Научная статья на тему 'О ВЗАИМОДЕЙСТВИИ БИОСИСТЕМ С ЭЛЕКТРИЧЕСКИМИ ПОЛЯМИ НИЗКОЙ ЧАСТОТЫ (ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АСПЕКТ)'

О ВЗАИМОДЕЙСТВИИ БИОСИСТЕМ С ЭЛЕКТРИЧЕСКИМИ ПОЛЯМИ НИЗКОЙ ЧАСТОТЫ (ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АСПЕКТ) Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
8
3
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «О ВЗАИМОДЕЙСТВИИ БИОСИСТЕМ С ЭЛЕКТРИЧЕСКИМИ ПОЛЯМИ НИЗКОЙ ЧАСТОТЫ (ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АСПЕКТ)»

10. Гчнчарук Е. И., Сидоренко Г. И., Губский Ю. И., Голубчиков М. В. // Гиг. и сан. - 1988. - № 6. - С. 10-13.

11. Даутов Ф. Ф. Ц Там же. — 1990. — № 3. — С. 12.

12. Джумагазчев А. А., Аксенов И. А., Поляков Н. А., Плотников А. И. 11 Конференция "Проблемы охраны здоровья и социальные аспекты освоения газовых месторождений России": Тезисы докладов. — Астрахань, 1993. — С. II — 12.

13. Добровольский Л. А., Разванская Е. Л. // Конференция "Проблемы мониторинга за здоровьем населения промышленных городов": Тезисы докладов. — Ангарск, 1989. - Ч. 1. - С. 56.

14. Зебзеев В. В., Сет ко Н. П., Желудева Г. Н. // Гиг. труда.

- 1989. - № 5. - С. 32-34.

15. Испаева Ж. Б., Остаповчч И. К. // Гиг. и сан. — 1992. — № 1. - С. 8-10.

16. Капранов С. В. // Там же. - № 11-12. - С. 49-51.

17. Коськина Е. В., Бонашевская Т. И., Барков Л. В // Там же. - № 2. - С. 14-17.

18. Кучма В. Р., Мшишбаев Т. Ш., Дьяконова О. М. и др. //Там же. - 1993. - № 11.-С. 38-41.

19. Кучма В. Р., Мшишбаев Т. Ш., Башкирова М. А. и др. // Там же. - 1994. - № 2. - С. 37-40.

20. Лебедькова С. Е., Кацова Г. Б., Евстифеева Г. Ю., Лапачева М. Б. // Конференция "Проблемы охраны здоровья и социальные аспекты освоения газовых месторождений России": Тезисы докладов. — Астрахань, 1993. - С. 11.

21. Махлярчук В. В., Кляцкий Ю. Ю., Соковых В. Д. // Журн. экол. химии. — 1993. — № 2. — С. 139—143.

22. Мчхалюк Н. С. // Гиг. и сан. - 1994. - № 5. - С. 13-16.

23. Можаев Е. А., Печенникова Е. В. // Там же. — № 3. — С. 9-12.

24. Немыря В. И., Спижакина Г. П., Никитина Ю. Н. // Там же. - № 5. - С. 10-13.

25. Погорельская С. А., Литовская А. В., Мокеева Н. В. // Там же. - 1992. - № 2. - С. 7-9.

26. Рафель Ю. Б., Попов Ю. П., Ярцева Н. Н. и др. // Там же.

- 1991. - № 1. - С. 11-14.

27. Резник Б. Я., Минков И. П., Прудкий В. Я. // Там же. — 1992. - № 7-8. - С. 6-9.

28. Сетко Н. П. // Там же. - 1989. - № 8. - С. 59-63.

29. Сетко Н. П. // Конференция "Рациональное природопользование и охрана окружающей среды": Тезисы докладов. — Свердловск, 1989. — Ч. 2. — С. 42.

30. Сидоренко Г. И., Мухамбетова Л. X., Меркурьева Р. В. // Гиг. и сан. - 1989. - № 3. - С. 14-16.

31. Сидоренко Г. И., Федосеева В. Н., Шарецкий А. //., Арис-товская Л. В. // Там же. — С. 7—11.

