Влияние электромагнитных волн на здоровье человека
проект по биологии (11 класс) на тему

Опубликовано 18.06.2015 - 15:31 - Кондратенко Ольга Васильевна

Здоровье и безопасность

Скачать:

Вложение	Размер
zdorove_i_bezopasnost.doc	320.5 КБ

Предварительный просмотр:

МКОУ «Попово-Лежачанская средняя общеобразовательная школа»

Глушковского района Курской области

областной открытый конкурс исследовательских работ

и научно обоснованных проектов

по проблемам молодежной, семейной и демографической политики

Влияние электромагнитных волн на здоровье человека

Направление конкурса: научно-исследовательское

Номинация конкурса: «Здоровье и безопасность»

Автор: Кондратенко О.В.

МКОУ «Попово-Лежачанская СОШ»

учитель химии и биологии

Курск — 2015 г

Содержание

Введение 2

1. Актуальность изучения биологических эффектов

электромагнитного поля 3

2. Влияние компьютера на здоровье школьника 7

3. Влияние мобильного телефона на здоровье школьника 14

4. Материалы и методы (программа) исследования 18

5. Результаты собственного исследования 19

6. Выводы и практические рекомендации 20

Список использованной литературы 22

Приложение 1 23

Приложение 2 28

Приложение 3 36

Введение

Природа подарила человечеству чистый, прозрачный воздух, водоемы и естественный электромагнитный фон, излучаемый как планетой и окружающим космосом, так и животным и растительным миром. Однако, с развитием цивилизации, естественный геомагнитный фон усилился техногенным воздействием. Человек при помощи радиотехнических и радиоэлектронных приборов создал невидимую электромагнитную паутину, в которой мы все находимся. Мощные линии электропередачи высокого и сверхвысокого напряжения, многочисленные радио- и телепередающие станции, космические станции спутниковой связи вызывают электромагнитное «загрязнение» среды обитания человека. Воздействие ЭМП происходит дома, на работе и даже во время отдыха на природе. Электробытовые приборы, предназначенные облегчить нашу жизнь, стены домов и квартир, пронизанные электрическими проводами, распространяют ЭМП не безвредные для здоровья человека.

Наибольшую опасность для человека представляет влияние электромагнитного излучения частотой 40 - 70 ГГц, что обусловлено соизмеримостью длины ЭМ волн с размерами клеток человека. На сегодняшний день уже известно, что человек способен поглощать энергию электромагнитных волн большого диапазона частот, которая впоследствии приводит к нагреву живых структур и гибели клеток. Ученые предлагают признать воздействие электромагнитного поля на здоровье человека одним из наиболее опасных факторов и предпринять жесткие меры по защите населения Земли.

Именно поэтому, проблема воздействия электромагнитных полей на организм человека очень актуальна на сегодняшний день.

Цель научно-исследовательской работы:

привлечение внимания общественности к проблеме влияния электромагнитного излучения на здоровье человека, поиску эффективных путей его уменьшения.

Задачи научно-исследовательской работы:

1. Изучить влияние электромагнитного поля на организм человека.

2. Выявить основные вредные факторы влияния компьютера и мобильного телефона на организм человека.

3. Провести свои исследования:

а) как часто в течении дня школьник разговаривает по мобильному телефону?

б) как долго в течении дня школьник разговаривает по мобильному телефону?

в) как часто школьник обменивается SMS-сообщениями?

4. На основании полученных результатов проведенного исследования разработать важные рекомендации по исключению или уменьшению воздействия электромагнитных полей на здоровье человека.

1. Актуальность изучения биологических эффектов

электромагнитного поля

Технический прогресс во многих его проявлениях связан с использованием электромагнитных полей или их генерацией как побочного продукта. Суммарная мощность источников электромагнитных полей постоянно возрастает, а параметры электромагнитного излучения становятся более разнообразными, так что люди и в целом экосистема подвергаются воздействию электромагнитных сигналов с возрастающей интенсивностью и непривычными, не встречавшимися ранее характеристиками. Это воздействие вполне можно назвать электромагнитным загрязнением среды. Средняя интенсивность этого электромагнитного фона крайне низка, но в ряде местностей и в некоторые периоды времени она значительна, особенно для персонала, обслуживающего различные системы связи, локации, технологические установки. Неизбежность подвергнуться воздействию электромагнитного излучения с возможно неблагоприятными последствиями заставляет нас оценить опасность различных типов этого физического фактора для здоровья человека.

В ряде работ найдена связь между временем воздействия электромагнитных волн и возникновением различных заболеваний. Например, в обзоре Л. Вершаевой указывается на увеличение частотности лейкоза и возникновения злокачественных опухолей центральной нервной системы у детей, подвергшихся воздействию электромагнитного излучения. Также подчеркивается возможность образования свободных радикалов под воздействием электромагнитных полей, что ведет к нарушениям генома вплоть до разрыва ДНК цепей.

В работе Дж. И. Троско говорится о трех механизмах возможного влияния электромагнитных волн на статус генетической системы организма и, в конечном счете, на состояние здоровья человека:

1) киллинг клеток (цитотоксикоз);

2) генетические или хромосомные мутации;

3) изменение экспресии генетической информации при транскрипции (блокировка или деблокировка различных локусов генома при считывании) на трансляционном (стабилизация или дестабилизация генетических сообщений) и посттрасляционном (изменение генного продукта – белка) уровнях.

Эти эффекты потенциально могут приводить к различным заболеваниям. Последний механизм, в отличие от двух предыдущих, является необратимым и характеризуется пороговым поведением, разнообразными биохимическими путями развития, и требует многократного воздействия электромагнитного излучения для проявления эффекта. В конечном счете, электромагнитные волны как эпигенетический фактор вызывают в клетке один из четырех следующих эффектов:

изменение роста и процесса пролиферации;
нарушения в дифференциации клеток;
программируемая смерть клеток (апоптоз);
адаптивные отклики дифференцированных клеток.

