生物磁学ppt课件

（1）由大然生物电流产生的磁场。人体中小到细胞、大到 器官和系统，总是伴随着生物电流。运动的电荷便产生了磁场。 从这个意义上来说，凡是有生物电活动的地方，就必定会同时产 生生物磁场，如心磁场、脑磁场、肌磁场等均属于这一类。 （2）由生物材料产生的感应场。组成生物体组织的材料具 有一定磁性，它们在地磁场及其它外磁场的作用下便产生了感应 场。肝、脾等所呈现出来的磁场就属于这一类。
• 生物磁场一般都是很微弱的，其中最强 的肺磁场其强度也只有 10-8～9特斯拉数 量级；心磁场弱一些，其强度约为1011~12特斯拉数量级；自发脑磁场更弱， 约为10-12~13特斯拉数量级；最弱的是 诱发脑磁场和视网膜磁场，其为1013~14特斯拉数量级。
生物磁场的来源
• 生物磁场的来源主要有：
• 此外，研究人员还发现植物的磁性趋向对树木 的生长速度也会产生明显的影响，根据这个发 现，科学家发明了定向植树机，以此来安排种 子的种植方向，提高树木的成活率和生长速度。 细菌：避氧。20世纪70年代，一位美国科研 人员在研究细菌的活动规律时，偶然观测到一 种水生细菌总是朝着磁北极游动，人们把这种 水生细菌叫做磁性细菌或向磁性细菌。 原来，在这种长条形细菌体中，延长轴排列 着大约20棵细小的黑粒，这些细黑粒是直径约 50纳米的强磁性四氧化三铁。在电子显微镜下， 细菌体内的辞行小颗粒有规则的排成列，每一 列长0.5微米，磁性细菌沿地磁场磁力线方向分 别向南北移动，是由他们的厌氧特性导致的。
• 地磁场生物效应 • 地球表面的地磁场强度为0.3~0.5奥，它是地球上生物 和人类生活环境的一种始终起作用的物理因素.生物和 人类在长期的演化过程中，已经适应了这一物理环 境．如果环境磁场剧烈变化，如地球上发生磁暴、地 质时代的地磁场反向或进入宇宙空间的磁场，都可能 影响生物和人的活动．还有一些生物利用了地磁场这 一环境因素作为生物导航和定向的依据．已经发现一 些水生细菌有沿着地磁场方向朝北游动的习性，称为 向磁性．冬小麦在场(等效地磁场)中生长时，其根总 是平行于地磁场或等效地磁场，也表现向磁性．还发 现果蝇的ST基因有序程度的变化与地磁倾角的变化随 季节呈现明显的相关性．经过长期试验表明；鸽子的 导航与地磁场有密切的联系．最近已经在向磁性细菌 和鸽子头部发现强磁性的Fe3O4微粒可能与它们的向 磁性或导航有关．
• 交变感场的生物效应 • 强度随时间变化的交变磁场与强度不随时间改 变的恒定磁场对生物的效应是不完全相同 的．后者(恒定磁场)为狭义的生物效应，前者 (交变磁场)还具有电磁感应作用．人眼部受到 变化的磁场作用时，在无光的情况下也会产生 光的感觉，称为磁闪光现象．实验研究表明， 磁闪光的强度和特性与交变磁场的频率有 关．当频率为20至30赫兹时，磁闪光效应最为 显著．实验还发现，强度为1500—1700奥、频 率为12赫兹的交变磁场，可以抑制刚移植到小 鼠身上的肿溜的长大．
生物磁学教学
生物界的磁学现象
生物具有磁性是地球为生物留下的鲜明的环境烙 印，但生物对磁性的拥有并不是完全被动的，它们通 常是将磁性为我所用，有些生物则是将磁性当作自身 的生存法宝。 植物：健康成长。植物的细胞具有极性，植物的生 命磁场对自身的生长发育有着很重要的作用，研究人 员将小麦、玉米的种子分别放置在水分和养料都一模 一样的容器内，几天过后，凡是胚根朝向磁南极的种 子，都比胚根朝向磁北极的种子早发芽，并且根和茎 部比较健壮。
• 强磁场生物效应 • 强磁场生物效应一般指强度高于100奥的磁场为强磁 场．实验发现，强度高于14000奥的均匀恒定磁场， 会抑制某些细菌的生长．把果蝇词养在均匀巨定磁 场中，观察果蝇形态上的变化，发现磁场强度为 100—I 500奥时，形态并无显著的畸变，而当磁场强 度增加到3000—4000奥时，畸变就迅速显著地增 大．若把不同蛹龄或虫龄的果蝇放在强度约22000奥、 梯度约9000奥／毫米的不均匀恒定磁场中，1小时龄 的果蝇蛹经过几分钟便死亡，蛹龄较长的果蝇蛹经 过10分钟后约有50％不能变为成虫，变为成虫后也 不能活到1小时以上．把移植有肿瘤的小白鼠饲养在 强度约2400一4500奥、梯度约1000奥／厘米的不均 匀恒定磁场中，经过27天后，肿瘤完全消失，但不 加磁场的对照搬到22天后便因肿瘤长大而死亡．
• 微弱磁场的生物效应 • 在生物磁学中，一般将一般将远低于地磁场强 度的磁场(如＜10-3奥)称为微弱磁场．例如行 星际空间磁场约5×10-5奥，月球表面磁场小于 10-5奥，地磁场在反向的过渡时期中估计可能 降低到远低于正常值．将眼虫藻、绿藻和纤毛 虫在低于10-3奥的恒定微弱磁场中培养3个星期， 发现其生长繁殖加快，但在102奥的强磁场中 培养，生长繁殖却受到抑制．把小白鼠饲养在 10-3的微弱磁场中，一年以后，其寿命比对照 组缩短6个月，并且不能再生育.
• 动物：导航定位。我们都知道信鸽有种 惊人的远距离辨认方向的本领，那么信 鸽究竟是靠什么来辨别方向的呢？近年 来科学家在解剖信鸽时，在信鸽头部找 到了许多具有强磁性的四氧化三铁颗粒， 这些磁性物质排列成一定形状，一定长 度，组成对地磁十分敏感的“磁罗盘” 细心的人还可以观察蜜蜂，苍蝇等昆虫， 他们在起飞或降落的时候往往也朝向磁 南极或磁北极，这也是这些昆虫飞行定 位的依据。
（3）由侵入人体的强磁性物质产生的剩余磁场。在含有铁 磁性物质粉尘下作业的工人，呼吸道和肺部、食道和肠胃系统往 往被污染。这些侵入体内的粉尘在外界磁场作用下被磁化，从而 产生剩余磁场。肺磁场、腹部磁场对于生物的影响称为磁场生物效 应．这是生物磁学中的重要研究内容之一．由 于外加磁场的类型和生物层次的不同，磁场生 物效应也有不同的表现．根据磁场的类型和强 度，磁场生物效应可以分为强磁场效应、地磁 场效应、微弱磁场效应和交变磁场效应．又根 据磁场所作用的生物层次,磁场生物效应可以分 为生物分子效应、细胞效应、组织器官效应和 整体效应．这些效应对于不同生物又是多种多 样的．下面介绍关于不同磁场的生物效应