УДК 53.097-53.098 А.А. БЕРЕЗИНА А.А. BEREZINA

УДК 53.097-53.098
А.А. БЕРЕЗИНА
А.А. BEREZINA
ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ СРЕДСТВ МОБИЛЬНОЙ СВЯЗИ
НА ИЗМЕНЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ В ОБЛАСТИ НАРУЖНОГО УХА
ASSESSMENT OF THE IMPACT OF MOBILE COMMUNICATION
THE CHANGE OF TEMPERATURE IN THE EXTERNAL EAR
В данной статье автор освещает проблему изменения температуры в области наружного уха под
действием средств мобильной связи. Особое внимание уделяется результатам проведенного
экспериментального исследования, которое показало значительное динамическое повышение температуры в
области наружного уха в результате длительного разговора по мобильному телефону.
Ключевые слова: средства мобильной связи, мобильный телефон, электромагнитное излучение,
температура, наружное ухо, головной мозг.
In this article the author focuses on the problem of change of temperature in the external ear under the action
of means of mobile communication. Special attention is paid to the results of the pilot study, which showed significant
dynamic temperature increase in the external ear as the result of long talking on a cellular phone.
Keywords: mobile communication, cellular phone, electromagnetic radiation, temperature, outer ear, brain.
Одной из главных особенностей современного общества является активное
использование различных электронных устройств и систем в повседневной жизни. В
настоящее время практически ни один человек не может представить себе жизнь без
мобильного телефона. Данное устройство уже давно перестало выполнять только свою
первоначальную функцию, соединив в себе все достижения современной науки и техники.
На сегодняшний момент мобильный телефон применяется не только для разговора, с его
помощью люди могут получить ответ на любой интересующий вопрос в сети Интернет,
устроить конференц-связь с собеседниками из разных концов земного шара, распланировать
свой день, а также приятно провести досуг. При этом многие люди практически не
выпускают телефон из рук, даже просыпаются в ночное время, чтобы, например, проверить
свою электронную почту.
Разговоры о влиянии средств мобильной связи на организм человека не умолкают
многие годы. Несмотря на то, что в настоящее время ведётся большое количество
исследований, изучающих воздействие мобильного телефона на организм человека, их
результаты достаточно противоречивы. Многие учёные, занимающиеся изучением этой
проблемы, доказали, что пятиминутный разговор по мобильному телефону приводит к
нагреву кожи около уха до 4,7 ˚C. При этом повышается примерно на 0,5 ˚C температура
барабанной перепонки, что, в свою очередь, приводит к увеличению температуры
гипоталамуса [1]. Гипоталамус играет важную роль в регуляции высших функций, таких как
память и эмоциональное состояние, и тем самым участвуют в формировании различных
аспектов поведения, интегрирует сигналы от различных участков мозга и органов чувств,
отвечает за нейроэндокринную деятельность мозга и гомеостаз организма [2]. В противовес
этому мобильные компании часто поощряют длительные разговоры по мобильному
телефону, опираясь на то, что в современное общество не желает принять результаты
исследований, показавшие отрицательное воздействие мобильного телефона на организм
человека, и не готово ограничить использование средств мобильной связи.
В цели проводимого эксперимента входило выявление влияния использования
средств мобильной связи на повышение температуры в области наружного уха.
Задачи исследования предполагали оценку влияния времени использования
мобильного телефона, так и определение зоны уха, подверженной наибольшему нагреву. В
связи с этим были выделены следующие задачи исследования:
– выявить влияние использования мобильного телефона на повышение температуры в
области наружного уха;
– оценить изменение температуры при разговоре по мобильному телефону через wifiсоединение;
– оценить изменение температуры при разговоре через гарнитуру;
– оценить влияние длительности разговора на оказываемое воздействие.
Эксперименты проводились в лабораторных условиях, температура окружающей
среды во время эксперимента составляла 22 ± 1 °C.
В экспериментах участвовали 30 условно здоровых добровольцев как мужского, так и
женского пола в возрасте 18 – 56 лет. При этом исследования проводились как на правом, так
и на левом ухе.
Для проведения исследования использовался лабораторный цифровой термометр
С100, имеющий погрешность ± 0,01 оС в диапазоне измерения от минус 100 оС до плюс
200 оС [3].
