磁场的生物效应
强磁场对植物生长的影响
强磁场对植物生长的影响磁场是地球自然界中普遍存在的物理现象，而强磁场作为一种特殊的磁场，在近年来引起了越来越多的科学研究兴趣。
人们对强磁场对生物的影响进行了广泛的研究，其中包括对植物生长的影响。
本文将探讨强磁场对植物生长的效应，并介绍相关研究的成果和发现。
强磁场对植物生长所产生的影响是一个复杂而多样的领域。
在过去的研究中，科学家们发现强磁场可以对植物的种子萌发、根系生长、茎长、叶片形态、种植物器官的物理和化学性状等方面产生显著的影响。
首先，强磁场对植物种子的萌发和生长过程具有一定的调节作用。
研究表明，暴露在强磁场下的种子具有更高的发芽率和更快的萌发速度。
这主要归因于磁场对种子内生物化学反应的促进作用。
强磁场能够提高种子内部的酶活性和膜通透性，从而加速种子的水分吸收和代谢过程。
另外，强磁场还能影响种子中的植物激素水平，如赤霉素、生长素等，从而调节种子的发芽和生长。
其次，强磁场对植物根系生长的影响也备受关注。
研究表明，在强磁场的刺激下，植物的根系生长速度增加，根系的生物量和长度也相应增加。
这可能是由于磁场对根尖细胞的极性生长过程产生了调节作用。
强磁场能够影响细胞内的钙离子浓度和细胞骨架的排列，从而改变细胞壁的生长方向，进而促进根系的生长。
此外，强磁场对植物的茎长和叶片形态也有影响。
研究发现，在强磁场下，植物的茎长明显增加，叶片的表面积和叶片的数量也相应增加。
这可能是由于磁场对植物细胞分裂和伸长过程产生了调节作用。
强磁场能够影响细胞分裂的速率和方向，进而影响植物的茎长和叶片的形态发生。
在研究强磁场对植物器官的物理和化学性状的影响方面，一些研究表明，暴露在强磁场下的植物叶片和果实的质量和抗氧化性能都得到了提高。
这可能是由于磁场对植物细胞的氧化还原过程和膜透性产生了调节作用。
强磁场能够影响植物中的氧化还原酶和抗氧化物质的活性，从而提高植物的抗逆性和营养价值。
然而，强磁场对植物生长的影响仍然存在着许多争议和未解之谜。
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。
磁场对生物体生理功能的调控作用
磁场对生物体生理功能的调控作用磁场是存在于地球以及宇宙中的一种自然现象，它对于生物体的生理功能有着潜在的调控作用。
磁场的调控作用可以影响从微生物到高等生物的多个层次的生理功能，包括细胞代谢、神经功能、生物钟节律等。
这种调控作用对于进一步理解生命的本质以及发展磁场调控技术具有重要意义。
在细胞层面，磁场的调控作用已经被广泛研究。
实验证明，磁场对细胞的代谢活动具有一定的影响。
一些研究表明，磁场可以促进细胞的有氧呼吸和细胞能量的产生，从而提高细胞的新陈代谢能力。
此外，磁场还可以调节细胞电位和离子通道的活性，进而影响细胞内外的离子平衡，对细胞的生理功能发挥重要作用。
在神经功能方面，磁场的调控作用也备受关注。
磁场可以通过影响神经细胞的电信号传导来调节神经功能。
例如，磁场刺激可以改变神经细胞的兴奋性，促进神经传导速度，以及影响神经元之间的突触传递。
一些实验证明，微弱的磁场刺激可以增强神经元的兴奋性，提高学习和记忆能力。
此外，磁场刺激还可以通过影响神经再生和神经细胞的生长，促进神经组织的修复和再生。
生物钟节律是生物体内一种自然产生的周期性活动，受到磁场的调控作用。
磁场可以对生物钟节律的同步和调整产生影响。
研究表明，磁场刺激可以改变生物体的生物钟周期，调整其节律。
这对于人类的生活习惯和健康有着重要的意义。
例如，在夜班工作的人群中，通过磁场调控生物钟节律，可以缓解睡眠障碍和生活习惯带来的不适。
除了以上几个方面，磁场的调控作用还可能存在于其他生理功能中。
例如，磁场对心血管系统的调控作用已被研究证明，它可以影响心率和血液循环，进而影响身体的健康状况。
此外，磁场对免疫系统的调控作用也备受关注，它可能通过影响免疫细胞的活性和免疫反应的程度来调节机体的免疫功能。
磁场对生物体生理功能的调控作用源于生物体自身所具备的磁感受性。
很多生物体，尤其是一些迁徙动物和海洋生物，具备了对磁场的敏感性。
它们可以通过感知和利用地球的磁场来定位和导航。
生物磁学的效应及运用
《生物磁学的效应及运用》xx年xx月xx日CATALOGUE目录•生物磁学概述•生物磁学的效应•生物磁学的应用•生物磁学的前沿与挑战•结论与展望01生物磁学概述1生物磁学的定义与特性23生物磁学是一门研究生物在磁场中行为、生理和生化的学科，它探讨了生物体系与磁场之间的相互作用。
生物磁学具有多学科交叉的特性，它涉及到物理学、生物学、医学、化学等多个领域。
生物磁学研究包括生物磁场、生物磁性物质、生物磁效应等方向。
03生物磁学为生物学、医学、化学等学科提供了新的研究方法和思路。
生物磁学的重要性01生物磁学在医学上有重要应用，如核磁共振成像等。
02生物磁学对于了解生物体内的生理过程以及磁场对生物体的影响有重要作用。
生物磁学的发展历程01生物磁学的发展经历了多个阶段，从19世纪末期开始，研究者开始研究磁场对生物体的影响，并逐渐发展出生物磁学这一学科。
0220世纪中期以来，随着科技的不断进步，生物磁学得到了广泛的应用和发展，其在医学、生物学、化学等领域的应用越来越广泛。
03近年来，随着纳米技术和生物技术的不断发展，生物磁学在药物输送、基因治疗、靶向治疗等领域展现出了广阔的应用前景。
02生物磁学的效应1磁场对细胞的影响23研究表明适当强度的磁场可以促进细胞的生长和增殖，如骨髓间充质干细胞和神经元细胞等。
磁场对细胞的生长和增殖磁场可能对细胞器如线粒体、溶酶体和内质网等的功能产生影响，改变细胞代谢和信号转导过程。
磁场对细胞器的功能研究发现磁场对细胞骨架的组成和分布有影响，可能改变细胞的形态、大小和运动等生物学特性。
磁场对细胞骨架的影响一些研究显示磁场可以调节多种基因的转录水平，影响相关信号通路的传导，进而影响细胞的功能。
磁场对转录的影响研究证实磁场可以影响mRNA的翻译效率和蛋白质的合成过程，导致特定蛋白质的水平和功能发生变化。
磁场对翻译的影响磁场对基因表达的影响磁场对神经递质的影响研究发现磁场可以调节神经递质的合成、释放和再摄取等过程，影响神经信号的传递。
磁疗原理什么
磁疗原理什么磁疗原理是指利用磁场对人体进行治疗的一种方法。
磁疗原理的基础是磁场对人体的生物效应，通过改变人体内部的微观环境，调节细胞的代谢和功能，从而达到治疗和预防疾病的目的。
磁疗原理的作用机制主要包括以下几个方面：一、磁场对人体的生物效应。
磁场可以改变人体内部的电磁环境，影响细胞的电荷分布和离子通道的开闭，进而影响细胞内外的离子平衡和代谢活动，调节细胞的功能。
二、磁场对血液循环的影响。
磁场可以改变血液的流动状态，增加血液流速，促进血液循环，改善微循环，增加氧气和营养物质的供应，加快废物的排泄，从而促进组织的修复和再生。
三、磁场对神经系统的调节作用。
磁场可以影响神经元的兴奋性和抑制性，调节神经传导速度，改善神经系统的功能，缓解神经系统的疲劳和紧张，减轻疼痛和炎症反应。
四、磁场对细胞的代谢和免疫功能的影响。
磁场可以促进细胞的代谢活动，增强细胞的免疫功能，提高机体的抵抗力，加速组织修复和再生。
综上所述，磁疗原理是通过改变人体内部的微观环境，调节细胞的代谢和功能，从而达到治疗和预防疾病的目的。
磁疗可以改善血液循环，缓解疼痛，促进组织修复和再生，提高机体的抵抗力，对一些慢性病和疼痛症状有一定的疗效。
然而，磁疗并非适用于所有疾病，对于一些严重的疾病还需要结合其他治疗方法进行综合治疗。
在进行磁疗时，应选择合适的磁场强度和治疗时间，避免过度使用和不当使用，以免对人体造成不良影响。
总之，磁疗原理是一种安全、无创伤的治疗方法，具有一定的疗效和预防作用。
但在进行磁疗时，应谨慎选择治疗方法和磁疗产品，遵循医嘱，避免盲目跟风，以免对身体造成不良影响。
希望大家在了解磁疗原理的基础上，能够正确使用磁疗产品，达到预期的治疗效果。
生物磁学的效应及运用
生物磁成像技术
生物磁感应与调控技术
利用生物磁测量技术发展出高分辨率、高 灵敏度的生物磁成像方法，有望在医学诊 断、生物学研究等领域发挥重要作用。
生物磁学在药物研发中的应用
通过感应和调控生物磁信号，实现对生物 体内生理过程的非侵入性探测和调控，具 有广阔的应用前景。
生物磁学的跨学科应用
利用生物磁学技术，可实现药物在体内的 实时监测和药效评估，有助于药物研发和 优化。
将生物磁学与生物学、医学、物理学、化 学等学科相结合，可拓展出众多新的跨学 科应用领域。
05
相关案例展示
医学案例：MRI的原理与应用
原理
MRI是一种基于生物磁学原理的医学影像技术。它利用强大的磁场和射频脉冲 ，使体内的氢原子核发生共振，并测量其共振信号，从而获得体内各组织的图 像。
应用
MRI广泛应用于临床诊断和治疗中，对于脑部疾病、肿瘤、心血管疾病等具有 很高的诊断价值。同时，由于其非侵入性，对患者的伤害较小，成为了现代医 学的重要工具。
农业案例：利用磁处理改善食品品质
磁处理
研究表明，利用磁场处理食品可以改善 其品质和口感。例如，磁场可以破坏食 品中的细菌和病毒，提高食品的卫生质 量；同时还可以改变食品中的分子结构 ，提高食品的营养价值。
VS
应用
在农业生产中，利用磁处理技术可以改善 种子的磁化率，提高种子的发芽率和产量 ；同时还可以对农产品进行磁处理，提高 农产品的营养价值和口感。
生物磁学的效应及运 用
2023-11-11
目录
• 生物磁学概述 • 生物磁学的效应 • 生物磁学的运用 • 生物磁学的前景与挑战 • 相关案例展示
01
生物磁学概述
生物磁学定义
生物磁学是一门研究生物体在磁场中行为、变化和相互作用的学科。 它涉及到生物学、物理学和医学等多个领域。
磁场生物效应的国内进展
磁场生物效应的国内进展来源：中国论文下载中心作者：肖红雨周万松编辑：studa9ngns关键词：磁场生物效应磁场作用于生物体后，在生物体内引起一系列的生物学效应，为临床磁疗提供了理论基础。
磁场生物效应的研究，近年来国内又取得新的进展，为了促进磁疗应用的发展与促进磁场生物学效应的研究，对1991～1997年国内关于磁场生物学效应的研究进展，予以综述。
一、磁场对血细胞和血液流变学的影响于玲娜等［1］应用磁感应强度0．08～0．09T的旋磁作用于试管内的离体血液，分别作用于健康人离体血液10，15，20，25，30分钟，然后进行电镜观察，结果发现淋巴细胞、中性粒细胞和单核细胞在磁场作用10，25，30分钟组细胞结构无明显变化，15，20分钟部分标本其细胞结构有一定变化，小淋巴细胞核缩小，位于一侧，并有崩溃，中性粒细胞核缩小，细胞膜不齐，胞浆中出现空泡，单核细胞质内出现核糖聚集现象，呈团状，密度不均，红细胞在磁场作用15分钟组可见体积明显增大，不规则形红细胞较多，而空旋无磁对照组的上述血细胞结构均属正常，作者认为，部分受试者血细胞超微结构的改变，可能与个体差异有关。
白细胞在磁场作用下，产生应激反应，使细胞代谢加强，部分细胞发生超微结构的改变，也可能是引起白细胞减少的原因之一。
磁场使红细胞体积增大，携氧能力增加，有利于改善组织的供血供氧状态，促进代谢。
王信良等［2］报告，将小鼠置于磁感应强度0．3T 的直流电磁场中，每天10分钟，连续2周，结果白细胞数比实验前下降26．5％，停止磁场处理后2周，白细胞数继续下降32．4％，但其变化在正常值范围，作者认为可能是磁场对骨髓造血功能的抑制作用，或是磁场影响白细胞的寿命。
肖畅等［3］报告，应用峰值为15T的脉冲强磁场作用于人T淋巴细胞白血病MT－2细胞及正常人淋巴细胞的体外处理效应，使磁力线垂直通过细胞培养板，经触发按钮发放一个脉冲为处理1次，分别每天处理2，5，10，20次，连续处理4天，结果对正常人淋巴细胞无任何不良影响，但脉冲强磁场对MT－2细胞有明显的影响，细胞增加呈减弱的趋势，尤其经脉冲磁场每天作用20次对MT－2细胞的增加更为延缓。
静磁场生物效应研究综述
文章编号:100823499(1999)0420044206静磁场生物效应研究综述α陈奎孚1 罗致诚2Ξ(1.中国农业大学工程基础科学部,北京 100083) (2.北京协和医科大学基础医学院,北京 100005)摘 要 许多实验已表明静磁场对肿瘤、骨组织、循环系统、DNA合成等有影响。
总结了近年来对静磁场生物效应理论和实验研究两方面的进展,指出其具有不确定性、门槛特性、多态性、多因素、联合强化等特性,特别是频率窗特性。
关键词 电磁场;静磁场;生物效应;理疗中图分类号 Q64 文献标识码 A0 引言人类生活在磁环境之中,生命的许多现象都与电磁场(E lectrom agnetic F ield:E M F)紧密相关,如细胞的跨膜电压是维持细胞多种活动的前提。
随着科技的发展,一方面人类受电力、通讯等设施产生的电磁辐射,另一方面除了在医疗中广泛使用磁场外(如核磁共振成象),在日常生活中也出现了大量的磁疗保健器材,如磁疗腰带、月球车、磁化杯等。
这些保健类器材,基本上都是使用静磁场(StaticM ag2 netic F ield:S M F),部分原因是静磁场只需永久磁铁即可实现,没有电路设计、制造和电源等麻烦。
经过长期探索,已经观察到S M F具有多种生物效应,包括对心率、血压、血凝、血粘的影响,血细胞的改变,DNA的合成[1],活血化瘀、改善微循环[2],刺激成骨细胞生长[3]、止痛等。
本文将回顾S M F生物效应的理论和实验两个方面的研究进展,并总结效应的有关特点。
1 S M F生物效应的理论研究进展大多数磁疗保健器材使用的磁源是永久磁铁,所诱发的磁场是静磁场,其能量为零。
当然这种器材在使用过程中,磁源发生运动,所以并非是理论上精确静磁场,但是与常规的电磁波相比较,它所含频率成分极低。
由于频率很低,它所携带的能量很小,因而采用传统的平衡热力学理论难以解释实验已观察到的效应,甚至受到质疑,如V alberg PA等就认为活细胞的自身电压、电流和力环境非常复杂,因而无法检测出能量极其微小的外磁场诱发出的电、化学和力“信号”[4],但持肯定观点的研究人员[5]却认为外部电磁场与内源噪声的重要区别在于后者空间和时间分布是随机的,而前者在空间和时间上并非是随机的,细胞膜上的大量受体可同时相干触发,从而对细胞生化功能产生明显的影响,这种观点部分推论已经得到有关实验的间接证实[6,7]。
浅析磁场的生物效应
浅析磁场的生物效应作者：曹泽斌来源：《科技风》2018年第15期摘要：科学实验证明，当磁场作用于人体时，磁场对生物的分子、细胞、神经、器官都有不同程度的影响。
要想全面把握磁场所引起的生物效应，就必须对磁场生物效应机制原理有个全面的认识。
本文对此进行了探讨。
关键词：磁场；生物效应；人体一、绪论很久以前，中国人和希腊人就发现自然界中存在一种具有奇异功能的石头，这种石头可以轻松的吸起铁制的东西，如铁片等。
而且不管人们如何摆动铁片，最终总是指向同一个地方，当时人们把这种石头称作吸铁石。
尽管限于当时的条件，人们无法弄清背后的原理，但这并不影响当时的人们来利用吸铁石的这种功能，早期的航海者将这种磁铁当做指南针来使用，有力的促进了大航海时代的发展，这也就是早期的磁铁。
到了18世纪，人们已经能够制造人造磁铁了，磁铁成为我们日常生活和工作中习以为常的强力材料了。
尽管这个过程十分缓慢，但人们对磁铁的认识越来越深刻，应用也越来越广泛。
20世纪20年代，我们制造出铝镍钴，后来相继制造出铁氧体和稀土磁铁等人造磁铁，磁学科技也得到了飞速发展，元件也更加小型化和实用化。
磁体周围存在磁场，磁铁的吸附作用是通过磁场产生的，磁场是一种看不见、摸不着，但实实在在存在的物质。
磁场具有波粒的辐射特性，两磁体不用接触就能发生作用。
时至今日，我们都知道，其实不仅是磁体，电流、运动电荷、变化电场周围空间都存在磁场，就连人体也会产生一定的磁性，我们的心脏、皮肤、大脑和其他器官都有电流活动，甚至头皮上的毛囊也会产生磁场，那么磁场对人体健康到底有何影响呢，关于这个问题，一直有着广泛的争议。
二、磁场生物效应的观点争鸣关于磁场的生物效应一直是莫衷一是、各抒己见。
（一）磁场生物正效应的观点早在1997年，在世界健康组织大会上，专家们就集中讨论磁场对人体的作用，并没有得出一致的结论，当时在生活、工作环境中静磁场流量密度低于2T时没有发现有害健康的报道。
后来随着研究的深入，关于磁场生物效应的研究不断深入。
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。
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。
磁场生物效应的国内进展
磁场生物效应的国内进展关键字：磁场生物磁场作用于生物体后，在生物体内引发一系列的生物学效应，为临床磁疗提供了理论基础。
磁场生物效应的研究，最近几年来国内又取得新的进展，为了增进磁疗应用的进展与增进磁场生物学效应的研究，对1991～1997年国内关于磁场生物学效应的研究进展，予以综述。
一、磁场对血细胞和血液流变学的阻碍于玲娜等［1］应用磁感应强度0．08～0．09T的旋磁作用于试管内的离体血液，别离作用于健康人离体血液10，15，20，25，30分钟，然后进行电镜观看，结果发觉淋巴细胞、中性粒细胞和单核细胞在磁场作用10，25，30分钟组细胞结构无明显转变，15，20分钟部份标本其细胞结构有必然转变，小淋巴细胞核缩小，位于一侧，并有崩溃，中性粒细胞核缩小，细胞膜不齐，胞浆中显现空泡，单核细胞质内显现核糖聚集现象，呈团状，密度不均，红细胞在磁场作用15分钟组可见体积明显增大，不规那么形红细胞较多，而空旋无磁对照组的上述血细胞结构均属正常，作者以为，部份受试者血细胞超微结构的改变，可能与个体不同有关。
白细胞在磁场作用下，产生应激反映，使细胞代谢增强，部份细胞发生超微结构的改变，也可能是引发白细胞减少的缘故之一。
磁场使红细胞体积增大，携氧能力增加，有利于改善组织的供血供氧状态，增进代谢。
王信良等［2］报告，将小鼠置于磁感应强度0．3T的直流电磁场中，天天10分钟，持续2周，结果白细胞数比实验前下降26．5％，停止磁场处置后2周，白细胞数继续下降32．4％，但其转变在正常值范围，作者以为可能是磁场对骨髓造血功能的抑制作用，或是磁场阻碍白细胞的寿命。
肖畅等［3］报告，应用峰值为15T的脉冲强磁场作用于人T 淋巴细胞白血病MT－2细胞及正常人淋巴细胞的体外处置效应，使磁力线垂直通过细胞培育板，经触发按钮发放一个脉冲为处置1次，别离天天处置2，5，10，20次，持续处置4天，结果对正常人淋巴细胞无任何不良阻碍，但脉冲强磁场对MT－2细胞有明显的阻碍，细胞增加呈减弱的趋势，尤其经脉冲磁场天天作用20次对MT－2细胞的增加更为延缓。
生物电磁效应基础知识
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。
生物磁学
顺磁质
铂 锑 铜 水 氢 铸钢 硅钢
抗磁质
铁磁质
纯铁 坡莫合金
四、 铁磁质
1、铁磁质的磁化规律 、 装置：环形螺绕环 铁磁质Fe,Co,Ni及 装置：环形螺绕环; 铁磁质 及 稀钍族元素的化合物， 稀钍族元素的化合物，能被强烈地磁化 原理:励磁电流 原理 励磁电流 I; 用安培定理得H 用安培定理得
生物磁学学会的建立：为了推广磁疗的工作，1979年 在徐州召开了全国磁疗会议，1980年在长沙召开了全 国磁疗专题会议，1985年在郑州召开了第一届全国生 物磁学会议，1987年在吉林召开了第二届全国生物磁 学会议，1989年在北京召开了第三届全国生物磁学会 议，1991年在上海召开了第四届全国生物磁学会议， 等。历届全国性磁学会议的召开，通过学术交流，促 进了磁疗和生物磁学的发展。
Br
B
BS Hc H
在交变电流的励磁下反复磁化使其温度升高的 磁滞损耗与磁滞回线所包围的面积成正比 与磁滞回线所包围的面积成正比。 磁滞损耗与磁滞回线所包围的面积成正比。
铁磁体于铁电体类似；在交变场的作用下， 铁磁体于铁电体类似；在交变场的作用下，它的形状 会随之变化，称为磁致伸缩（10-5数量级）它可用做 会随之变化，称为磁致伸缩（ 数量级） 磁致伸缩 换能器，在超声及检测技术中大有作为。 换能器，在超声及检测技术中大有作为。
第二节 生物物质的磁性和生物磁场 从生物大分子、细胞、组织、器官、系统以及整 体，每一层次都表现出不同的磁性，有些生物材料本 身所特有，有些是生命活动中产生的电磁感应，有些 是由外源性的磁性物质所引起的。 一、生物磁性的来源 1、生命材料中含有顺磁性物质 过渡元素（Fe、V、Mn、Co、Mo）的生物材料 （1）Fe、血红蛋白、肌蛋白和铁蛋白；（2）含Co 的维生素B12；（3）含Cu血蓝蛋白和肝红蛋白。
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
生物磁学的效应及运用
生物磁学的效应及运用生物磁学（Biomagnetism）是研究生物体在活动时产生的磁场及其效应的科学，也是生物磁场的分支学科。
生物磁学研究了人体、动物和植物产生的生物磁场及其与生物体的功能和疾病之间的关系。
下面将详细介绍生物磁学的效应和运用。
1.生物磁场生物体如人体、动物和植物可以在生理活动期间产生微弱的磁场，通常以纳特（1nT=10-9T）计量。
这些磁场可以由细胞、组织和器官的活动产生，包括心脏、大脑、肌肉等。
研究生物磁场可以揭示生物体的生理功能和疾病状况。
2.磁感应人工耳蜗人工耳蜗是一种通过电磁感应原理实现的助听设备，用于通过电信号刺激听觉神经，帮助失聪人恢复听力。
它通过将外部声音转化为数字信号，然后在耳蜗植入体内，通过磁场感应刺激听觉神经传递声音信号。
3.生物磁测量技术生物磁学测量技术可以用来测量和分析人体或动物产生的生物磁场。
目前主要的生物磁测量技术有磁敏感计（Magnetometer）、超导量子干涉仪（SQUID）等。
这些技术可以帮助我们研究人体、动物和植物的生理活动和疾病状态，如脑电图（EEG）测量、心电图（ECG）测量等。
4.磁性纳米颗粒的疗法磁性纳米颗粒是一种具有磁性的微小颗粒，可以在外加磁场的作用下定位和控制其运动。
磁性纳米颗粒可以通过靶向药物输送、磁性热疗等方式应用于生物医学领域。
通过将药物绑定到磁性纳米颗粒上，可以实现针对性的药物输送，提高药物疗效，减少副作用。
另外，磁性纳米颗粒还可以通过局部加热治疗，如磁性高温疗法，用于癌症的治疗。
5.生物地磁导航许多动物在迁徙过程中能够利用地球磁场进行方向感知和导航，这被称为生物地磁导航。
例如，候鸟可以利用地球磁场来确定迁徙的方向和位置。
对生物地磁导航现象的研究可以帮助我们深入了解动物的迁徙行为，并为人类的导航技术提供灵感。
1.研究人类和动物的生理功能通过测量和分析生物磁场，可以研究人类和动物的生理功能，如脑电图和心电图的测量。
这有助于帮助我们了解脑机制和心脏功能，并对相关疾病进行诊断和治疗。
磁场对人体的影响
磁场对人体的影响人是生物体，在人体内也存在着生物磁场。
如脑，心，神经，肺，肝，腹，肌肉，眼睛，头皮，等都有磁场。
医学上就利用心磁图来诊断心室肥大，心肌缺血，早搏等病症。
磁场对人体的作用主要是通过磁场的生物效应，当磁场作用于人体后，会引起人体一系列的反应。
一、对神经系统的作用主要反映在中枢神经系统和植物神经系统，通过试验的结论是低磁场往往使人体的兴奋性增高，而较强的磁场可以使人体的兴奋性降低，呈现抑制反应。
同时发现恒定不变的磁场对人的中枢神经系统的抑制作用更加明显。
人体的植物神经支配内脏器官，如心脏，肠胃等的运动反应，当人体处于恒定磁场中，试验表明受试人体出现心跳减慢；血压下降；呼吸变慢等现象。
二、对心脏功能的作用医学研究表明磁场对病理性心脏功能失调有一定的治疗作用；对心功能异常的冠心病，心绞痛病人有一定的治疗效果，这主要是磁场能使心血管扩张，改善心脏的血液循环，使心脏的供氧及营养状况得到改善。
三、对血液成分的作用经过试验发现，磁场可使血液中的红细胞体积增大，携带氧的能力增强，这样有利于改善组织内的供血供氧改善各组织营养状况，促进新陈代谢。
四、对血管系统的作用人体中有大，中，小。
毛细和微血管，磁场主要对微血管有影响作用，微血管在人体内分布极广，全身各部的组织，器官无处不有。
它非常细小，处于血管末端，担负着物质交换的作用，人体需要的氧和营养物质靠它传递供给，人体组织的代谢废物也靠它带走排出。
磁场对微血管的作用是良好的，在磁场的作用下，血管扩张，管径变大，血流加速，血流状态发生变化。
另外，磁场对微血管的作用不是机械性地使血管扩张，而是调节微血管的舒缩功能，因此不仅使原先纤细的血管变粗，而且可以使原来淤滞扩张的血管变细，血流由淤滞变为流动。
微血管状态的改善自然会带来促进微循环的效果。
磁场对微循环的促进作用除去以上所述的通过改善微循环的舒张功能外，更重要的是改善血流状态，使之由粒线流，粒流，断流变为线粒流，线流，血流速度加快。
磁场的生物效应
第16卷2期四川省卫生管理干部学院学报1997年6月 V o l.16JOU RNAL O F S I CHUAN CON T I NU I N G EDU CA T I ON COLL EGE O F M S June.1997 磁场的生物效应李 新 李巧云 物理学教研室 药理学教研室 磁场生物效应是生物磁学研究的一个重要内容。
地球上的生物是在地球磁场(很弱,约015G)的作用下生存和发展的,且已适应地磁并把它作为正常生活条件的一部份,如同地球上的温度、气压等。
当人为地改变生物体周围的磁场时,破坏了生物体原来的磁平衡状态,由此产生的一系列生物体生理或心理变化,称为磁场的生物效应。
1 发展概况磁场的生物效应是近二、三十年才逐渐受到人们的重视,并且首先是从研究电磁场对人体造成的危害开始。
象X射线、Χ射线具有电离作用的辐射对人体的伤害作用及在医学上的诊断治疗作用均被广泛认识和接受。
长期以来,由于低频率的电磁场(50H z～60H z)对组织不产生热效应和可感知的物理或化学反应,因此人们一直认为这种电磁场对生物体没有任何生物学效应。
直到1967年苏联人V yalov[1]调查了1068名接触磁场强度为01001T～011T(1T=104G)的职业人员,发现有的人产生不明原因的植物神经系统失调,如疲乏、头痛、失眠、消化不良等。
这些效应大多是暂时性功能性变化,但经过3年～5年也有产生不可逆的器质变化。
1979年, W etheri m er和Jeeper[2]首次报道儿童白血病发病率明显升高与居住的地方过于靠近高压线有关。
尽管这一重要的流行病学研究在当时被认为缺乏精确的电磁场强度计和病例收集,但仍然引起了强烈反响。
进一步研究发现,凡是接近强磁场的均增加患白血病和脑瘤的机会。
这些情况使有关学者开始关注磁场的生物效应。
随着核磁共振和磁疗器械的应用,人们接触强磁场的机会越来越多,更加重视磁场生物效应的研究,并从动物实验和临床观察应用两方面取得了相当的成果。
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第16卷2期四川省卫生管理干部学院学报1997年6月 V o l.16JOU RNAL O F S I CHUAN CON T I NU I N G EDU CA T I ON COLL EGE O F M S June.1997 磁场的生物效应李 新 李巧云 物理学教研室 药理学教研室 磁场生物效应是生物磁学研究的一个重要内容。
地球上的生物是在地球磁场(很弱,约015G)的作用下生存和发展的,且已适应地磁并把它作为正常生活条件的一部份,如同地球上的温度、气压等。
当人为地改变生物体周围的磁场时,破坏了生物体原来的磁平衡状态,由此产生的一系列生物体生理或心理变化,称为磁场的生物效应。
1 发展概况磁场的生物效应是近二、三十年才逐渐受到人们的重视,并且首先是从研究电磁场对人体造成的危害开始。
象X射线、Χ射线具有电离作用的辐射对人体的伤害作用及在医学上的诊断治疗作用均被广泛认识和接受。
长期以来,由于低频率的电磁场(50H z～60H z)对组织不产生热效应和可感知的物理或化学反应,因此人们一直认为这种电磁场对生物体没有任何生物学效应。
直到1967年苏联人V yalov[1]调查了1068名接触磁场强度为01001T～011T(1T=104G)的职业人员,发现有的人产生不明原因的植物神经系统失调,如疲乏、头痛、失眠、消化不良等。
这些效应大多是暂时性功能性变化,但经过3年～5年也有产生不可逆的器质变化。
1979年, W etheri m er和Jeeper[2]首次报道儿童白血病发病率明显升高与居住的地方过于靠近高压线有关。
尽管这一重要的流行病学研究在当时被认为缺乏精确的电磁场强度计和病例收集,但仍然引起了强烈反响。
进一步研究发现,凡是接近强磁场的均增加患白血病和脑瘤的机会。
这些情况使有关学者开始关注磁场的生物效应。
随着核磁共振和磁疗器械的应用,人们接触强磁场的机会越来越多,更加重视磁场生物效应的研究,并从动物实验和临床观察应用两方面取得了相当的成果。
2 产生生物效应的磁场类型及作用方式产生生物效应的磁场类型主要有恒(静)磁场,即大小和极性不变;旋磁场,将恒磁场按一定速率转动;电磁场,大小及极性按正弦规律变化;脉冲磁场,极性不变大小作脉冲变化,非连续作用;磁化水,水经过恒磁场而磁化,改变水的某些特性。
磁场的作用方式有照射、贴敷、植入和饮用(磁化水)。
3 作用因素311 磁场强度 不同对象产生生物效应的磁场强度不同。
在磁场对高血压的降压作用中,家兔实验性高血压模型[4]用磁场强度为013T的恒磁场贴敷在双前肢的内关穴,可使收缩压和舒张压下降明显(P <0105与P<0101),约2kPa;而在临床治疗高血压中用012T恒磁场磁片4片一组共两组分别贴敷在头部额乳穴[5],收缩压、舒张压分别下降317kPa与2kPa,均有显著差异(P<0101)。
实验表明,磁场梯度不同,引起生物效应也不同。
如016T c m梯度的磁场可抑制肿瘤的发育,110T c m时能阻止肿瘤生长;016T c m时可杀死果蝇,而小于此值,即使磁场强度增至1T,也没有什么作用[3]。
同一对象强度不同效果也不同,这就是剂量——效应关系。
在磁场对小鼠遗传物质的影响实验中[6],用0105T、011T、012T、015T和018T5种恒磁场强度分别照射20分钟并饲养48小时后测量小鼠骨髓细胞的染色畸变率、姐妹染色单体交换频率和0102T、0104T、0108T、012T及0145T下脾细胞双链DNA剩余率。
实验显示,0105T时,染色畸变率明显上升(P<0105),单体交换频率差异不明显(P >0105);011T以上,两者均显著上升(P<01001)且随强度增强而提高,r为0188与0199。
对DNA的明显损伤(剩余率降低)在0102T时已表现出。