В обзорах Дж.Р. Голдсмита и Ю. Ютилайнена обсуждается

опасность для человека различных устройств, включая и бытовые. Указываются четыре фактора, проявляющих влияние этих приборов на состояние здоровья:

1) нарушения гематологических показателей;

2) изменения в хромосомах лейкоцитов;

3) возрастание частоты неблагоприятных родов;

4) более широкое распространение раковых заболеваний.

Ряд эпидемиологических работ посвящен исследованию корреляции

между электромагнитным облучением и определенными заболеваниями. С. Змигальский анализировал зависимость частоты возникновения онкологических заболеваний от уровня воздействия электромагнитного излучения. Было обнаружено, что частотность этих заболеваний составляет 119 на 100 000 человек для персонала, обслуживающего установки с повышенным уровнем электромагнитного излучения, в то время как этот показатель равен 57 на 100 000 для остальных людей. Для молодых людей, имеющих злокачественные опухоли гемопоэтической и лимфатической систем, наибольшая разница между экспонированными и неэкспонированными категориями отмечается для случаев лейкемии и лимфомы, которые связаны с иммуннокомпетентными клетками.

У многих людей имеются персональные компьютеры. Хотя и декларируется, что эти приборы абсолютно безвредны, они излучают

электромагнитные волны. Замечено, что это излучение способствует

проявлению мутагенного эффекта, нарушает функции желудка и гландов, ослабляет память. Электромагнитное излучение мобильных телефонов действует на центральную нервную систему, глаза, гонады. Кроме этого, оно влияет на в дисфункции кардиоваскулярной, кроветворной, иммунной систем, нарушает метаболические процессы.

Шумовое излучение может иметь существенное влияние на жизненные функции человеческого организма, особенно в миллиметровом диапазоне. Именно в этом диапазоне вода наиболее интенсивно поглощает электромагнитное излучение. В человеческой коже содержание воды составляет около 60 %. В связи с этим миллиметровые волны практически полностью поглощаются в слое кожи толщиной 0,7...1 мм и не достигают внутренних органов человека. Человеческий организм состоит примерно из 1015 клеток, которые генерируют электромагнитные поля в миллиметровом диапазоне. Человек в здоровом и больном состоянии имеет различающиеся амплитудно-частотные ответы. Это означает, что любая патология является, прежде всего, патологией клетки. Внешнее электромагнитное излучение миллиметрового диапазона, к примеру, генерируемое с помощью IMPATT диодов, стимулирует собственное излучение организма в этом диапазоне у больного человека. Спектральная плотность шумового излучения различается для разных IMPATT диодов, хотя все из них имеют примерно одинаковый уровень, порядка 10–19 Вт/Гц. У каждого человека собственное электромагнитное излучение генерируется на своих частотах, на которых шумовое излучение может оказывать влияние на человеческий организм.

Все эти данные говорят о необходимости разработки новых санитарных норм, содержащих величины безопасных уровней техногенного электромагнитного излучения. Особое внимание должно быть уделено таким источникам излучения, как телевизионные приемники, радиостанции, мобильные телефоны, линии электропередачи, системы радиокоммуникации, телевидение, средства радионавигации, радиолокации, электротранспорт, бытовая и офисная техника.

Одной из главных причин отсутствия подобных санитарных норм является недостаточность исследований биологических эффектов электромагнитного излучения, особенно их зависимости от параметров излучения и условий воздействия. Чтобы определить заведомо безопасные уровни электромагнитного излучения, необходимо тщательно исследовать биологические эффекты при малых величинах интенсивности воздействующих волн. Однако само существование биологических эффектов низкоинтенсивного электромагнитного поля является в настоящее время предметом обсуждения. Несмотря на результаты многочисленных экспериментальных работ, некоторые физики отрицают возможность того, что электромагнитные кванты в диапазоне частот 108...1011 Гц могут вызывать конформационные переходы в биомакгии среды kT. Например, в работе Ю.И. Кольчугина оценивалось удельное поглощение электромагнитного излучения в биологических тканях в рамках макроскопической электродинамики. И было найдено, что поглощение энергии не может превышать kT/10 при нетепловом уровне интенсивности падающей волны. Рассматривались следующие механизмы накопления энергии:

1) многофотонный процесс;

2) прямое воздействие электрического поля на ионы;

3) кооперативные эффекты и/или когерентные возбуждения. Обнаружено, что эти механизмы неэффективны с точки зрения трансформации энергии волны во внутреннюю энергию системы. Следует вывод, что нетепловые биологические эффекты невозможны в микроволновом диапазоне частот воздействующего электромагнитного излучения.

Все выводы о невозможности нетепловых эффектов электромагнитного излучения на биологические объекты основаны на утверждении, что эффективный механизм накопления энергии, достаточной для преодоления потенциального барьера между конформационными состояниями, не найден. Эта ситуация обусловлена тем, что не учитывается ряд физических особенностей взаимодействия биосистем и электромагнитного излучения.

Во-первых, особенностью биологических макромолекул является то, что их первичная структура сформирована в виде цепи субъединиц, имеющих внутренние колебательные движения с соответствующими собственными частотами и связанных друг с другом диссипативными, но не упругими (что очень важно) связями. При взаимодействии такой системы с электромагнитной волной в биомакромолекуле может возбудиться колебательная мода (тип колебаний), при этом энергия этого типа колебаний не будет перераспределяться в другие типы. Этот механизм дает возможность накопления энергии, достаточной для конформационного перехода, в одном из типов внутренних колебаний в биомакромолекуле. Можно интерпретировать этот механизм несколько иначе: такое взаимодействие позволяет концентрировать энергию многих несинхронизованных внутренних колебаний в биомакромолекуле в одном типе колебательных движений, синхронизованных внешним электромагнитным полем.

Важная особенность взаимодействия биологических систем с электромагнитным излучением связана с длиной электромагнитной волны. Оппоненты нетепловых биологических эффектов электромагнитных волн СВЧ-диапазона предполагают малую вероятность многофотонных процессов.

