不同频率的电磁场的生物效应有什么区别解读
第五节电磁场的生物效应11级
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，
电磁生物知识点总结归纳
电磁生物知识点总结归纳一、电磁辐射对生物体的影响1. 电磁辐射的分类电磁辐射是一种横波，按频率分为无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线。
这些电磁波的频率范围不同，对生物体的影响也会有所不同。
2. 电磁辐射的生物效应电磁辐射与生物体相互作用时，会产生一系列的生物效应。
例如，高频微波会导致组织水分子的振动、发热和热损伤；紫外线会造成DNA损伤和细胞凋亡；X射线和γ射线具有较强的穿透能力，能够引起基因突变和细胞放射性损伤。
3. 电磁辐射的危害不同频率的电磁辐射对生物体产生的危害程度各有不同。
长期暴露在电磁场中会导致细胞DNA的损伤、免疫功能下降、生殖功能受损等。
辐射对眼睛、皮肤等部位也有一定损害。
因此，科学合理地应对电磁辐射，对人体健康起着至关重要的作用。
二、生物体对电磁场的感知和响应机制1. 生物体对电磁场的感知生物体对电磁场的感知主要通过生物体内部的感知器官，例如视网膜对可见光的感知、皮肤对红外线的感知等。
一些生物体甚至能够通过电磁场进行导航、通信和捕食。
2. 生物体对电磁场的响应生物体对电磁场的响应是通过一系列的生理和行为反应来实现的。
例如，动物能够感知地磁场进行导航、迁徙和领地竞争；植物则能够感知光线强度和方向，作出相应的生长和发育调节。
三、电磁场在医学和生物科学中的应用1. 电磁场在医学中的应用电磁场在医学中有着广泛的应用，例如MRI技术利用强磁场和无线电波来成像人体内部的结构和功能；电磁脑刺激技术则利用微波或者强磁场来治疗神经系统疾病；另外，一些医疗器械也运用了电磁原理，比如心脏起搏器和除颤仪等。
2. 电磁场在生物科学研究中的应用电磁场在生物科学研究中也有着重要的应用价值，例如通过电磁波来研究分子和细胞的结构，探索生命的起源和进化，了解生物体内部的生理功能等。
此外，电磁场还被运用在生物物理学、生物化学以及生物医学工程等研究领域。
总之，电磁生物学作为一个新兴的交叉学科科学领域，正逐渐显示出其在物理、化学、生物和医学等领域的重要性。
低频电磁场作用下人体生物效应研究
低频电磁场作用下人体生物效应研究随着现代社会的不断发展和进步，人类的生活方式和工作条件也在不断改善与变化。
然而，伴随着科技进步和社会发展，人类也面临着一些新的问题，其中最为重要的一个就是低频电磁场对人体健康的影响问题。
低频电磁场是大自然中广泛存在的一种电磁波，它是由直流电或低频交流电引起的。
随着电子产品的普及和使用范围的扩大，人们经常面临着与低频电磁场的接触。
这些电磁场对人体的生物效应已经成为学界和社会普遍关注的问题之一。
一、低频电磁场的来源与分类低频电磁场是指频率在1Hz以下的电磁波。
该类电磁波最为普遍的来源是人类日常生活中所使用的各种电子产品。
例如手机、电视、电脑、微波炉、蓝牙耳机等等，这些电子产品都会产生低频电磁辐射。
除此之外，一些大型电力设备，如变压器、输电线路、电车等，也会产生较为丰富的低频电磁场。
根据频率的不同，低频电磁场可以分为极低频电磁场（ELF）和中频电磁场（MF）两种。
其中，ELF电磁场的频率小于100Hz，MF电磁场的频率范围为100Hz到10kHz。
二、低频电磁场的生物效应低频电磁场对人体健康的影响已经引起了广泛的关注。
大量的实验研究表明，低频电磁场对人体的生物效应是复杂而且不可逆的。
低频电磁场是一种非离子辐射，其特点是能量低、频率低，不足以产生化学反应。
但是，低频电磁场会在人体内部产生电荷和电流效应，这些效应会对生理系统产生影响。
1. 对中枢神经系统的影响低频电磁场能够干扰中枢神经系统的正常功能，导致一系列的生理和行为异常。
研究表明，长期暴露在低频电磁场下的人群，其神经系统功能异常，易患神经衰弱、失眠、抑郁等疾病。