Для эксперимента добровольцы располагались на стуле в сидячем положении. При
этом до проведения эксперимента испытуемые не должны заниматься тяжёлой физической
работой, принимать какие-либо лекарственные средства, а также находиться в состоянии
сильного психо-эмоционального возбуждения. В ходе эксперимента добровольцам
желательно не совершать резких движений во избежание получения заведомо неверных
результатов и нарушения чистоты эксперимента. С помощью лабораторного термометра
производится измерение изначальной температуры в определённой области наружного уха.
Затем доброволец, стараясь удобно фиксировать руку, в которой находится мобильный
телефон, начинает звонок. Изменение температуры фиксировалось в момент начала дозвона,
а затем с интервалом 15 секунд в течение всего разговора, длительность которого составляла
15 минут. Таким образом, за каждый эксперимент было зафиксировано 61 числовое
значение. Также было проведено пять исследований с целью исключения эффекта
«плацебо», т.е. вместо мобильного телефона добровольцы прикладывали к уху предметы, не
способные генерировать электромагнитное излучение, и проводилось измерение
температуры. По числовым значениям, полученным в результате эксперимента, были
построены графические зависимости.
Некоторые результаты экспериментов сведены в таблицу 1, где представлены данные
исследования области козелка правого уха женщины-добровольца 36 лет (исследования 1-6),
области козелка левого уха мужчины-добровольца 24 лет (исследование 7), области
слухового прохода правого уха женщины-добровольца 27 лет (исследование 8). В таблице 1
приняты следующие условные обозначения:
Tн – начальная температура в области наружного уха,˚ С;
Tк – конечная температура в области наружного уха,˚ С;
∆Т – приращение температуры,˚ С.
Таблица 1 – Результаты экспериментальных исследований
№
Предмет
Графическая
п/п исследования
зависимость
1
Мобильный
телефон,
непосредстве
нный контакт
с ухом
Tн,
˚С
34,22
Tк,
˚С
36,08
∆Т,˚
С
1,86
Продолжение таблицы 1
№
Предмет
п/п исследования
2
Мобильный
телефон,
разговор
через
wi-fi
соединение
Графическая
зависимость
Tн,
˚С
34,25
Tк,
˚С
36,54
∆Т,˚
С
2,29
3
Мобильный
телефон,
разговор
через
наушники
34,35
35,25
0,9
4
Стационарный телефон
34,23
34,33
0,1
5
Компьютерная мышь
34,28
34,5
0,17
6
Флеш-карта
34,3
34,45
0,3
Продолжение таблицы 1
№
Предмет
п/п исследования
7
Магнитный
диск
8
Стакан
Графическая
зависимость
Tн,
˚С
33,6
Tк,
˚С
33,65
∆Т,˚
С
0,05
32,83
32,95
0,11
В результате проведённых экспериментов у всех добровольцев, разговаривающих по
мобильному телефону любым из трёх предложенных способов (при непосредственном
контакте с наружным ухом, при разговоре через wi-fi - соединение и при разговоре через
гарнитуру), было зафиксировано увеличение температуры в области наружного уха.
Интересным является тот факт, что постепенный нагрев в области уха наблюдается в течение
всего периода исследования.
Также было оценено изменение температуры в области наружного уха при разговоре
по мобильному телефону через wi-fi-соединение и при разговоре с обычным типом
соединения через гарнитуру (наушники). При разговоре по мобильному телефону через
wifi-соединение,
происходит значительное повышение температуры наружного уха.
Дополнительный нагрев можно связать с тем, что телефону необходимо постоянно держать
связь не только с базовой станцией, но и с точкой доступа wi-fi.
При разговоре с использованием гарнитуры, повышение температуры было не так
значительно, как при прямом контакте мобильного устройства непосредственно с ухом
человека. При этом наблюдается интересная динамика нарастания температуры.
При анализе экспериментальных данных было подтверждено, что наибольшее
излучение исходит от мобильного телефона в момент установления соединения, поэтому
рекомендуется не подносить телефон к уху в тот момент, пока идёт гудок и вызываемый
абонент не ответил на звонок.
Также выявлено, что пик повышения температуры приходится примерно на первые
200 секунд разговора (измерения 1 – 15), следовательно,
желательно ограничить
длительность разговора по мобильному телефону 3 минутами. Если необходимо совершить
более длительный разговор по мобильному телефону, то лучше разделить его на несколько
частей с перерывами в 10-15 минут.
Если рассмотреть графики, полученные при разговоре без использования гарнитуры,
то в начале разговора прослеживается всплеск нагревания тканей наружного уха, а затем
увеличение температуры замедляется.