2. Влияние компьютера на здоровье школьника

Вторая половина ХХ в. - время глобальной компьютеризации человеческого общества. За свое, относительно не долгое, существование компьютер уже успел занять место во многих областях жизнедеятельности человека: на работе, в учебе, и, конечно же, стал одним из самых любимых развлечений для детей. С появлением Интернета компьютер стал лучшим способом поиска информации, делового общения, отдыха. Однако помимо многочисленных плюсов, которые приносит компьютер человеку, не стоит забывать и о его негативном влиянии на здоровье в случае нарушения санитарных правил работы.

У проблемы компьютеризации две составляющие: первая определяется физиологическими особенностями работы человека за компьютером; вторая - техническими параметрами средств компьютеризации. Эти составляющие - "человеческая" и "техническая" - тесно переплетены и взаимозависимы.

Дети стали меньше проводить время на улице, меньше играть в подвижные игры, пользователи Интернет стали меньше общаться лично, отдав предпочтение чатам, почте, "аське". Таким образом, компьютер стал двуликим Янусом; с одной стороны привязал человека к себе, с другой — стал источником множества заболеваний (позвоночника, органов дыхания, зрения и др.). При этом еще недостаточно изучено влияние на организм электромагнитного излучения, недостаточной ионизации воздуха и многих других факторов риска, связанных с компьютеризацией.

При таком тесном взаимодействии компьютера и человека необходимо учитывать особенности этого взаимодействия, специфику воздействия компьютера на человека, условия окружающей среды (шум, изменение температуры и влажности воздуха), статическое напряжение отдельных групп мышц, нагрузка на зрение, воздействие электромагнитного поля. Работа с ПК доставляет немалое удовольствие, особенно тем, кто только начинает её осваивать, и тем, кто уже освоил ПК настолько, что не в силах оторваться от клавиатуры и дисплея. Однако интенсивная работа с ПК может доставить и немало неприятностей. Связаны они с незнанием мер безопасности или пренебрежением ими.

В связи с таким положением в обществе, государственные органы и профсоюзы многих стран и стали разрабатывать различные нормы, сертификаты и правила, что бы хоть как-то сократить пагубное влияние компьютера на человека.

По данным Национальной академии наук США, а также по результатам многих исследований, проведённых учёными Австралии, Германии и ряда международных центров, выявлена определённая связь между работой на компьютерах и различными недомоганиями. К ним относят астенопию (быстрая утомляемость глаз), боли в спине и шее, запястный синдром (болезненное поражение срединного нерва запястья), тендениты (воспалительные процессы в тканях сухожилий), стенокардию, сыпь на коже лица, хронические головные боли, головокружение, повышенную возбудимость и депрессивные состояния, снижение концентрации внимания, нарушение сна и немало других. Многие из них не только ведут к снижению трудоспособности, но и подрывают здоровье людей.

Электростатическое поле, образованное монитором, собирает пыль, частицы табачного дыма, возбудителей воздушно-капельных инфекций. Это является причиной частых вирусных инфекций и аллергических заболеваний у операторов. Неудачная организация клавиатуры или неудобная конструкция мыши способна вызвать "накапливание" заболеваний сухожилий, мышц и нервных окончаний. Заболевания, обусловленные травмой повторяющихся нагрузок, включают болезни нервов, мышц и сухожилий руки. Наиболее часто страдают кисть, запястье и плечо. К числу профессиональных заболеваний относятся: тендовагинит, травматический эпикондилит, синдром канала запястья. Заболевания, обусловленные травмой повторяющихся нагрузок, представляют собой постепенно накапливающиеся недомогания.

Функциональные нарушения, связанные со скелетом человека, обусловлены длительными статическими нагрузками, вызванными плохой организацией рабочего места пользователя. Наиболее частыми являются: неудобная или неподходящая по размерам мебель, неудобное взаимное расположение компонентов системы ПК или отсутствие достаточного места для свободных движений и смены позы.

Основными заболеваниями позвоночника, развивающимися вследствие долгого нахождения за компьютером, являются: остеохондроз и искривления позвоночника. Если возможность развития искривления позвоночника более велика в раннем возрасте, то остеохондроз опасен для людей всех возрастов, так же стоит отметить, что последствия остеохондроза более опасны, чем последствия различных видов искривления позвоночника. Искривления позвоночника (сколиоз, лордоз, кифоз).

Одной из причин развития искривления позвоночника является не соблюдение правильной осанки, как во время работы за столом, так и при ходьбе.

Длительная работа за компьютером отрицательно сказывается не только на физическом здоровье, но и на психическом. Нередко она связанна с постоянным раздражением, источником которого могут быть разные ситуации: "завис" компьютер, потерянная или несохранившаяся информация и т.д.

Еще один важный фактор - нервно-эмоциональное напряжение у детей. Не секрет, что общение с компьютером, особенно с игровыми программами, сопровождается сильным нервным напряжением, поскольку требует быстрой ответной реакции. Кратковременная концентрация нервных процессов вызывает у ребенка явное утомление. Работая за компьютером, он испытывает своеобразный эмоциональный стресс.

Кроме того, создаваемое компьютером электростатическое поле деионизирует окружающую среду, и уменьшает влажность воздуха. Каждый из этих факторов пагубно влияет как на легкие, так и на весь организм в целом.

Кожные заболевания связаны в основном с тем, что наэлектризованный экран дисплея притягивает частицы взвешенной в воздухе пыли, так что вблизи него "качество" воздуха ухудшается, и оператор вынужден работать в более запыленной атмосфере.

К факторам риска, которые чаще всего связаны с работой на компьютере, относятся:

неправильное положение тела по отношению к экрану; неправильное освещение, вызывающее блики и отражения;
недостаточно частое моргание; пользование очками или контактными линзами, не соответствующими позе и расстоянию от глаз до экрана;
незначительные дефекты зрения, на которые в обычных ситуациях не обращают внимания, и о которых человек часто даже не подозревает, пока не начал работать с компьютером.

