CC BY
14
УДК 613.647+612.82.014.246
ВЛИЯНИЕ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ В УСЛОВИЯХ ПРОИЗВОДСТВА НА ЦЕНТРАЛЬНУЮ НЕРВНУЮ СИСТЕМУ (По данным электроэнцефалографии)
А. М. Вялое, П. И. Шпильберг (Москва)
В последние годы в различных отраслях народного хозяйства все более широкое распространение находят постоянные и низкочастотные переменные магнитные поля. Однако влияние их на центральную нервную систему человека остается малоисследованным. Отсутствуют данные литературы об особенностях изменений электроэнцефалограмм (ЭЭГ) лиц, подвергающихся воздействию магнитных полей (МП) в производственных условиях. Изменения ЭЭГ животных под влиянием МП, по сведениям ряда авторов, выражаются в появлении медленных волн (Ю. А. Холодов; С. Н. Лукьянова; Р. А. Чиженкова; Вескеч).
Наблюдая за состоянием здоровья лиц, работающих под воздействием МП, мы выявили у них функциональные нарушения в ряде органов и систем организма; отмечены также некоторые изменения ЭЭГ (А. М. Вялов и П. И. Шпильберг). В дальнейшем, в течение 5 лет, мы исследовали ЭЭГ
работников производства постоянных магнитов (контролеров, термистов) и контролеров, занятых на магнитной дефектоскопии в машиностроительной промышленности. Интенсивность МП колебалась у контролеров производства постоянных магнитов на уровне кистей рук и нижней части предплечий от 50 до 900 эрстед, а на уровне головы до 250 эрстед. Контролеры-дефектоскописты испытывали воздействие МП в области кистей рук от 100 до 350 эрстед, а на уровне головы до 75 эрстед, термисты — соответственно от 24 до 560 эрстед и до 150 эрстед. Однако при нарушении правил техники безопасности интен-
_ сивность МП была выше указанной в
з з /о // Тггц Ю—50 раз и больше.
Обследованию подвергались 192 человека в возрасте 19—40 лет, с профессиональным стажем от 1 года до 20 лет. Среди них было 100 контролеров производства постоянных магнитов, 54 дефектоскописта и 38 термистов; часть из них обследована повторно с промежутком 1—2 года. Контрольную группу составили 84 здоровых, работающих в нормальных условиях производственной среды.
Электроэнцефалографические исследования мы проводили с помощью 16-канального электроэнцефалографа фирмы Кайзер с фотофоностимулятором «Альвар». Испытуемый находился в экранированной темной комнате, сидел спокойно, с закрытыми глазами. Применялось биполярное отведение электрических потенциалов мозга по 10—20 международной системе. ЭЭГ регистрировали у испытуемых в состоянии покоя и с применением световых, звуковых одиночных или ритмических раздражений. Источник света находился на расстоянии 0,5 м от глаз.
У основной массы обследованных, подвергавшихся по условиям работы воздействию МП. не выявлено особых изменений ЭЭГ, превалировали
у. ео
33
зо
<гз
40 35 30 гз го лг /о
%
¿о 43 40. 35 ЗО
гз го
/5 'О 3
з з /о // /г
ряда
Рис. 1. Распределение частот
а-волн (в %). А — в контрольной группе; Б — в основной группе.
а-волны. Как показал гармонический анализ ЭЭГ здорового человека, а-волны неоднородны и выражаются полосой частот 8—12 гц (П. И. Шпиль-берг, 1941). Поэтому мы провели количественный анализ распределения а-частот ряда ЭЭГ основной группы (Б) и контрольной (А).
