Экспериментальное изучение биологического действия электрических полей промышленной частоты в условиях экранирования по отдельным гематологическим показателям крыс

Введение. Воздействие на человека электрических и магнитных полей промышленной частоты в производственных условиях характеризуются широкой распространённостью, в связи с чем актуальным является изучение потенциально негативных биологических эффектов электрического поля промышленной частоты (ЭП ПЧ) при превышении предельно допустимых уровней с оценкой биологического действия этого фактора в условиях обеспечения защиты человека при эксплуатации средств индивидуальной защиты.

Цель исследования — экспериментальное изучение биологического действия ЭП ПЧ по отдельным гематологическим показателям системы крови крыс как в условиях экранирования защитным материалам, так и без его применения.

Материалы и методы. Экспериментальное изучение отдельных биологических эффектов ЭП ПЧ при применении экранирующих материалов средств индивидуальной защиты проводилось на лабораторных беспородных крысах самцах. Напряжённость электрического поля в экспонированных группах составляла 50 кВ/м. Дозиметрический анализ индуцированных токов осуществлялся путём моделирования в среде Sim4Life v9.0 (SPEAG AG, Швейцария) с использованием численных гетерогенных фантомов лабораторных крыс.

Результаты. В соответствии с результатами эксперимента в периферической крови животных 3-й группы (экспозиция) отмечено достоверное снижение относительно 1-й (экран + экспозиция) и 2-й (экран + контроль) групп крыс числа эритроцитов и лимфоцитов на фоне повышения содержания нейтрофилов на 4-й неделе экспозиции. В костном мозге крыс отмечено повышенное лейкоэритробластическое отношение на фоне снижения содержания эозинофилов, базофильных и оксифильных эритробластов на 4-й неделе пребывания в ЭП ПЧ у животных 3-й группы относительно 1-й и 2-й групп. Внутреннее распределение индуцированных токов в различных органах и тканях модели крысы с помощью низкочастотной численной дозиметрии выявило взаимосвязь между воздействием ЭП ПЧ и обнаруженными биологическими эффектами.

Ограничения исследования. Ограничение в количестве исследованных крыс обусловлено трудностями проведения исследования.

Выводы. Экспериментальное изучение биологического действия ЭП ПЧ показало, что воздействие ЭП ПЧ с напряжённостью 50 кВ/м приводит к активации адаптационно-компенсаторных процессов в системе крови. Экранирование защитным материалом выявило эффект снижения действия этого фактора по основным гематологическим показателям периферической крови и костного мозга, что подтверждается данными численной дозиметрии.

Этика. Экспериментальное исследование на животных проводилось при одобрении Локального этического комитета ФГБНУ «НИИ МТ» (Выписка из протокола № 4 заседания Локального этического комитета ФГБНУ «НИИ МТ» от 17 апреля 2024 г.).

Участие авторов:
Перов С.Ю. — концепция и дизайн исследования, сбор и обработка материала, написание текста, редактирование;
Дремин А.И. — сбор и обработка материала, написание текста;
Калачева А.Е. — сбор и обработка материала.

Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Дата поступления: 15.12.2025 / Дата принятия к печати: 23.12.2025 / Дата публикации: 15.02.2026

1. Губернский Ю.Д., Гошин М.Е., Банин И.М. Оценка уровней воздействия электромагнитных полей промышленной частоты от различных источников в условиях жилой и офисной среды. Гигиена и санитария. 2017; 96(11): 1045–1048. https://elibrary.ru/yobwur

2. Асанова Т.П., Раков А.Н. Состояние здоровья работающих в электрическом поле открытых распределительных устройств 400–500 кВ. Гигиена труда и проф. забол. 1966; 5: 50–52.

3. Bridges J.E., Preache M. Biological influences of power frequency electric fields — a tutorial review from a physical and experimental viewpoint. Proc. IEEE. 1981; 69(9): 1092–1120. https://doi.org/10.1109/PROC.1981.12126

4. Nair I., Morgan M.G., Florig H.K. Biological effects of power frequency electric and magnetic fields. IEEE Eng Med Biol Mag. 1989; 8(3): 46–7. https://doi.org/10.1109/51.35578

5. Portier C.J., Wolfe M.S. Assessment of Health Effects from Exposure to Power-Line Frequency Electric and Magnetic fields: Working Group Report. Research triangle Park, NC: NIH Publication No. 98-398; 1998.