При разговоре по мобильному телефону с использованием наушников
прослеживается плавное увеличение температуры, причём, чем длительнее разговор, тем
больше нагревается наружное ухо.
Отследив подобную зависимость и на других графиках, построенных на основании
подобного эксперимента, можно сделать вывод о том, что использование проводной
гарнитуры позволяет в некоторой степени защитить пользователя от негативного влияния
мобильного телефона, однако необходимо принимать во внимание тот факт, что нагрев
области уха ускоряется с увеличением длительности разговора.
Артефакты, которые хорошо заметны на графиках, связаны с движениями
добровольцев, вызванными эмоциональными проявлениями во время разговора. При
продолжении эксперимента видно, что при установлении постоянного положения руки,
держащей телефон, температура продолжает увеличиваться.
Анализ также показывает, что использование стационарного телефона и иных
предметов, не способных генерировать электромагнитное излучение, не вызывает нагрева
области наружного уха. Незначительное изменение температуры, зафиксированное во время
эксперимента, связано с подведением тепла к области наружного уха от руки добровольца,
фиксирующего используемый экспериментальный предмет.
При этом самый маленький нагрев зафиксирован при использовании трубки
стационарного телефона, а самый большой – флеш-карты. Следовательно, чем меньше
размер предмета, тем большее тепло получает область наружного уха от приложенной к ней
руки, фиксирующей данный предмет.
Таким образом, можно сделать вывод о том, что при использовании средств
мобильной связи для разговора действительно выявлено повышение температуры в области
наружного уха, что может грозить нарушением термобаланса и повышением температуры в
области головного мозга.
Разговор по стационарному телефону не вызывает существенного нагрева
исследуемой области, а следовательно при возможности следует использовать именно его.
Об этом свидетельствует также тот факт, что в мае 2011 года Международное агентство по
изучению рака (МАИР), специализированное агентство ВОЗ, признала мобильные телефоны
потенциальными канцерогенами.
В октябре 2014 года ВОЗ был опубликован информационный бюллетень № 193 [4], в
котором рекомендуется для совершения разговоров, особенно длительных, использовать
фиксированную телефонную связь.
Согласно статистических данным, предоставленным исследовательским холдингом
«Ромир», стационарный телефон среди россиян по уровню востребованности занимает лишь
третье место после мобильной связи и Интернета. По данным социологов, большинство
(71%) россиян пользуются по крайней мере одним мобильным телефоном, каждый
четвертый (26%) – двумя, а 3% граждан имеют три мобильных телефона.
Оказалось, что на сегодняшний день около 40% всех звонков из дома или офиса
россияне совершают с мобильных устройств даже при наличии стационарного телефона.
Этот факт можно связать с тем, что операторы мобильной связи сформировали
широчайший спектр услуг, который позволяет людям разных возрастных групп использовать
мобильный в качестве домашнего телефона. Причём плата за предоставление абонентской
линии зачастую превосходит плату за собственно разговоры.
Также в задачу исследования входила оценка степени влияния мобильного телефона
на различные области наружного уха.
Изначально было оценено изменение температуры во время разговора по мобильному
телефону в разных областях наружного уха (область слухового прохода, близкая к
барабанной перепонке; козелок уха, ножка завитка наружного уха, поперечная бороздка
противозавитка, противокозелок, возвышение чаши.
Для наглядности строение наружного уха человека представлена на рисунке 1 [2].
Рисунок 1 – Строение наружного уха
Результаты исследования температуры во время разговора по мобильному телефону в
различных областях наружного уха сведены в таблицу 2.
Таблица 2 – Результаты измерения температуры в различных областях уха
Локализация
Максимальное
Минимальное
Среднее значение
значение
значение
температуры
температуры, ˚С
температуры, ˚С
и СКО, ˚С
Слуховой проход
2,74
2,71
2,73±0,02
Близко к барабанной
3,02
2,57
2,82±0,16
перепонке
Козелок уха
2,27
1,93
1,36±0,09
Ножка завитка
1,46
1,28
2,07±0,18
Чаша
2,70
2,03
2,27±0,37
Поперечная бороздка
1,62
1,45
1,49±0,12
противозавитка
Противокозелок
1,63
1,40
1,55±0,13
Возвышение чаши
1,09
1,02
1,06±0,05
Как видно из приведённой таблицы, самое большое приращение температуры было
отмечено при измерении температуры в области слухового прохода, особенно в области,
близкой к барабанной перепонке.
