Sei. Rev. 2006. Vol. 6, N 2. P. 508-515.PupisM., Cillik I.//Serb.J. Sports Sei. 2008.Vol. 2, N1. P. 9-15.

104. Усанова Л.Д., Усанова А.Д. Исследование эффективности применения устройств защиты биообъекта от электромагнитного излучения сотового телефона // Известия высших учебных заведений. Физика, 2010. Т. 53 №3/2. С. 193-196.

105. Усанова Л.Д., Усанова А.Д. Устройства защиты от ЭМП сотовых телефонов Всероссийская конференция "Методы компьютерной диагностики в биологии и медицине". 9-11 ноября 2010 г. - Саратов: Изд.-во Сарат. ун.-та, 2010.1. C. 97-100.

106. Усанова Л.Д., Усанова А.Д. Устройства защиты от электромагнитного излучения сотовых телефонов Лучшие инновационные проекты Приволжскогофедерального округа 2010. С. 34.

107. Усанова Л.Д., Усанова А.Д. Защитные покрытия от ЭМИ сотовых телефонов Вестник СГТУ №1 (53), выпуск 2, 2011 - Саратов: Изд.-во СГТУ, 2010. С. 211-216.

108. Бондарь А.Т., Федотчев А.И. Физиология человека. 1999. Т.25. № 5 С.64.

109. Лапач С.Н., Чубенко A.B., Бабич П.Н. Статистические методы в медико-биологических исследованиях с использованием Excel. — К.: МОРИОН, 2000. -320 с.

110. Биопотенциалы мозга человека. Математический анализ / Под. ред. В.С.Русинова. 1987. 256 с.

111. Фарбер Д.А., Вильдавский В.Ю. // Физиология человека. 1996. т.22. № 5. С. 5-12

112. Коркушко О.В., Писарук A.B., Шатило В.Б., Лишневская В.Ю., Чеботарев Н.Д., Погорецкий Ю.Н. Анализ вариабельности ритма сердца в клинической практике -Киев, 2002. 192 с.

113. Баевский Р.М, Кириллов О.И., Клецкин С.З. Математический анализ изменений сердечного ритма при стрессе М.: Наука, 1984. 221 с.

114. Морман Д., Хеллер Л. Физиология сердечнососудистой системы. М.: Медицина, 2000. - 346 с.

115. Сердце и сердечнососудистая система. The Facts on File Illustrated Guide to the Human Body: Heart and Circulatory System. M.: ACT, 2009. - 12 c.

116. Докучева Г.Н. Здоровье сердечнососудистой системы. М.: Энас, 2006. -509 с.

117. Зеленин В.Ф. Болезни сердечнососудистой системы. М.: МЕДГИЗ, 1956.-397 с.

118. Валтнерис А.Д. Метод определения скорости пульсовой волны Рига. 1966. - 147с.

119. Глазер Р. Очерк основ биомеханики М., 1988.

120. Царев O.A., Усанов Д.А., Скрипаль A.B., Островский Н.В. Неинвазивный метод определения вязкостных свойств крови по параметрам пульсовой волны // Биомедицинские технологии и радиоэлектроника. 2002. №1. С.43-46.

121. Усанов Д.А., Царев O.A., Лосев Р.З., Островский Н.В., Скрипаль Ал.В.,

122. Rosen A., Stuchly М. A., Vander Vorst A. Applications of RF/Microwaves in Medicine// IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, vol. 50, N 3, march 2002. pp. 963-974.

123. Okoniewski M. and Stuchly M. A. "A study of the handset antenna and human body interaction," IEEE Trans. Microwave Theory Tech.,vo\. 44, pp. 1855-1864, Oct. 1996.

124. Clery S.F. Microwave radiation effekt on humans // Bioscence, 1983. V.33, N4. - P.269-273.

125. Vander Vorst A. and Duhamel F. "1990-1995 advances in investigating the interaction of microwave fields with the nervous system," IEEE Trans. Microwave Theory Tech., vol. 44, pp. 1898-1909, Oct. 1996.