6. Ahlbom I.C., Cardis E., Green A., Linet M., Savitz D., Swerdlow A. Review of the epidemiologic literature on EMF and health. Envir. Health Perspect. 2001; 109(6): 911–933. https://clck.ru/3RHTu9

7. Miller M.W. Extremely low frequency (ELF) electric fields: experimental work on biological effects. In: Polk C., Postow E. eds. CRC Handbook of biological effects of electromagnetic fields. Boca Raton: CRC Press; 2019: 139–168. https://doi.org/10.1201/9781351071017

8. Ragan H.A., Buschbom R.L., Pipes M.J., Phillips R.D., Kaune W.T. Hematologic and serum chemistry studies in rats exposed to 60-Hz electric fields. Bioelectromagnetics. 1983; 4(1): 79–90. https://doi.org/10.1002/bem.2250040108

9. Seto Y.J., Majeau-Chargois D., Lymangrover J.R., Dunlap W.P., Fox F.T., Hsieh S.T. Chronic 60-Hz electric field exposure-induced subtle bioeffects on hematology. Environ. Res. 1986; 39(1): 143–152. https://doi.org/10.1016/s0013-9351(86)80016-0

10. Margonato V., Veicsteinas A., Conti R., Nicolini P., Cerretelli P. Biologic effects of prolonged exposure to ELF electromagnetic fields in rats. I. 50 Hz electric fields. Bioelectromagnetics. 1993; 14(5): 479–493. https://doi.org/10.1002/bem.2250140508

11. Di G., Gu X., Lin Q., Wu S., Kim H.B. A comparative study on effects of static electric field and power frequency electric field on hematology in mic. Ecotoxicol. Environ. Saf. 2018; 166: 109–115. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2018.09.071

12. King R.W.P. A review of analytically determined electric fields and currents induced in the human body when exposed to 50-60-Hz electromagnetic fields. IEEE Trans. Antennas Propag. 2004; 52(5): 1186–1192. https://doi.org/10.1109/TAP.2004.827487

13. Kulkarni G.A., Gandhare W.Z. Numerical calculation of internal induced fields in humans due to high voltage transmission lines. Acta Electrotech. Inform. 2014; 14(3): 22–27. https://doi.org/10.15546/aeei-2014-0024

14. Arnetz B.B. Environmental illness: Multiple chemical sensitivity, sick building syndrome, electric and magnetic field disease. In: Lundberg A. eds. The Environment and Mental Health: A Guide for Clinicians. New York: Routledge; 2013: 115–146. https://doi.org/10.4324/9780203774755

15. ГОСТ 33044-2014 Принципы надлежащей лабораторной практики. М.: Центрмаг, 2023.

16. РД-АПК 3.10.07.02-09 Методические рекомендации по содержанию лабораторных животных в вивариях научно-исследовательских институтов и учебных заведений. М.: Министерство сельского хозяйства Российской Федерации, 2009.

17. Перов С.Ю., Кобелев А.В., Белая О.В. Программа для исследования резистентности эритроцитов. Официальный бюллетень Роспатента «Программы для ЭВМ. Базы данных. Топология интегральных микросхем». 2021; 8: RU 2021662311. https://elibrary.ru/ytdybs

18. Deng B., Pang X., Chen H., Wang H. The effect of electromagnetic field of high-voltage transmission on blood of rats. IEEE/ICME International Conference on Complex Medical Engineering. Beijing, China: 2007: 1149–1152. https://doi.org/10.1109/ICCME.2007.4381922

19. Shkliarava N.M., Chelnokova I.A., Tsukanava A.U., Starodubtseva M.N., Cheshik I.A. Atomic force microscopy study of the properties of erythrocyte surface after the action of extremely low-frequency electromagnetic fields on whole rat blood. В кн.: «Радиобиология: современные проблемы 2020: материалы международной научной конференции». Гомель, 24–25 сент. 2020 г. Минск: 2020: 195–196. https://elibrary.ru/tdyzxc

20. Стародубцева М.Н., Челнокова И.А., Шклярова А.Н., Цуканова Е.В., Егоренков Н.И., Чешик И.А. Индуцированные низкочастотным электромагнитным полем наномасштабные изменения структуры и механических свойств поверхности форменных элементов крови. В кн.: «Молекулярные, мембранные и клеточные основы функционирования биосистем: тез. докл. междунар. науч. конф., Четырнадцатого съезда Белорус. обществ. об-ния фотобиологов и биофизиков». Беларусь, Минск, 17–19 июня 2020 г. Минск, БГУ: 2020: 91. https://elibrary.ru/atshfh

21. Maeda N. Erythrocyte rheology and oxygen transfer in microcirculatory system. Journal of Biorheology. 2015; 29(1): 2–5. https://doi.org/10.17106/jbr.29.2

22. El-Kaliuoby M.I., El-Khatib A.M., Mohamed M.M., Roston G.D., Khalil A.M., Mohamed Ahmed M.M., Abdulsalam H.M. Monitoring of rat’s blood rheology after exposure to 50-Hz electric fields (occupational study). OSR J. Environ. Sci. Toxicol. Food Technol. 2016; 10(4): 4–8. https://clck.ru/3RHTrv

23. Harakawa S., Nedachi T., Shinba T., Suzuki H. Stress-reducing effect of a 50 Hz electric field in mice after repeated immobilizations, electric field shields, and polarization of the electrodes. Biology. 2022; 11: 323. https://doi.org/10.3390/biology11020323