В любом случае, когда дети или взрослые заняты работой, связанной с напряжением зрения, их глаза утомляются. Мышцы, которые управляют глазами и фокусируют их на определенном предмете, просто устают от чрезмерной нагрузки. Потенциальная усталость глаз существует при любой работе, в которой участвует зрение, но наиболее велика она, когда нужно рассматривать объект на близком расстоянии. Проблема еще более возрастает, если такая деятельность связана с использованием устройств высокой яркости, например, монитора компьютера.

У детей особенно часто устают глаза, поскольку их глаза и мышцы, которые ими управляют, еще не окрепли. Наиболее часто утомляемость зрения приводит к тому, что дети становятся вялыми и раздражительными. Чрезмерное увлечение работой за компьютером может также усугубить уже имеющиеся проблемы со зрением. Многие дети страдают незначительным ухудшением зрения, которое можно расценивать как "неприятность". Но если дети столь сильно увлечены компьютером, что все свободное время проводят за клавиатурой, то эта "неприятность" может перерасти в нечто большее, что потребует коррекции в раннем возрасте.

Под влиянием излучения, идущего от монитора, зернистости изображения и выпуклости экрана монитора у компьютерщиков наблюдается необратимые изменения в роговице глаза. В результате этих изменений изображение начинает фокусироваться оптической системой глаза не в круглую точку, а в овал.

Зрительно больной наблюдает изменение формы объектов, нерезкие края, удвоение мелких изображений. Это заболевание не излечимо, поскольку все проводимые в настоящее время операции корректируют несовершенство оптической системы глаза воздействием на роговицу, в то время как это заболевание поражает именно роговицу. В этом случае она не сможет перенести операцию. В конце концов, это заболевание приводит к слепоте - у больного полностью нарушается процесс фокусирования изображения, и он видит предметы как через запотевшее стекло. Исследования показали, что 75% операторов страдают одним или несколькими необратимыми нарушениями зрения или заболеваниями глаз.

Основные проблемы, связанные с охраной здоровья людей, использующих в своей работе автоматизированные информационные системы на основе ПК, возникают из-за дисплеев (мониторов), особенно с электронно-лучевыми трубками. Они являются источниками наиболее вредных излучений, неблагоприятно влияющих на здоровье операторов.

Специальные измерения показали, что мониторы действительно излучают магнитные волны, по интенсивности, не уступающие уровням магнитных полей, способных обусловливать возникновение опухолей у людей.

Еще более серьёзные результаты были получены при обследовании беременных женщин. У тех из них, которые проводили за дисплеем компьютеров не менее 20 часов в неделю, вероятность преждевременного прерывания беременности (выкидыша) была на 80% выше, чем для выполняющих аналогичные работы без применения компьютера. Ещё один столь же неутешительный результат был получен при исследованиях, связанных с изучением глазных заболеваний. Служащие, работающие за дисплеем компьютера по 7 и более часов в день, страдают воспалением глаз на 70% чаще, тем те, кто проводит за дисплеем меньше время.

Технические характеристики дисплеев (разрешающая способность, яркость, контрастность, частота обновления или мелькания) в том случае, если на них не обращают внимания при выборе устройства или неправильно устанавливают, могут крайне отрицательно сказаться на зрении.

Для получения данных о влиянии работы на ПК на здоровье псковских детей, был проведен опрос учеников средних и старших классов школы №3 (ученики 5-11 классы), расположенной по адресу ул. Алёхина, д. 20.

В данной школе в 2007 г. обучалось 504 ученика, а исследовании приняли участие 124 человека, 30 из них не имели ПК (24,19%) и не умели на нем работать. Из числа опрошенных - 67 человек из старших классов (54,04%) и 57 человек — из средних (45,96%). Школьникам предлагалось заполнить анкету, где они отвечали на ряд вопросов, при помощи которых изучалось воздействие компьютера на здоровье. Выяснялся стаж работы за компьютером и продолжительность работы за ним среди тех, кто пользуется ПК.

Особое внимание уделялось ответам на вопросы, касающиеся болевых ощущений при работе или после работы на ПК (боли в области шеи и надплечий, грудном отделе позвоночника, поясничном отделе позвоночника, в области кисти, в локтевом суставе, головные боли, головокружения, нарушение сна и зрения). Все полученные данные исследования были обработаны методом непараметрической статистики.

Одно из наиболее важных положений при определении быстроты проявления симптомов является выявление стажа пользования компьютером (см. приложение 1, рис. 1).

Проведенные исследования показали, что среди средних школьников выше показатель пользования компьютером свыше 3 лет (46,15%) по сравнению со старшими школьниками (41,81%). Зато показатель пользования компьютером на протяжении 2-3 лет очень высок у старших школьников (51,28%), а у средних школьников данный показатель равен 26,2%. Это свидетельствует о том, что компьютером начинают пользоваться уже в младшем возрасте (по некоторым данным - с 4 лет).

Для тех школьников, кто имеет компьютер, очень важно, чтобы экран компьютера был защищен от прямых солнечных лучей и лучей искусственного освещения, имеются ли у пользователя компьютерные кресла и зафиксирован ли у него положение локтя на столе при работе на компьютере. Нарушение столь простых вещей может привести к серьезным последствиям (см. приложение 1, рис. 2).

Чуть более половины старших школьников имеют компьютерные кресла (54,54%), но также чуть более половины средних школьников компьютерные кресла не имеют (53,84%). Но у всех школьников высок процент защищённости компьютера от прямых солнечных лучей и лучей искусственного освещения (74,35% у средних школьников и 74,54% у старших школьников). Однако следят за положением локтя больше старшие школьники (69,09% против 51,28% у средних школьников). Это свидетельствует о том, что старшие школьники уделяют больше внимания безопасности работы на компьютере.

