Электромагнитная обстановка, создаваемая мобильной связью, как фактор риска повышения распространенности болезней системы кровообращения

Шибанов Сергей Эдуардович – доктор медицинских наук, заведующий кафедрой гигиены общей с экологией (e-mail: ; тел.: 8 (3652) 554949; ORCID: .

Ященко Светлана Григорьевна – кандидат медицинских наук, доцент кафедры гигиены общей с экологией (e-mail: ; тел.: 8 (3652) 554949; ORCID: .

Рыбалко Сергей Юрьевич – кандидат биологических наук, доцент кафедры физики конденсированных сред, физических методов и информационных технологий в медицине (e-mail: ; тел.: 8 (3652) 554949; ORCID: .

заболеваемости данным классом болезней на 16 % в период с 2011 по 2015 г. [3]. В России в 2018 г. отмечено увеличение зарегистрированных сердечнососудистых заболеваний на 12,68 % в сравнении с данными за 2010 г.1 При рассмотрении за тот же период нозологических отдельных форм класса, к примеру, болезней, характеризующихся повышенным кровяным давлением, зафиксирован рост заболеваемости на 28,12 %, в том числе с диагнозом, установленным впервые в жизни, – на 78,69 %1. Пристальное внимание зарубежных исследователей направлено на традиционные факторы, влияющие на риск развития сердечно-сосудистых заболеваний (несбалансированное питание, низкая физическая активность, избыточный вес и пр.), и научно обоснованную их коррекцию [4]. В некоторых исследованиях акцентирован возраст пациентов, сделаны выводы о необходимости эффективных профилактических мероприятий у людей среднего и пожилого возраста [1]. В исследованиях отечественных ученых показано влияние климатогеографических и экологических факторов на отклонения в состоянии здоровья населения от общероссийских тенденций [5].

Наряду с этим существуют данные о влиянии электромагнитных излучений (ЭМИ) радиочастотного (РЧ) диапазона на формирование неканцерогенных рисков нарушения здоровья населения [6, 7]. Разрабатываются новые методики оценки интенсивности электромагнитного фона и экспозции населения [8], исследуются возможные риски для здоровья населения в связи с загрязнением окружающей среды электромагнитными полями базовых станций сотовой связи [7]. Исследования уровней электромагнитных полей проводятся в том числе в контексте оценки экспозиции для населения [9].

Изучение эпидемиологической ситуации в отношении сердечно-сосудистых заболеваний в различных климатогеографических регионах является перспективным [5]. В этом ключе интересным регионом представляется Республика Крым, особенно на фоне проведения массовой реконструкции систем мобильной связи в республике. Это позволило сформулировать цель данного исследования – проанализировать энергетические и временные параметры электромагнитной обстановки, создаваемой терминалами мобильной связи на территории Крыма, и определить зависимость заболеваемости болезней системы кровообращения (БСК) населения республики от электромагнитной обстановки.

Материалы и методы. Для проведения анализа первичной и общей заболеваемости населения по классам болезней системы кровообращения в Республике Крым были использованы данные статистических отчетных форм за 2015–2019 гг., полученные из ГБУ РК «Крымский медицинский информационно-аналитический центр». Анализу были подвергнуты показатели общей и впервые выявленной заболеваемости, рассчитанные на 100 тысяч населения Крыма, по следующим классам Международной классификации болезней 10-го пересмотра с изменениями, внесенными в 2019 г.: болезни, характеризующиеся повышенным кровяным давлением, ишемические болезни сердца и цереброваскулярные болезни.

Для оценки электромагнитной обстановки были использованы: плотность потока энергии – энергетический параметр ЭМИ терминалов мобильной связи, среднесуточная электромагнитная экспозиция – временной параметр изучаемого фактора, и индивидуальная электромагнитная нагрузка – интегральный показатель, зависящий как от плотности потока энергии, так и от времени воздействия.

