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电磁辐射对妊娠及子代的影响

日期: 2019-01-02
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发布日期: 2019-01-02
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环境与健康杂志2010年4月第27卷第4期  J Environ Health, April 2010, Vo1.27, No.4


电磁辐射对妊娠及子代的影响


曲英莉,曹兆进,王强


【摘要】近年来,电磁辐射对妊娠的影响越来越引起人们的关注,并开展了大量的流行病学研究和实验研究。电磁辐射对妊娠及子代的影响主要有自发性流产、早产、低出生体重、出生缺陷及儿童肿瘤等,但由于现有的研究方法和研究结果存在不一致性,关于电磁辐射对妊娠及子代的影响还在很多方面值得进一步研究及探讨。该文综述了国内外电磁辐射与各种异常妊娠结局之间关系的研究结果。

【关键词】电磁辐射;异常妊娠;子代

【中图分类号】R181.3; R994.6         【文献标识码】A

【文章编号】1001-5914(2010)04-0367-03


Health Impact of Electromagnetic Radiation on Pregnancy and Offspring:a Review 

QU Ying-li, CAO Zhao-jin, WANG-Qiang. Institute of Environment Health and Related Product Safety, Chinese Centre for Disease Control and Prevention, Beijing 100021, China.

Corresponding author:CAO Zhao-jin, E-mail:caozj@sina.com

Abstract:In recent years, the impact of electromagnetic radiation on pregnancy and offspring have attracted the attention of the general public, and on which, a large number of epidemiological and experimental studies have been carried out. The health impacts of electromagnetic radiation on pregnancy and offspring are mainly spontaneous abortion, premature birth, low birth weight, birth defects, cancer and so on, but of which have no definitive evidence to prove the relationship. This article reviewed the researches at home and board on the relationship between electromagnetic radiation and abnormal pregnancy outcomes.

Key words: Electromagnetic radiation;Abnormal pregnancy;Offspring


目前,电磁辐射的健康影响正为人关注。电磁辐射对人体的影响程度与电磁辐射的频率、强度等因素有关,通常妇女和儿童最为敏感,特别是孕妇和胎儿更容易受到影响。虽然迄今电磁辐射对妊娠的影响还存在一定的争议,但国内外学术机构均通过流行病学和动物实验资料提示电磁辐射对于妊娠具有一定的影响,这些影响主要包括流产、早产、先天畸形、围产期死亡、基因病、儿童肿瘤(尤其是白血病)等。


1 概述

1.1电磁辐射

电磁场是电场与磁场的合称。电磁场的波幅很宽,按其生物学作用可分为电离辐射和电磁辐射。电离辐射是指在通常情况下,能够使被辐射的物质发生电离的辐射,它们能破坏细胞内分子的化学键,产生电离作用,主要包括放射性物质产生的α、γ、β射线及宇宙射线等。电磁辐射能量较低,无法引起周围物质电离。电磁辐射按其频率和波长又可分为静电磁场、极低频电磁场、射频电磁场、紫外、红外及可见光[1]。其中的极低频磁场(extremely low frequency magnetic fields,ELF-MF)是指频率在0~300Hz之间的电磁场,是与人们日常生活关系最为密切的电磁场之一,主要由电离供应设备和各类家用电器产生,国内外已经进行了大量极低频电磁场与人体健康的研究,发现极低频电磁场对神经系统、免疫系统、生殖系统等均可能产生影响。射频辐射指频率在100~300kHz的电磁辐射,也称无线电波泡括高频电磁场和微波,是电磁辐射中量子能量较小,波长较长的频段。ELF-MF、射频辐射对人类生殖机能的影响日益受到各国学者的关注[2]。

1.2电磁辐射来源

电磁辐射污染按其来源可分天然和人工。天然电磁辐射污染是由雷电、太阳黑子活动、大气层的电磁场、火山爆发、地震等自然现象造成的;人工电磁辐射污染来自各种人工制造的电子设备,这也是我们所说的电磁辐射污染源。目前研究中涉及到的对孕妇和胎儿发育有影响的电磁辐射源主要有电热毯、加热水床、电源线、视频显示终端(VDT)及其他职业性电磁辐射接触[3-4]。