32. Студеникин М. Я., Ефимова А. А., Лицева О. А. // Педиатрия. - 1989. - № 8. — С. 5-9.

33. Уманский В. Я. // Гиг. и сан. — 1992. — № 2. — С. 49-51.

34. Федосеева В. Н., Пинегин В. В., Орадовская И. В. и др. // Там же. - 1989. - № 3. - С. 17-19.

35. Фрейдлин И. С., Назаров П. Г., Полевщиков В. А., Боча-новский В. А. II Конференция "Проблемы охраны здоровья и социальные аспекты освоения газовых месторождений России": Тезисы докладов. — Астрахань, 1993. - С. 12-13.

36. Челноков М. М., Ермолаева Г. П. // Неотложные состояния, возникающие при воздействии компонентов газового конденсата Астраханского месторождения, их профилактика и лечение. — Саратов, 1989. — Ч. 2. — С. 23-24.

37. Шабдарбаена М. С., Намазбаева 3. И., Кенесариев У. И., Носачева Л. Ф. // Гиг. и сан. — 1990. — № П. — С. 12—13.

38. Capel P. D., Rapoport Я. А., Eisenreich S. J., Looney В. В. II Chemosphere. - 1985. - Vol. 14. - P. 439-450.

39. Freiherr von Lersner H. // Allergologie. — 1985. — Bd 8, N 5.

- S. 197-201.

40. Fries C. R., Lee R. F. // Mar. Biol. - 1984. - Vol. 79. -P. 187-193.

41. Giran D. C., Eigen H., Tepper R. S. // Pediatr. Pulmonol. — 1989. - Vol. 6, N 3. - P. 191-194.

42. Guminska M. // Folia med. cracov. — 1986. — Vol. 27, N 3-4. - P. 281-292.

43. Herman St. M., Pisiewicz K, Roczkowska H., Rudnik J. // Z. Erkr. Atm. - 1983. - Bd 161, N 2. - S. 192-198.

44. Nieding G., Jander K. // Schriften. Waser-Boden- u. Lufthyg.

- 1986. - N 69. - S. 1-289.

45. Ridel F. // Allergologie. - 1988. - Bd 11, N 8. -S. 319-320.

Поступила 02.06.95

Радиационная гигиена

©А. Д. БЕЛКИН. 1996 УДК 612.014.42.08

А. Д. Белкин

О ВЗАИМОДЕЙСТВИИ БИОСИСТЕМ С ЭЛЕКТРИЧЕСКИМИ ПОЛЯМИ НИЗКОЙ ЧАСТОТЫ

(ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АСПЕКТ)

Новосибирский медицинский институт

Современные данные литературы, отражающие процесс взаимодействия электрических полей низкой частоты (ЭПНЧ) с биосистемами разных уровней организации, весьма противоречивы [10, 12]. Окончательно решить данную проблему не удается в связи с тем, что еще не раскрыт механизм действия этих полей.

Изучением влияния ЭПНЧ традиционно занимаются 2 группы исследователей — инженеры-электрики, которые прекрасно знают воздействующий на биосистему фактор, но слабо разбираются в биологической сути проблемы, и биологи, знающие морфофункциональную организацию биосистем, но слабо разбирающиеся в физической стороне проблемы. В большинстве случаев между этими группами специалистов зияет глубокая информационная пропасть, не дающая воз-

можность понять друг друга и разобраться в сути проблемы.

Учитывая то, что экспериментальных работ, изучающих отклики живых организмов на воздействие ЭПНЧ, уже достаточно много, мы решили сконцентрировать свое внимание на проблеме механизма действия ЭПНЧ.

Основные представления о процессе взаимодействия ЭПНЧ с биосистемой изложены в ряде публикаций [2, 3, 5]. В данной статье автор развивает и углубляет эти представления. В качестве отправной точки избран путь от абстрактного к конкретному (от теории к фактам), потому что попытки других исследователей понять механизм действия ЭПНЧ, идя от конкретного (от откликов биосистем на воздействие) к абстрактному (теории), не увенчались успехом.

И 1- В1 г 1

Эквивалентная электрическая схема взаимодействия человека с фазным напряжением элемента электроустановки.