Электромагнитную обстановку в 22 административно-территориальных единицах Республики Крым определяли при помощи подвижного мониторинга плотности потока энергии в радиочастотном диапазоне излучения терминалов мобильной связи. Использовали измеритель ПЗ-34 (НТМ «Защита», г. Москва, РФ) с антенной АП 3-34 СВЧ. Антенна закреплялась на держателе совместно с двумя терминалами мобильной связи (ТМС) Samsung А30 на расстоянии 0,37 м от них и размещалась в боксе на багажнике автомобиля. В каждой точке измерения для анализа фона от сторонних источников ЭМИ РЧ-диапазона использовался портативный анализатор спектра MS2712E (Anritsu, США) с антенной Аaronia AG (Аaronia, Германия). Затем трехкратно в течение минуты на высоте 1,7 м определяли плотность потока энергии: фоновый уровень и последовательно от каждого ТМС в режиме голосовой связи с удаленным абонентом (при условии значения фона менее 0,5 мкВт/см2). Для каждого вызова определяли интервал доступа – время установления соединения, в течение которого ТМС имеет максимальную мощность электромагнитного излучения, и величина которого линейно связана с загруженностью мобильной сети в данном регионе [8]. Для определения средней длительности голосовой связи применялся метод краудсорсинга, заключающийся в сборе данных о времени использования ТМС при помощи добровольцев, получающих информацию о среднесуточном времени использования ТМС по отчетам о детализации звонков от МТС. Используя данные плотности потока энергии, индивидуальной электромагнитной нагрузки и поправочный коэффициент интервала доступа (нормировку текущего к минимальному значению в данном районе), рассчитывали индивидуальную электромагнитную нагрузку. Для оценки времени контакта населения с изучаемым фактором применяли среднесуточную электромагнитную экспозицию (СЭЭ) [8], рассчитанную с учетом указанных данных и среднесуточного числа вызовов, полученного по отчетам детализации звонков. Экспериментальные данные проверялись на нормальность распределения по Колмогорову – Смирнову. В рядах с нормальным распределением рассчитывалось среднее значение и ошибка среднего, в рядах с распределением, отличным от нормального, – медиана (Ме), верхний и нижний квартили (Q1; Q3). Ряды с нормальным распределением проверялись на взаимосвязь линейным корреляционным анализом по Пирсону, ряды с распределением, отличающимся от нормального, – при помощи коэффициента ранговой корреляции Кендалла.

Результаты и их обсуждение. Анализ данных по заболеваемости БСК населения Крыма за 2015–2019 гг. позволил рассчитать медианы (Ме (Q1; Q2)) показателей общей заболеваемости, которые составили: для БСК – 47 923,3 (43230,1; 51877,8) случая на 100 тысяч населения; повышенное кровяное давление – 18 266,6 (6877,7; 19747,5); ишемическая болезнь сердца – 19 543,9 (18742,1; 20740,2), а для цереброваскулярных заболеваний – 6 050,7 (5557,8; 6676,2). Таким образом, можно отметить, что болезни системы кровообращения в основном представлены ишемической болезнью сердца и болезнями, характеризующимися повышенным кровяным давлением. Что касается первичной заболеваемости БСК у населения, то медиана первичной заболеваемости была равна: для БСК – 2 911,8 (2780,2; 4355,7); повышенное кровяное давление – 697,2 (688,2; 1187,0), ишемическая болезнь сердца – 906,6 (808,9; 1538,4); цереброваскулярные заболевания – 811,7 (774,2; 951,8). В этом контексте интересным представляется факт значительного увеличения доли, приходящейся на заболеваемость цереброваскулярными болезнями в составе первичной забо- леваемости БСК, в сравнении с аналогичными показателями по общей заболеваемости БСК.

При экспериментальном исследовании электромагнитной обстановки, создаваемой ТМС в регионе за период с марта 2019 г. по февраль 2020 г. (4204 измерения в точках активной эксплуатации населением мобильной связи), получены результаты, приведенные в таблице.

Полученные средние значения плотности потока энергии находились в пределах от 0,94 ± 0,03 мкВт/см2 (Белогорский район) до 2,04 ± 0,06 мкВт/см2 (г. Симферополь), среднее значение плотности потока энергии по Крыму было равно 1,43 ± 0,04 мкВт/см2, параллельно измеренный интервал доступа по Крыму находился в пределах от 6,35 ± 0,19 с (Джанкойский район) до 11,31 ± 0,41 с (г. Симферополь), среднее значение оказалось равным 9,05 ± 0,41 с. Среднесуточная длительность голосовой связи колебалась в диапазоне от 44,5 ± 2,76 мин (Первомайский район) до 67,51 ± 3,07 мин (г. Ялта) и в среднем по Крыму составила 56,94 ± 2,77 мин. Рассчитанная средняя по региону индивидуальная электромагнитная нагрузка была равна 117,80 ± 6,55 (мкВт/см2)·мин. При детализации данного показателя выявлены города (Симферополь (254,11 ± 11,51 (мкВт/см2)·мин), Ялта (156,44 ± 6,17 (мкВт/см2)·мин)) и районы (Черноморский (159,41 ± 4,74 (мкВт/см2)·мин) и Сакский (162,47 ± 6,53 (мкВт/см2)·мин)), в которых индивидуальная электромагнитная нагрузка превысила средний показатель по региону. В некоторых городах (Армянск (64,11 ± 2,84 (мкВт/см2)·мин), Керчь

Характеристики электромагнитной обстановки, создаваемой мобильной связью в административно-территориальных единицах Республики Крым за 2019–2020 гг.

П р и м е ч а н и я : 1 – плотность потока энергии; 2 – индивидуальная электромагнитная нагрузка.

(79,60 ± 3,94 (мкВт/см2)· мин)) и районах (Белогорский (54,13 ± 1,87 (мкВт/см2)·мин), Джанкойский (80,35 ± 2,90 (мкВт/см2)·мин)) индивидуальная электромагнитная нагрузка определялась как минимальная. Рассчитаная СЭЭ находилась в пределах от 49,17 ± 1,91 мин (г. Армянск) до 72,96 ± 1,34 мин (г. Симферополь) и в целом по Крыму составила 60,56 ± 1,15 мин.

Далее были статистически рассчитаны корреляционные связи по Кендаллу между плотностью потока энергии, индивидуальной электромагнитной нагрузкой, СЭЭ и основными показателями распространенности БСК в Крыму. Выявлены статистически достоверные корреляционные связи между среднегодовыми значениями плотности потока энергии и показателями общей заболеваемости БСК ( Тau = 0,399; p < 0,01) и показателями первичной заболеваемости болезнями, характеризующимися повышенным кровяным давлением ( Тau = 0,304; p = 0,04), также обнаружены достоверные корреляционные связи индивидуальной электромагнитной нагрузки с показателями общей заболеваемости БСК ( Тau = 0,437; p < 0,01), показателями общей заболеваемости болезнями, характеризующимися повышенным кровяным давлением ( Тau = 0,377; p = 0,01), и показателями первичной заболеваемости болезнями, характеризующимися повышенным кровяным давлением ( Тau = 0,342; p = 0,02). При анализе в целом за год исследования обнаружены достоверные корреляционные связи между СЭЭ и показателями первичной заболеваемости болезнями, характеризующимися повышенным кровяным давлением ( Тau = 0,299; p = 0,04), и показателями первичной заболеваемости цереброваскулярными болезнями ( Тau = 0,411; p < 0,01).

На сегодняшний день существует достаточно широкий диапазон мнений о результатах воздействия ЭМИ ТМС на сердечно-сосудистую систему. Например, в обзорной работе [10], основанной на результатах нескольких экспериментальных исследований, сделан вывод, что ТМС не оказывает влияния на гемодинамические параметры (частоту сердечных сокращений, артериальное давление), а также на электрическую активность сердца. Однако в аналогичной обзорной работе [11], наряду с указанием об отсутствии воздействия на сердце ЭМИ частот сотовых телефонов, подчеркнуто наличие компенсаторных механизмов, которые со временем снижаются, а потенциал сердечно-сосудистых эффектов возрастает. Если учесть, что для формирования БСК необходим определенный временной интервал, такой потенциальный рост сердечно-сосудистых эффектов придает закономерный вид обнаруженной нами корреляционной связи показателей общей заболеваемости БСК с плотностью потока энергии и индивидуальной электромагнитной нагрузкой. В свою очередь результаты исследований коллег из Индии, где показаны изменения артериального давления, сердечного ритма и частоты сердечных сокращений под воздействием электромагнитного излучения GSM-стандарта, иллюстрируют выявленную в нашем исследовании взаимосвязь показателей общей заболеваемости болезнями, характеризующимися повышенным кровяным давлением, с интервалом доступа [12, 13].

Длительность разговора с использованием мобильных телефонов также отражается на состоянии сердечно-сосудистой системы. В экспериментальном исследовании A. Szyjkowska et al. [14] показано, что общение человека по мобильному телефону более 60 мин в сутки существенным образом сказывается на показателях артериального давления и достоверно ( p = 0,04) отличается от показателей, полученных у людей, пользующихся телефоном менее часа в день. Выявленные нами корреляционные связи показателей первичной заболеваемости болезнями, характеризующимися повышенным кровяным давлением, и СЭЭ подтверждают эти данные.

Интерес представляют проявившиеся показатели первичной заболеваемости цереброваскулярными болезнями, их связь с СЭЭ, что совпадает с данными литературы, где показаны факты ишемии сосудов головного мозга при действии электромагнитного излучения ТМС [15]. Также это косвенно иллюстрируется исследованиями влияния различных частот ЭМП на гормоны и ферментативную активность головного мозга [16], где рассмотрены механизмы, лежащие в основе воздействия ЭМП на тканевом и клеточном уровнях, показана активация кальциевых каналов мембран в ответ на воздействие ЭМП. Кроме того, обнаруженное в настоящем исследовании различие места, занимаемого цереброваскулярными болезнями в общей и первичной структуре заболеваемости БСК, а также выявленное значительное увеличение доли, приходящейся на заболеваемость цереброваскулярными болезнями в составе первичной заболеваемости БСК, позволяют предположить изменение структуры общей заболеваемости БСК в дальнейшем. В этом контексте актуально продолжение экспериментально-эпидемиологических исследований в отношении неблагоприятных эффектов воздействия электромагнитных полей ТМС.

Выводы. В результате проведенных исследований электромагнитной обстановки, создаваемой ТМС в Республике Крым за период с марта 2019 г. по февраль 2020 г., были определены средние значения по Крыму: плотность потока энергии – 1,43 ± 0,04 мкВт/см2, индивидуальная электромагнитная нагрузка – 117,80 ± 6,55 (мкВт/см2)·мин, СЭЭ – 60,56 ± 1,15 мин. При анализе взаимосвязи распространенности БСК и параметров электромагнитной обстановки выявлены следующие достоверные корреляционные взаимосвязи показателей общей заболеваемости БСК с энергетической – плотность потока энергии (Тau = 0,399; p < 0,01) и интегральной характеристикой электромагнитного излучения – индивидуальная электромагнитная нагрузка (Тau = 0,437; p < 0,01); показателями общей заболеваемости бо- лезнями, характеризующимися повышенным кровяным давлением, с одной интегральной – индивидуальная электромагнитная нагрузка (Тau = 0,377, p = 0,01), показателями первичной заболеваемости болезнями, характеризующимися повышенным кровяным давлением, cо всеми характеристиками – плотность потока энергии (Тau = 0,304, p = 0,04), индивидуальная электромагнитная нагрузка (Тau = 0,342, p = 0,02) и СЭЭ (Тau = 0,299, p = 0,04); показателями первичной заболеваемости цереброваскулярными болезнями – с временной характеристикой изучаемого фактора СЭЭ (Тau = 0,411, p < 0,01). Таким образом, измеренные на территории Крыма энергетические и временные параметры электромагнитной обстановки, создаваемой ТМС, досто- верно взаимосвязаны с распределением заболеваемости БСК, в частности повышенным кровяным давлением и цереброваскулярными болезнями, и оказывают влияние на риск роста заболеваемости БСК у населения республики.

Этическое одобрение для данного типа исследования не требуется.

Финансирование. Работа выполнена благодаря поддержке РФФИ в рамках проекта 18-013-01028А «Влияние электромагнитной обстановки и экспозиции коммуникационных устройств мобильной связи на динамику распространенности болезней системы кровообращения у населения».