В настоящее время компьютер является необходимой частью современных офисных помещений, школ, ВУЗов, дошкольных учреждений и дома. При таком тесном взаимодействии компьютера и человека необходимо учитывать особенности этого взаимодействия, специфику воздействия компьютера на человека, условия окружающей среды (шум, изменение температуры и влажности воздуха), неизменное положение тела, напряжение глаз, воздействие радиации. В связи с таким широким спектром воздействия компьютера на человека, возникают различные заболевания. Данные о признаках некоторых заболеваний, возможно обусловленных работой на ПК, отображено на графиках (см. приложение 1, рис. 3). Из данных, можно сделать следующие выводы о том, что:

- почти все признаки заболеваний чаще наблюдались у средних школьников;

- особенно часто дети отмечали головные боли, боли в поясничном отделе позвоночника, боли в области шеи и надплечий, боли в грудном отделе позвоночника, в области кисти, в локтевом суставе, нарушение сна и головокружения;

- почти половина детей, работающих на ПК, независимо от возрастной группы, отмечали проблемы со зрением.

Отмечена закономерность: "доза - эффект", т.е. зависимость признаков заболеваний от продолжительности работы за компьютером (см. приложение 1, рис. 4, 5).

Все признаки нарушений опорно-двигательного аппарата (ОДА) выражены уже при небольшом времени работы на ПК (до 3 часов), что, вероятно, объясняется неопытностью и значительным напряжением мышц и суставов при освоении работы. При работе от 3 до 6 часов показатели нарушений ОДА снижаются, по-видимому, в связи с адаптацией.

При дальнейшем увеличении продолжительности работы на ПК увеличивается, и частота жалоб на боли в различных отделах позвоночника, более всего - в локтевом суставе.

Все показатели, свидетельствующие о дискомфорте центральной нервной системы (нарушения сна, головокружение, головные боли), имеют тенденцию к нарастанию по мере увеличения времени работы на ПК. Аналогичная тенденция наблюдается с признаками нарушения функции зрения.

Из проиллюстрированных данных, видно, что у детей, работающих за компьютером до 3 часов в неделю, чаще всего наблюдаются боли в области кисти, а у детей, работающих за компьютером до 6 часов в неделю, уже чаще возникали признаки нарушения зрения. Дети, которые работали до 8 часов в неделю, чаще отмечали боли в поясничном отделе позвоночника, шеи и надплечий, а также нарушение сна. А вот у детей, работающих за компьютером более 8 часов в неделю, чаще возникали головные боли, боли в грудном отделе позвоночника, головокружения, боли в локтевом суставе. Половина всех опрошенных детей страдали головными болями, болями в области шеи и надплечий, нарушением зрения.

Выводы исследования.

1. За свое относительно недолгое существование компьютер активно вошел в жизнедеятельность школьников: из старших школьников 54,04%, а из средних 45,96% имеют дома персональные компьютеры.

2. Компьютером начинают чаще пользоваться в младшем возрасте: показатель пользования ПК свыше 3 лет у средних школьников - 46,15%, у старших школьников - 41,81%.

3. Работая на ПК, не все учащиеся уделяют внимание вопросам безопасности. Около половины школьников не используют компьютерные кресла, не следят за положением локтя 30% старших школьников и 48% учащихся средних классов; около 25% пользователей не защищают свои мониторы от прямых солнечных лучей.

4. Длительность общения учащихся с ПК превышает санитарно - гигиенические нормы для детей, а длительная работа на компьютере вызывает у них нарушения здоровья: боли в различных отделах позвоночника, локтевом суставе и кисти, нарушения сна, головные боли, нарушение функции зрения.

5. Прослеживается нарастание симптомов негативного воздействия на здоровье детей в зависимости от длительности работы на ПК.

6. Направлениями профилактики следует выбрать:

- разъяснительную работу с учащимися;

- выполнение санитарно-гигиенических норм и правил при работе с ПК;

- совершенствование компьютерной техники.

3. Влияние мобильных телефонов на здоровье школьника

В связи с широким распространением сотовой связи в настоящее время актуальна проблема влияния на организм человека электромагнитного поля (ЭМП) сотового телефона. Наиболее многочисленной группой пользователей сотовых телефонов являются дети и подростки, организм которых наиболее чувствителен к различным неблагоприятным факторам окружающей среды.

Возникает вопрос о различии развития адаптационных реакций молодого организма человека в зависимости от возраста в условиях воздействия электромагнитных полей сотовых телефонов. Для решения этой задачи Васильева Татьяна Ивановна и Сарокваша Оксана Юрьевна, ученые кафедры биохимии Самарского государственного университета, изучили характер изменений содержания гистамина и белковосвязанного йода в ротовой жидкости и физиологических показателей у людей разного возраста во время разговора по сотовому телефону. В качестве объекта исследования была взята ротовая жидкость, так как ее сбор для диагностических целей не требует специальных условий и является удобным и нетравматичным методом.

Целью данной работы было изучение влияния электромагнитных полей сотового телефона на биохимические и физиологические показатели учащихся 7 и 10 классов, студентов 4 курса, а также людей в возрасте 45–50 лет

Были поставлены следующие задачи:

определить оптимальные условия хранения ротовой жидкости человека для последующего определения гистамина;
определить суточную динамику содержания гистамина в ротовой жидкости студентов, обучавшихся в первую и вторую смены;
выявить взаимосвязь концентрации гистамина в крови и ротовой жидкости человека;
обосновать возможность определения концентрации гистамина в ротовой жидкости в качестве диагностического теста для оценки адаптационных

процессов организма в условиях воздействия электромагнитных полей.

В ходе эксперимента было обследовано 136 человек четырех различных возрастных групп (по 34 человека в каждой): школьники 7 (12–13 лет) и 10 (15–16 лет) классов, студенты 4 курса (20–21 год) и взрослое население в возрасте 45–50 лет. В каждом случае были выделены две группы по 17 человек:

1) опытная группа – испытуемые, дозвонившись до оператора сотовой связи и дожидаясь его ответа, прослушивали спокойную музыку;

2) контрольная группа – участники прослушивали спокойную мелодию в памяти сотового телефона.