а — мега-ЭЭС; б — мсга-ЭЭС с подключением к ней человека; в — макро-ЭЭС; г — микро-ЭЭС. Остальные обозначения и тексте.

Рассмотрение процесса взаимодействия человека с ЭПНЧ мы начнем с составления эквивалентной электрической схемы (ЭЭС) этого взаимодействия, так как без адекватной ЭЭС невозможно разобраться в механизме действия ЭПНЧ.

ЭЭС взаимодействия человека с ЭПНЧ. Составляя ЭЭС взаимодействия человека с токонесущим элементом электроустановки в методических и практических целях следует разбить ее на 3: мега-, макро- и микро-ЭЭС. Каждая из схем предназначена дня решения определенного круга задач: первая — преимущественно для электротехнических, вторая — для задач, связанных с электробезопасностью, третья — для задач, связанных с вредностью изучаемого фактора.

Вначале рассмотрим мега-ЭЭС. Основные варианты взаимодействия человека с электроустановкой изложены в работах [1, 4, 6, 11]. Исходя из этих работ можно составить обобщенную мега-ЭЭС взаимодействия фазного напряжения элемента электроустановки с окружающей средой и человеком как одним из элементов окружающей среды (см. рисунок). На этих схемах приняты следующие условные обозначения: и — фазное напряжение, С — емкость фазы относительно земли, С1 и С2 — емкость человека относительно фазы и земли, Я — сопротивление воздуха между обкладками конденсатора С, Ш и Я2 — сопротивление воздуха между обкладками конденсатора С1 и С2, КЗ — сопротивление тела человека, В, В1, В2 — выключатели. Мега-ЭЭС, представ-

ленная на рисунке 1, б, моделирует 4 основных случая взаимодействия человека с фазным напряжением:

1. Если выключатели В1 и В2 замкнуты, то человек попадает под полное фазное напряжение (короткое замыкание) и вся энергия электрического поля (ЭП) сосредоточивается на нем. Эта ситуация наиболее изучена и относится к проблеме электробезопасности. Судьба человека, попавшего под напряжение, определяется величиной плотности тока, протекающего через его тело. Хотя многие аспекты подобной схемы включения человека в электрическую цепь и вытекающие из этого последствия хорошо изучены, до сих пор не ясен механизм действия электрического тока на человека. Препятствием на пути раскрытия этого механизма является не до конца расшифрованная ЭЭС человеческого организма.

2. При разомкнутом выключателе В1 и замкнутом В2 моделируется вариант, когда заземленный человек через воздушный промежуток связан с фазным напряжением электроустановки. В данном случае человек подобен выступающему шипу на плоской эквипотенциальной заземленной поверхности, что приводит к концентрации (сгущению) в области головы силовых линий ЭП. Это приводит к повышению напряженности ЭП в области головы в 10—20 раз. Такой вариант хорошо изучен в условиях моделирования и в реальных условиях при непосредственных опытах на человеке и животных [1,4, 11]. Что касается внешней

стороны данного типа взаимодействия, то здесь все более или менее ясно, однако внутренняя сторона (механизм действия), как и в первом случае, неясна.

3. При замкнутом выключателе В1 и разомкнутом В2 тело человека непосредственно касается токоведущих частей электроустановки при условиях изоляции от земли. При этом потенциал человека выравнивается до величины потенциала элемента электроустановки, и величина тока, протекающего через человека, будет определяться емкостью С2.

4. При разомкнутых выключателях человек изолирован от токонесущих частей электроустановки и земли, поэтому величина протекающего через него тока будет определяться емкостями С1, С2 и электропроводностью окружающей среды. Все будет зависеть от того, насколько велик ток утечки в конденсаторах С1 и С2.

Как видно из вышеизложенного, данная мега-ЭЭС для инженеров-электриков ясна. Они легко могут промоделировать типичные варианты, произвести расчет наведенных на теле человека потенциалов и протекающих через него токов, а также определить пределы колебаний потенциалов и плотностей тока в зависимости от величины фазного напряжения. Предварительные расчеты сделаны и изложены во многих монографиях [1, 4, 6, 11, 12].

Чтобы окончательно разобраться в данной проблеме, необходимо расшифровать действия ЭПНЧ на биосистемы. Из анализа мега-ЭЭС взаимодействия человека с элементом токонесущих частей электроустановки вытекают несколько вариантов механизма действия. Первый вариант связан с наведением на поверхности тела переменного потенциала, второй — с деформацией диэлектрика (кожи) под воздействием ЭП (элек-трострикция), третий — с наведенными в биообъекте токами.

Из вышеизложенного вытекает очевидный факт, что без четкой и адекватной ЭЭС тела человека полностью разобраться в механизме действия ЭПНЧ невозможно. Интерес исследователей к ЭЭС биоткани возник в начале 20-го века в связи с работами, связанными с электробезопасностью, с использованием электрического тока в ряде диагностических и лечебных методик, при изучении электрических параметров биоткани [6, 8]. В основном эти схемы состоят из последовательных или параллельных соединений конденсаторов и сопротивлений.

При создании макро- и микро-ЭЭС необходимо учесть анатомические, гистологические и цитологические особенности строения человека и животных. Прежде всего на макроскопическом уровне имеется мощный шунт в виде пищеварительного тракта, электропроводность которого намного превосходит электропроводность кожи. Кроме того, имеется еще несколько слепых выводов с высокой электропроводностью по отношению к коже. Это глаза, связывающие центральную нервную систему с внешней средой; мочеполовые отверстия, связывающие половые органы и почки с внешней средой, а также печень с поджелудочной железой, имеющие непосредственную связь с пищеварительным трактом. Если пищеварительный тракт с точки зрения инженера-элек-

трика можно представить в виде кабеля, то другие выводы на поверхность тела — в виде антенн. Все эти образования с высокой электропроводностью являются входными воротами для наведенных токов, и их влияние необходимо учитывать при изучении процесса взаимодействия ЭПНЧ с человеком. Например, сопротивление постоянному току между передними и задними конечностями мыши составляет 1 мОм, а между начальным и конечным отделом пищеварительного тракта — 10 кОм (в 100 раз меньше). А сопротивление переменному току (50 Гц) при напряжении 5,8 В составило соответственно — 72,5 и 2,4 кОм (в 30 раз меньше). На рисунке, в представлена макро-ЭЭС тела человека. На ней приняты следующие условные обозначения: СЗ и R4 — емкость и сопротивление рогового слоя эпидермиса, R5 и R6 — сопротивление потовых желез и биоактивных точек, R7 и R8 — сопротивление начального и конечного отделов пищеварительного тракта, R9 и RIO — сопротивление желчных протоков и протоков поджелудочной железы, RI 1 и R12 — сопротивление глаз и протоков мочеполовой системы, R13 и R14 — внутренние сопротивления тела человека. Все сопротивления на данной схеме являются комплексными. При необходимости схему можно дополнить конденсаторами, учитывающими емкости, существующие между пищеварительным трактом, протоками желез, мочеполовых органов и кожей. Так как потовые железы, кишечник, нервная и мочеполовая системы имеют в своем составе спиральные структуры, можно предположить наличие у них индуктивных свойств. При необходимости данную схему можно дополнить соответствующими условными обозначениями.

При создании микро-ЭЭС (см. рисунок, г) нами учтено слоистое строение тканей, ионная асимметрия клеточных мембран и избирательная проницаемость их для различных ионов. На ней приняты следующие условные обозначения: D1 и D2 — натриевые и калиевые каналы клетки, обладающие односторонней проводимостью, R15 и R16 — сопротивления натриевых и калиевых каналов, R17 и С5 — сопротивление и емкость мембраны клетки, R18 — сопротивление внутренней среды клетки, R19 — сопротивление межклеточного щелевого контакта, R20 — сопротивление межклеточной среды. Пунктиром обозначена граница отдельных клеток.

Учитывая, что все живые системы являются унифицированными системами (состоящими из схожих блоков, модулей и субмодулей), следует стремиться к созданию унифицированных ЭЭС биосистем (в том числе и человека). В настоящей работе автор попытался создать такую унифицированную ЭЭС. Каждая из предложенных выше схем является взаимодополняющей и совместимой. Мега-ЭЭС — основная и в нее включается модуль в виде макро-ЭЭС, а в макро-ЭЭС в нужное место включается субмодуль микро-ЭЭС.

