第五节电磁场的生物效应11级
电磁场的生物效应
电磁场的生物效应对于磁场,物理学用磁场强度H和磁感应强度B来描述,物理学一开始用磁场强度H 来描述磁场,后来才发现了和电场强度相对应的磁感应强度B。
严格地说,H和B不是同一术语,H是磁场,B是磁通密度(详细的分析可以参见《电动力学》),B是H所感应的磁场,所以B又叫磁感应强度。
二者的关系为:B = u H其中u是导磁率。
磁场可以产生于变化的电场(如电流就是变化的电场),也可以产生于永磁铁,地球就是一个巨大的磁铁,所以在地球表面的生物都会受到地磁场的作用,另外,人们还利用电、磁相互作用的原理制作了一些用来研究生物在各种不同强度下各种反映的仪器。
对作用和效应有影响的磁场参数有类型、磁强、均匀性、方向、作用时间等几个方面;就机体方面,对作用和效应有影响的机体因子有磁性、组成、种类、敏感性、部位和血流速度等几个方面。
生物效应:磁场从开始作用到看见机体的生物效应,一般有一段延迟时间。
其主要原因可能是产生效应的磁场必须同时同方向地作用一段时间(叫物理作用时间),机体才发生明显的生物效应,累积的物理量中的大多数,可看作是产生生物效应的阈前量,并且是可逆的。
所谓可逆是指磁场方向和坐标(器官、细胞、分子)方向发生变化时,其发生生物效应的可能性也变,甚至变得反相,因此应设法使磁场方向和机体方向的夹角不变,这样累积的物理量就可能达到阈值,产生可见的生物效应。
下面分别讨论地磁的生物效应以及磁效应在生物学中的一些具体的应用:(一)、地磁的生物效应很多的星体周围都具有磁场,地球也有,我们称之为地磁场。
地球近似一均匀磁化球,但有区变和日变,区变指因为区域的不同而不同,有的磁强差别很大。
每天变化约0.0001——0.0004G/day。
磁南(S)极在地球北极附近,磁北极在地球南极附近,平均的磁强为0.5G。
法国细菌学家巴斯德(Pasteur)1862年发现,地磁场能促进所有植物的生长,在S极下,青土豆比附近的成熟快些。
人体也同样是个磁体,也有两极。
电磁生物效应研究
电磁生物效应研究引言电磁波是我们生活中常见的一种物理现象,其在电信通信、医疗设备和家用电器等领域中得到广泛应用。
然而,电磁波对生物体所产生的影响一直备受关注。
电磁生物效应研究的目的是研究电磁波对生物体的影响及其机制,为人们提供科学的参考和安全的使用指南。
本文将介绍电磁生物效应的研究内容、方法和应用。
研究内容电磁生物效应的研究内容包括电磁波的生物效应、生物体对电磁波的感知和适应机制等。
具体而言,电磁生物效应研究主要包括以下几个方面:电磁波的生物效应电磁波对生物体的生物效应是电磁生物效应研究的核心内容之一。
不同频率、功率和持续时间的电磁波对生物体的影响有所不同。
例如,高频的电磁波可以对人体组织产生热效应,而低频的电磁波则可能对生物体的生物电活动产生影响。
生物体对电磁波的感知生物体对电磁波的感知是电磁生物效应研究的重要内容之一。
生物体包括人类和其他动物,在感知电磁波方面表现出一定的差异。
有些动物可以感知地磁场和电磁波的方向,利用这些信息进行导航和迁徙。
生物体对电磁波的适应机制生物体对电磁波的适应机制是电磁生物效应研究的另一个重要方面。
一些生物体对辐射强度较高的电磁波会产生适应反应,从而减轻电磁波对其造成的损伤。
研究方法电磁生物效应的研究需要借助多种科学方法和技术手段。
以下是常见的研究方法:实验研究实验研究是电磁生物效应研究的主要手段之一。
通过设计合理的实验方案,可以模拟人类和其他生物体在不同电磁波条件下的实际环境,观察其生理和行为的变化。
实验研究通常包括大量的数据收集和统计分析。
仿真模拟仿真模拟是电磁生物效应研究中的一种重要方法。
利用数学模型和计算机仿真技术,可以模拟电磁波的传播和与生物体相互作用的过程。
这种方法可以帮助研究人员理解电磁波对生物体的影响机制,节约研究成本和提高研究效率。
流行病学调查流行病学调查是电磁生物效应研究的一种重要方法。
通过对人群中电磁波暴露与健康状况之间的关系进行调查和分析,可以评估电磁波对人体健康的影响。
电磁场在介质中的传播现象
电磁场在介质中的传播现象引言:电磁场是自然界中普遍存在的一种物理现象,它在空气或真空中的传播已经得到了广泛的研究。
然而,当电磁场传播到介质中时,由于介质的物理性质和结构的复杂性,电磁场的传播现象会发生一系列的变化。
本文将探讨电磁场在介质中传播时的一些重要现象和相关研究进展。
第一部分:介质与电磁场的相互作用介质是指能够传播电磁波的物质或介介质。