126. Apollonio F., D'Inzeo G., and Tarricone L. "Theoretical analysis of voltage-gated membrane channels under GSM and DECT exposure," in Proc. IEEE MTT-S Int. Microwave Symp. Dig., Denver, CO, 1997, pp. j 103-106.

127. Michaelson S. and Lin J. C. Biological Effects and Health Implications of Radio-Frequency Radiation. New York: Plenum, 1987.

128. Гуляев Ю.В. Физические поля и излучения человека: новые методы раннеймедицинской диагностики // Биомедицинские технологии и радиоэлектроника. 2000. №12. С. 3-11.

129. Бецкий О.В., Девятков Н.Д., Лебедева H.H. Лечение электромагнитными полями. Часть.3. // Биомедицинские технологии и радиоэлектроника. 2000. №12. С. 11-3-1

130. Усанов Д.А., Скрипаль A.B., Камышанский A.C. Измерение скорости на-нометровых перемещений по спектру автодинного сигнала лазера на квантово-размерных структурах // Письма в ЖТФ. 2004. №7. С.77-82.

131. Усанов Д.А., Скрипаль A.B. Измерение нанометровых вибраций полупроводниковым лазером на квантоворазмерных структурах, работающим в авто-динном режиме // Письма в ЖТФ. 2003. №9. С.51-57.

132. Усанов Д.А., Скрипаль A.B., Калинкин М.Ю. Восстановление формы сложного движения объекта по сигналу автодинного детектирования полупроводникового лазера // ЖТФ. 2000. Т.70. Вып.2. С. 125-129.

133. Усанов Д.А., Скрипаль Ал.В., Скрипаль Ан.В. Физика полупроводниковых радиочастотных и оптических автодинов. Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 2003. 312 с.

134. Усанов Д.А., Скрипаль Ал.В., Скрипаль Ан.В., Постельга А.Э. Сверхвысокочастотный автодинный измеритель параметров вибраций // Приборы и техника эксперимента. 2004. № 5. С. 130-134.

135. Усанов Д.А., Скрипаль Ал.В., Скрипаль Ан.В. и др. Радиоволновая интерферометрия движений тела человека, связанных с дыханием и сердцебиением// Биомедицинские технологии и радиоэлектроника. 2005. №11-12. С. 44-51.

136. Пат. на изобр. РФ №2295911. Способ дистанционного контроля физиологических параметров жизнедеятельности организма / Усанов Д.А., Скрипаль Ал.В., Скрипаль Ан.В. и др. Опубл. 27.03.2007. Бюл. № 9.

137. Мандельштам Л.И. Полное собрание трудов. АН СССР-М.: Изд-во АН СССР в ЛГР. 1947. Т.2. 396 е.,

138. Лебедев И.В. Техника и приборы СВЧ. М.: Высшая школа. 1970. Т.1. 372с.

139. Усанов Д.А., Скрипаль А.В., Вагарин В.А. Определение амплитуды колебаний оптическим гомодинным методом по высшим гармоникам // ПТЭ. 1994. N6. С. 612.

140. Wei Jin, Li Ming Zang, Uttamchandani D., Culshaw B. Modified J1.J4 method for linear readout of dynamic phase changes in a fiber-optic homodyne interferometer// Appl. Opt. 1991. Vol.30, №31. P. 4496^499.

141. Pernick B. J. Self-Consistent and Direct Reading Laser Homodyne Measurement Technique//Appl.Opt. 1973. Vol.12, №3. P. 607-610.

142. Mashkov D.A., Skripal A.V., Usanov D.A. Vibration amplitude determination from the spectrum of autodyne signal of semiconductor laser // Proc. SPIE Vol. 5067. 2003. P. 126-131.

143. Патент РФ №2234200 МПК H04M1/725 от 10.08.2004 Чехол для радиотелефонов / Штогрин В.И., Швырев Ю.Н., Шатохин А.Н., Силантьев К.А., Повстян И.А., Коровин В .Я., Гуков Г.Б., Гаврилов А.А., Волошин В.Н., Булах Д.М.

