Магнитное поле и его влияние на человека

Влияние магнитного поля на человека — дискуссионный вопрос. Наука до сих пор не имеет однозначных ответов, насколько выражены и длительны негативные эффекты для здоровья человека, который находится внутри поля. Кратковременные эффекты изучены гораздо лучше.

Международная комиссия по защите от неионизирующей радиации (ICNIRP) считает доказанным, что на человека воздействуют:

• низкочастотные электрические поля;
• низкочастотные магнитные поля;
• поглощение энергии электромагнитных полей.

Воздействия подразделяются на прямые и косвенные.

Прямое воздействие низкочастотных электрических и магнитных полей влияет на распределение электрических зарядов на поверхности тела и вызывает внутри организма электрические токи, не обусловленные физиологией. Плотность индукционных токов неодинакова: с точки зрения физики, свойства разных тканей организма значительно отличаются.

Прямое воздействие поглощения энергии электромагнитного поля приводит к нагреву участка ткани, на который пришлось воздействие. Поглощение происходит неравномерно: одни ткани нагреваются в большей степени, другие в меньшей. Если частота поля до 100 кГц, изменения не регистрируются приборами, а если свыше, то разница может быть заметной.

Разные участки тела в большей степени поглощают электромагнитные поля разной частоты

• Частота от 100 кГц до 20 МГц больше всего поглощается шеей и ногами, а на туловище приходится тем меньше поглощенной энергии, чем ее частота выше;
• Поля частотой от 20 до 300 МГц поглощаются всем телом, особенно теми участками, где есть резонирующие полости (например, головой);
• Поля частотой от 300 МГц до нескольких гигагерц поглощаются неоднородно, отдельными участками;
• Частота свыше 10 ГГц поглощается на поверхности тела.

Рассчитать, какие ткани в большей степени подвергаются воздействию электромагнитного поля, можно с помощью удельного коэффициента поглощения ЭМП (SAR).

Коэффициент зависит от нескольких факторов:

• характеристик самого поля: частоты, интенсивности, поляризации, расстоянии от источника до объекта воздействия;
• характеристик тела: размера, анатомии, свойств различных тканей;
• эффектов экранирования и отражения.

Для взрослого мужчины весом 73 кг и ростом 176 см в положении стоя частота резонансного поглощения составляет 70 МГц. Чем выше человек, тем ниже этот показатель. У низкорослых людей, детей, а также для сидящего человека значение частоты резонансного поглощения может быть выше 100 МГц. Если человек заземлен, значения снижаются вдвое.

Важно, какой именно прибор служит источником излучения: в ближней и в дальней зонах свойства излучения неодинаковы.

Статические магнитные поля, с точки зрения Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), могут значительно воздействовать на движущийся объект. Это не обязательно движение самого человека: даже когда организм находится в покое, у человека работают легкие, бьется сердце, течет кровь, есть перистальтика желудочно-кишечного тракта.

• Ученые отмечали влияние на самочувствие людей поля мощностью от 2 Тл. Некоторые из испытуемых чувствовали металлический привкус во рту, тошноту, головокружение, видели вспышки света. Действие это временное, оно быстро проходит, когда человек выходит за пределы поля. Но если внутри поля приходится проводить какие-то высокоточные действия, это может сказаться на качестве их выполнения.
• Поля мощностью свыше 8 Тл могут влиять на ионы электролитов в крови, и это может несколько затруднять кровоток. В результате может измениться сердечный ритм – от незначительных сбоев до возрастания риска аритмии и даже фибрилляции желудочков.

Для постоянного магнитного поля рекомендуемый средний уровень электромагнитного воздействия на рабочем месте в 200 мТл, а максимально допустимый — 2 Тл. Допустимым для долговременного воздействия считается 40 мТл.

Риски, связанные с воздействием магнитных полей

Научных данных, которые позволили бы утверждать, что поля с частотой до 100 кГц стимулируют развитие злокачественных опухолей, нет. Мнение о том, что низкочастотные (от 0 до 300 Гц) поля могут провоцировать начало лейкемии у детей, если те проживают вблизи ЛЭП, на сегодня опровергнуто.

• Повреждение тканей, в результате которого наблюдаются нарушения в работе разных органов, включая нервную систему, доказано для значений плотности индукционного электрического тока 10-100 мА м
• При плотности тока от 10 мА м и частоте поля до 1 кГц у некоторых из здоровых добровольцев снижалась частота сердечных сокращений, отмечались вспышки перед глазами. Эффекты были кратковременными.
• Поля с частотой 100 кГц – 300 ГГц дают более заметный эффект: за 30 минут воздействия поля с SAR 1-4 Вт кг температура тела человека повышается заметно, но менее, чем на 1°C (порог, после которого заметны неблагоприятные эффекты). При интенсивности поля свыше 4 Вт кг-1 в опытах на животных наблюдалось нарушение терморегуляции, поэтому воздействие высокочастотных полей в производственных условиях рекомендуется ограничивать 0,4 Вт кг.

Последствия долгосрочных воздействий как сильных, так и слабых электрических и магнитных полей активно изучаются. Результатов серьезных эпидемиологических исследований или долговременных экспериментов на животных по этой теме до сих пор нет. Поэтому ВОЗ рекомендует придерживаться осторожной тактики и учитывать наличие электромагнитных полей при оценке условий труда.