2 电磁辐射对妊娠影响

2.1流行病学研究

2.1.1流产  

由于孕妇在工作中接触电视机、打字机、电脑等视频显示终端(VDT)的频率增加,VDT与妊娠的关系越来越受到人们的普遍关注。国内董翠英[5]报道,VDT接触组妊娠剧吐、先兆流产、自然流产及月经异常的发生率均显著高于对照组。Smith等[6]研究显示,暴露于视频显示终端小仅可能引起先天畸形、胎儿宫内发育迟缓等,还可明显增加不孕的危险性。Li等[7]要求900多名妊娠至少10周的孕妇佩戴24h监测器来测量她们所接触到的所有来源的电磁辐射,通过对妊娠结局的比较发现,电磁辐射暴露强度高的孕妇比暴露强度低的孕妇流产风险增加80%,暴露强度更高的妇女甚至有反复流产或不孕史。但也有学者持小同意见,袁慧[8]的结果是,VDT接触组的自觉症状、月经周期延长和痛经发生率显著高于对照组,而生殖结局未见明显差别。Marcus等[9]也认为,视频显示终端等电磁辐射与早期自然流产和先天畸形等并无关系。Parazzini等[10]对9项在妊娠期中使用视频显示终端(VDT)与妊娠结局之间关系的研究结果进行了meta分析。共包括了9000例自发性流产、1500例低出生体重儿、2000例出生缺陷的病例组和50000例的对照组,对每一项单独的妊娠结局的研究结果都是采用四格表资料的meta分析方法,并分别计算了流产、低出生体重和出生缺陷的合并OR值。其中7项研究分析了VDT与流产风险之间的关系,每个研究的自发性流产的OR粗略估计值在0.9~1.2之间,而合并的OR为1.0(95%C1:0.9~1.0),meta分析结果表明自发流产的风险与VDT暴露时间无显著相关关系。

自从Wenheimer等[11]提出电热毯、水床、天花板电缆等的使用能导致自发性流产的增加后,关于家居环境电磁辐射与流产之间关系的调查研究越来越多,有些调查显示两者呈相关性[12],而有些调查显示两者无相关性[13] Li等[7]对旧金山妇女进行前瞻性队列研究,虽然没有观察到电磁场平均水平与流产的联系,但是发现妊娠期流产危险性随磁场强度增大而增加。相对于最低暴露域值(16mG),当暴露于磁场强度≥16mG的磁场时,流产的相对危险度(RR)为2.9(95%Cl:1.6~5.3),早期流产的RR =5.7(95%C1:2.1~15.7),首次流产史或生育力低下的易感孕妇流产的RR=4.0(95%Cl:1.4~11.5)。刘欣燕等[14]通过采用问卷调查的方式,分析比较了200例早期自然流产的妇女(病例组)和200例生育正常婴儿的妇女(对照组)早孕期间的生活环境情况,旨在探讨早孕期生活环境中可能会引发早期自然流产的危险因素。单因素分析结果发现,病例组每周看电视在10h以上(x2=4.12,P<0.05),平均每周使用电脑在45h以上(x2=4.0,P<0.05),经常使用(指平均每周使用超过5 d)复印机(x2=17.01,P<0.001)、微波炉(x2=15.01,P<0.001)和手机(x2=28.13,P<0.01)的比例均显著高于对照组。多因素分析结果显示,经常使用微波炉(x2=4.75,P<0.0)、手机(x2=8.26, P<0.005)等因素可显著增加发生早期自然流产的相对危险性。多因素分析中,在调整了其他危险因素的作用后,怀孕早期经常使用微波炉和移动电话的孕妇发生异常妊娠的相对危险性分别是不使用者的2.23倍(95%Cl:1.08~4.59)和4.63倍(95%C1:1.63~13.17),呈正相关性。Lee等[15]利用前瞻性队列研究调查评估了自然流产与首次妊娠期间使用床上加热装置的关系。发现使用电热毯<1 h的20人其调整OR=3.0(95%CI:1.1~8.3),但是在暴露于电热毯高功率加热≥2h的13人中并没有人发生自然流产,即暴露程度(以暴露时间加权平均量作为评价尺度)与自然流产率并非呈正相关。

2.1.2出生缺陷  

随着VDTs的应用范围和操作时间日益增长,VDTs暴露对出生缺陷的发生影响亦渐受关注[16]。Olsham等[17]曾报道VDT职业暴露的孕妇的其子代患房间隔缺损等出生缺陷疾病的风险增力。Blaasaas等[18]对挪威自1967-1995年所有在医院登记的妊娠至少16周且有电磁辐射暴露史的孕妇进行了调查分析将电磁辐射暴露量分为3级:<4h>24h/周,暴露量> 0.1μT,在这3个等级间进行24种出生缺陷疾病的比较分析,结果发现孕期居住在高压线附近的孕妇其子代食道畸形增加,心脏、呼吸系统畸形风险减少,但未发现神经管畸形的风险变化,与暴露有关的出生缺陷疾病风险度最高的是胎儿脑积水(OR=1.73,95%Cl:0.26~11.24)和心脏缺损(OR=1.54,95%Cl:0.89~2.68),风险度最低的是胎儿脊柱裂(OR=0.60,95%Cl:0.10~3.47和食管缺损COR=0.41,95%C1:0.03~5.15)。

对孕期使用电热毯和电热水床危害的流行病学研究[19]发现,这些装置在明显增加ELF-EMFs暴露剂量的同时,也会增加母体的热负荷,导致胎儿出生缺陷。1995年Li等[20]报道使用电热毯等可导致神经管畸形和日裂的患病风险增加4倍,但新生儿先天性泌尿道畸形与母亲使用电热毯、水床加热器或VDT之间的关联却无显著的统计学意义。Robert[21]则报道电磁辐射暴露人群中其子代一些出生缺陷疾病的风险反而降低。总之,这些研究结果虽然基本上是否定的,但却没有足够的统计学结论来支持。


2.1.3低出生体重Wenheimer等[22]报道了孕期受电磁辐射影响,子代是低出生体重儿的风险增加。

而Savitz等[23]不支持这一观点。陈烈平等[24]研究了低出生体重儿的影响因素,应用病例对照的方法,对2004年9月-2006年6月在同一所妇幼保健院分娩的896名孕妇进行调查,并进行单因素及多因素Logistic回归分析。结果显示,低出生体重组和对照组孕妇孕期看电视时间差异无统计学意义(P=0.803);而丈夫在妻子孕前看电视的时间和孕妇孕期接触电脑的时间两组差异均有统计学意义((P<0.05);丈夫在妻子孕前看电视时间越多,孕妇孕期接触电脑时间越多者,低出生体重儿发生率越高。

2.1.4对子代肿瘤的影响  

孕期暴露于电磁辐射可能导致子代患肿瘤的风险增加,如脑瘤、神经瘤、白血病等。有流行病学资料研究了电热毯的使用与儿童癌症的关系。Infante-Rivard等[25]对魁北克妇女孕期ELF-MF暴露对儿童急性白血病的影响进行了病例-对照研究,结果发现职业暴露磁场强度≥0.4mT者其子代患儿童急性白血病的OR值可达到2.5(95%Cl: 1.2-5.0),可以认为职业暴露磁场强度≥0.4 mT的ELF-MF的妇女其后代患白血病的危险性增加。Hatch等[26]访问了252名被诊断为癌症的0~14岁的儿童,其调查研究结论证实了孕妇妊娠使用电热毯或电热床垫会增加后代的脑瘤及急性淋巴细胞性白血病的发生率。

Preston等[27]也发现母亲在妊娠期使用电热毯可增加儿童肿瘤,尤其是白血病和脑瘤的发生。Infante-Rivard等[28]采用病例对照研究方法研究了母亲孕期暴露于电磁辐射对儿童白血病的影响。研究抽取419名0~9岁的患白血病的儿童,并配对419名同性别、同年龄、同居住地的儿童做为对照,通过调查母亲产前电磁辐射的暴露量,对结果进行比较分析。应用三个变量模型(累积暴露、平均暴露及最高暴露)评估暴露量。