与空气或真空相比,介质具有更加复杂的物理性质,如电导率、磁导率和介电常数等,这些性质决定了电磁场在介质中传播过程的特征。
当电磁波传播到介质中时,电磁场的振荡会引起介质内部电荷和磁荷的移动,从而改变了原本的电磁场分布。
这种相互作用导致了一系列有趣的现象和效应。
第二部分:折射现象折射是指电磁波在从一种介质传播到另一种介质时发生的偏折现象。
根据斯涅尔定律,入射角和折射角之间存在一个固定的比值,称为折射率,它反映了介质对电磁波传播的阻力程度。
折射现象在光学领域得到了广泛的研究和应用,如棱镜的原理、眼镜的工作原理等。
第三部分:色散现象色散是指介质对波长不同的电磁波的折射率不同,进而导致不同波长的光在介质中传播速度的差异。
这种现象导致了折射角的变化与入射角的关系不再符合斯涅尔定律。
通常情况下,介质对较短波长的光具有较大的折射率,较长波长的光具有较小的折射率,这就形成了色散效应。
色散效应在光学领域广泛应用于分光仪的原理和材料分析等方面。
第四部分:吸收和散射现象介质对电磁场的能量吸收和散射是电磁场在介质中传播过程中的重要现象。
当电磁波传播到介质中时,由于介质分子或原子的内部结构以及电磁场分布的不均匀性,一部分电磁能量会被转化为热能或散射出来。
这种能量损耗和散射会导致电磁场的强度和传播方向的改变。
吸收和散射现象在介质的热传导、电磁波的衰减以及能量转换等领域具有重要的应用价值。
第五部分:电磁波在生物介质中的传播除了常见的固体、液体和气体介质外,生物体内部的组织和细胞也可以被视为一种特殊的介质。
电磁辐射的生物效应
电磁辐射的生物效应随着社会的发展,环境中的电磁辐射剂量(能量密度)会呈几何级数式增长。
有人把电磁污染称为除空气、水、噪声污染以外的第四类污染。
而且是看不见、听不清、尝不出、闻不到的污染。
生物电磁学(Bioelectromagnetics)就是研究从直流到远红外的电场、磁场和电磁场与生物系统相互作用的科学[1],她的最终任务就是趋利避害,发扬光大其有利的正效应,躲避防护其有害的负效应特别是对于损伤性的负效应,我们既不能麻木不仁,掉以轻心;又不能谈虎色变,划地为牢,束缚自己的发展。
为达此目的,就必须对电磁辐射的生物效应机理有个确切地把握。
遗憾的是,各国学者做了多年的探索,提出过不少解释机理的模型、假说以至理论,但都有待于可靠的重复试验予以确认。
同时对于已有的实验和实验现象的可信度及解释,也各有见解,在某些问题上肯定和否定的意见并存,比如移动电话触发脑部肿瘤问题。
前苏联与美国的电磁安全标准相差很大[2],也反映出认识上的巨大差异。
此外,由于生命现象固有的复杂性,使已有的生物知识难以深入地理解电磁辐射的生物效应。
人们为此感到困惑是不足为怪的。
很多机理都涉及到生命运动中物质、能量和信息的相互作用、相互转换的基本过程,是个大谜。
比如,物理学中的相干的相互作用在生物体中是否存在,在什么层次和水平上存在,及其与生理活动和新陈代谢之间的调控关系等等。
对其中一两个问题解释清楚都是极大的贡献。
要想深入研究,就必须认真学习新理论、新技术,发现新问题。
本文的目的,就是简单地介绍目前电磁辐射生物效应的几种机理解释。
1 有关的物理学背景知识电荷产生电场,电荷流动产生磁场,两者合成为电磁场;电磁场以波的形式(电场和磁场的振幅相互垂直)向外传递电磁能量,形成了电磁辐射。
人体是由电阻很高的皮肤所包绕,从物理角度来说是一个容积导体。
而且除离子以外,生物大分子既不是纯粹的导体,也不是纯粹的绝缘体,而且大都是电介质。
因此,除非是直接触电,人体内各类物质主要以感应的方式而不是传导的方式与周围的电磁场或电磁辐射相互作用。
电磁场对人体的生物效应研究
电磁场对人体的生物效应研究随着科技的不断发展,电磁场作为一种新型的环境污染因素,已经得到越来越多的关注。
电磁场具有超长距离和高能量的特点,其生物效应已经成为了当前的研究热点。
本文将就电磁场对人体的生物效应进行阐述。
电磁辐射的危害电磁辐射可以分为低频电磁场和高频电磁场两种形式。
低频电磁场包括电压、电流、电场和磁场等,是由家庭用电、工厂机器、交通工具等产生的;高频电磁场包括无线电、微波、雷达等,是由通讯设备、电视、电脑、手机等产生的。
而这些电磁场都对人体造成了不同程度的危害。
首先,电磁场会在人体组织中引起电流和电荷的变化,导致机体内环境紊乱,干扰内在体征的正常表现,影响生命系统的健康。