Механизм действия ЭПНЧ. Энергия, заключенная в ЭП, — главный двигатель всех процессов, протекающих в электрической цепи, сформированной между элементом электроустановки, находящимся под напряжением, и поверхностью земли. Через эту цепь под воздействием ЭП начинает протекать электрический ток (смещения и проводимости). В эту цепь включается и человек

в виде комплексного сопротивления. Мега-ЭЭС представлена огромным конденсатором (С), обкладками которого являются токонесущие части электроустановки и поверхность земли. Атмосферный воздух, заполняющий пространство между электродами, выполняет роль диэлектрика. Так как атмосферный воздух не идеальный диэлектрик, то через этот конденсатор протекает не только ток смещения, но и ток проводимости (Я). Такой конденсатор называют конденсатором с утечкой. Человек, попадая в межэлектродное пространство данного конденсатора, с одной стороны, сам становится частью диэлектрика (роговой слой эпидермиса кожи), а с другой — вносит в это пространство значительный объем вещества с высокой электропроводностью (органы и ткани тела), тем самым уменьшая объем диэлектрика в межэлектродном пространстве и меняя свойства конденсатора. Таким образом, человек попадает под воздействие ЭП, токов проводимости и смещения. Под воздействием ЭП происходит поляризация эпидермиса, сопровождающаяся преобразованием энергии ЭП в энергию механических колебаний эпидермиса (явление электрострик-ции) и в энергию электрического тока (ток смещения и проводимости), протекающего через внутреннюю электропроводную среду тела человека. При протекании через организм человека токи смещения суммируются с токами проводимости. При этом необходимо учитывать, что между ними имеется сдвиг фаз. Таким образом, в поверхностных тканях человека происходит преобразование энергии ЭП в энергию механических колебаний и токов смещения. Существенного преобразования токов проводимости не происходит.

Итак, в пространстве между элементом электроустановки и человеком действует 2 фактора — ЭП и электрический ток. От их параметров (напряженности ЭП, частоты и силы тока) зависит состояние человека.

Как уже сообщалось выше, существуют 4 основные варианта механизма взаимодействия человека с фазным напряжением. Их можно объединить в два — опасный для жизни и неопасный (в зависимости от величины воздействующего фактора). Опасными для жизни являются механизм, сопровождающийся пробоем воздушного промежутка между человеком и элементом электроустановки, находящимся под напряжением, и касание человека токонесущих частей при условии его заземления. Эти варианты наиболее хорошо изучены. Разработан целый комплекс организационных, профилактических и технических мероприятий для предотвращения возникновения подобных ситуаций. Выявлены наиболее общие механизмы действия электрического тока — тепловое, электрохимическое, электродинамическое и биологическое [4, 6]. Описан механизм электротравмы, сопровождающийся электроожогом, спазмом мускулатуры, фибрилляцией сердечной мышцы и параличом дыхания. Выявлены опасные, безопасные и пороговые значения тока и напряжения. Так, безопасным считается ток величиной менее 0,1 мА, ток ощущается человеком при достижении величины 1—5 мА, становится неотпускающим при 20—30 мА и смертельным при величине более 100 мА. Хотя этим вариантом механизма действия уже много лет занимается

целая отрасль — электробезопасность, выявлены лишь наиболее грубые изменения в организме животных и человека, пораженных электрическим током, а сам механизм до конца не раскрыт. Однако этого было достаточно для разработки комплекса технических и профилактических мероприятий по защите человека от поражающего действия электрического тока. Что же происходит в организме человека при протекании тока величиной менее 0,1 мА, большинство ученых, работавших в области электробезопасности, не интересовало. Нет поражения человека, нет и проблемы. Кроме того, морфологи не выявляли никаких специфических изменений в органах и тканях у лиц, погибших от электрического тока [9].

Опасный для жизни вариант механизма действия ЭП отличается от безопасного тем, что в первом случае поражающий фактор (ток) воздействует на ограниченный участок тела человека (точка входа и точка выхода), а при втором варианте и токи, и ЭП воздействуют на весь организм, так как он является частью среды, по которой протекают токи и силовые линии ЭП. Объединяет эти два варианта электрический ток. В первом случае он достигает больших величин (опасных), во втором — небольших (безопасных). При этом возникает вопрос: вредно или безвредно такое воздействие? Что же происходит при воздействии на человека ЭП и токов при величинах ниже опасных?

Основываясь на макро-ЭЭС, можно описать макромеханизм. Он заключается в следующем. Человек, становясь элементом мега-ЭЭС, попадает под воздействие всех процессов, протекающих в ней. Так как тело человека состоит из неэлектропроводной оболочки и содержимого, заключенного в ней с высокой электропроводностью, то, вытеснив своим объемом часть объема воздуха, тело человека, обладающее большей электропроводностью, чем воздух, начинает притягивать к себе силовые линии ЭП и токи. Этому способствуют и области с высокой электропроводностью на поверхности тела (глаза, полость рта и носовая полость, анальное и мочеполовые отверстия). Часть из них шунтирует токи, протекающие через организм (пищеварительный тракт), остальные выполняют роль входных ворот. Через эти области протекают токи проводимости и токи смещения, возникшие под воздействием наведенных на поверхности тела потенциалов. Что же касается электрострикции (преобразования ЭП в механические колебания эпидермиса), то она формирует один из дополнительных механизмов, который может способствовать изменению проницаемости эпидермиса. Кроме того, наведенные на коже под воздействием ЭП потенциалы изменяют картину естественных потенциалов эпидермиса и могут нарушать информационные потоки между участками кожи и внутренними органами. Для описания этого механизма требуется значительный объем текста и поэтому в настоящей статье он подробно не рассматривается. Основное внимание мы сосредоточили на стержневом механизме взаимодействия ЭПНЧ с биосистемой, связанном с наведенными в организме под воздействием ЭП токами.

Микромеханизм формируется за счет особенностей микро-ЭЭС и путей токов, протекающих

через покровные ткани и ткани внутренних органов. Как отмечалось выше, эпидермис обладает рядом особенностей, способствующих протеканию тока через него. Входными воротами на микроуровне являются биоактивные точки и потовые железы, сопротивления которых намного ниже, чем рогового слоя кожи. Учитывая параллельное включение этих сопротивлений в цепь, общее сопротивление тела как элемента проводящей среды должно быть снижено. При параллельном расположении сопротивлений их удельные электропроводности суммируются, и общая электропроводность эпидермиса будет выше электропроводности отдельной биоактивной точки или потовой железы. Далее ток протекает через каналы ионной регуляции клеток эпидермиса. Сосредоточив основное внимание на носителях тока — ионах и учитывая асимметрию их распределения по обеим сторонам клеточной мембраны и селективную избирательность ионных каналов клетки, можно представить следующий механизм протекания тока через клетку.

Снаружи клетки преобладают ионы натрия, а внутри — калия (для простоты рассуждений мы не рассматриваем другие ионы). Электрохимический градиент натрия направлен внутрь клетки, а калия наружу. В связи с этим входящий ток будет связан с ионами натрия, а выходящий — с ионами калия. Поэтому, с одной стороны, ток втекает в клетку через натриевые каналы (01) и ионы натрия будут поступать в клетку, а с другой — вытекает через калиевые каналы (02), выводя ионы калия в межклеточное пространство. В результате произойдет выравнивание концентрации этих ионов по обе стороны мембраны клетки, а это означает гибель клетки. Чтобы этого не произошло, клетка затрачивает энергию АТФ для выкачивания лишних ионов натрия и закачивания внутрь недостающих ионов калия. В результате при протекании тока через клетку нарушается ее ионный гомеостаз, и для его восстановления она должна затратить энергию. Этому способствует и тот факт, что ток частотой 50 Гц вызывает наибольшие колебания ионов по сравнению с другими частотами [4].

Следующее звено механизма связано с распределением ветвей тока между клетками и межклеточной средой. Чем более выражена межклеточная среда у данного типа ткани, тем более выражен ее шунтирующий эффект. Все, что касалось особенностей влияния на протекающие токи биоактивных точек и потовых желез, полностью относится и к ионным каналам. Здесь налицо то же самое параллельное соединение сопротивлений ионных каналов, при котором общая электропроводность клетки повышается.

Одной из особенностей эпидермиса кожи по сравнению с другими тканями является слабая выраженность межклеточной среды. Клетки эпидермиса достаточно прочно скреплены межклеточными контактами. Но наряду с плотными контактами эти клетки обладают и щелевидными контактами, через которые идет свободный обмен ионами [7]. Это означает, что ток, проникший внутрь клеток, не будет из них выходить, а начнет шунтироваться через межклеточные щеле-видные контакты (И. 19) по слою эпидермиса.

Таким образом, имеется еще один шунт, защищающий внутреннюю среду организма от наведенных токов. Если же ток преодолевает барьер эпидермиса, то он замыкается в новом шунте — кровеносных сосудах. Преодолев этот шунт, ток оказывает влияние на клетки внутренних органов и тканей. Учитывая, что все процессы жизнедеятельности каеток и тканей, а также органов и систем связаны с ЭП и токами, создаваемыми этими образованиями, протекание через них дополнительных токов должно сказываться на информационном гомеостазе (тканевом и клеточном). Нами выявлены признаки нарушения тканевого и клеточного гомеостаза. Они проявились повышением плотности клеток в базальном слое эпидермиса кожи и роговицы, а также увеличением частоты сестринских межхроматидных обменов в клетках костного мозга у мышей, длительно находившихся в ЭПНЧ [3].

Таким образом, ЭЭС взаимодействия человека с элементом электроустановки, находящимся под напряжением, и механизмы, определяемые этими схемами и особенностями строения тела человека, позволяют дать наиболее полное словесное описание этого процесса, а также и математическое описание при помощи формул и законов электротехники и биофизики, учитывая, что большинство элементов электрической цепи является биологическими структурами. Наиболее перспективен при проведении данных расчетов путь от описания и расчета наиболее общих процессов к частным, от мега- к микроуровню. Самой первой задачей является установление границ колебания показателей (плотностей токов, напряженности полей), исходя из реальной ситуации на уровне мега-, макро- и микро-ЭЭС. Затем необходимо уточнить колебания отдельных показателей на уровне каждой из схем и выявить первичные эффекты, напрямую связанные с воздействующими факторами. На следующем этапе необходимо проследить за вторичными, третичными и другими эффектами, выявив взаимосвязи между ними. Подобная работа для мега-ЭЭС уже частично проведена [1,4, 11], что касается макро- и мик-ро-ЭЭС, то эту работу предстоит еще сделать.

Л итература

1. Барг И. Г., Полевой С. В. Ремонт воздушных линий электропередач под напряжением. — М., 1989.

2. Белкин А. Д. // Труды Новосибирск, мед. ин-та. — 1989.

- Т. 133. - С. 88-92.

3. Белкин А. Д. // Гиг. и сан. - 1993. - № 5. - С. 73-75.

4. Долин П. А. Основы техники безопасности в электроустановках. 2-е изд. — М., 1984.

5. Ибрагимов Р. Ш., Белкин А. Д. // Бюл. Сиб. отд. АМН СССР. - 1989. - № 4. - С. 95-97.

6. Манойлов В. Е. Основы электробезопасности. 4-с изд. — Л., 1985.

7. Межклеточные взаимодействия / Под ред. У. К. де Мсл-ло: Пер. с англ. — М., 1980.

8. Меницкий Д. Н. // Физиологические методы в клинической практике / Под ред. Д. А. Бирюкова. — Л., 1959.

9. Орлов А. Н., Саркисов М. А., Бубенко М. В. Электротравма. - Л., 1977.

10. Плеханов Г. Ф. Основные закономерности низкочастотной электромагнитной биологии. — Томск, 1990.

11. Удод Е. И. Ремонт электроустановок под напряжением.

- Киев, 1986.

12. Schaefer Н. Über die Wirkung elektrischer Felder auf den Menschen. - Berlin, 1983. — S. 140.

Поступила 04.08.95

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.