Известно, что сотовый телефон в состоянии покоя периодически испускает кратковременные вспышки излучения для связи с базовой станцией. Учеными было высказано предположение, что данное ЭМП также оказывает влияние на физиологические и биохимические показатели организма человека.

Ранее проведенное исследование показало, что электромагнитное излучение мобильного телефона в состоянии покоя незначительное, и данная группа в дальнейшем также может быть использована в качестве контроля.

Со всеми участниками эксперимента предварительно проводили анкетирование, в результате которого выясняли возраст, место постоянного проживания, состояние здоровья, марку сотового телефона, частоту его использования и оператора сотовой связи.

В начале эксперимента испытуемые заполняли корректурную таблицу с кольцами Ландольта, измеряли частоту пульса и артериальное давление, собирали ротовую жидкость. В ротовой жидкости определяли концентрацию гистамина и белковосвязанного йода. Через 5 минут выполняли те же действия. Сбор ротовой жидкости осуществляли в химически чистые флаконы.

Определение гистамина проводили колориметрически по методике Н.В. Климкиной, С.И. Плитмана (1973), белковосвязанный йод определяли по методике Ю.И. Еремина (1980).

При анализе результатов влияния ЭМП сотового телефона на организм человека использовались методы описательной статистики, определение коэффициента Стьюдента. Математическая обработка материала исследования выполнена с помощью статистических программ с применением критериев достоверности по Стьюденту.

Нормальное распределение подтверждали по критерию Пирсона с помощью показателей коэффициента асимметрии, эксцесса и Фишера.

Анкетирование, проведенное перед началом эксперимента со всеми его участниками, показало, что испытуемые каждой возрастной группы имеют приблизительно одинаковый уровень состояния здоровья и физической подготовки. Средняя продолжительность разговоров по мобильному телефону участников эксперимента составлял 10–20 минут в день. Наиболее распространенные марки телефонов – Nokia и Samsung.

Во всех группах обнаружено достоверное увеличение концентрации гистамина в ротовой жидкости под пятиминутным воздействием ЭМИ сотового телефона (см. приложение 2, рис. 1).

Наиболее выраженные изменения обнаружены в младшей возрастной группе (12–13 лет), где данный показатель возрос в 1,5 раза по сравнению с исходным уровнем.

В группе старшеклассников (15–16 лет) наблюдалось увеличение рассматриваемого на организм человека в зависимости от возраста 31

показателя на 34 %, в группе студентов – на 27 %. Менее выраженные изменения наблюдались у людей зрелого возраста. Здесь концентрация гистамина возросла на 23 %. Выявлено достоверное различие данного показателя между опытной и контрольной группами школьников 10 класса после проведения исследования на 39 %.

Из литературных источников известно, что гистамин играет важную роль в формировании адаптационных реакций. Рядом исследователей показано стимулирующее влияние гистамина на гипоталамо-гипофизарно-кортико-адреналовую систему. Гистамин вызывает увеличение секреции кортикостероидов корой надпочечников, что является одним из показателей уровней активации неспецифических механизмов адаптации.

Повышение уровня гистамина в крови представляет собой характерный признак воздействия на организм ЭМИ. Рост концентрации гистамина в ротовой жидкости, наблюдаемый в процессе проведенного исследования, находился в обратной зависимости от возраста испытуемых. Это говорит о большей чувствительности детского организма к неблагоприятному воздействию ЭМП мобильного телефона в сравнении со взрослым, о чем также свидетельствуют литературные данные.

В ходе исследования не было обнаружено колебаний концентрации белковосвязанного йода ни в одной из исследуемых групп (см. приложение 2, рис. 2). Возможно, это связано с кратковременным воздействием ЭМП мобильного телефона (5 минут), недостаточным для изменения интенсивности секреции тироксина щитовидной железой.

Выявлено достоверное увеличение частоты пульса в группе школьников 7 класса на 10 % (см. приложение 2, рис. 3). В группе старшеклассников обнаружено достоверное различие величины систолического давления между опытной и контрольной группами после 5 минут эксперимента на 8 % (см. приложение 2, рис. 4). Колебаний диастолического и пульсового давления в группах школьников обнаружено не было. Изменений показателей функционирования сердечно-сосудистой системы в группах студентов и взрослых не наблюдалось (см. приложение 2, рис. 3–6).

Изменение частоты пульса является универсальной оперативной нейрогуморальной реакцией целостного организма на любые воздействия со стороны внешней и внутренней среды. Частота пульса может увеличиваться при стрессе, нервном возбуждении, повышенных эмоциональных и физических нагрузках, повышении температуры, различных сердечных заболеваниях.

Увеличение частоты пульса только в младшей из возрастных групп свидетельствует о наибольшей уязвимости сердечно-сосудистой системы детей по отношению к ЭМП мобильной связи. Известно, что свободный гистамин в связи с рефлекторным возбуждением мозгового вещества надпочечников также способствует увеличению частоты сердечных сокращений.

Обнаружено снижение показателя внимания в группе студентов на 30 % и в группе школьников 7 класса – на 27 %. Выявлено достоверное различие величины показателя внимания между опытной и контрольной группами студентов через 5 минут эксперимента на 31 % (см. приложение 2, рис. 7). Скорость переработки информации на протяжении эксперимента достоверно не изменялась ни в одной из групп (см. приложение 2, рис. 8). Вероятно, во время проведения эксперимента внутренние ресурсы организма в первую очередь были направлены на осуществление процессов адаптации к влиянию ЭМП сотового телефона, вследствие чего происходило уменьшение показателя внимания части испытуемых.