其次,电磁场可以干扰电生理活动,特别是干扰心脏的正常节律,使其紊乱、加速或减慢,甚至导致室颤和猝死。
第三,长时间暴露在电磁辐射下,还可能导致癌症、神经退行性疾病、免疫功能失调等健康问题。
电磁场生物效应的研究现状电磁场对人体的生物效应已成为研究热点。
国内外的研究表明,电磁场会对人体的生理和心理健康产生一定的影响。
比如,低频电磁场会导致头痛、恶心、视觉模糊、心率变化等不适感受;高频电磁场会导致头痛、嗜睡、失眠、记忆力减退等症状。
此外,电磁场还可能影响人体的生殖系统、内分泌系统、神经系统等。
电磁场的不同频率、不同强度对机体的生物效应有很大的差异。
目前,对于不同频率磁场的生物效应研究比较多,其结果表明磁场对生物体的生物化学、免疫和神经系统等具有广泛的影响。
而对于不同频率的电场的生物效应研究相对较少,需要进一步深入的研究。
电磁场生物效应的可能机制目前,对于电磁场对生物体的生物效应机制,研究者提出了多种假说。
其中,电离辐射假说、非电离辐射假说、热效应假说和生物磁感应假说是比较常见的4种。
电离辐射假说认为,电磁场会产生离子化作用,进而引起机体组织的氧化、化学反应,导致生理效应的变化。
非电离辐射假说认为,电磁场不会引起直接的生化变化,但可以干扰细胞的分子运动和膜电位的变化,从而影响生物体的生理功能。
电磁生物效应及医学应用
电磁生物效应及医学应用电磁生物效应是指外界电磁场对生物体产生的影响。
电磁场是由电场和磁场组成的,其频率范围从直流到各种频率的交流电都有涵盖。
人体周围存在着各种电磁场,如电力线电场、无线电电磁辐射等。
这些电磁场与人体的相互作用可以对人体产生不同的生物效应,包括助创伤愈合、促进骨骼生长和改善神经认知功能等。
在医学中,电磁生物效应已经得到广泛应用。
电磁生物效应在医学中的应用主要分为两个方面:磁疗和电疗。
磁疗是利用不同的磁场对生物体进行治疗的一种方法。
常见的磁疗设备包括静磁疗法、低频磁疗法和高频磁疗法等。
磁疗可以通过增强微循环、促进细胞再生和减轻炎症反应等方式来提高治疗效果。
临床上,磁疗被广泛应用于骨折、创伤、关节炎和糖尿病等疾病的治疗中。
电疗是利用电场和电流对生物体进行治疗的一种方法。
常见的电疗设备有电疗仪、电针刺激仪和电疗贴等。
电疗可以通过改善细胞膜电位、加速组织修复和减少疼痛传导等方式来治疗疾病。
临床上,电疗被广泛应用于神经疾病、肌肉骨骼疾病和皮肤疾病等的治疗中。
电磁生物效应在医学中的应用还包括磁共振成像(MRI)和电生理检查等。
MRI 是一种利用磁场和无线电波来产生影像的技术。
通过改变电磁场的参数,可以获得人体不同部位的高分辨率影像,以便用于疾病的诊断和治疗。
电生理检查是一种利用电磁场对神经信号进行测量和记录的方法。
常见的电生理检查包括脑电图(EEG)和心电图(ECG)等。
通过分析这些电信号,可以了解神经系统和心脏功能的情况,以辅助诊断和治疗。
电磁生物效应在医学中的应用还面临一些争议和挑战。
一方面,电磁辐射对人体健康的潜在风险一直备受关注。
尽管目前没有充分的科学证据证明电磁辐射能够引起癌症和其他慢性疾病,但一些研究表明长期接触高强度电磁辐射可能会增加患某些疾病的风险。
另一方面,电磁生物效应的疗效尚需进一步验证和研究。
尽管有一些研究显示电磁疗法可以改善人体的生理和病理状态,但还需要更多的随机对照试验和临床研究来验证其有效性和安全性。
电磁场的生物效应
电磁场的生物效应1 “非热效应”与“特殊效应”对于弱电磁场生物效应人们常用两个名词来描述,即“非热效应”和“特殊效应”。
“非热效应”的定义不尽一致。
按文献[1]所述,非热效应(athermal effect)定义为:当生物系统吸收电磁能量后,产生的不可归属于温度变化的生物学变化。
有人认为这个定义不够科学,因为判断“不可归属于温度变化的生物学变化”在实验中是非常困难的。
众所周知,生物介质的电磁特性具有高度的不均匀性,在弱电磁波照射下可能出现组织内的热点(局部温度过高),而组织的宏观平均温升却非常小,由这种热点引起的效应能否叫“非热效应”?有人认为,所谓的热“点”其空间尺寸是远大于微观分子尺寸的,在热“点”所包围的空间尺寸中各自由度的能量是满足玻尔兹曼平衡分布的。
那么,在这种情况下热点引起的效应仍然是热效应,而这时的能量分布、温度分布不均匀是由于热传导不及时的缘故。
但是,如果微波传递的能量对分子各自由度的能量具有选择性时,即这时介质各自由度的能量不满足玻尔兹曼平衡分布,这样的情形就应该属于非热效应。
此外,与传统加热方式相比微波对生物组织的致热作用是非常迅速的,有实验证明[2]这种快速加热也可以引起一些特殊的效应,这种效应能否叫非热效应?有鉴于此,不少文献把微波辐射下区别于传统加热引起的效应叫“特殊效应”。
2 近年来弱电磁场(波)生物效应实验研究进展多年来弱电磁场(波)生物效应的实验研究已积累了大量的数据,但许多数据充满着分歧与矛盾(见表1),使我们仍然不能对弱电磁场(波)是否对人体健康造成危害下明确的结论。
目前认为造成上述结果的原因有以下三点:(1)实验设计不够严密和严格;(2)实验结果没有重复性;(3)实验结果虽有可重复性,但辐射强度还不够低,通常可导致局部的温升,而这又不易测量。
第一种情况的确是值得重视和注意的。
在1997年9月14~19日召开的世界医学物理和生物医学工程会议上,F.Schonborn及其合作者发表题为“RF实验条件”的文章专门阐述了微波辐射条件的严格控制问题[7],包括电磁场强度的空间和时间分布,载波频率,调制频率等等参数的控制和测量问题。
电磁场与生物效应的关系
电磁场与生物效应的关系随着科技的发展和人类文明的进步,人们对电磁场的关注越来越多。
电磁场是不可见的,但是我们每天都处在电磁辐射的环境中。
研究表明,不同频率的电磁辐射对人体有不同的生物效应。
那么电磁场与生物效应的关系是怎样的呢?本文将从电磁场的定义、电磁辐射对人体的生物效应、电磁辐射对人体健康的影响等方面,尝试分析这个话题。
一、电磁场的定义电磁场是一种能量场,包括电场和磁场。
电场是由带电粒子所产生的效应,体现为正负电荷之间的相互作用;磁场则是由运动带电粒子产生的效应。
电磁场是无线电、微波、雷电等传播媒介,是人们透过空气、墙壁和建筑物等进行通讯和传输信息的基础。
二、电磁辐射对人体的生物效应电磁波的频率越高,穿透力越强,因此对人体的影响也越大。
根据频率范围不同,电磁辐射可分为高频辐射、中频辐射和低频辐射。
1.高频辐射高频辐射包括无线电波、微波和红外线等,其频率在3千兆赫兹以上。
高频辐射会对人的皮肤产生热效应,会使人的皮肤上发生热作用,使人感到热热的、烫烫的,甚至出现皮肤烧伤或皮肤癌。
另外,高频辐射还能影响人的大脑神经,引起头痛、疲劳、失眠等症状。
2.中频辐射中频辐射包括电力线、电灯泡所产生的电磁场以及电容器、电感器等电器所产生的电磁波等,其频率在几十千赫兹到几兆赫兹之间。
由于频率比较低,穿透力不强,人体所受的影响相对较小,但是长期待在电磁场中,还是会引起心脏、肺部等多个器官的疾病。
3.低频辐射低频辐射的频率在几千赫兹以下,比如交流电、电子仪器、航海雷达以及电力设备等。
低频辐射直接影响人体的神经系统和内分泌系统,导致人体的免疫力下降,容易感到疲劳、头痛等。
三、电磁辐射对人体健康的影响电磁辐射对人体健康的影响主要表现在以下几个方面:1.癌症电磁辐射会导致DNA突变破裂,比如,美国国家癌症研究所曾经公布过一项研究结果,指出常年接触手机和微波等电磁波的人,患白血病和脑瘤的风险比其他人群高出3倍。
2.不孕不育长期待在电磁辐射的环境中,电磁波会影响男性精子的质量和数量,会导致男性的不育。
电磁生物效应
14
选用什么样的电磁波
• 用α射线、β射线、γ射线、Χ射线、中子和其他粒 子、紫外辐射以及微波辐射等物理因素诱发变异。 当通过辐射将能量传递到生物体内时,生物体内 各种分子便产生电离和激发,接着产生许多化学 性质十分活跃的自由原子或自由基团。它们继续 相互反应,并与其周围物质特别是大分子核酸和 蛋白质反应,引起分子结构的改变。由此又影响 到细胞内的一些生化过程,如 DNA合成的中止、 各种酶活性的改变等,使各部分结构进一步深刻 变化,其中尤其重要的是染色体损伤
2014-6-7 12
核辐射诱变育种
• 辐射诱变育种是在人工控制的条件下,利 用中子、质子或者射线等物理辐射诱变因 素对种子进行辐照,诱发其染色体的数量、 结构和行为变异,从而得到可供利用的突 变体,并在此基础上进一步培育出新的种 质资源的一种新兴的育种技术。
2014-6-7
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2014-6-7
2014-6-7 15
微波诱变育种
• 是一种新型非电离电磁辐射物理诱变育种 技术。 • 技术尚未成熟,处于实验阶段。 • 容易受到瞬时强烈热效应而致死。 • 消除微波热效应是影响微波诱变效果的一 个重要因素
2014-6-7
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• 结论:微波辐射可以进行诱变育种。 • 单一的微波诱变育种效果不理想,可采用 复合的方法。 • 多数实验结论不足以信,数据可信度低。 • 其研究应用少,但其育种优点多,具有很 大的发展潜力。
2014-6-7 5
表中微波波段(1m~1mm)频带最宽,在医学 诊断、治疗中占有十分重要的地位。 在高电压辐射场中,热效应占主导地位。在长 时间、低电压电磁场辐射下,非热效应占主导 地位。
2014-6-7 6
微波诊断仪
微波治疗仪
电磁场与生物体的相互作用分析
电磁场与生物体的相互作用分析电磁场是我们日常生活中不可或缺的一部分,它不仅在通信、能源传输等方面发挥着重要作用,还与生物体有着密切的相互作用。
本文将对电磁场与生物体的相互作用进行分析,探讨其对人类健康的影响以及相关的科学研究。
首先,我们来了解一下电磁场。
电磁场是由电荷的运动而产生的,包括静电场和磁场。
静电场是由静止电荷产生的,而磁场则是由运动电荷产生的。
在日常生活中,我们常接触到的电磁场主要来自电器设备、通信设备以及电力输送线路等。
电磁场与生物体的相互作用是一个复杂的问题。
首先,电磁场可以对生物体产生热效应。
当生物体暴露在较强的电磁场中时,其内部的分子会受到振动,从而产生热能。
这种热能的积累可能对生物体造成伤害,尤其是在长时间暴露于高强度电磁场的情况下。
因此,在使用电器设备时,我们应尽量减少暴露在电磁场中的时间,避免对身体造成不必要的热能积累。
其次,电磁场还可能对生物体的神经系统产生影响。
一些研究表明,长期暴露在强电磁场中的人可能会出现头痛、头晕、失眠等症状。
这是因为电磁场可能干扰神经系统的正常功能,导致神经传导的紊乱。
然而,目前对于电磁场对神经系统的具体影响机制尚不清楚,需要进一步的科学研究来解决这个问题。
此外,电磁场还可能对生物体的生物钟产生影响。
生物钟是生物体内部的一种生物节律系统,调节着生物体的生理活动。
一些研究发现,长期暴露在强电磁场中的人可能会出现生物钟紊乱的情况,导致睡眠障碍、食欲减退等问题。
这可能是因为电磁场干扰了生物体内部的生物钟信号传递,导致生物节律的紊乱。
虽然电磁场与生物体的相互作用可能对人类健康产生一定的影响,但目前关于这个问题的研究结果并不一致。
一些研究认为,低强度电磁场对人体无明显影响,而高强度电磁场可能会对人体产生一定的危害。
然而,也有一些研究认为,目前的证据还不足以支持电磁场对人体健康的负面影响。
因此,我们需要更多的科学研究来解决这个问题,以便更好地了解电磁场与生物体的相互作用。
磁技术在生物和医学中的应用11级幻灯片
3.磁场对心血管疾病的治疗作用
❖ 采用磁疗法可以治疗血液高粘滞综合征和预 防心肌堵塞和脑血栓的形成。
❖ 有人采用磁感应强度为 0.005T ,温度为 21 ~ 41 ℃的磁热床疗法, 患者经磁热床作 用后全血粘度、血浆粘度、复原粘度、血沉、 红细胞压积等指标均降低。
1.磁疗的镇痛作用
❖ 磁场疗法具有消炎、消肿及止痛作用。 应用 磁场控制疼痛有一定效果。磁场的疼痛等。
1.磁疗的镇痛作用
❖ 低频电磁穴位疗法
是低频脉冲电流和静磁场复合治疗的一种有效而 无副作用、无损伤、无痛苦,操作简便的物理疗 法,两者良好的镇痛作用早已被大量临床实践所 证实。
磁技术在生物和医学中的 应用11级幻灯片
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第四节磁场生物效应 在临床医学中的作用与机理
❖ 目前,国内外用磁场疗法治疗多种疾病已收 到良好的效果。但在采用磁疗方法中,应对 磁场治疗疾病的作用机制比较清楚,选择适 宜的磁场参数,科学地利用磁场疗法,方可 到达最正确效果。
❖ 方法:将患者身上150-180ml的血液 通过诱导、磁极化、补磁、导磁四步系 统程序和积累、治疗、稳固三个周期对 患者自身血液进展有序化、年轻化、净 化技术处理,到达临床治疗多种疾病的 目的。
四、 新的磁场疗法
❖ 血磁医学是我国沈阳血磁医院院长张兴东副教授创 立和创造的,其特点和优势在于以患者自身血液为 媒体,以病从血治为原那么。
❖ 抽出的血液经过磁共振射频激发,离子氧活化及 反电子自旋共振极化后,增强了红血球的稳定性, 加快了血红蛋白的氧合过程,从而提高了动脉血 中的氧分压和对组织的供氧能力。
电磁生物效应
电脑前面放什么植物防辐射最好呢?
• 放什么植物也不管用。
• 家庭或办公室里电脑所产生的有害射线主要是CRT(阴极射线管显示 器)产生的少量X射线(可见光、红外线、紫外线可以排除在外,因 为电脑发出的紫外线量极微小,而可见光、红外线对人基本无害)。 要防止X射线的伤害只有两种办法,一是阻碍它(用一些重金属材料 比如铅板隔在射线源和要保护的对象之间)起到衰减作用,二是用强 电磁场使射线偏转。 • 或许有些植物自身对辐射的耐受力强些,但绝没有任何一种植物能吸 引或降低辐射源发出的辐射从而保护在它旁边的人免受或少受有害辐 射影响。 • 如果你用的是液晶显示器,那就完全不必担心辐射问题了。 • 那些说植物能够防辐射的人,是奸商在忽悠人,是商业炒作。
2014-6-7 1
– 光辐照生物体(难穿透皮肤,被反射), 以非热效应为主; – 射频波辐照,短期以热效应为主; – 恒稳电磁场辐照,以电极化和磁矩取向 为主。
2014-6-7
2
电磁波的生物效应:
从生物物理角度分析,电磁波对人体产生影响 的机理是: 对电子传送的影响。 对自由基活动的影响。 对生物膜通透性的影响。 对蛋白质和酶活性有影响。 对遗传基因的影响。
2014-6-7 5
表中微波波段(1m~1mm)频带最宽,在医学 诊断、治疗中占有十分重要的地位。 在高电压辐射场中,热效应占主导地位。在长 时间、低电压电磁场辐射下,非热效应占主导 地位。
2014-6-7 6
微波诊断仪
微波治疗仪
2014-6-7 7
微波对植物的影响
对植物生长发育是否有影响 防辐射植物真有防辐功能吗?
2014-6-7 4
微波照射到生物体所产生的各种现象, 不仅与微波的作用有关,还与生物体有 关。 微波与生物相互作用后所产生的各种生 理和病理反应,称之为微波生物医学效 应或微波生物学效应。 医学领域中出现了各种性能较好的局部 加热医用微波辐射器、微波诊断仪、微 波透视仪和微波治疗仪等。主要用于治 疗肿瘤,改善病变组织的恢复。
电磁场生物效应
Lorem
Lorem
6、多食用蔬菜水果。例如,胡萝卜、豆芽、西红柿、 油菜、海带、卷心菜、 瘦肉、动物肝脏等富含维生素A、C 和蛋白质的食物,经常食 用以利于调节 人体电磁场紊乱状态,加强肌体抵抗电磁辐 射的能力。 7、多饮茶,尤其是绿茶。因为绿茶中含有效的抗氧化 剂茶多酚和丰富的维牛 素C,具有抗辐射污染的作用。
1、 对中枢神经系统的危害 神经系统对电磁辐射的作用很敏感,中
枢神经如果反复受到其 影响就可能出现神经衰弱症候群,主要表现有 头痛,头晕,无力 ,记忆力减退,睡眠障碍,白天打瞌睡,易激动, 多汗,心悸, 胸闷,脱发等。 2 、对机体免疫功能的危害 实验表明,人体在受到电磁波辐射的情 况下,白血球吞噬细菌 的百分率和吞噬的细菌数均下降,进而导致人 体抵抗力下降。此 外受电磁辐射长期作用的人,其抗体形成也受到明 显抑制。 电磁波辐射引发的病变
•1、生物水的电特性
(1) 、 电偶极子:在物理学中我们已经知道,两个大小相等的电
荷 +q 和 -q ,当两者之间的距离和讨论中的场点到他们的距离相比小 的多时,这样一对等值异号电荷所组成的系统就成为电偶极子。 电偶极子具有电偶极距 P:P=ql ,电偶极距是表征电偶极子性质的 重要物理量。
电偶极子示意图
频率为100Khz—300Ghz场的健康效应
热效应和非热效应并存,频率越高热效应越明显 射频(RF)从内部加热
生物体内部无调节功能
生物受热通常从皮肤开始 生物体不能及时作出反应 整体暴露于4W/Kg 30分钟加热升高1度
电磁加热的潜在危害
电磁场: • 直接加热:从内向外 • 体温调节:机体感觉迟缓 • 共振效应
3 、对心血管系统的影响 受电磁辐射作用的人,常发生血液动力学失调,血管通
第五节电磁场的生物效应11级
2.非热效应
生物体与电磁场之间的相互作用不仅仅是电 磁能在生物体内的简单转化,理论和实验表 明,电磁场作用生物体使生物体产生了许多 复杂的生物物理效应。
主要的生物物理效应
(1)回旋加速共振效应 (2)参量共振效应 (3)核磁共振效应
电磁波对脑组织的影响不仅有频率窗,而且有功 率窗。
2.内分泌系统
实验1
Friedman将猴放在200G的恒磁场中,每天辐照 4h。结果尿中类皮质激素上升,停止辐照6天后 恢复正常。
实验2
小鼠在60Hz,25~50kV/m电场作用下,皮质 酮上升;但当继续辐照时,皮质酮又下降至基线。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2.内分泌系统
癌发生率与受辐照时间密切相关。
同样部位、同位癌肿种类,受照射组比对照组在癌 肿发生时间上,可提早十几年。
5.电磁场与致癌
Stevens指出超低频电磁场的致癌机理
可减少松果体内褪黑激素的形成,从而导致体内 雌激素及泌乳素的升高,后者可引起癌细胞生长 与增殖。
二、作用机理
静电场
主要是使生物组织的分子极化。使分子磁矩向该 点的磁场方向转动和对运动电荷施以洛仑兹力。
(1)回旋加速共振效应
大量生物效应涉及到Ca2+的结合和流动,在 解释超低频电磁场频率窗口的效应时,认为 相互作用的机制是一种离子回旋加速共振。
(1)回旋加速共振效应
速度为v,带电量为q,质量为m的离子,在 静磁场BS中作圆运动(角速度ω=qBS/m)。
当叠加B=B0ejωt的交变磁场(和原静磁场平行) 后,离子角速度和它的轨道半径增加。若满 足一定的频率要求,带电离子达到回旋加速 共振,如Ca2+ 在50µT的静磁场中,回旋加速 频率为38.4Hz。
无线电磁场与生物效应的关系研究
无线电磁场与生物效应的关系研究一、引言随着科技的快速发展,无线电通信技术也得到了空前的发展,成为了现代社会不可或缺的通讯方式之一。
但是,随着电磁辐射的增加,无线电磁场对人体健康的影响也逐渐受到关注。
因此,对无线电磁场与生物效应的关系进行研究显得尤为重要。
二、无线电磁场的概念及特性无线电磁场是由电磁波形成的,是介质中的电磁场的一种,包含电场和磁场两种能量。
与有线电磁场不同的是,无线电磁场是在空气、真空等非传导介质中传播的,具有高速传输、穿透力强等特点。
三、无线电磁场对生物体的影响1.生物体对无线电磁信号的感应生物体对无线电波的感应是依靠振荡电场和磁场对生物分子和细胞的作用。
这种作用可以影响生物体的肌肉、神经、内分泌和免疫系统等各个方面的生理功能。
2.无线电磁场对人体健康的影响研究表明,长期接触高强度无线电磁场可能对人体健康产生影响,其中包括对神经系统的影响、白血病、癌症、生殖系统不育等。
特别是对孕妇和儿童的影响会更加明显。
四、无线电磁场与生物效应的研究现状1.国内外研究进展自上世纪六十年代以来,国内外已经进行了大量的无线电磁场对生物效应的研究,研究结论不尽相同。
2.目前的实验研究目前,国际上大多数的生物效应研究是通过实验室进行的,其中包括电离辐射效应的研究、无线电磁波对细胞内分子和DNA的影响、对人体代谢、免疫系统的影响等方面。
3.未来的研究方向未来,应该加强对无线电磁场与生物效应的相关研究,包括在生物效应的机理、对人体健康可能产生的负面影响以及可能的防护措施等方面的深入探讨。
五、防护措施1.避免长时间接触无线电磁场特别是对于工作需要长时间与高强度无线电磁场接触的人群,需要采取必要的防护措施。
2.使用低辐射设备可以使用低功率、低辐射的设备,比如使用蓝牙以及使用3G网络进行通讯等等。
3.合理选择使用场合在公共场合使用无线网络时,应选择合适的安装点和使用时间,避免长时间暴露于高强度无线电磁场中。
六、结论目前,无线电磁场对生物体的影响还存在许多不明确的地方,需要进一步的研究和探讨。
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内分泌系统、免疫系统、心血管系统和致癌 问题研究的部分结果。
1.神经系统
神经系统对电磁场作用非常灵敏,无论从功能、
代谢或形态方面都有相关报道。
经颅刺激神经细胞测定中枢运动传导。最早是用短
时限高压电流刺激,此种方法病人感到疼痛不适, 因而使用有一定限制。 Barker首次记录了用磁刺激大脑运动皮层所获得运 动反应,使用该方法病人几乎没有什么感觉,更无 疼痛不适。
电磁波对脑组织的影响不仅有频率窗,而且有功
率窗。
2.内分泌系统
实验1
Friedman将猴放在200G的恒磁场中,每天辐照
4h。结果尿中类皮质激素上升,停止辐照6天后 恢复正常。
实验2
小鼠在60Hz,25~50kV/m电场作用下,皮质
酮上升;但当继续辐照时,皮质酮又下降至基线。
2.内分泌系统
3.免疫系统
实验1
以0.04~0.12T的恒磁场及0.6T的脉冲磁场,分
别作用于胸腺及脾脏的相应体表部位,观察家 兔的免疫功能。结果除 0.04T的恒磁场对家兔 免疫功能无影响外, 0.12T恒磁场组家兔白细 胞数及中性白细胞均有增高, 0.6T脉冲磁场组 的细胞兔疫功能的变化比较明显,淋巴细胞转 化率、白细胞总数及中性白细胞比例均有增高。
1.神经系统
射频辐照
可致脑中ATP含量改变,C蛋白对射频辐照敏感;
射频辐照可能阻碍细胞线粒体中电子传递功能,使脑中
能量代谢下降。
ATP是含有三分子磷酸的腺苷,因此称为腺苷三磷酸,也称三
磷酸腺苷,是体内最重要的高能化合物。
在生命活动中能量的释放、贮存和利用主要是以ATP为中心,
故ATP是直接供能物质。
微波和射频波辐照,以刺激效应为主;
恒稳电磁场辐照,以电极化和磁矩取向为主。
一、电磁场的生物效应
根据电磁场对束缚电荷的作用结果,可分为
电离辐照和非电离辐照。
电离辐照使处于束缚状态的带电粒子成为自由粒
子; 非电离辐照不能使处于束缚状态的带电粒子成为 自由粒子。
一、电磁场的生物效应
介质损耗生热
无极分子在外电场作用下,分子的正负电荷
重心将发生相对移动形成等效电偶极子。 外电场越强,正负电荷重心间的相对位移越 大,等效的电偶极矩越大,电场撤去后正负 电荷重心又重合在一起。所以无极分子类似 于一个“弹性电偶极子”。
介质损耗生热
有极分子在外电杨作用下,将受到一个外力
矩的作用,使分子的电偶极矩取向电场的方 向。但由于分子的热运动,不可能所有分子 的电偶极矩都按电场的方向排列起来。 分子的位移和取向极化都不能瞬时完成,必 须经过一定的时间。位移极化的建立最快, 约为10-15~10-14S。
5.电磁场与致癌
Szmigielski报道的资料更为具体,他通过大样 本调查所得结论为:
在射频电磁场的影响下,人群中患癌率比对照组高3
倍,主要危险器官为血-淋巴系统(发病率可比其官 器官高7倍),其次为消化系统癌、皮肤癌(包括 黑色素瘤); 在发病年龄方面最高危险度为40~49岁(受照5~ 15年者)。 癌发生率与受辐照时间密切相关。 同样部位、同位癌肿种类,受照射组比对照组在癌 肿发生时间上,可提早十几年。
实验3
肾上腺中的类皮质激素对电磁波的反应有时相性,
将强度为 0.15~0.25T的永磁体置于家兔两侧甲 状腺部位,作用28天与39天后,检查甲状腺功能, 结果表明磁场对甲状腺功能无明显影响。
3.免疫系统
脉冲电磁场可激活培养中的淋巴细胞,电磁
场所引起的免疫改变有时相性,往往先出现 刺激反应,然后才出现免疫抑制反应。磁场 作用机体后,可以提高机体的免疫力。
5.电磁场与致癌
Stevens指出超低频电磁场的致癌机理
可减少松果体内褪黑激素的形成,从而导致体内
雌激素及泌乳素的升高,后者可引起癌细胞生长 与增殖。
二、作用机理
静电场
主要是使生物组织的分子极化。使分子磁矩向该
点的磁场方向转动和对运动电荷施以洛仑兹力。
时变电磁场
频率比较低的时变磁场,相应的能量子hv不足以Biblioteka 3.免疫系统 实验2
应用同位素方法研究不同强度的交变磁场对
离体血淋巴细胞转化的影响,结果表明一定 强度的磁场作用能促进机体兔疫能力。
4.心血管系统
功率密度为数百µW/cm2至数mW/cm2
的电磁场作用,机体表现出迷走神经兴 奋性增高; 在功率密度接近或小于100µW/cm2的 电磁场作用,可出现交感神经兴奋现象。
生物体内的有极分子在高频电场作用下反复快速取
向转动而摩擦生热; 传导电流生热; 介质损耗生热。
传导电流生热
由于生物体中存在能自由迁移的带电粒子,生物体
在电场作用下能产生电流。这些粒子称为载流子, 载流子在电场的作用下,宏观结果是获得一平均定 向速度。 根据载流子的种类,可分为
电子电导(包括空穴电导) 离子电导(离子可带正电荷也可带负电荷) 胶粒电导(载流子是带电的分子团)。
4.心血管系统
电磁场辐照除可引起血压变化之外,还可出
现血管痉挛,脉搏的传播速度加快等现象。 电磁场局部辐照可使血管扩张,管径增大, 血流速度加快,物质交换加强。
5.电磁场与致癌
世界许多国家近些年连续发表了不少有关电
磁场能否致癌的研究报告。 居民在长期受到强电磁场作用后,患白血病 及脑癌的可能性增加。
第五节 电磁场的生物效应及 其作用机理
一、电磁场的生物效应 二、作用机理
一、电磁场的生物效应
电磁场与机体之间的相互作用,必定会产生一
系列生理影响,也即电磁场的生物效应。而它 通常以致热作用和非热作用存在。 不同频率段的电磁场引起的生物效应一般不同。
光辐照生物体,以非热效应为主;
使处于束缚状态的电子发生电离,故属非电离辐 照。
时变电磁场的生物效应
根据生物体内的产热多少,其生物效应又可
分为热效应和非热效应。
1.热效应
电磁场的热效应是指由电磁场引起的生物组织
或系统受热而对生物体产生的生物影响。电磁 场的热效应和通过其它方式加热所导致的效应 没有本质区别。 生热的方式有: