Системные эффекты радиочастотных электромагнитных полей (обзор). Часть 1. Железы секреции

Хорсева Наталия Игоревна – кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории физикохимических проблем радиобиологии и экологии (e-mail: ; тел.: 8 (905) 782-87-17; ORCID: .

Григорьев Павел Евгеньевич – доктор биологических наук, доцент, профессор кафедры психологии; ведущий научный сотрудник научно-исследовательского отдела физиотерапии, медицинской климатологии и курортных факторов (e-mail: ; тел.: 8 (978) 767-22-10; ORCID: .

Железы внешней секреции. Можно считать доказанным негативное влияние электромагнитных полей радиочастотного диапазона (ЭМП РЧ) на структуры головного мозга [1]. Следовательно, в связи с этим можно предположить, что излучение ЭМП РЧ сотовых телефонов может «затронуть» и железы секреции, в частности, околоушную железу .

Несмотря на единичные исследования, в работе S. Sadetzki et al. было показано увеличение риска развития рака околоушной железы у пользователей мобильной связью [2], а в экспериментах Z. Ozergin Coskun et al. были установлены и гистопатологические изменения в околоушной железе у крыс при воздействии 1800 МГц (6 и 12 ч/сут в течение 30 дней): увеличение апоптотического индекса, более выраженное при более длительном воздействии [3]. Зависимость уровня гистопатологических изменений от длительности воздействия ЭМП РЧ 2100 МГц (6 ч/сут 5 дней в неделю в течение 10 или 40 дней) была установлена в работе F. Aydogan et al. Более выраженные изменения в гистологии слюнных желез (в ацинарных эпителиальных клетках, интерстициальном пространстве, протоковой системе, сосудистой системе, ядре, количестве цитоплазмы и изменения в размере клеток) были зарегистрированы при длительном воздействии (40 дней) [4].

Кроме того, нарушение саливации (снижение слюноотделения) было зарегистрировано у лиц как в возрастной группе 18–30 лет, так и в группе 30–60 лет, которые жили не менее 8 лет на расстоянии около 1 км от базовых станций [5].

Активное внедрение пятого поколения сотовой связи 5G, где потенциально используются два диапазона частот: 600–60 000 МГц и 24–100 ГГц (в России – 4,8–4,99 и 24,25–24,65 ГГц), по мнению Ю.Г. Григорьева, «…может привести к значительному повышению уровня опасности в связи с постоянным облучением новых критических органов, таких как кожа и глаза» [6]. Недооценка потенциальных рисков может быть фатальной.

Так, в обзоре K. Karipidis et al. [7] авторы утверждают, что имеющиеся результаты, в частности, эпидемиологических исследований, имеют мало доказательств связи между низкоуровневым миллиметровым диапазоном и какими-либо неблагоприятными эффектами для здоровья, поскольку они ниже пределов воздействия на человека, установленных Международной комиссией по защите от неионизирующего излучения (ICNIRP). Однако такая точка зрения подверглась критике со стороны S. Weller et al., так как он дает неверные посылы относительно оценки безопасности и общественного здравоохранения [8].

Поскольку новыми критическими органами миллиметрового диапазона являются склера глаз и кожа, то многочисленные потовые железы будут также вовлечены в сферу действия ЭМР РЧ.

В связи с этим интересны работы S.R. Tripathi et al. [9] и N. Betzalel et al. [10]. Используя оптиче- скую когерентную томографию, они установили, что кончики потовых протоков имеют спиральную структуру и рассматриваются как спиральная антенна. Резонансная частота такой антенны в аксиальном (осевом) режиме работы лежит в ТГц-диапазоне волн с центральной частотой 0,44 ± 0,07 ТГц [9], что может приводить к высокой удельной скорости поглощения (SAR) кожей в диапазоне крайне высоких частот [10].

Кроме того, экспериментально установлено, что отражательная способность кожи человека в субтеррагерцовом (субТГц) диапазоне, который активно продвигают сотовые операторы на рынок сотовой связи (в частности, 5G), зависит от интенсивности потоотделения и коррелирует не только с уровнем стресса человека, но и показателями ЭКГ. В связи с этим необходимо учитывать возможные последствия неограниченного использования суб-террагерцовых технологий – 5G [10] и новых диапазонов – 6G для общественного здравоохранения.