Физиологической основой внимания являются процессы возбуждения и торможения и особенности их движения и взаимодействия. Причиной возникновения ошибок при работе с корректурной пробой является изменение функционального состояния коркового конца зрительного анализатора, отражающее общее состояние коры головного мозга. Понижение величины показателя внимания в группе школьников 7 класса и студентов свидетельствует о раннем развитии утомления. Это говорит о неблагоприятном воздействии ЭМИ мобильной связи.

В целом, проанализировав изменения исследуемых биохимических и физиологических показателей, можно сказать, что молодой организм наиболее подвержен неблагоприятному воздействию ЭМИ сотовых телефонов, в связи с чем следует ограничивать продолжительность разговоров по мобильной связи детей и подростков и использовать сотовый телефон только в случае острой необходимости.

4. Материалы и методы (программа) исследования

Исследование проводилось методом анкетирования среди школьников 8-11 классах МКОУ «Попово-Лежачанской средней общеобразовательной школы» Глушковского района Курской области, возрастом от 13 до 17 лет.

Работа была организована и реализуема по трем направлениям:

1) как часто в течении дня школьник разговаривает по мобильному телефону?

2) как долго в течении дня школьник разговаривает по мобильному телефону?

3) как часто школьник обменивается SMS-сообщениями?

На основании полученных результатов проведенного исследования важно разработать необходимые рекомендации по исключению или уменьшению воздействия электромагнитных полей на здоровье человека.

Было анкетировано 21 человек.

5. Результаты собственного исследования

Выявляя показатель звонков школьников в течение дня, было установлено (см. приложение 3, рис.1), что 10 человек (47,62%) очень часто (более 4 р/д) разговаривают по телефону в течение дня, 2 человека (9,52%) часто (3-4 р/д), 5 человека (23,82%) 1-2 раза в день, 4 человека (19,04%) редко.

По результатам исследования было также установлено (см. приложение 3, рис.2), что 5 человек (23,8%) разговаривают по мобильному телефону более 20 минут, 10 человек (47,6%) 5-10 минут и 6 человек (28,6%) - 1-3 минуты. В тоже время, 18 человек (85,7% анкетируемых школьников) убеждены в негативном воздействии мобильного телефона на здоровье человека, 2 человека (9,5%) считают, что мобильные устройства негативного влияния на организм не оказывают и 1 человек (4,8%) сомневаются.

Также был выявлен показатель переписки школьников SMS-сообщениями. В результате установлено (см. приложение 3, рис.3), что 4 человека (19,0%) очень часто обмениваются SMS-сообщениями в течение дня, 2 человека (9,5%) часто, 2 человека (9,5%) 1-2 раза в день, 5 человек (24,0%) редко и 8 человек (38,0%) очень редко.

По результатам исследования предлагаем следующие рекомендации:

• не пользуйтесь сотовым телефоном без необходимости и разговаривайте непрерывно не боле 3-4 минут;

• при покупке выбирайте сотовый телефон с меньшей максимальной мощностью излучения.

6. Выводы и практические рекомендации

Данные как отечественных, так и зарубежных исследователей свидетельствуют о высокой биологической активности электромагнитных полей во всех частотных диапазонах. Электромагнитные поля высокой частоты приводят к нагреву тканей организма.

Многочисленные исследования в области биологического действия электромагнитных полей определили наиболее чувствительные системы организма: нервную, иммунную, эндокринную, половую. Биологический эффект электромагнитных полей в условиях многолетнего воздействия накапливается, вследствие чего возможно развитие отдаленных последствий – дегенеративных процессов в центральной нервной системе, новообразований, гормональных заболеваний. К электромагнитным полям особенно чувствительны дети, беременные, люди с нарушениями в сердечно-сосудистой, гормональной, нервной, иммунной системах.

Влияние на нервную систему. Нарушается передача нервных импульсов. В результате появляются вегетативные дисфункции (неврастенический и астенический синдром), жалобы на слабость, раздражительность, быструю утомляемость, нарушение сна; нарушается высшая нервная деятельность - ослабление памяти, склонность к развитию стрессовых реакций.

Влияние на сердечно-сосудистую систему. Нарушения деятельности этой системы проявляются, как правило, лабильностью пульса и артериального давления, склонностью к гипотонии, болями в области сердца. В крови отмечается умеренным снижением количества лейкоцитов и эритроцитов.

Влияние на иммунную и эндокринную системы. Установлено, что при воздействии ЭМП нарушается иммуногенез, чаще в сторону угнетения. У животных организмов, облученных ЭМП, отягощается течение инфекционного процесса. Влияние электромагнитных полей высокой интенсивности проявляется в угнетающем эффекте на Т-систему клеточного иммунитета. Под действием электромагнитных полей увеличивается выработка адреналина, активизируется свертываемость крови, снижается активность гипофиза.

Влияние на половую систему. Многие ученые относят электромагнитные поля к тератогенным факторам. Наиболее уязвимыми периодами являются обычно ранние стадии развития зародыша. Наличие контакта женщины с электромагнитным излучением может привести к преждевременным родам, повлиять на развитие плода и, наконец, увеличить риск врожденных уродств.

Источниками электромагнитных полей являются атмосферное электричество, геомагнитные поля, промышленные установки, радиолокация, радионавигация, средства теле- и радиовещания, бытовые приборы, внутренние электрические сети в домах. Излучаемое ими поле разнится в зависимости от конкретных моделей - чем выше мощность прибора, тем больше создаваемое им магнитное поле.

Достаточно актуальным является вопрос биологической безопасности сотовой связи. Однозначного ответа на него ученые до сих пор не дали. Можно отметить лишь одно: за все время существования сотовой связи ни один человек не получил явного ущерба здоровью из-за ее использования. Исходя из технологических требований построения системы сотовой связи, основная энергия излучения (более 90%) сосредоточена в довольно узком луче, который всегда направлен в сторону и выше прилегающих построек. В режиме разговора излучение сотового телефона гораздо выше, чем в режиме ожидания. Поле, возникающее вокруг его антенны, усиливается в метро, во время разговора в автомобиле, усиливает его действие металлическая оправа очков.

