Badania wpływu pól elektromagnetycznych występujących w

Marek Zmyślony
Alicja Bortkiewicz
Elżbieta Gadzicka
Instytut Medycyny Pracy im. prof. dr J. Nofera
ul. Św. Teresy 8, 90-950 Łódź
e-mail: [email protected]
BADANIA WPŁYWU PÓL ELEKTROMAGNETYCZNYCH WYSTĘPUJĄCYCH
W RADIOKOMUNIKACJI NA UKŁAD KRĄŻENIA
wia grupy 46 pracowników obiektów nadawczych [4]. U
kilku z badanych osób stwierdzono patologiczne zmiany
w zapisie EKG (nieistotne statystycznie).
Największym badaniem stanu zdrowia pracowników radiokomunikacji w Polsce było badanie przeprowadzone przez Instytut Medycyny Pracy w Łodzi w latach 1972-1974 [5]. Objęło ono 254 pracowników 14
obiektów nadawczych. Uwagę autorów zwrócił duży odsetek zmian w badaniu EKG (przede wszystkim zaburzeń
repolaryzacji) oraz dużą liczbę dolegliwości subiektywnych zgłaszanych podczas badania lekarskiego (nadmierne
pocenie, bóle i kłucie w okolicy serca). Uosób z grupy
kontrolnej (pracownicy warsztatów naprawy radioodbiorników i telewizorów oraz pracownicy techniczni
urzędów pocztowych) częściej występowały zmiany
przewodnictwa. Różnice te nie były istotne statystycznie
Niestety stosowane wówczas metody nie pozwoliły na pogłębioną diagnostykę zmian i uzyskanie jednoznacznej odpowiedzi na temat wpływu PEM z zakresu VHF i UHF na
układ krążenia.
Analizując dane literaturowe należy zwrócić też
uwagę na doniesienia dotyczące innych grup zawodowych, eksponowanych na PEM o podobnych częstotliwościach. Należą do nich m.in. fizykoterapeuci obsługujący diatermie krótko- i mikrofalowe.
Badanie ankietowe ukierunkowane na dolegliwości
układu krążenia przeprowadzone wśród 3000 fizykoterapeutów, wykazało, że choroby serca występują statystycznie częściej u osób eksponowanych na PEM mikro- i krótkofalowe [6].
Streszczenie: W pracy przedstawiono wyniki badań
wpływu PEM występujących w radiokomunikacyjnych obiektach nadawczych na funkcjonowanie
układu krążenia pracowników w nich zatrudnionych.
Szczególną uwagę zwrócono na badania przeprowadzone w Instytucie Medycyny Pracy w Łodzi. Wynika
z nich, że ww. pracownicy stanowią grupę zwiększonego ryzyka zaburzeń funkcjonowania układu krążenia mimo, że ekspozycja na PEM w obiektach radiokomunikacji jest dopuszczalna przez polskie
przepisy higieniczne.
1.
WSTĘP
Zainteresowanie wpływem PEM zewnętrznych na
układ krążenia i układ nerwowy człowieka spowodowane
jest teoretyczną możliwością zakłócenia ich funkcji na
skutek generowania w nich przez te pola impulsów
elektrycznych.
Pracownicy radiokomunikacji są grupą zawodową,
w której ekspozycja na PEM jest zwiększona w stosunku
do ekspozycji naturalnej. W związku z tym uważa się ją
za szczególnie narażoną na ewentualne negatywne skutki
działania PEM. Niestety hipoteza ta ma dosyć słabą
podbudowę naukową – badania dotyczące stanu zdrowia
tej grupy zawodowej są stosunkowo nieliczne, zarówno
w Polsce jak i na świecie. Jednym z nielicznych ośrodków zajmujących się tym problemem jest Instytut Medycyny pracy w Łodzi. W niniejszej pracy chcemy
przedstawić wyniki naszych badań nad wpływem PEM
na układ krążenia i jego regulację neurowegetatywną u
pracowników radiokomunikacji na tle wyników badań
przeprowadzonych w Polsce i na świecie w latach ubiegłych.
2.