2. 对生殖系统的影响低频电磁场对生殖系统的影响主要是由于其对生殖细胞的影响。
实验证明，长期接触低频电磁场的人群，男性的精子数量和活力会明显降低，女性的生殖能力下降。
3. 对心血管系统的影响长期接触低频电磁场对心血管系统的影响也是值得关注的问题。
研究表明，长期接触低频电磁场的人群，其心脏的心率变异性和心电图表现存在异常。
极低频(ELF)电磁场的生物效应
按此標準，估計台灣居住於345KV和161KV兩側70公 尺內，每年可能增加小兒白血病的人數是8.42人和 6.78人。 台灣實測值介於 0.4 – 61.6 mG，最高值遠大於 16 mG。因此增加小兒白血病的人數可能是低估。
ELF bioeffects 12
高壓輸配電線的電頻磁場
世界衛生組織國際癌症研究署(International Agency for Research on Cancer, IARC)的標準， 0-14歲兒童暴露於電頻磁場強度 3 – 4 mG以上， 將顯著增加產生小兒白血病的風險，是暴露於1 mG以下的2倍。 實測距離輸配電線 20公尺、21-40公尺、4170公尺的住家，其72小時平均值分別是18.3 mG (2.4 - 61.6mG)、3.8 mG (1.2 – 10.6mG)、1.5 mG (0.4 –4.4mG)。
族群層次：切割棲地、影響遷移路線、 繁殖或覓食活動受到影響。
群落層次：族群組成的改變。
ELF bioeffects 10
高壓輸配電線的電頻磁場
對兩側居民的健康風險評估
案例
調查地區：台北縣汐止市，345 KV 和 161 KV 高壓輸配電線兩側的居民(距離70公尺範圍內)。 測量方法：連續72小時定點測量，頻率是每5分 鐘測量一次。
鄰近 161 KV和 345 KV，室內72小時電頻磁場 平均值分別為9.7 mG (範圍： 0.4 –61.6 mG) 和 6.0 mG (範圍：0.6 – 30.3 mG)
ELF bioeffects 11
結果：
高壓輸配電線的電頻磁場
Ahlbom, et. Al (2000)的研究報告，住家的電頻 磁場介於0.5 – 16 mG之間，分成四的等級， 1 mG 、1 - 2 mG、2 – 4 mG、 4mG，統計 增加小兒白血病的相對風險值。
Biological Effects of Electromagnetic Fields
Biological Effects of ElectromagneticFields随着现代社会的快速发展，电子设备越来越多地融入我们的生活中。
我们时刻接触到电磁场，脑海中可能会产生所谓的电磁辐射的危害，但我们真的了解电磁场对我们的身体健康有哪些影响吗？本文将探讨电磁场对生物的影响，即电磁辐射的生物效应。
射频电磁场生物效应首先，我们需要明确一点，即大多数电子设备发射的电磁场属于射频电磁场（RF-EMF），而射频电磁场是电磁波频率在3kHz到300GHz之间的电磁场，包括广义的无线电波、微波、雷达、电视广播等。
射频电磁场对生物体的影响备受关注。
根据现有的研究，电磁场对生物体影响的机制与生物体内的物理、化学和生物学过程有关，包括电场、热效应和非热效应等。
在电场效应中，电荷分布和运动的改变会影响生物体内的电信号传导。
热效应是指电磁场通过引起生物体的加热，破坏或改变细胞组织结构，甚至导致死亡。
非热效应则是指在电磁场较弱的情况下，也可以引起生物体内的生化和结构上的变化。
对于一般的消费者电子设备，发射的电磁辐射较低，不会对健康产生太大的威胁。
但是对于需要长时间接触大功率或高频设备的人群，如发射塔上和大型机器操作者，对于生物体的影响就需要更加关注了。
长期的低水平电磁辐射可影响生殖系统和神经系统。
例如，一项对护士长期使用无线电通讯设备的研究发现，她们的生育率与普通人相比较低。
另一项研究则表明，电视塔附近的儿童大脑和中枢神经系统的疾病率较高，这与射频电磁场有关。
电子设备辐射的健康影响争议很大。
特别是在移动电话使用方面，争议更为激烈。
有相关研究表明，移动电话使用与大脑肿瘤之间存在潜在联系，但这些研究结论并不确定，更多的研究仍在进行中。
极低频电磁场生物效应除了射频电磁场，我们还面临着极低频电磁场（ELF-EMF）的风险。
极低频电磁场的频率低于100Hz，据信是由发电厂、电力线和家用电器等产生的。
ELF-EMF和RF-EMF相比，其生物效应更为复杂，也不是那么容易被检测出来和研究的。
电磁波对生物体的影响研究
电磁波对生物体的影响研究近年来，随着电子通讯技术的发展，电磁波已经成为我们日常生活中难以避免的一种辐射。
尽管电磁波在通讯、信息传递和医疗等方面发挥着重要作用，但是关于电磁波对生物体的影响问题也备受关注。
本文将从电磁波的定义、生物体受到的电磁波的种类以及电磁波对人体的影响等方面来探讨电磁波对生物体的影响研究。
一、电磁波的定义电磁波是由电磁场在空间中传播而形成的波动现象，它同时拥有电场和磁场的性质。
电磁波的频率范围非常广泛，既有极低频率的电磁波，也有极高频率的电磁波。
科学家根据电磁波的频率将其分为不同的种类，例如无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线和X射线等。
二、生物体受到的电磁波的种类在自然界和人类活动中，生物体受到的电磁波种类是非常多样的。
其中，电离辐射包括高能可见光、X射线、伽马射线等，它们的频率很高，能量很大，易穿透生物体，并对人类造成较大的损害。
非电离辐射包括低频电磁波、无线电波、微波、红外线和紫外线等，它们的频率较低，能量较小，穿透生物体的的能力也相对较弱。
三、电磁波对人体的影响电磁波对人体的影响一直是生物医学研究的重要方向之一。
研究表明，电磁波对人体的影响主要通过电磁波与人体细胞相互作用的方式进行。
1. 电磁波对人体细胞的生物效应人体细胞的活动与大量的生化反应有关。
电磁波会影响人体细胞的电位、离子泵、酶活性和膜的通透性等，进而影响细胞代谢和生化反应的过程。
2. 电磁波对人体健康的影响电磁波对人体健康的影响是复杂的，它涉及到电磁波的种类、频率、强度、作用时间等多个因素。
研究表明，长期暴露在某些类型的电磁辐射下，会对人体造成一定程度的不良影响，例如影响人体神经和内分泌系统、损伤人体DNA和RNA 等。
3. 如何减少电磁辐射对人体的影响尽管生活中我们难以避免受到电磁波的影响，但是我们仍然可以采取一些措施减少电磁辐射对人体的影响。
（1）减少电器使用时间，尽可能减少电器使用时的电磁辐射。
（2）缩短电器的使用距离，尽量将电器放置在离人体较远的位置。
影响磁场的生物学效应的因素
影响磁场的生物学效应的因素磁场是一种普遍存在于自然界中的物理现象，它对生物体的影响一直是生物学研究的热点之一。
磁场对生物体的影响是多方面的，包括生物体的生长、发育、代谢、行为等方面。
本文将从影响磁场的生物学效应的因素方面进行探讨。
1. 磁场强度磁场强度是影响磁场生物学效应的重要因素之一。
磁场强度越大，对生物体的影响也越大。
磁场强度对生物体的影响主要表现在生物体的代谢、生长、发育等方面。
磁场强度过大会对生物体产生不良影响，如对生物体的神经系统、免疫系统等产生负面影响。
2. 磁场方向磁场方向也是影响磁场生物学效应的重要因素之一。
磁场方向对生物体的影响主要表现在生物体的行为、生长、发育等方面。
磁场方向的改变会对生物体的行为产生影响，如对鸟类的迁徙、鱼类的游动等产生影响。
3. 磁场频率磁场频率是影响磁场生物学效应的重要因素之一。
磁场频率对生物体的影响主要表现在生物体的代谢、生长、发育等方面。
磁场频率的改变会对生物体的代谢产生影响，如对植物的光合作用、动物的呼吸等产生影响。
4. 磁场持续时间磁场持续时间是影响磁场生物学效应的重要因素之一。
磁场持续时间对生物体的影响主要表现在生物体的代谢、生长、发育等方面。
磁场持续时间的改变会对生物体的代谢产生影响，如对植物的生长、动物的发育等产生影响。
5. 生物体种类生物体种类是影响磁场生物学效应的重要因素之一。
不同种类的生物体对磁场的敏感程度不同，对磁场的反应也不同。
如鸟类对磁场的敏感程度较高，对磁场的反应也较为明显。
6. 生物体状态生物体状态是影响磁场生物学效应的重要因素之一。
生物体的状态对磁场的反应也不同。
如生物体处于休眠状态时，对磁场的反应较弱；而生物体处于活跃状态时，对磁场的反应较为明显。
磁场对生物体的影响是多方面的，影响磁场的生物学效应的因素也是多种多样的。
通过对这些因素的研究，可以更好地了解磁场对生物体的影响机制，为生物学研究提供更为深入的理论基础。
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。
磁场的生物效应
磁场的生物效应外加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、微弱磁场效应相交变磁场效应．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：..1. 强磁场生物效应在磁场生物效应一般指强度高于100奥①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—I500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．磁场可以影响入红血球的凝结速率，实验表明强度为50、400和5000奥的均匀恒定磁场分别使红血球凝结速率增加21％、25％和30％．..2. 地磁场生物效应地球表面的地磁场强度为~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(图1)和鸽子头部发现强磁性的Fe2O4微粒可能与它们的向磁性或导航有关．..3. 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．进行微弱磁场的生物效应实验需要高灵敏度的磁强计和抵消地磁场的装置(图2)．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...4. 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．关于磁场对不同生物层次的效应:生物磁场一般有两个来源：一种是由于生物体中的电子传递和离子转移等过程的生物电流产生的；另一种是由于生物体内的强磁性物质(如Fe3Q4)磁化后产生的．生物磁场的强度是很微弱的，例如人的心脏活动产生的心磁场约10-7一10-8奥...1. 磁场对生物分子的效应实验观测到，生物胰蛋白酶在1500奥均匀恒定磁场中活性增大，因而在受紫外光辐射时，其光密度成小．在创伤愈合实验中，施加强度3000~4000奥、梯度200奥／厘米的不均匀恒定磁场，使成纤维细胞增殖和纤维化都减小，因而推断是不均匀磁场干扰了生物大分子的产生．把S—37肿瘤细跑放在3700奥均匀磁场中处理1—3小时，会使这肿瘤细胞中的脱氧核糖核酸(DNA)合成减少，表明磁场对这种合成有抑制的作用．..2. 磁场对细胞的效应‘在对兔和小鼠的无血浆细胞作体外培养时，若施加强度14600奥，梯度5000奥／厘米的不均匀恒定磁，会显著增加这些细胞的生长速度．但把细胞放在组织培养液中培养时，若施加4000奥的均匀恒定磁场，则会抑制它的生长，把体外培养的S-37肿瘤细胞放在4400~8000奥的均匀恒定磁场中在37摄氏度处理18小时，观察到这些细胞发生退化变性现象，但如果放在1000一2000奥的均匀恒定磁场中作同样的处理，则未观察到任何可察觉的变化．这一实验表明这种退化交性现象需要磁场强度超过一定闻值时才会产生．还发现磁场强度对于s-37肿瘤细胞的呼吸有较大的影响，当磁场从80奥增加到7300奥时，细胞的呼吸由显著的兴奋状态转变到显著的抑制状态．..3. 磁场对组织和器官的效应把水芹放在强度约：4000奥、梯度约5000奥／匣米的不均匀恒定磁场中，并消除重力的影响，可观察到水芹根经过几十分钟便向着磁场强度减弱的方向生，表现出“背磁性”(图3)．把小鼠饲养在4200奥的均匀恒定磁场中，4天以后发现小鼠的肾上腺皮层的网状带组织受到破坏和变窄，骨髓中的巨核细胞因数减少，脾脏中的巨核细胞数却增加．比较磁场、光和声音对哺乳动物脑器官的影响，实验表明，磁场的影响虽较弱，但却表现出潜伏期长的抑制效应和滞后效应．..4. 磁场对生物整体的效应许多实验结果表明，不论在均匀的还是不均匀的强磁场中，若干细菌的生长都会受到抑制．大麦的根和苗在1200奥的恒定磁场中．其生长速度都比不加磁场的对照组高为了观察磁场对生物遗传的影响，把果蛹蛹放在强度约22000奥、梯度约9000奥／厘米的不均匀巨定磁场中处理30分钟，观测到后代的发育时间有显著增加(图4)，直到第30代(图中只画出第12代)也末恢复正常．关于磁场生物效率的机理，目前尚不十分清楚，仍在继续研究中．一般说来，磁场会使生物材料受到磁力(在不均匀磁场中)或磁转矩(在均匀磁场中)的作用，会使带电较子受到洛沦兹力的作用，而这些力和力短又会影响到生物体中电子(离子)的传递、自由基的运动、合顺磁离子的蛋白质和菌的活性、生物膜的渗透以及生物半导体(如叶绿裁口一些激素)和生物中水的性质．但其具体的过程和机制，既包括物理的作用，又涉及生物的结构和功能，是一个十分复杂而没有完全解决的问题．构成生物体的生物材料都具有一定的磁性．例如，大多数生物材料具有抗磁性，少数含过渡族金属离子(如此，Fe,Co,Ni,Mn离子)的生物材料在一定条件下只有顺磁性，最近在一些生物(如某些细菌、蜜蜂和鸽子)体中还发现了微量的亚铁磁性的Fe3O4颗粒．抗磁性和顺磁性属于强磁性．亚铁磁性属于强磁性．两者强弱相差可达几百万倍以上．在环境保护中的应用利用高梯度磁分离法，可以大量除去煤中污染性强的硫化物。
各种类型磁场的生物效应
目前有两种推测性的解释： 目前有两种推测性的解释：
一种解释：在过度期间，地磁场显著下降时， 一种解释：在过度期间，地磁场显著下降时，地面受到的宇宙 线和其他辐射增强，对一些种属的生物来说辐射达到突变或致 线和其他辐射增强，对一些种属的生物来说辐射达到突变或致 死辐射的剂量，因而引起这些生物的灭绝； 死辐射的剂量，因而引起这些生物的灭绝； 另一种解释：过度期间地磁场显著下降时， 另一种解释：过度期间地磁场显著下降时，引起磁层和大气层 的剧烈变化，从而发生气候的异常变化， 的剧烈变化，从而发生气候的异常变化，也可使一些种属的生 发生气候的异常变化 物不能适应而灭绝。 物不能适应而灭绝。
利用磁性超微颗粒具有高矫顽力的特性，作成高贮存密度的磁记录粉，用于磁带、 利用磁性超微颗粒具有高矫顽力的特性，作成高贮存密度的磁记录粉，用于磁带、 磁盘、磁卡以及磁性钥匙等；利用其磁性和深黑颜色，微波吸收材料。 磁盘、磁卡以及磁性钥匙等；利用其磁性和深黑颜色，微波吸收材料。
利用超顺磁性，制成用途广泛的磁性液体，用于磁性密封、生物医药和磁保健。 利用超顺磁性，制成用途广泛的磁性液体，用于磁性密封、生物医药和磁保健。
永磁铁的磁场干扰, 使鸽子不能识别地球磁场。 永磁铁的磁场干扰 使鸽子不能识别地球磁场。
实验2： 实验 ：
将一组鸽子放置在鸽巢和其地磁共轭点之间的中点处，放飞 将一组鸽子放置在鸽巢和其地磁共轭点之间的中点处，放飞. 地磁共轭点之间的中点处 地磁共轭点：具有相同地磁经纬度的南北半球的两个点 地磁共轭点： 大约有一半飞回原来的鸽巢，其余的鸽子却飞到共轭点去了。 大约有一半飞回原来的鸽巢，其余的鸽子却飞到共轭点去了。 一半飞回原来的鸽巢 表明鸽子是依靠地球磁场来识别鸽巢的。 表明鸽子是依靠地球磁场来识别鸽巢的。 鸽子头部有少量的强磁性Fe 鸽子头部有少量的强磁性 3O4 ， 如何利用Fe3O4导航，是需要进一步研究的问题。 导航，是需要进一步研究的问题。 如何利用 导航
磁场生物学效应机制的初步研究
磁场生物学效应机制的初步研究在我们生活的这个世界中，磁场无处不在。
从地球自身的磁场，到我们日常使用的电器所产生的磁场，磁场与我们的生活息息相关。
然而，磁场对于生物体的影响，即磁场生物学效应，却是一个相对复杂且尚未被完全揭示的领域。
近年来，随着科学技术的不断发展，对于磁场生物学效应机制的研究也逐渐深入，为我们揭示了许多有趣且重要的现象。
磁场生物学效应指的是磁场作用于生物体后所引起的各种生理、生化和遗传等方面的变化。
这些变化可能是直接由磁场与生物体的相互作用导致，也可能是通过影响生物体内的各种分子、细胞和组织器官的功能而间接产生。
从微观层面来看，磁场能够对生物体内的带电粒子产生影响。
细胞内存在着大量的带电粒子，如离子、电子等。
当生物体处于磁场中时，这些带电粒子会受到洛伦兹力的作用，从而改变它们的运动轨迹和分布。
例如，磁场可能会影响细胞膜上离子通道的开关，进而影响细胞内外离子的平衡和跨膜电位，最终影响细胞的兴奋性和生理功能。
磁场还可能对生物体内的自由基产生影响。
自由基在生物体内扮演着重要的角色，但过量的自由基会对细胞造成损伤。
研究发现，适当强度的磁场可以调节自由基的生成和清除，从而维持生物体内自由基的平衡，起到一定的保护作用。
在分子层面，磁场能够影响生物大分子的构象和功能。
蛋白质、核酸等生物大分子的结构和功能对于生命活动至关重要。
磁场可能通过改变分子内电子的自旋状态，影响分子间的相互作用，从而导致生物大分子的构象发生变化，进而影响其功能。
从细胞层面来看，磁场对细胞的增殖、分化和凋亡都可能产生影响。
一些研究表明，特定强度和频率的磁场可以促进细胞的增殖和分化，而另一些研究则发现磁场可能诱导细胞凋亡。
这种差异可能与磁场的参数、细胞类型以及实验条件等因素有关。
对于组织器官来说，磁场的生物学效应也不容忽视。
例如，磁场对于心血管系统的影响已经得到了一定的研究。
磁场可能通过改善血液循环、调节血管张力等方式，对心血管疾病的治疗产生积极作用。
不同类型磁场对细胞作用的生物学研究
不同类型磁场对细胞作用的生物学研究陕西师范大学物理学与信息技术学院生物物理研究室(710062)朱杰摘要:本文就不同参数的磁场的细胞生物学效应研究进行了综述,总结了不同类型不同物理参数的磁场对细胞生物学效应的研究成果,结合实验结果对磁场生物学效应的可能物理机制进行了初步探讨,并对磁场的细胞生物学效应的研究前景进行了展望。
关键词:磁场;细胞;生物学效应;物理机制Biological Effects of Magnetic Fields on C ellZ HU JieBio physics Lab,College o f Physics and Information Technology,Shanxi Normal University,Xi.an710062ChinaABSTRAC T:This paper has reviewed the biological effects of some kinds of ma gnetic fields,and summarized the progress of effects on cells;and ended with the possible mechanisms of the magnetic fields.actions due to the database of latest experiments and with the previe w to this bright field.Key words:Magnetic Fields;Cell;Biologic Effect;Physical Mechanism磁场可分为稳恒磁场和变磁场,稳恒和变化的属性除了与磁场源有关外,还和磁体与机体的相对运动密切相关。
从作用机制来讲,稳恒磁场和变化磁场都能在机体内引起电动势而作用于机体,但因他们产生的原因有所差异从而导致两类磁场所引起的生物效也应有异同。
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
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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
极低频电磁场的生物效应
极低频电磁场的生物效应极低频电磁场（ELF-EMF）是指频率范围从1 Hz到300 Hz的电磁场。
近年来，人们对ELF-EMF的生物效应产生了广泛关注。
ELF-EMF 广泛存在于我们周围的环境中，例如电力输电线路、家用电器和无线通信设备等，因此了解ELF-EMF的生物效应具有重要的科学和健康意义。
1. ELF-EMF的源头与暴露途径ELF-EMF的主要源头是电力输电线路、变电站和家用电器等。
我们在日常生活中接触到的电器设备，如电视、电冰箱、振动器等，都会产生ELF-EMF。
此外，电子设备的普及也使得人们暴露在ELF-EMF 中的时间逐渐增加。
2. ELF-EMF的生物效应（1）对人体健康的影响人体是由复杂的生物电和生物磁场组成的，ELF-EMF可能对人体的正常生理过程产生影响。
一些研究表明，长期接触高水平的ELF-EMF可能与癌症、神经退行性疾病和生殖健康问题等联系密切。
但是，目前对于ELF-EMF与人体健康之间的关系还存在诸多争议，有待进一步的研究和证实。
（2）对动植物的影响ELF-EMF也可能对动植物的生长和发育产生影响。
一些研究表明，ELF-EMF可能对植物的萌发、生长和果实形成等过程有一定的影响，但具体的机制尚不清楚。
在动物方面，ELF-EMF的生物效应主要集中在对神经系统和行为的影响，如睡眠质量下降和注意力缺失等。
3. 减低ELF-EMF的暴露为了减少ELF-EMF对人体健康的潜在风险，我们可以采取一些措施来减低ELF-EMF的暴露。
首先，减少在ELF-EMF产生源周围的时间，如避免长时间在电力输电线路附近逗留。
其次，合理使用电器设备，如控制使用时间和距离。
另外，日常生活中，使用防护设备，如电磁辐射屏蔽衣等，也是减低暴露的一种方法。
总结：对于ELF-EMF的生物效应，目前仍存在诸多争议，还需要更多的科学研究来进一步了解其潜在影响。
我们应该保持谨慎的态度，注意减低ELF-EMF的暴露，同时也需要加强科普宣传，提高公众对ELF-EMF的认知和保护意识。
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不同频率电磁场的生物效应的区别：
??? WHO以“国际电磁场计划”信息发布文件（Fact Sheets）的形式，在WHO网站上，公布了经该计划顾问委员会批准后发布的对不同频率电磁源与公众健康关系的官方意见。
??? WHO 强调，不同频率的电磁源对生物体作用的机理是不同的。
EMF曝露对生物系统产生何种影响，决定于电磁源的波长（频率）及其能量的大小。
??? 电离辐射（IR）是频率极高的电磁波（X射线与γ射线），它具有足够的光子能量可把原子或分子内的电子撞出，产生带正电荷的离子及带负电荷的电子，即产生电离。
对生物体，它能断开细胞遗传物质分子中的DNA化学键，并形成确定的健康危害。
非电离辐射（NIR）是针对电磁频谱中频率和能量较低的频段部分（波长大于100nm）的通用术语。
在该频段中，光子能量太微弱，不足以产生电离，断开细胞分子间的化学键。
它们包括紫外线（UV）辐射和可见光、红外线、微波与射频电磁波，以及极低频的电场和磁场。
不论非电离辐射的强度有多高，都不能在生物系统中引起电离。
但是，NIR会产生其他生物效应，例如发热效应和体内感应电流效应。
WHO还强调，需区别“生物效应”与“健康危害”的实质性差别：当曝露引起某种可注意到或可检测到的生物系统内的变化时，就认为是出现了生物效应；而当生物效应超出了生物体正常的代偿范围时，就可能产生了负面健康影响，并导致某种健康危害。
WHO强调，生物效应并不都是有害的，有些甚至是有益的。
例如，日光产生热量使皮肤中血流加快；日光的曝露可御寒，或帮助躯体活化维生素D等，就是有益健康的例子。
但日光灼伤或可致皮肤癌等则属有害的健康影响。
射频（RF）场属非电离辐射范围。
产生射频场的电磁源包括显示器与视频显示单元（3～30kHz）、调频无线电（30kHz～3MHz）、工业感应加热器（0.3～3MHz）、微波加热、透热疗法（0.3～3GHz）、雷达（0.3～15GHz）、卫星、微波通信（3～30GHz）以及太阳光（3～300GHz）。
射频范围内电磁场曝露产生的生物效应主要是生物体内的热效应和体内感应电流。
??? 超过10GHz频率的射频场，因频率高，故大部分能量在皮肤表面上被吸收，只有非常小的能量渗透到皮下组织之中，对10GHz以上的频率，用场的强度即功率密度来度量，以每平方米的功率（W/m2、mW/m2或μW/m2）计量。
在射频场的功率密度为1000W/m2以上时，才会通过细胞杀伤产生有害健康影响（如白内障和皮肤灼伤）。
如此高的功率密度在日常生活环境中是遇不到的。
只有在非常靠近强力雷达的附近才可能出现，但这些区域是禁止人们逗留的。
??? 低于10GHz（到1MHz）频率的射频场能渗透到组织内，并由于吸收而产生热效应。
渗透的深度随着频率的降低而变深。
该频段射频场在体内组织中的吸收可以用一定组织质量内的比吸收率（SAR）来度量，SAR的单位为瓦每千克（W/kg）。
在此频率范围内，至少4W/kg的SAR曝露才会产生已知的有害健康影响。
这种强度的曝露只在离FM调频天线几十米处才可能出现，这些区域是禁止人们进入的。
??? 1MHz～10GHz频段中，躯体组织内的感应产热可激起各种生理与热调节上的反应，包括完成任务的能力降低，但这种有害影响在组织或躯体温升超过1℃时才会出现；对胎儿发育、男性生育能力的影响或出生缺陷、白内障等危害可在温升2～3℃时出现，但这种曝露在日常生活环境中是不会遭遇的。
??? 低于1MHz的射频场的热效应未达到值得注意的程度，但是它在生物组织中感应电流和电场。
体内电流密度以安培每平方米（A/m2、mA/m2）度量，感应电流至少要超过100mA/m2才会对生物体的正常功能产生干扰，或导致非主动性的肌肉收缩。
美国电气电子工程师协会（IEEE）则认为采用体内电场强度（V/m）来作为限制曝露的基本限值更为直接，并相应规定了生物体内特定部位电场强度的允许基本限值。
??? 目前的移动电话系统采用800～1800MHz工作频率。
移动电话使用者受到的曝露高于居住在蜂窝基站附近的人群，但移动电话只是在呼叫时发送较强的射频电磁能量，而基站则是连
续发送信号的。
WHO指出，在公众可进入的基站附近，射频曝露水平远低于国际标准，通常有不小于100倍的安全因子。
与移动通信基站天线相比，电视和无线电广播天线发射的射频水平更高。
据美国调查，大城市中平均的射频背景水平约为50μW/m2，约1%的居民曝露于超出10μW/m2的射频场中。
射频场渗透到组织的深度在移动通信频率下可达1cm，它在躯体中产生的热量可通过人体正常的热调节带走。
WHO指出，没有一项研究表明低于国际导则限值的曝露水平会产生有害的健康影响。
??? 对射频范围的所有频段，WHO明确指出，现有的科学证据表明，曝露于射频场不可能引发或促进癌症。
一些流行病学研究涉及射频曝露与癌症风险的关联，但这些结果缺乏一致性，尚不足以对射频场曝露与癌症风险的关联性作出恰当的评价。
关于生活环境中低强度射频曝露的其他生物效应也在研究之中，一些细胞实验中观察到的影响迄今并未得到确认，它们对人体健康的含义也还没有被认清，更不能作为限制人体曝露限值的基础。
关于极低频的电场和磁场，国际上的研究一致表明，这些场对人体生物系统中的主要影响，是在体内感应出电场与电流。
低水平的磁场曝露与儿童期白血病之间的关联性并未得到证实。
关于静（直流）电场与磁场，除了在非常高的场强下造成电气放电、体内磁力作用和对运动的生物体感应电流以外，并未发现有值得注意的健康影响。