在电磁场(60H z)对鸡胚胎生长影响的实验显示[2],磁场对胚胎体重和氧耗量的影响似乎并不是与剂量有关,而是一种“W indow”效应,即0105m T不抑制也不增加胚胎体重与氧耗量,011m T则抑制胚胎生长,当增加到012m T时,并不是进一步抑制生长,相反却促进生长,表现为增加胚胎的体重与氧耗量。
312 磁场类型 不同的磁场类型产生的生物效应不同。
恒定磁场对组织的再生和愈合有抑制作用,而脉冲磁场如频率在20～2×104H z之间,对骨质愈合有良好的疗效[3]。
在低频电磁场对正常人甲皱微循环实验中[7],磁场强度均为0112T,作用部位与时间、次数均相同,虽然交变磁场(即电磁场)、脉动磁场和脉冲磁场均能使微血管扩张,血流加快,改善微循环作用,但交变和脉动磁场的作用优于脉冲磁场作用,即连续的磁场作用优于间断的磁场作用。
313 作用范围 作用于全身与或局部(与穴位有关)效果不同。
在磁场对大鼠瘢痕组织的实验观察・79・中[8]将旋磁场磁头轻压瘢痕模型处(0108T ～019T ,3000r 分钟),每天1次,每次20分钟,4天～6天后则瘢痕组织处破纤维细胞数显著下降,而成纤维细胞数和肌成纤维细胞数明显上升(均P <0105),使瘢痕软化、松懈,阻止瘢痕增生。
而在磁场对小鼠微循环实验中[9],采用旋磁场(0118T )照射小鼠全身,每天2次,每次30分钟,5天后小鼠耳廓各类微血管(小动脉、小静脉、细动脉、细静脉)均扩张(P <0101)。
314 作用时间 时间积累性和滞后性是磁场生物效应的重要特点。
不论是临床观察还是动物实验研究都需作用一定时间,积累到一阈值方显效。
如前面介绍的磁场降压家兔实验,15分钟后显效,30分钟后明显显效(P <0105)。
此外,产生的生物效应具有时间滞后性,照射结束后仍能维持一定的效应时间。
在磁场对蟾蜍心功能影响实验中提示[10],磁场作用于有关部位,引起心输出量减小,停止作用后恢复到正常值需4分钟～20分钟。
4 磁场生物效应作用机理411 反射作用 磁场作为一种物理因素,具有一定的磁能,这种磁能作用于生物体外周感受器,刺激未梢感受器,影响神经功能,可以反射性地引起血管扩张,减小外周阻力,血流加快,改变微循环。
磁场作用于局部出现的血液循环改变,多由此种反射所致[11]。
412 力和力矩作用 磁场有力和力矩作用在运动电荷及磁偶极子和非球形磁介质颗粒上,引起电荷运动状态改变和改变生物高分子的磁矩取向,导致体内某些化学物质或带电粒子的重新分布。
如血液中含有大量的带电粒子,象钾、钠、钙等,在磁力作用下,影响粒子移动速度。
而自由基中有未配对电子和自旋磁矩,在磁场作用下受到洛仑兹力和磁动力矩作用,影响参与生理的或病理的活动。
在实验中,旋磁场对小鼠血清中L PO 降低,自由基减小,说明磁场能直接作用于自由基[12]。
413 通过经络穴位 从经络学看,人体的经络具有电磁特性。
经测定,经穴周围的皮肤具有较高的电位和较低的阻抗,经X 射线衍射法摄象发现人体表面存在的微弱电场即是经穴,因而得出经穴是磁场的聚焦点[13]。
外加磁场通过经穴调整机体生物电磁平衡,进而调整神经功能。
多数实验是通过磁场作用于经穴而不直接作用于局部,显示与经穴作用密切相关。
在蟾蜍心功能实验中,磁场作用于足三里可使心博幅度增大,作用于内关则使心博幅度减小,与中医的“足三里属强状穴,内关属心包经”理论相符[10]。
414 对生物膜离子通道的作用 不少研究发现磁场对细胞膜有影响。
恒磁场会影响生物膜中形成气孔的过程和改变膜对离子的渗透性,因而可能会改变离子通道的性质,进而影响细胞的生长[2]。
经磁场作用的小鼠红细胞的膜脂流动性增高,溶血降低(P <01001),说明磁场能直接作用于细胞膜离子通道进而影响细胞的生理功能[12]。
以上作用机理是单独作用还是联合作用,是因果关系还是相互关系,目前还不清楚。
弄清上述问题对揭示磁场生物效应及在医学上的应用意义重大。
综上所述,产生磁场生物效应的因素和机理是复杂的,虽然实验研究取得相当成果并在临床上得到一定应用,但由于存在个体差异和涉及复杂的作用因素及缺乏系统的研究,使应用受到局限。
资料表明,模仿地磁扰动的人造弱电磁场可以改变人和动物的中枢神经系统的形态功能状态以及影响其整体的行为[14]。
总之,磁场的生物效应的研究和应用方兴未艾,尚有许多问题有待进一步探讨。
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