3. WSPÓŁCZESNE BADANIA IMP
Od 1993 w Instytucie Medycyny Pracy w Łodzi
prowadzimy badania układu krążenia i jego regulacji
neurowegetatywnej z wykorzystaniem nowoczesnych
metod
diagnostycznych
u
osób
zawodowo
eksponowanych na PEM o różnych częstotliwościach [7
- 13]. Celem tych badań była ocena wpływu PEM na układ
krążenia oraz sprawdzenie czy i w jakim stopniu
częstotliwość PEM i poziom ekspozycji wpływa na rodzaj
występujących zaburzeń układu krążenia i regulacji
neurowegetatywnej. Wśród grup badanych byli m.in.:
•
pracownicy średniofalowych obiektów nadawczych
(RON) - ekspozycja na PEM o częstotliwości około
1 MHz,
•
pracownicy
wieloprogramowych
obiektów
nadawczych (RTCN) - ekspozycja na PEM zakresu
VHF i UHF
BADANIA W POLSCE I NA ŚWIECIE
Szczególne zainteresowanie stanem układu krążenia pracowników radiokomunikacji obserwowano w latach pięćdziesiątych, sześćdziesiątych i siedemdziesiątych w ZSRR. W badaniach tych stwierdzono występowanie zaburzeń częstości rytmu serca, przewodzenia,
zmniejszenie amplitudy zapisów EKG, szczególnie załamka T, a także zmian ciśnienia tętniczego krwi (hypolub hypertonii) [1]. Takie zmiany wiązano z dysfunkcją
autonomicznego układu nerwowego [2]. Powyższe badania były i są krytykowane za niedostatki metodologiczne, zwłaszcza za źle dobrane grupy kontrolne [3].
W Polsce badania na ten temat rozpoczęto w latach
sześćdziesiątych. Pierwsze z nich dotyczyło stanu zdro-
185
wynosił odpowiednio 34% i 19% Wynik naszego badania
wskazuje, że u osób eksponowanych na PEM o
częstotliwości z zakresu UHF-VHF wzrasta ryzyko
nadciśnienia tętniczego krwi. W naszych badaniach
uwzględniliśmy zarówno klasyczny pomiar ciśnienia
tętniczego krwi jak i 24-h monitorowanie ciśnienia (ABP).
Jednak u większości osób tylko badanie ABP pozwoliło
wykryć zaburzenia ciśnienia tętniczego krwi i jego
regulacji. Na szczególną uwagę zasługuje fakt, że aż u
53% osób z prawidłowym ciśnieniem w pomiarze
jednorazowym stwierdzono podwyższone wartości
ciśnienia w badaniu ABP. Jest to niepokojące, gdyż osoby
te traktowane są jak osoby zdrowe. Ze względu na fakt, że
wartość badania ABP jest powszechnie uznana w
wykrywaniu i weryfikowaniu rozpoznawania nadciśnienia
tętniczego wydaje się, że jest to metoda którą należałoby
stosować w badaniach osób eksponowanych na PEM o
częstotliwości UHF i VHF.
W patogenezie nadciśnienia tętniczego krwi ważną
rolę odgrywa układ renina-angiotensyna, który działa na
naczynia krwionośne przez angiotensynę II. Wyniki
analizy zmienności rytmu serca w grupie eksponowanej
wskazują, że aktywność układu renina-angiotensyna była
wyższa niż w grupie kontrolnej co wskazuje, że jednym z
mechanizmów wzrostu ciśnienia w grupie eksponowanej
może być wpływ PEM na ten układ. Drugim
mechanizmem, wydaje się być pobudzenie układu
współczulnego. Aktywność układu współczulnego była w
grupie eksponowanej istotnie wyższa niż w kontrolnej.
Była też istotnie skorelowana z nasileniem zaburzeń
ciśnienia tętniczego krwi. Przewaga układu współczulnego
w neurowegetatywnej regulacji układu krążenia
predysponuje nie tylko do powstania nadciśnienia, lecz
także do występowania zaburzeń rytmu serca i rozwoju
choroby niedokrwiennej serca.
W grupie eksponowanej na PEM z zakresu UHFVHF odsetek osób zgłaszających dolegliwości ze strony
układu krążenia był wysoki, prawie dwukrotnie wyższy
niż w grupie kontrolnej (51% vs.29%). Ryzyko
występowania zaburzeń w 24-h i/lub spoczynkowym EKG
było zależne od poziomu ekspozycji. W grupie o
ekspozycji niższej wynosiło 1,73, natomiast w grupie o
wyższej ekspozycji ryzyko było znacznie wyższe (na
granicy istotności statystycznej) i wynosiło 4,46. Wśród
zaburzeń elektrokardiograficznych dominowały zaburzenia
repolaryzacji.
Podobne jak w grupie pracowników obiektów
wieloprogramowych wyniki badań uzyskano w grupie
eksponowanej na PEM o częstotliwości ok. 160 MHz
(radio-serwisy). Istotnie więcej było w niej osób z
podwyższonym ciśnieniem tętniczym krwi stwierdzonym
w badaniu ABP. Analiza HRV wykazała, że w tej grupie
mechanizm obserwowanych zaburzeń ciśnienia tętniczego
krwi był związany z nadmierną aktywacją współczulnej
części autonomicznego układu nerwowego. W badaniach
stwierdzono też wzrost częstości zaburzeń repolaryzacji
wykrywanych 24-h EKG (OR=2,0), ale nie był on
statystycznie istotny. PEM w radioserwisach i w
wieloprogramowych obiektach nadawczych należą do tego
samego zakresu częstotliwości (30 MHz - 3 GHz) więc
uzyskane wyniki pozwalają przypuszczać, że mechanizm
biologicznego działania PEM z tego zakresu jest podobny.
Jako grupę kontrolną wybrano pracowników Stacji
Linii Radiowych (SLR), którzy mają bardzo podobny
charakter i system pracy, nie są w zasadzie eksponowani
na PEM.
Badania przeprowadzono także u pracowników
radioserwisów (R-S), którzy są eksponowani na PEM o
częstotliwości około 160 MHz, a więc zbliżonej do tej jaka
jest wykorzystywana w radiokomunikacji.
W obrębie zarówno grup eksponowanych jak i
kontrolnej
badanie
miało
charakter
badania
wyczerpującego, tzn. objęci nim byli wszyscy pracownicy
(mężczyźni) z danego obiektu. Taki charakter badania
umożliwiał porównanie częstości występowania chorób i
dolegliwości ze strony układu krążenia w grupach
eksponowanych
i
nieeksponowanej.
Badania
przeprowadzano wyłącznie wśród mężczyzn, gdyż
stanowią oni większość pracowników zatrudnionych w
badanych obiektach, a ze względu na zależną od płci
zmienność niektórych analizowanych parametrów nie
można było włączyć do badań kobiet. Badaniami objęto:
71 pracowników RON, 71 pracowników RTCN, 40
pracowników radioserwisów i 42 pracowników SLR.
Badania obejmowały:
•
badanie
lekarskie
z
uwzględnieniem
szczegółowego
wywiadu
dotyczącego
stwierdzonych chorób, czynników ryzyka oraz
dolegliwości ze strony układu krążenia, stylu życia,
nawyków żywieniowych, aktywności fizycznej i
przyjmowanych używek
•
EKG spoczynkowe
•
analizę zmienności rytmu serca (HRV)
•
EKG wysokiego wzmocnienia (analiza późnych
potencjałów komorowych -LVP)
•
24-h EKG metodą Holtera
•
długookresową rejestrację ciśnienia tętniczego krwi
(ABP)
Ocena ekspozycji badanych pracowników wykazała,
że byli oni poddani działaniu PEM o wartościach odpowiadających co najwyżej strefie zagrożenia (przy czym
wskaźniki ekspozycji nigdy nie były większe od 1) [7, 13].
U osób eksponowanych na PEM o częstotliwości z
zakresu średniofalowego stwierdzono istotnie większy niż
w grupie kontrolnej odsetek osób ze zmianami elektrokardiograficznymi, głównie komorowymi zaburzeniami rytmu
serca, przy niższej częstości skurczów serca. Ryzyko tych
zaburzeń (odds ratio = OR) wynosiło 6,5 [8]. W grupie
eksponowanej nie stwierdzono większej niż w grupie kontrolnej częstości występowania podwyższonego ciśnienia
tętniczego krwi, zaobserwowano natomiast zaburzenia
rytmu dobowego ciśnienia [9]. W tej grupie stwierdzono
również zależne od poziomu ekspozycji zaburzenia regulacji neurowegetatywnej, ocenianej z zastosowaniem analizy
zmienności rytmu serca (HRV) [12].
W grupie eksponowanej na PEM z zakresu UHF i
VHF stwierdzono istotne zaburzenia ciśnienia tętniczego
krwi i jego regulacji (OR podwyższonego ciśnienia
tętniczego krwi wynosiło 8,6). Odsetek osób z
podwyższonym ciśnieniem w badaniu ABP w grupie
eksponowanej był istotnie wyższy niż w grupie
kontrolnej (70% vs. 23%), natomiast odsetek osób z
podwyższonym (≥140/90 mm Hg) ciśnieniem tętniczym
krwi w jednorazowym pomiarze metodą tradycyjną
186
Jednakże na obecnym etapie badań nie można go jeszcze
wyjaśnić.
4.
PODSUMOWANIE
[9]
W literaturze przedmiotu właściwie nie ma porównawczych danych na temat zmian w badaniach elektrokardiograficznych (zwłaszcza w 24h zapisie EKG metodą
Holtera) u osób eksponowanych na PEM o badanych przez
nas częstotliwościach. Jednak z przeprowadzonych dotychczas przez nas badań, dotyczących nie tylko częstotliwości radiofalowych, ale także sieciowych wynika, że ekspozycja na PEM ma istotny wpływ na funkcjonowanie
układu krążenia. Podsumowując wyniki naszych badań u
pracowników radiokomunikacyjnych obiektów nadawczych możemy stwierdzić, że:
1. są oni eksponowani na PEM o wartościach dopuszczalnych przez polskie przepisy higieniczne;
2. istotnie częściej niż u osób nieeksponowanych na
PEM występują u nich zaburzenia funkcjonowania
układu krążenia;
3. rodzaj zaburzeń zależy od częstotliwości PEM na
jakie są eksponowani;
4. przyczyną większości obserwowanych u nich zaburzeń funkcjonowania układu krążenia są zaburzenia
jego regulacji neurowegetatywnej;
5. mechanizm(y) zaburzeń nie jest znany.
[10]
[11]
[12]
[13]
SPIS LITERATURY
[1] J. R. Jauchem, Exposure to extremely-lowfrequency electromagnetic fields and radiofrequency radiation: cardiovascular effects in humans,
Int Arch Occup Environ Health, vol. 70, str. 9-21,
1997
[2] S. M. Michaelson, Pathophysiologic aspects of exposure to microwaves, AGARD Lecture Series, 78,
Radiation Hazards, 1975
[3] Environmental Health Criteria 137: Electromagnetic Fields (300 Hz – 300 GHz), WHO, Genewa,
1993
[4] A. Sawińska, J. Bielski, A Wałaszkowski, R. Kłaczyński, W. Gruszka, Stan zdrowia pracowników
stacji radiowo-telewizyjnych narażonych na pola
elektromagnetyczne
wysokiej
częstotliwości,
Przegl. Lek., vol. 23, nr. 10, str 742, 1967
[5] Mikołajczyk H. i wsp., Analiza wyników badań lekarskich i pomocniczych wykonanych u pracowników stacji radiowych i telewizyjnych, Studia i Materiały Monograficzne Instytutu Medycyny Pracy w
Łodzi, vol. 2, str. 23-44, 1980
[6] S. Hamburger, J. N. Logue, P. M. Silverman, Occupational exposure to non-ionizing radiation and
an association with heart disease: An exploratory
study, J.Chron.Dis., 36, 11, str. 791-802, 1983
[7] M. Zmyślony, A. Bortkiewicz, H. Aniołczyk, Ocena wybranych parametrów czynności układu krążenia pracowników różnych grup zawodowych eksponowanych na pola elektromagnetyczne wielkiej
częstotliwości. Cz.I. Ocena ekspozycji. Med. Pr.,
47, 1, str. 9-14, 1996
[8] A. Bortkiewicz, M. Zmyślony, E. Gadzicka, W.
Szymczak, Ocena wybranych parametrów czynno187
ści układu krążenia pracowników różnych grup zawodowych eksponowanych na pola elektromagnetyczne wielkiej częstotliwości. Cz. II. Zmiany elektrokardiograficzne. Med. Pr., 47, 3, str. 241-251,
1996
E. Gadzicka, A. Bortkiewicz, M. Zmyślony, Ocena
wybranych parametrów czynności układu krążenia
pracowników różnych grup zawodowych eksponowanych na pola elektromagnetyczne wielkiej częstotliwości. Cz. III. 24-h monitorowanie ciśnienia
tętniczego krwi (ABP), Med. Pr., 48, 1, str. 17-24,
1997
A. Bortkiewicz, M. Zmyślony, E. Gadzicka, Ekspozycja na pola elektromagnetyczne o częstotliwości 50 Hz a zmiany w układzie krążenia u pracowników stacji elektrenergetycznych, Med. Pr. 49, 3,
str. 261-275, 1998
A. Bortkiewicz, M. Zmyślony, C. Pałczyński, E.
Gadzicka, St. Szmigielski, Dysregulation of Autonomic Control of Cardiac Function in Workers at
AM Broadcast Stations (0.738-1.503 MHz), Electro-and Magnetobiology, 14, 3, str. 177-191, 1995
A. Bortkiewicz, E. Gadzicka, M. Zmyślony, Heart
rate variability in workers exposed to mediumfrequency electromagnetic fields. Journal of the
Autonomic Nervous System, 59, str. 90-97, 1996
Zmyślony M., Aniołczyk H., Bortkiewicz A.:
Wpływ pola elektromagnetycznego zakresu VHF i
UHF na układ krążenia i regulację neurowegetatywną pracowników Radiowo-Telewizyjnych Centrów Nadawczych. I. Ocena ekspozycji. Med.Pr.,
2001, 52 (5), 321-327.