Из данных, приведенных на рис. 1, следует, что в обеих группах господствует частота 10 гц, но в основной группе пик ее ниже, чем в контрольной: в последней частота 10 гц составляет 56% всех частот а-ряда, а в первой — 48%. В основной группе выше процент низких частот а-ряда 8—9 гц, почти половина всех частот этого ряда. В контрольной группе больше
ГР, -грг
С -ъ
▼ 4
—■ —" ■ ———____.—----***— —
--~--—^——V—■—
--——■—--—-
Р. -Т. 4 4
ТЭ'Т5
о2 ~в2
р4-°г
Рис. 2. ЭЭГ обследуемой Р-ой, 28 лет, контролера-дефектоскописта со стажем работы 1 год 2 месяца. Здесь и на рис. 3, 4: внизу отметка световых ритмических раздражений, ниже этой линии время 1 сек.
выражены быстрые частоты а-ряда. Таким образом, отмечается легкий сдвиг частот а-ряда к более низким частотам в основной группе по сравнению с контрольной.
У небольшого числа лиц отмечено наличие на ЭЭГ быстрых волн малой амплитуды или усвоение быстрого ритма при световом раздражении. Такие изменения ЭЭГ (как правило, транзиторные) наблюдались у лиц с недостаточным профессиональным стажем или работающих под воздействием МП малой интенсивности (дефектоскописты). На рис. 2 показана ЭЭГ обследуемой Р-ой, 28 лет, контролера-дефектоскописта со стажем работы 1 год 2 месяца.
Как видно из этого рисунка, при ритмических световых раздражениях в быстром ритме (18 в секунду) имеет место четкое усвоение ритма; после
прекращения мельканий света восстанавливаются нерегулярные быстрые волны малой амплитуды.
У некоторых лиц с достаточным профессиональным стажем также выявлялись сходные изменения ЭЭГ, в отдельных случаях отмечались острые волны.
У лиц с достаточным профессиональным стажем, составлявших большинство испытуемых, особенно у подвергающихся воздействию МП большой интенсивности (контролеры производства постоянных магнитов), зафиксирована тенденция к синхронизированным ЭЭГ. При световом и звуковом раздражениях были извращенные реакции, выражавшиеся в том, что вместо десинхронизации происходило повышение амплитуды или появление а-волн если они отсутствовали на основной ЭЭГ. У ряда испытуе-
-ЛЛЛ^лал-
СЭ~Р3
---—ллчЛЛЛЛ/ЧААЛ"——•
-^лЛЛлллдл^-
Ру-О.
о2-вг
I ЗОл*к8
л л -I, л -1 I I »-«_» I I л I I i 1 I I I I I I I I I I I I I I I 1 I I I I I 1 I I . I I I I I I I ч ... I I . J 1 . , I I . , . .
Рис. 3. ЭЭГ обследуемого К-ва, 29 лет, контролера производства постоянных магнитов со стажем работы 6 лет.
мых при световом и звуковом раздражении наступала десинхронизация, но непродолжительная или слабо выраженная по амплитуде. Появлялись также группы двусторонне синхронизированных а-волн, носившие характер вспышек или веретен, часто распространенных генерализованно.
Один из наблюдаемых нами лиц (К-ов, 29 лет, контролер производства постоянных магнитов со стажем 6 лет) отмечал повышенную утомляемость, вялость, рассеянность, особенно в конце рабочего дня. На снятой у него ЭЭГ (рис. 3) во всех отведениях видны вспышки двусторонне синхронизированных а-волн при ритмических световых раздражениях. У ряда испытуемых при ритмических световых раздражениях различной частоты зарегистрированы уравнительные реакции появления синхронизированных а-волн в спонтанном ритме. Так, инженер Ш., 34 лет, работавший в производстве
постоянных магнитов 7 лет, жаловался на периодические боли в области сердца, повышенную раздражительность; после пребывания в магнитном поле, по его словам, «голова становится неясной», в конце рабочего дня он указывал на повышенную утомляемость, вялость и сонливость. На ЭЭГ в состоянии покоя зафиксированы а-волны (9 в секунду). Световые ритмические раздражения в различном ритме вызывали не перестройку волн мозга на ритм мельканий, а появление синхронизированных волн в спонтанном ритме 9 гц. Интересно,что после очередного отпуска у испытуемого частота волн спонтанной ЭЭГ была несколько выше, чем в остальное время года (не 9, а 10 гц). У небольшого числа испытуемых, особенно у термистов и у работников производства постоянных магнитов с достаточным профес-
гР/-г3
Рис. 4. ЭЭГ обследуемой Ег-ой, 27 лет, термистки со стажем работы 5 лет.