В качестве примера в таблицу 3 сведены результаты исследования одного и того же
добровольца (женщина, 27 лет, правое ухо), разговаривающего по мобильному телефону.
Таблица 3 – Результаты экспериментальных исследований
Параметр
Близко к барабанной
Чаша
перепонке
Начальная
32,23
32,16
температура, ˚С
Конечная
35,24
34,83
температура, ˚С
Приращение
3,01
2,7
температуры, ˚С
Козелок
32,15
34,83
2,68
Графическая зависимость, построенная по результатам данного эксперимента,
представлена на рисунке 2.
Рисунок 2 – Результаты исследования добровольца
(женщина, 27 лет, правое ухо)
В результате исследования можно сделать вывод о том, что место приложения
датчика необходимо выбирать с учётом анатомических особенностей наружного уха
пользователя мобильным телефоном, а также удобства его эксплуатации. При этом замечено,
что чем ближе к барабанной перепонке располагается точка, в которой проводилось
исследование, тем больше отмечался нагрев.
В дальнейшем было исследовано ещё несколько добровольцев, у которых
проводилось измерение температуры в области барабанной перепонки как на правом, так и
на левом ухе. Во всех случаях нагрев составил более 2,5 ˚С.
При этом максимальное увеличение температуры в области, расположенной близко к
барабанной перепонке, при разговоре по мобильному телефону составил 3,02 ˚С. Данный
результат зафиксирован у женщины 20 лет на правом ухе.
Результаты некоторых подобных экспериментов сведены в таблицу 4.
Таблица 4 – Результаты исследования области барабанной перепонки
Доброволец
Начальная
Конечная
Приращение
температура, ˚С
температура, ˚С
температуры, ˚С
М1 – мужчина,
32,32
35,25
2,93
25 лет, правое ухо
М2 – мужчина,
32,40
35,30
2,90
24 года, левое ухо
Ж1 – женщина,
33,19
35,85
2,66
39 лет, правое ухо
Ж2 – женщина,
33,44
36,12
2,68
36 лет, правое ухо
Ж3 – женщина,
32,33
35,27
2,94
23 года, левое ухо
Графическая зависимость, построенная по результатам данного эксперимента,
представлена на рисунке 3.
Рисунок 3 – Результаты области барабанной перепонки
Весь массив исследования в области барабанной перепонки составил 10 человек. При
этом среднее значение приращения составило 2,82±0,16 ˚С. Нагрев барабанной перепонки
действительно опасен, по сравнению с другими областями наружного уха, в связи с тем, что
она, являясь границей между наружным и средним ухом, располагается внутри черепной
коробки. Следовательно, увеличение температуры в области барабанной перепонки может
приводить к нагреву близлежащих отделов головного мозга человека, что может
отрицательно сказываться на физическом состоянии человека. Опытным путем сразу
несколькими учёными было доказано, что в процессе жизнедеятельности, температура
тканей мозга может меняться вплоть до 1 ˚C, без каких либо последствий [7]. Повышение на
большую величину, может негативно повлиять на здоровье.
Таким образом, нельзя отрицать достижения технического прогресса, сделавшие
мобильную телефонную связь и устройства wi-fi весьма полезными, удобными и
незаменимыми в ряде случаев. Однако не стоит забывать, что при их неразумном
использовании, могут возникнуть неблагоприятные последствия для физического и психоэмоционального состояния человека.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Горюхин, Ю. А. Человек и электромагнитное излучение / Ю. А. Горюхин //
Коммерческая биотехнология. – 2003. – №7. – с. 34 – 39.
2. Синельников, Р. Д. Атлас анатомии человека: Учеб. пособие. [Текст] / Р. Д.
Синельников, Я. Р. Синельников. – 2-е изд., стереотипное. – В 4-х томах. Т. 4. – М. :
Медицина, 1996. – 416 с.
3. Влияние мобильных телефонов на здоровье: реальная угроза или очередной миф?
[Электронный ресурс]. – URL: http://www.ferra.ru (дата обращения: 08.03.2015).
4. ВОЗ: использование мобильных телефонов приводит к развитию рака мозга
[Электронный ресурс]. – URL: http://www.newsru.com (дата обращения: 08.03.2015).
Березина Алина Александровна
Федеральное
государственное
учреждение
высшего
профессионального
«Государственный университет – учебно-научно-производственный комплекс» г. Орел.
Магистрант кафедры «Приборостроение, метрология и сертификация»;
Тел.: 8-953-614-51-85; alinochkafev@mail.ru.
образования