Электромагнитные излучения

электромагнитные волны (электромагнитные колебания), излучаемые различными объектами и распространяющиеся в пространстве. Э. и. имеют двойственную природу, т.е. проявляют как волновые, так и корпускулярные свойства. В зависимости от длины волны (или частоты колебаний) различают радиоволновое излучение, оптическое излучение (инфракрасное излучение, свет, ультрафиолетовое излучение), рентгеновское и гамма-излучение. Диапазоны Э. и. условны, они не имеют четких границ и частично могут перекрываться. Формальным признаком принадлежности к тому или иному диапазону является источник получения конкретного вида Э. и.

Электромагнитные излучения радиоволнового диапазона принято подразделять на следующие области, высокие частоты (100 кГц — 30 МГц), которым соответствуют длинные, средние и короткие волны (3000—10 м), ультравысокие частоты (30—300 МГц), которым соответствуют ультракороткие волны (10—1 м); сверхвысокие частоты (300 МГц — 300 ГГц), которым соответствуют микроволны (1—0,001 м). Э. и. с частотами менее 100 кГц подразделяются на следующие области: низкие частоты (до 20 Гц), звуковые частоты (20 Гц — 20 кГц) и ультразвуковые частоты (20 кГц — 100 кГц).

Инфракрасное излучение условно подразделяют на близкую (0,76—2,5 мкм), среднюю (2,5—50 мкм) и далекую (50—2000 мкм) области спектра длин волн.

Видимый свет — узкий участок Э. и., воспринимаемый зрительными рецепторами глаза человека, условно можно представить следующими спектральными цветами: фиолетовый и синий (380—470 нм), сине-зеленый (470—500 нм), зеленый (500—560 нм), желто-оранжевый (560—590 нм), красный (590—760 нм).

Ультрафиолетовое излучение условно делят на три области: А (400—315 нм), В (31,5—280 нм) и С (280—200 нм). Часть ультрафиолетового спектра с длиной волны менее 200 нм сильно поглощается тонким слоем вещества и специального интереса для медицины не представляет.

Рентгеновское и гамма-излучение (и частично коротковолновое ультрафиолетовое излучение) относят к ионизирующим излучениям (Ионизирующие излучения); взаимодействуя с веществом, они вызывают ионизацию атомов и молекул.

Человек постоянно подвергается воздействию Э. и., которое может быть как полезным, так и вызывающим неблагоприятные изменения в организме. Биологическое действие Э. и. зависит от длины волны (или частоты) излучения, режима генерации (импульсное, непрерывное), условий воздействия (постоянное, прерывистое; общее, местное), интенсивности и длительности облучения; оно определяется количеством поглощенной энергии и ее распределением в организме. Наряду с энергетической концепцией разрабатывается теория информационного взаимодействия Э. и. с внутренними полями биологических объектов.

Мощным и универсальным источником Э. и. разных диапазонов является Солнце. Совместно с корпускулярным излучением Э. и. составляет солнечную радиацию. Приблизительно 50% электромагнитного излучения Солнца приходится на инфракрасное излучение. Поток солнечной радиации, приходящейся на 1 м² площади границы земной атмосферы, составляет 1350 Вт (солнечная постоянная). Электромагнитная часть солнечной радиации представляет собой основной источник энергии для всех процессов, происходящих на поверхности и в атмосфере Земли. Дозированную солнечную радиацию применяют в медицине (см. Гелиотерапия), а также как средство накаливания организма. Повышение чувствительности организма к действию солнечной радиации называют фотосенсибилизацией.

Основным биологическим действием радиоволн и инфракрасных излучений является тепловой эффект, обусловленный превращением поглощаемой энергии во внутреннюю энергию организма.

В медицине используются излучения различного диапазона волн и разнообразные излучатели, которые позволяют воздействовать как излучениями с одинаковыми средними значениями энергии электрического и магнитного поля, так и преимущественно электрическим или магнитным переменным полем. Это дает возможность прогревать ткани и органы, оптимально воздействуя на отдельные участки тела. Наряду с тепловым эффектом радиоволны обладают и специфическим действием на живые организмы. Например, микроволны изменяют проницаемость мембран, влияют на биохимические процессы. Этот эффект зависит от интенсивности и времени воздействия, а также может иметь резонансную частотную зависимость.

Видимый свет и ультрафиолетовое излучение также оказывают тепловое воздействие, которое может вызывать изменения в поверхностных структурах тканей, поглощающих Э. и. (см. Светолечение). Однако более существенным, особенно для ультрафиолетового излучения, является действие на физико-химические и биохимические реакции, происходящие в организме. В медицине все большее применение находят лазеры — приборы, испускающие сфокусированное в виде пучка электромагнитное излучение в диапазоне от инфракрасного до ультрафиолетового.

Диагностическое применение Э. и. основано либо на регистрации таких излучений, испускаемых самими биологическими объектами (например, Термография, тепловидение), либо на воздействии этими излучениями извне (например, ЯМР-томография, Рентгенодиагностика), либо на введении источников Э. и. в организм (Радионуклидная диагностика, эндорадиозонд).

Чувствительным к воздействию Э. и. являются система кроветворения, центральная нервная и нейроэндокринная системы. При действии на глаза Э. и. высоких (тепловых) уровней возможно образование катаракты, умеренных — изменения сетчатки по типу ангиопатии, склероз ретинальных сосудов, иногда дистрофические очаги в макулярной области. Имеются данные об индукции Э. и. злокачественных новообразований (в первую очередь опухолей кроветворной ткани и лейкозов).

Поражения, вызываемые Э. и., могут быть острыми и хроническими. Острые поражения встречаются при авариях или грубых нарушениях техники безопасности. Они отличаются полисимптомностью нарушений со стороны различных органов и систем.

Для профессиональных условий труда с Э. и. характерны преимущественно хронические заболевания. Симптомы и течение хронических форм радиоволновых поражений не имеют строго специфических проявлений. В их клинической картине выделяют три ведущих синдрома: астенический, астеновегетативный (или синдром нейроциркулярной дистонии) и гипоталамическии.

Предупреждению неблагоприятного влияния Э. и. способствуют соблюдение установленных предельно допустимых уровней воздействия (ПДУ), метрологический контроль, средства защиты, лечебно-профилактические мероприятия. В случаях превышения ПДУ проводятся защитные мероприятия: организационные (выбор рациональных режимов работы установок, ограничение времени и места нахождения персонала в зоне облучения и т.п.) и инженерно-технические (рациональное размещение оборудования, ограничение поступления Э. и. на рабочие места персонала путем использования поглотительной мощности, экранирование установок или рабочих мест и т.п.). При работах в условиях воздействия Э. и. с частотой более 30 МГц применяют защитные очки с металлизированными стеклами, защитные лицевые щитки, защитную одежду (комбинезоны, халаты, шлемы).

Лечебно-профилактические мероприятия включают предварительные и периодические медосмотры, перевод на работы, не связанные с воздействием Э. и. лиц с прогрессирующим течением и выраженными формами профессиональной патологии или с усугубляющимися в результате воздействия Э. и. общими заболеваниями, а также женщин в период беременности и кормления. Лица, не достигшие 18-летнего возраста, к самостоятельным работам с источниками Э. и. не допускаются.

Лечение последствий неблагоприятного влияния Э. и проводится дифференцированно с учетом клинической формы и степени выраженности заболевания.