сиональным стажем, на ЭЭГ были медленные 6-волны, наиболее часто они наблюдались в отведениях от передних областей мозга.
Так, обследуемая Ег-ва, 27 лет, термистка со стажем 5 лет, предъявляла жалобы на повышенную утомляемость, вялость, сонливость в конце рабочего дня и после работы, ослабление памяти, вследствие чего вынуждена была бросить учебу в вечернем институте. Артериальное давление понижено (90/60 мм). На зарегистрированной у нее ЭЭГ (рис. 4) в отведениях от лобных и височных областей видны медленные волны, распространившиеся диффузно в связи со световым раздражением, в чем проявляется склонность к иррадиации торможения в центральной нервной системе.
2 Гигиена и санитария № 4
33
55555555555555555H555555555555555
Изменения ЭЭГ лиц, подвергающихся воздействию МП, не стойки, они слабеют или исчезают после очередного отпуска; их можно связать с функциональными изменениями центральной нервной системы. У небольшой части испытуемых на ЭЭГ отмечались быстрые волны малой амплитуды или усвоение быстрого ритма мельканий света, что рассматривается как фаза повышенной возбудимости (П. И. Шпильберг, 1947, 1966). Такие изменения наблюдались преимущественно у лиц с недостаточным профессиональным стажем или работающих под воздействием МП малой интенсивности, они могли иметь характер приспособительный, адаптационный.
У рабочих с достаточным профессиональным стажем и при воздействии МП большой интенсивности преобладали синхронизированные а-волны, что соответствовало поведенческим знакам легкого торможения в коре головного мозга. На превалирование торможения указывают также тенденция к замедлению а-волн, появление вспышек или веретен синхронизированных воли, парадоксальные, уравнительные реакции.
Более глубокое торможение связано с появлением на ЭЭГ медленных волн (0,А). Это обнаружено нами у небольшого числа контролеров производства постоянных магнитов, с достаточным стажем работы, подвергающихся воздействию МП большой интенсивности, и у термистов, подвергающихся сочетанному воздействию МП и высокой температуры окружающей среды. Последнее приводит к суммации эффектов обоих вредных факторов. Медленные волны ЭЭГ нередко возникают в отведениях от передних областей мозга; это объясняется тем, что они как наиболее связанные с второй сигнальной системой особенно чувствительны и ранимы и в них раньше возникает торможение.
У ряда лиц обследованной нами основной группы работников отмечено ослабление реакции десинхронизации на сенсорное раздражение, что связано с депрессией активности ретикулярной формации ствола мозга, имеющей неспецифическое восходящее активирующее влияние на кору головного мозга (в соответствии с данными Могигг1 и Ма§оип), и депрессией корковой деятельности.
Результаты наших электроэнцефалографических исследований позволяют говорить о трехфазном действии МП на центральную нервную систему человека. Первая короткая фаза возбуждения в начале воздействия МП или при влиянии МП малой интенсивности, по-видимому, связана с легкой транзиторной активацией ретикулярной формации ствола мозга. В дальнейшем изменяется эффект ретикуло-таламо-кортикальных влияний, развивается торможение начальное или более глубокое, аналогично фазам сна, изученным электроэнцефалографически (П. И. Шпильберг, 1955). В клинической картине отмечается также развитие под воздействием магнитных полей более или менее выраженных явлений астенического синдрома гиперстенической или гипастенической стадий.
Изменения ЭЭГ первой и начала второй фаз свойственны преимущественно контролерам с недостаточным профессиональным стажем и дефекто-скопистам, подвергающимся воздействию МП малой интенсивности. Изменения ЭЭГ второй и третьей фаз характерны преимущественно для контролеров производства постоянных магнитов с достаточным профессиональным стажем, подвергающихся длительному воздействию МП большой интенсивности, и термистов, подвергающихся сочетанному воздействию МП и высокой температуры.
Различия показателей распределения волн ЭЭГ у обследованных работников представлены в таблице.
Из таблицы видно, что основными являются а-волны, однако отмечается существенное снижение их у термистов и контролеров производства постоянных магнитов. У дефектоскопистов более высокий процент быстрых волн (Р), а у контролеров производства постоянных магнитов и термистов — медленных (0). Эти различия статистически достоверны (Р<0,05). Они свидетельствуют, что в действии МП на центральную нервную систему челове-
Показатели распределения волн ЭЭГ
Группа обследованных Общее число обследованных Показатели электроэнцефалограмм (по волнам)
а Р е
количество М±т (%) Р количество М±т (%) Р количество М±т (%) Р
Контролеры производ-
ства постоянных
магнитов ..... 100 70 70±4,5 <0,05 12 12±3,2 >0,1 18 18±3,8 <0,05
Контролеры-дефекто-
скописты..... 54 39 73±5,5 >0,1 и 20±5,4 <0,05 4 7± 3,5 >0,1
Термисты ..... 38 23 61± 7,9 <0,01 4 10±4,8 >0,1 11 29± 7,3 <0,01
Контрольная группа 84 70 84± 4,0 7 8±3,0 7 8±2,9
ка имеют значение их интенсивность, длительность экспозиции в течение рабочего дня и стаж работы. Этот важный для практики результат анализа изменений ЭЭГ является предварительным, нуждающимся в уточнении. Исследования в этом направлении продолжаются.
ЛИТЕРАТУРА
В я л о в А. М., Шпильберг П. И., Ю ш к е в и ч Л. Б. и др. В кн.: Вопросы профпатологии. М., 1964, с. 169. — В я л о в А. М. Вестн. АМН СССР, 1967, № 8, с. 52. — Лукьянова С. Н. Ж. высш. нервн. деят., 1967, в. 17, с. 722. — Холодов Ю. А. Влияние электромагнитных и магнитных полей на центральную нервную систему. М., 1966. — Чиженкова Р. А. Ж. высш. нервн. деят., 1967 .в, 2, с. 313. — Шпильберг П. И. Физиол. ж. СССР, 1941, № 5, с. 539. — Шпильберг П. И. Физиол. ж. СССР, 1955, № 2, с. 178.— Шпильберг П. И. Бюлл. экспер. биол., 1947, в. 2, с. 124. — В е с к е г В. О., N. Y. St. J. Med., 1963, v. 15, p. 2215. — Moruz-zi G., Magoun H. M., Electroenceph. clin. Neurophysiol., 1949, v. 1, p. 4E5.
Поступила 20/V 1968 r.
EFFECT OF MAGNETIC FIELDS IN THE INDUSTRY ON THE CENTRAL NERVOUS SYSTEM (ACCORDING TO THE DATA OF ELECTROENCEPHALOGRAPHIES)
A. M. Vyalov, p. I. Shpilberg
Electroencephalograph^ examinations of 192 persons, working under conditions of the action of magnetic fields, revealed functionalchanges in the central nervous system. Persons, exposed to the action of low intensity magnetic fields, presented more often a shortterm de-synchronization of the electroencephalogram (1st phase of high excitation). Controllers of the production of constant magnets, subjected to the action of high intensity magnetic fields and thermists, exposed to the action of both the magnetic fields and the high temperature, presented electro encephalograms with prevalence of synchronized a-waves and in rare cases that of 9-waves (2nd and 3rd inhibition phases).