在累积暴露结果分析中,病例组比对照组患病风险高70%,结果发现病例组孕妇的累积暴露量、平均暴露量及最高暴露量均高于对照组。DeRoos等[29]研究了父母磁场暴露与其子代患神经细胞瘤的关系,认为母体射频辐射暴露可能增加其子代患病危险(OR=2.8,95%Cl:0.9~8.7)。杜卫等[30]采用病例对照研究方法,对新发病例的白血病病儿进行相关因素的回顾性调查。研究显示,孕妇暴露于极低频电磁场、孕妇经常使用电磁用具与儿童白血病发病相关密切。此结果支持电磁辐射引起的环境污染可致白血病的结论。

2.2动物实验研究  

胚胎对外界刺激因子非常敏感,而且在细胞分裂中存在着生物电场及弱生物磁场,山于磁场的生物效应,在一定条件下会对胎儿产生一定的影响。近年来有的学者对电磁辐射的胚胎毒性作了一定的动物实验,利用体外胚胎培养或活体的动物实验有利于提供更确切的资料,并对其影响机制作进一步的探讨。

国外有学者对啮齿类动物暴露于极低频磁场的胚胎发育效应研究显示,ELF-EMFs暴露可能造成流产、胚胎异常率增加等小良妊娠结局,或对子代发育产生小良影响[31]。Farrell等[32]曾通过5年的研究观察到,60Hz、1mT的电磁辐射暴露会导致鸡胚胎异常率明显上升。曹亚男[33]的研究中将孕鼠于妊娠期全程暴露于50Hz、1.2mT电磁场,观测其体重变化、分娩情况以及仔鼠的生长发育情况,结果发现暴露组孕鼠妊娠后期的平均体重增长率为29.0%,明显低于对照组(47.8%),差异有统计学意义(P<0.05);分娩率明显降低,仅为对照组的60%,并见有流产、早产及死胎、畸胎情况。

暴露组仔鼠平均每窝胎数为7只,明显低于对照组(11只);出生2周内平均体重增长率低于对照组,出牙和开眼时间迟于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)研究结果表明极低频电磁场暴露很有可能引起胚胎死亡,造成流产或胎数减少,并导致孕鼠早产或死胎、畸胎比例增加。

也有部分研究表明电磁辐射对孕期及子代并无影响。Huuskonena等[34]研究了50Hz正弦磁场对大鼠胚胎着床的影响及血浆17β-雌二醇、黄体酮、睾酮、褪黑素水平和子宫内的雌激素受体(estrogen receptor,ER)以及黄体酮受体(progesterone receptor, PgR)的浓度在胚胎着床前和着床过程中的变化。排卵后当天将Wistar孕鼠置于磁场中暴露,磁场强度为13μT或130μT。结果发现辐射对胚胎总着床数没有影响;13μT组夜间血浆褪黑素浓度下降34%,而130μT组下降38%;血浆雌二醇、黄体酮水平无显著变化;子宫内PgR和ER密度在着床前有所下降,结果显示50Hz的电磁辐射暴露小会削弱大鼠胚胎着床能力。Chung等[35]将SD大鼠分为4组,在孕6~20 d期间暴露于0、5、83.3、500μT的60 Hz磁场中,结果未观察到任何明显的子代生物效应。


3小结

综上所述,关于电磁辐射对妊娠的影响,虽然有大量的流行病学研究及实验研究,但山于方法设计小同、样本量小同、研究对象存在一定的差异等原因,研究结果存在一定的差异,同时山于电磁辐射暴露与妊娠结局的关系存在一定的小确定性,现阶段还小能判断电磁辐射暴露是否与异常妊娠存在因果关系。WHO现阶段也已将极低频电磁辐射对生殖影响列为下一步研究规划,电磁辐射对妊娠及子代的健康影响已成为科学界备受关注的话题,因此,关于电磁辐射对妊娠及子代的影响还有很多方而值得进一步研究及探讨。


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(收稿日期:2010-02-27  修回日期:2010-3-27)

(本文编辑:杜宇欣)


基金项目:中国科学技术协会项目  作者单位:中国疾病预防控制中心环境与健康相关产品安全所(北京100021)

作者简介:曲英莉(1984-),女,硕士研究生,从事环境流行病学研究通讯作者:曹兆进,E-mail:caozj @sina.com

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