144. Патент на ПМ № 8837 МПК Н01М2/02 от 16.12.1998. Устройство для защиты пользователя портативного носимого сотового телефона / Капитонов В.И., Пажетнов А.В., ИванцовС.И.

145. Патент РФ № 2237376 МПК Н04М1/03 от 27.09.2004. Устройство для защиты от электромагнитного излучения трубки сотового телефона / Панков В.Т.

146. Патент на полезную модель РФ №68186 от 10 ноября 2007. Устройство защиты биообъекта от электромагнитного излучения сотового телефона / Усанова Л.Д., Усанова А.Д.

147. Патент на ПМ РФ №1086-97 от 20 сентября 2011. Защитное покрытие от электромагнитного излучения устройств сотовой связи / Усанова Л.Д., Усанова А.Д.

148. Усанова Л.Д., Усанова А.Д. Беспроводные средства связи и их влияние на живые организмы Всероссийская конференция "Индустрия наносистем и материалы". 26-29 сентября 2006 г. - М.: МИЭТ, 2006. С. 219-222.

149. Усанова Л.Д., Усанова А.Д. Беспроводные средства связи и их влияние на живые организмы Всероссийская конференция "Живые системы". 5-6 октября 2006 г. - Киров: ВятГУ, 2006. С. 159-163.

150. Усанова Л.Д., Усанова А.Д. Безопасные сотовые телефоны Каталог тезисов научных работ, представленных на 3-й Всероссийской конференции студентов и аспирантов. - М.: РГУИТП, 2006. С. 91-95.

151. Усанова А.Д. Безопасные сотовые телефоны Всероссийская конференция в рамках конкурсного отбора инновационных проектов молодых ученых, аспирантов и студентов "Электроника 2006". 30 ноября 2006 г. - М.: МИЭТ, 2006. С. 63.

152. Усанова Л.Д., Усанова А.Д. Сотовые телефоны с минимальным воздейсви-ем SAR излучения Всероссийская конференция "Методы компьютерной диагностики в биологии и медицине". 23-25 мая 2007 г. - Саратов: Изд.-во Сарат. ун.-та, 2007. С.82-87.

153. Усанова Л.Д., Усанова А.Д. Разработка защитных устройств от электромагнитных полей, излучаемых сотовыми телефонами Каталог тезисов научных работ, представленных на 4-й Всероссийской конференции студентов и аспирантов. М.: РГУИТП, 2007. С. 44-45.

154. Усанова Л.Д., Усанова А.Д. Устройство защиты биообъекта от электромагнитного излучения сотового телефона IV Международный салон изобретений-и новых--технологий "Новое время". 25-27 сентября 2008 г. Севастополь, Украина, 2008. С. 126-127.

155. Усанова Л.Д., Усанова А.Д. Устройство защиты биообъекта от электромагнитного излучения сотового телефона XI Международный салон изобретений и новых технологий "Новое время". 24-26 сентября 2009 г. - Севастополь, Украина, 2009. С. 150.

156. Усанова А.Д., Усанова Л.Д. Разработка способа защиты от электромагнитных полей, излучаемых сотовыми телефонами Каталог XII Конкурса бизнес-идей, научно-технических разработок и научно-исследовательских проектовп

157. Молодые. Дерзкие. Перспективные'1"^ Санкт-Петербург: Издательство "Геликон Плюс", 2009.

158. Усанова Л.Д., Усанова А.Д., Скрипаль A.B. Устройства защиты биообъекта от электромагнитного излучения сотового телефона // Медицинская техника, 2009-№6. С. 10-17.

159. Банков С.Е., Курушин A.A. Электродинамика техника СВЧ для пользователей САПР М.:2008. 276 с.

160. Банков С.Е., Курушин A.A., Разевиг В.Д.Анализ и оптимизация СВЧ структур с помощью HSFF М.:2004. 283 с.

Информация о работе

Усанова, Лидия Дмитриевна
кандидата физико-математических наук
Саратов, 2011
ВАК 03.01.02

Диссертация

Эффекты воздействия электромагнитного излучения на частоте 1800 МГц на биообъекты - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы