电磁脉冲辐射对生殖系统的影响及其机制研究

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1、．▲上_-J-一、刖吾．远古时代，自然环境中存在的一定数量电磁波，曾有益于人类的生存和繁衍。现代社会，随着无线电技术的广泛应用，广播、电视、通讯、电力事业、交通运输的迅速发展和各种家用电器的普及，电磁技术已深入到千家万户，并与人类的生产、工作和生活息息相关，应运而生的电磁疗法也正在为人类健康服务。然而人类在利用电磁波的同时，也人为造就了一种新型环境污染即电磁污染，并成为损害人类健康的重要环境因素之一。早在1972年，联合国人类环境会议就将电磁辐射列为必须控制的公害之一。我国国家环保总局于1998年通过

2、流行病学调查认为“电磁辐射已成为当今人类生存环境最大的污染源”⋯。2l世纪，随着我国信息化产业进程的加速发展，电能和构成现代电子科学技术的电子计算机和微波技术必有长足的发展，电磁污染的健康危害必将更加突出。电磁辐射的损伤效应、作用机制及防治已成为医学领域研究的重大课题。电磁脉冲，是一种高能、超宽频谱(oHz～109Hz)的电磁波，高功率微波则是频率为1～300GHz，发射功率1姗以上，跨越毫米、厘米和分米波段的电磁波。二者均主要通过非热效应机制发挥其生物学作用。“1，在平时也属于电磁污染的范畴，而利用

3、定向发射的高能电磁脉冲束和高功率微波束毁坏敌方电子设备和杀伤敌方作战人员的电磁脉冲武器和高功率微波武器是目前世界各国竞相研制而又发展最为迅速的新概念武器之一，其不仅严重破坏、干扰各类军用电子装备，而且在一定条件下也可能造成人员的损伤，包括对敌方人员的“杀伤效应”和己方人员的“致伤效应”。因此，对其可能的危害日益受到各国军方部门的关注，其生物学效应和作用机制已成为当今军事医学研究领域的重要内容之一。生殖系统是电磁辐射(包括微波、射频电场、极低频电磁场、电磁脉冲等)敏感的靶系统之一。~73，电磁辐射对人类

4、生殖的危害，不仅关系着家庭和社会的安宁，也涉及人类未来。其中，妊娠和子代生长发育问题是电磁辐射对生殖系统影响的远后效应问题，是关注最多也是研究最多的领域。电磁辐射后女性不孕、流产、早产、胎儿宫内发育迟缓、先天畸形、围产期死亡、基因病、子代性别比例失调及儿童肿瘤(尤其是神经母细胞瘤和白血病)发生等已有较多的流行病学和动物实验资料报道卜”3，虽然所得到的结果并不完全一致，有时甚至相反，但越来越多的研究表明，在一定辐射的条件下(如功率密度、场强、暴露时间、妊娠期等)，电磁辐射对妊娠和予代生长发育的影响不仅是

5、存在的，而且是明显的。睾丸是电磁辐射敏感的靶器官之一。调查资料显示，一定强度的电磁辐射可影响人的性功能，表现为男性性功能低下、暂时性不育等。继往动物实验主要集中于热效应微波的研究o“”1，结果发现，无论经全身照射或睾丸局部照射，是低功率密度或高功率密度照射，是短期还是长期的照射，只要能引起睾丸温度升高，微波均能引起睾丸生精细胞，尤其是精母细胞、精子细胞和精子明显的组织结构和超微结构改变。此外还可引起生殖细胞染色体损伤和性激素某些方面的改变等。近年来，非热效应性电磁辐射如极低功率密度微波、极低频率电磁场

6、、静电磁场、电场、射频电磁场对人类健康影响越来越受到人们关注，其对睾丸结构和功能的影响也引起人们极大兴趣，但相关报道较少。研究发现。小鼠暴露于2．45GHz微波(功率密度为23、55和108pw／cm2)21d(3h／d)后，可引起睾丸组织内Mn、zn、Fe、cu、Mg及ca等微量元素含量不同程度降低“”；当持续暴露于lmw／cm2，120d、150d和200d(2h／d)后均可引起睾丸组织DNA损伤“”。7周龄IcR小鼠暴露于50Hz极低频率电磁场(场强1．0mT)13d、26d、39d和52d，可

7、影响精原细胞的分化和增殖““；8～lO周龄F1小鼠暴露于50Hz极低频率电磁场(场强1．7mT)2h后56d无明显影响，但暴露4h后的28d精子生成延迟“”。小鼠暴露于静电磁场35d(0．7ⅢT，1h／d或24h／d)对精子头部大小、精子尾部无明显影响，但精予头部钩的缺乏明显增加“”。雄性大鼠暴露于静电场(1～7kV／m)其生育力降低，暴露后3d、30d、60d和90d后仍未恢复，其中6kV／m和7kV／m静电场还可引起子代先天畸形“⋯。小鼠暴露于电场9个月(17kHz，100kw／m，lh／d或4h

8、／d)每周5天，出现瞌细精管生精上皮脱落、间质细胞减少、徽循环和代谢改变，从而加速了生殖系统的老年化”“。小鼠暴露于50Hz交变电场(40kV／m)精子生成出现障碍，其中精原细胞和精子细胞损伤严重”3。这表明，尽管电磁辐射剂量非常低，只要是长期辐射，其对睾丸结构和功能的潜在危害是可能存在的。总之，电磁辐射的热效应损伤目前已得到充分肯定，但非热效应性电磁辐射的损伤效应及其作用机制至今远未阐明，而非热效应性电磁辐射又是环境电磁辐射(电磁污染)生物效应的主要类