Персональные компьютеры давно превратились в одну из самых важных вещей в доме среднестатистического жителя любой из развитых стран мира. Очень часто приходится пользоваться компьютером по месту работы. По статистике, около 30% населения большую часть рабочего времени проводят за компьютером, кроме того, значительная часть пользователей имеет контакт с ПК дома. В связи с этим у многих возникает вопрос о вредных факторах, влияющих на человека при работе на компьютере и способах защиты от них. Считается, что наиболее опасно излучение монитора, являющегося источником электромагнитного, рентгеновского, инфракрасного, ультрафиолетового излучений. Однако, опасными в этом плане могут оказаться только довольно старые, выпущенные 5-7 лет назад мониторы. Они являются источниками ЭМИ сверхнизкой частоты, но не больше, чем другие электроприборы. Уровень рентгеновского излучения монитора намного меньше, чем естественный радиационный фон. А уровни инфракрасного и ультрафиолетового излучений монитора ничтожны по сравнению с электрическими лампами. Но даже в этом случае можно отдельно приобрести защитный экран. Современные жидкокристаллические (плоские) экраны и переносные компьютеры-ноутбуки вообще не излучают - у них другой принцип действия.

Для исключения или уменьшения уровней воздействия ЭМП на организм человека важно выполнять ряд важных рекомендаций:

- исключение длительного пребывания в местах с повышенным уровнем магнитного поля промышленной частоты;

- грамотное расположение мебели для отдыха, обеспечивающие расстояние 2-3 метра до электрораспределительных щитов, силовых кабелей, электроприборов;

- при приобретении бытовой техники обращайте внимание на информацию о соответствии прибора требованиям санитарных норм;

- использование приборов меньшей мощности;

- не пользоваться сотовым телефоном без необходимости, не разговаривать непрерывно более 3-4 минут;

- использовать в автомобиле комплект hands-free, размещая его антенну в геометрическом центре крыши.

Список использованной литературы

[1] Verschaeve L. Can non ionizing radiation induce cancer? // Cancer J. – 1995. – № 5. – P. 237–249.

[2] Trosko J.E. Human health consequences of environmentally modulated gene expression: potential roles of ELFFEMF induced epigenetic versus mutagenetic mechanisms of disease // Bioelectromagnetics. – 2000. – № 21(5). – P. 402–406.

[3] Juutilainen J., Seze de R. Biological effects of amplitudeemodulated radiofrequency radiation // Scand. J. Work, Environ. and Health. – 1998. – № 4. – P. 245–254.

[4] Goldsmith J.R. Epidemiological studies of radioofrequency radiation: Current status and areas of concern // Sci. Total Environ. – 1996. – № 1. – P. 3–8.

[5] Szmigielski S. Cancer morbidity in subjects occupationally exposed to high frequency (radiofrequency and microwave) electromagnetic radiation // Sci. Total Environ. – 1996. – № 1. – P. 9–17.

[6] Маленко О.Г., Тупицына Т.В. Воздействие излучения от видеомониторов на человеческий организм // Доклады XXXIV и XXXV научнотехнических конференций Хабаровского технического университета. – Хабаровск, 1966. – C. 96.

[7] Буров А.Л. Экологические аспекты электромагнитного излучения мобильных станций систем связи / А.Л. Буров, Ю.И. Кольчугин, Ю.П. Пальцев // Охрана труда и промышленная экология. – 1966. – № 9. – C. 17–19.

[8] Medical application of noise radiation of INPATT diode / Ya. Savenko [et al.] // AmerEM 2000. – Report 11222. – P. 30.

[9] Grigoryev Yu. G. Man in electromagnetic field (present situation, expected effects and danger estimate) // Radiation biology and radioecology. – 1997. – № 4. – P. 690–702.

[10] Кольчугин Ю.И. К вопросу о санитарных нормах электромагнитного излучения в диапазоне 300...3000 МГц // Охрана труда и промышленная экология. – 1996. – № 9. – C. 20–23.

[11] Морозов А.А. Экология человека, компьютерные технологии и безопасность оператора. // Вестник экологического образования в России. – 2003, № 1. – С. 13-17.

[12] Седов Д.С., Махина В.И., Иванченко М.Н. Влияние электромагнитного излучения, создаваемого мобильными устройствами, на здоровье человека ГБОУ ВПО Саратовский ГМУ им. В.И. Разумовского Минздрава России, кафедра общей гигиены и экологии.

[13] http://www.resobr.ru/materials/729/28669/?sphrase_id=76264

[14] Г. П. Артюнина, О. А. Ливинская ВЛИЯНИЕ КОМПЬЮТЕРА НА ЗДОРОВЬЕ ШКОЛЬНИКА.Журнал Псковский регионологический журнал. Выпуск № 12 / 2011.

Приложение 1

Рис. 1. Продолжительность пользования компьютера (в годах)

Рис. 2. Сведения об организации рабочего места у ПК (в %)

Рис. 3. Некоторые нарушения здоровья после работы на ПК у школьников (в %)

Рис. 4. Развитие болевых ощущений в позвоночнике и руке в зависимости от длительности работы на ПК (в часах в неделю)

Рис. 5. Признаки нарушений зрения и центральной нервной системы зависимости от длительности работы на ПК (в часах в неделю)

Приложение 2

Рис. 1. Изменение концентрации гистамина в ротовой жидкости испытуемых различных возрастных групп в результате

пятиминутного воздействия ЭМП сотового телефона

Примечание: * – отличия показателей до и после проведения эксперимента статистически достоверны (Р<0,05); ^ – различия между опытной и контрольной группами статистически достоверны (Р<0,05).

Рис. 2. Изменение концентрации белковосвязанного йода в ротовой жидкости испытуемых различных возрастных групп в результате пятиминутного воздействия ЭМП сотового телефона