Мы полагаем, что приведенные доказательства должны быть учтены при широкомасштабном внедрении новых технологий сотовой связи, поскольку критическим органом в данном случае является кожа человека, а с учетом ее площади восприятия (1,5–2 м2 у взрослого человека) может быть уже не потенциальной, а явной угрозой для здоровья человека, в первую очередь детей и подростков как самой чувствительной когорты населения к любым факторам внешней среды.

Железы внутренней секреции. Как уже отмечалось ранее, можно считать доказанным негативное влияние ЭМП РЧ на структуры головного мозга [1], поэтому такие железы внутренней секреции, как эпифиз (область четверохолмия среднего мозга) и гипофиз (промежуточный мозг), также могут быть подвержены этому влиянию. Подтверждением этому могут служить результаты исследований, приведенных ниже.

Влияние на эпифиз представлено в исследовании С.Г. Ященко и С.Ю. Рыбалко, проведенном на молодых крысах. Было изучено влияние ЭМП РЧ современных коммуникационных устройств – персональных компьютеров (ПК) (4 ч/сут в течение 26 недель) и мобильных телефонов (МТ) (925 МГц, каждые 5 мин в течение 12 ч в течение 26 недель, плотности потока мощности (ППМ) в центре клетки достигали значений 97,8 мкВт/см² со средним интегральным значением 22 мкВт/см²). Было установлено, что в обеих группах в эпифизе изменяется ультраструктура ткани с развитием комплекса общих и специфических морфологических изменений для каждого вида воздействия – ПК и МТ. Полученные результаты указывают на негативное влияние ЭМП РЧ на эпифиз [11].

Использование электрофотоизображения или газоразрядной визуализации после 15-минутного воздействия МТ на студентов (17,40 ± 0,24 года) позволило зарегистрировать снижение уровня тон- кой энергии в ряде органов (поджелудочная железа, щитовидная железа, кора головного мозга, сосуды головного мозга, левое ухо и левый глаз, печень, правая почка, селезенка и иммунная система), в том числе и в гипофизе [12].

В настоящее время при использовании нового поколения мобильных телефонов – смартфонов, у которых расположение антенн находится внизу гаджета, возникла новая ситуация – увеличение электромагнитного воздействия на область шеи, которое подтверждается оценкой распределения поглощенных доз в данной области, и новым критическим органом в этом случае становится щитовидная железа [13, 14].

Различные изменения в структуре и функции щитовидной железы, а также изменение гормонального статуса при воздействии ЭМП РЧ суммированы в ряде обзоров [15, 16], в том числе на детей и подростков [14].

Также экспериментально установлены гистологические и биохимические изменения в клетках щитовидной железы крыс и мышей при воздействии ЭМП РЧ в диапазоне от 900 Мгц до 2,45 ГГц. В экспериментах на молодых крысах зарегистрировано уменьшение количества кубических клеток, фолликулярной коллоидной жидкости и диаметра фолликулов при действии ЭМП РЧ МТ (900 МГц, 10 мин 12 раз в сутки в течение месяца) [17], а образование апоптотических телец и повышенная активность каспазы-3 и каспазы-9 в клетках щитовидной железы зарегистрировано при импульсно-модулирован-ном сигнале МТ (900 МГц, модуляция 217 МГц, 20 мин/сут в течение 2 месяцев) [18].

Воздействие ЭМП РЧ МТ с двойным трансивером 900/1800 МГц (50 звонков по 30 с, разделенных 15-секундными интервалами, в течение 8 недель) вызывало уменьшение содержания коллоида в микрофолликулах, увеличение в ширину соединительнотканных перегородок и расширение кровеносных сосудов [19].

Для изучения воздействия 2,45 ГГц на щитовидную железу крыс M.J. Misa-Agustiño et al. использовали модель диатермии при максимальном воздействии в левую переднюю ногу животных. Проводили однократное (30 мин/сут, 3 и 12 Вт) и многократное (30 мин/сут, 3 Вт, в течение 2 недель), воздействие ЭМП РЧ. Морфометрические измерения ткани щитовидной железы проводились спустя 90 мин и 24 ч после последнего воздействия во всех экспериментальных группах. Признаки апоптоза клеток щитовидной железы не выявлены, равно как и изменения толщины перегородок в центральной части соединительной ткани, однако установлены особенности изменения диаметра центральных и периферических фолликулов, которые указывают на гипертрофию железы в отношении мощности воздействия и / или количества воздействий [20].

Исследования с участием детей и подростков, а также лиц до 25 лет выявили широкий спектр изменений при действии ЭМП РЧ на щитовидную железу.

В настоящее время установлено, что ЭМП РЧ базовых станций может оказывать негативное влияние на гормональный фон лиц, проживающих рядом с базовыми станциями. В частности, в работе E.F. Eskander представлены результаты динамики изменения гормонального фона для юношей / мужчин и девушек / женщин (14–22 года и 25–60 лет соответственно) с увеличением периода воздействия (через год, 3 года и 6 лет), проживающих в 500-метровой зоне от базовых станций. Было показано, что наибольшие изменения выявлены при 6-летнем воздействии: для всех групп значимое снижение уровня как щитовидной железы – сывороточного тироксина (Т 4 ) и трийодтиронина (Т 3 ), так и адренокортикотропного гормона (АКТГ), а также половых гормонов (снижение уровня тестостерона у юношей / мужчин, уровня пролактина в сыворотке у девушек, но его увеличение у взрослых женщин) [21].

С целью изучения воздействия ЭМП РЧ МТ на щитовидную железу человека проводится анализ уровней гормонов [22], клинические обследования [23], УЗИ-исследования с одновременным применением методов анкетирования.

Так, при анкетировании 77 студентов с различным режимом пользования МТ: 5–20 мин/сут, более 120 мин/сут, и одновременным анализом уровней гормонов было установлено, что у пользователей мобильной связью высокий (выше, чем обычно) уровень тиреотропного гормона, низкие средние значения Т 4 и нормальные концентрации Т 3 , при этом степень выраженности этих изменений была наивысшей у активных пользователей [22].

Похожие исследования были проведены N.M. Baby et al. с участием 83 студентов (18–25 лет). 53 % опрошенных в среднем ежедневно разговаривали по телефону по 0,5 ч; 28,9 % – по 1,5 ч в день и 10,8 % – по 3,5 ч. Клиническое обследование щитовидной железы показало, что 13,6 % имели отек, 3,6 % – симптомы дисфункции, 3,6 % – дисфункции с признаками отека, а также наличие значимой корреляции между общим воздействием радиации и повышением значений ТТГ среди всех респондентов [23].

Проспективное исследование с целью изучения ЭМП РЧ МТ на щитовидную железу было проведено N.M. Elsayed et al. (110 женщин и 70 мужчин в возрасте от 15 до 65 лет). Результаты УЗИ в исследовании показали, что 46,7 % респондентов имели аномальные результаты щитовидной железы, чаще у пользователей смартфонов и больше у женщин. Наиболее распространенной аномалией был многоузловой зоб (54 %) [24].

На основании материалов статистических отчетов по заболеваемости населения в Российский Федерации болезнями эндокринной системы, расстройствами питания и нарушением обмена веществ установлено, что с 2000 г. зарегистрировано значительное увеличение числа детей и подростков с бо- лезнями эндокринной системы, расстройствами питания, нарушением обмена веществ: для возрастной группы 0–14 лет – в 2,8 раза, а для 15–17-летнего возраста – в 5,5 раза [14].

Известно, что формирование основных структур тимуса , в частности у крыс, продолжается и в постнатальном развитии [25]. Следовательно, исследование воздействия ЭМП РЧ может оказать существенное влияние в этот период времени. Подтверждением этому могут служить единичные исследования, проведенные на молодых крысах.

Так, при воздействии 900 МГц (1 ч/сут в течение 22–59 дней после рождения) выявили гистопатологические изменения в ткани тимуса: зарегистрированы внесосудистые эритроциты в медуллярных / кортикомедуллярных областях [26]. Исследование острого (одна неделя) и хронического (10 недель) воздействия ЭМП РЧ на молодых крыс в двух частотных диапазонах (900 и 2100 МГц, 2 ч/сут) позволило установить увеличение экспрессии каспазы 3 и 12, шлюкозо-регулируемого белка 78 кДа (Grp78), C/EBP гомологичного белка, что указывает на увеличение уровня белкового стресса и может вызвать апоптоз клеток тимуса [27].

M.J. Misa-Agustiño et al., как и для изучения воздействия ЭМП РЧ на щитовидную железу, использовали модель диатермии для исследования влияния 2,45 ГГц (мощностью 1,5, 3,0 или 12,0 Вт, 30 мин/сут в течение одной и 10 недель) на тимус молодых крыс. Увеличение количества кровеносных сосудов (было более заметно в мозговом веществе), геморрагических ретикулоэпителиальных клеток и эритроцитов у животных, облученных 12,0 Вт (SAR, рассчитанный на 1 г ткани тимуса, составляет 0,482 ± 12,10-3 Вт/кг). При этом эффект зависел только от мощности воздействия, а не от длительности. Кроме того, было установлено, что существует связь между воздействием ЭМП РЧ и повышенной эндотелиальной проницаемостью и васкуляризацией тимуса [28].

Не исключено, что выявленные гиcтопатологи-ческие изменения в тимусе экспериментальных животных при действии ЭМП РЧ могут также наблюдаться и у лиц – пользователей мобильной связью, которые носят МТ в кармане рубашки. Но данное предположение требует дальнейшего исследования.

Известно, что поддержание гомеостаза организма, обеспечение адаптации к различным физиологическим и эмоциональным ситуациям осуществляют гормоны надпочечников. Однако исследования в области изучения воздействия ЭМП РЧ на надпочечники единичны.

В доступной нам литературе мы нашли только две публикации: A. Kocaman et al. и S. Shahabi et al. Оба исследования проведены на молодых крысах линии Wistar, подвергавшихся воздействию ЭМП частотой 900 МГц.

В работе A. Kocaman et al. при воздействии ЭМП РЧ 60 мин/сут в течение 15 дней зарегистрировано значительное увеличение среднего объема надпочечников [29]. А в исследовании S. Shahabi et al., где воздействие ЭМП РЧ было более интенсивное (6 ч/сут в течение 4 и 8 недель соответственно), было установлено утолщение пучкового слоя надпочечников, при этом количество клеток в этой зоне оставалось постоянным, однако их размер и периметр клеток увеличивались. Описанные изменения были более выражены для 8-недельного воздействия [30].

Поскольку негативные изменения были зарегистрированы как в гипофизе [12], так и в надпочечниках, как показано выше [29, 30], можно предположить, что ЭМП РЧ может оказывать влияние на гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковую ось – нейроэндокринную систему, поддерживающую гомеостаз организма, адаптацию к факторам внешней среды и выживание во время стресса, что может вызывать различные системные ответы на воздействие ЭМП РЧ.

Железы смешанной секреции. К этой группе желез относится печень, поджелудочная железа, а также половые железы: мужские – яички, женские – яичники.

Однако число публикаций по изучению воздействия ЭМП РЧ на печень и яички невелико, а для поджелудочной железы и яичников – единичные.

В частности, при действии 900 МГц (1, 2 и 4 ч/сут в течение 30 дней) M. Sepehrimanesh et al. установлено, что в печени не выявлено никаких существенных гистопатологических поражений [31]. Однако в работах H.R. Ma et al. [32] и D.Ö. Okatan et al. [33], даже при менее длительном воздействии ЭМП РЧ, были обнаружены гистопатологические изменения.

В первом случае (4 ч/сут в течение 18 дней) выявлено диффузное набухание и вакуолизация гепатоцитов, мелкие кусочки и очаговый некроз [32], а во втором (1 ч/сут в течение 24 дней) случайные нарушения в радиальном расположении гепатоцитов, цитоплазматическая вакуолизация, кровоизлияние, расширение синусоид и отек [33].

ЭМП РЧ двухдиапазонного телефона Nokia 1112 (900/1800 или 950/1900 МГц) при действии в течение 10 дней на взрослых мышей при ежедневной нагрузке 1 ч/сут вызывало воспалительную клеточную инфильтрацию, а гепатоциты выглядели вакуолизированными и содержали более плотные ядра, а при нагрузке 12 ч/сут на срезах печени выявлена более интенсивная воспалительная реакция вокруг центральной вены, гепатоциты были также набухшими, а их цитоплазма казалась сильно вакуолизированной [34].

Воздействие 2,45 ГГц отличается от действия 900 МГц. Как показали гистопатологические исследования K. Holovská et al. (3 ч/сут в течение 3 недель), структура гепатоцитов не изменилась, однако их электронная микроскопия выявила везикулы разного размера и формы, липидные капли и разрастание гладкой эндоплазматической сети, а также на- блюдались некротические гепатоциты. Кроме того, установлено наличие умеренной гиперемии, дилатации синусоидов печени и небольших воспалительных очагов в центре долек печени [35]. Полностью искаженная печеночная архитектура и удлиненные ядра с цитоплазмой некоторых гепатоцитов выявлены в работе P. Chauhan et al. (2 ч/сут в течение 35 дней) [36].

Позднее E.A. Adebayo et al. установили выраженные расширенные синусоиды, искаженную архитектуру, гиперхромные ядра, переполненную центральную вену с изменением структуры гепатоцитов у крыс, помещенных на расстоянии 24 м от основания двух различных мачт телекоммуникационной сети (1800 МГц) в течение 5 недель (1,40 Вт/см2) [37].

Таким образом, воздействие как ЭМП РЧ мобильных телефонов, так и базовых станций могут вызывать гистопатологические изменения в тканях печени экспериментальных животных.

Негативные гистопатологические изменения были зарегистрированы в тканях яичек.

Так, сильно деформированные семенные канальцы с потерей клеточной структуры и зоной воспалительных изменений, сильно деформированный придаток яичка с потерей клеточной структуры и полным отсутствием сперматозоидов, что может привести к низкой фертильности, выявлены у крыс, которые находились на расстоянии 24 м от мачт телекоммуникационной сети (1800 МГц) в течение 5 недель [37].

При воздействии ЭМП РЧ 900 МГц (1 ч/сут в течение 30 дней) на самцов крыс были зарегистрированы вакуоли в базальной мембране семенных канальцев и отек в межканальцевом пространстве, диаметры самих семенных канальцев и толщина зародышевого эпителия уменьшены, а индекс апоптоза был выше [38].

M. Saygin et al. зарегистрировали снижение количество клеток Лейдига, дегенерацию клеток яичек и апоптоз в ткани яичек крыс при воздействии 2,45 ГГц (60 мин/сут в течение 28 дней) [39]. P. Chauhan et al., применяя длительное воздействие ЭМП РЧ (2,45 ГГц, 2 ч/сут в течение 35 дней), выявили дегенерацию эпителия эпидидимиса и некроз семенных трубочек, окклюзию просвета, уменьшение размера семенных каналов [36].

Особого внимания, на наш взгляд, заслуживают исследования воздействия Wi-Fi (2,24 ГГц, 1 ч/сут и 7 ч/сут в течение 2 месяцев). Зарегистрировано увеличение количества апоптоз-положитель-ных клеток, более выраженное при ежедневном воздействии в течение 7 ч/сут. Кроме того, при длительности воздействия 1 ч/сут сохранилась нормальная архитектура семенных канальцев и интерстициальная ткань, герминативный эпителий яичек был неповрежденным. Напротив, 7-часовая группа вызвала значительное снижение как количества слоев зародышевых клеток, так и среднего балла яичек [40].

Гистопатологические изменения в яичниках самок крыс выявлены при воздействии 1800 МГц (2 ч/сут в течение 30 и 60 дней соответственно). Через 30 дней выявлен застой и уменьшение количества фолликулов в яичниках, через 60 дней еще и дегенерация клеток преовуляторного фолликула и инфильтрация макрофагов, а также активируется вакуолизация интерстициальных клеток и слоев клеток гранулезы [41].

На основании вышеизложенного можно констатировать, что воздействие ЭМП РЧ различных частотных диапазонов вызывает существенные гистопатологические изменения в тканях яичек и яичников. На наш взгляд, это заслуживает особого внимания, поскольку в настоящее время многие носят (очень часто дети и подростки) мобильные телефоны / смартфоны в карманах брюк.

Единственное исследование, указывающее на негативное влияние ЭМП РЧ на целый ряд органов и тканей, в том числе и на поджелужлчную железу , – это работа H. Bhargav et al., в которой для 61 подростка (средний возраст 17,40 ± 0,24 года) с помощью метода электрофотонной визуализации после 15-минутного воздействия мобильного телефона на правое ухо было зарегистрировано статистически значимое снижение тонких энергетических уровней [12].

Выводы. Подводя итоги, можно сказать, что в большинстве исследований наблюдались не только функциональные, но и разнообразные гистопатологические изменения в органах, тканях и их клетках желез секреции. Мы полагаем, что приведенные результаты исследований влияния ЭМП РЧ различных частотных диапазонов на железы внешней, внутренней и смешанной секреции убедительно доказывают их негативное влияние, в том числе на детей и подростков.

Финансирование . Работа выполнена в рамках государственного задания Института биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН (44.1 гос. № темы 0084-2019-004).