生物電磁學演示文稿

生物電磁學演示文稿本文檔共122頁；當前第1頁；編輯于星期二\3點26分第2講

生物電磁學3.1生物電特性3.2電力電化作用3.3電刺激與組織興奮性3.4靜電生物效應(yīng)3.5生物磁現(xiàn)象3.6磁場對生物水和細胞的作用3.7磁場生物效應(yīng)概述2本文檔共122頁；當前第2頁；編輯于星期二\3點26分3.1生物電特性3.1.1蛋白質(zhì)的偶極矩3.1.2生物水的電特性3.1.3細胞電活動基礎(chǔ)3.1.4細胞的電參量3.1.5生物電阻抗3.1.6中心導(dǎo)體模型

生物組織的介電性質(zhì)3本文檔共122頁；當前第3頁；編輯于星期二\3點26分

生物體內(nèi)充滿了電荷，絕大部分電荷以離子、離子基團和電偶極子的形式存在。（1）組成蛋白質(zhì)的20種氨基酸中有13種在水中能離解產(chǎn)生離子基團或表現(xiàn)電偶極子特性；（2）DNA大分子中的堿基和磷酸酯也存在離子基團和偶極子；（3）生物水本身就有強烈的電偶極作用；（4）生物體本身還存在Na+、K+、Ca2+、Fe2+、Mg2+、Cl-等無機離子；4本文檔共122頁；當前第4頁；編輯于星期二\3點26分3.1.1蛋白質(zhì)的偶極矩

在組成蛋白質(zhì)的13種極性氨基酸中，根據(jù)其在水中的狀態(tài)，分為酸性、堿性、中性；（1）酸性或堿性氨基酸側(cè)鏈在不解離的狀態(tài)下也存在極性基團而表現(xiàn)極性；（2）由氨基酸聚合成多肽鏈是靠肽鍵聯(lián)結(jié)的，由于原子中心不重合而使肽鍵呈現(xiàn)極性，5本文檔共122頁；當前第5頁；編輯于星期二\3點26分

在生物體中，水不僅提供細胞的生活環(huán)境，還在相當程度上決定著生物大分子的構(gòu)象和功能，影響生命活動中物質(zhì)輸運、能量轉(zhuǎn)換和信息傳遞過程。（1）水分子具有很強的偶極性；（2）能與其它水分子，離子或生物大分子的極性基團之間形成氫鍵；3.1.2生物水的電特性6本文檔共122頁；當前第6頁；編輯于星期二\3點26分3.1.3細胞電活動基礎(chǔ)

生物電現(xiàn)象是生物界一種極普通的生理現(xiàn)象。細胞膜電位瞬時改變可導(dǎo)致組織興奮。細胞電位是解釋各種生物電、生物磁現(xiàn)象和效應(yīng)的基礎(chǔ)。1、細胞靜息電位靜息電位：指細胞未受刺激時，存在于細胞膜內(nèi)外兩側(cè)的電位差。靜息電位表現(xiàn)為膜內(nèi)帶負電而膜外帶正電的狀態(tài)，稱為極化狀態(tài)。各種細胞的靜息電位數(shù)值不同；如：哺乳動物的神經(jīng)細胞的靜息電位為-70mV；骨骼肌細胞為-90mV；人的紅細胞為-10mV；7本文檔共122頁；當前第7頁；編輯于星期二\3點26分

在細胞內(nèi)液和外液中，有Na+、K+、Cl-、Ca+等各種離子和一些帶電荷的蛋白質(zhì)分子，一般細胞內(nèi)液和外液中各自正負電荷是相等的，但同一離子在細胞內(nèi)外液中濃度卻相差很大。細胞內(nèi)細胞外K+Na+Cl-K+Na+Cl-人紅細胞13613835164154胃腸平滑肌細胞16222405.9137134蛙骨骼及細胞1551244145120槍烏賊軸突3694439134985208本文檔共122頁；當前第8頁；編輯于星期二\3點26分可興奮細胞靜息電位V的Goldman-Hodgkin-Kalz方程：9本文檔共122頁；當前第9頁；編輯于星期二\3點26分

生物組織可以對外界刺激發(fā)生反應(yīng)，當刺激達到一定閾值時，生物組織發(fā)生反應(yīng)，稱為興奮。在神經(jīng)和肌肉中，這種能力高度發(fā)展，主要表現(xiàn)是細胞膜的電位發(fā)生快速的改變。2、細胞的動作電位動作電位：當刺激強度較小時，細胞膜內(nèi)外的電位差會在短時間內(nèi)減小，減小程度與刺激電極間距的大小成反比，細胞膜電位仍是外正內(nèi)負。當刺激強度超過某一閾值時，可興奮細胞的跨膜電位，在短時間內(nèi)由外正內(nèi)負變?yōu)橥庳搩?nèi)正，達到最大值后，再逐漸恢復(fù)到原來的狀態(tài)。這種短暫的電位變化，成為動作電位。細胞處于靜止電位時稱為極化，極化量減小時成為去極化；10本文檔共122頁；當前第10頁；編輯于星期二\3點26分（1）去極化（2）反極化（3）復(fù)極化（4）超極化動作電位一般分為四個時相：

細胞動作電位的產(chǎn)生，取決細胞膜兩側(cè)的電壓和膜對于特定離子，尤其是鈉、鉀離子隨時間變化的通透性。當動作電位發(fā)生時，細胞對于鈉、鉀離子通透性顯著增加。11本文檔共122頁；當前第11頁；編輯于星期二\3點26分

膜是由脂類物質(zhì)構(gòu)成的，脂類物質(zhì)在電學上近乎絕緣，但蛋白質(zhì)組分特性、構(gòu)象及膜上位置變化，造成膜兩側(cè)某種特定導(dǎo)電狀態(tài)。

3.1.4細胞的電參量膜兩側(cè)的糖和蛋白質(zhì)也往往有許多帶電的離子基團，并且與細部內(nèi)液和外液中的各種離子相互作用，形成一定厚度的電荷層，相當于一個電容器。12本文檔共122頁；當前第12頁；編輯于星期二\3點26分膜同時兼有電阻和電容的復(fù)合特性，在直流或極低頻率下，細胞膜阻抗較內(nèi)外液電阻高得多，電流幾乎不能進入胞內(nèi)空間；而高頻電流時，膜阻抗相對很低，細胞內(nèi)外空間電流的分布簡單地取決于內(nèi)外液電阻間的相對大小。13本文檔共122頁；當前第13頁；編輯于星期二\3點26分3.1.5生物電阻抗在低頻電流下，生物結(jié)構(gòu)具有復(fù)雜的電阻性質(zhì)。有的是普通的歐姆電阻，在一定范圍內(nèi)，其電壓、電流呈線性關(guān)系；有的呈非線性，其中還有對稱性和非對稱性。生物阻抗和生物機體或組織體積的變化有關(guān)。14本文檔共122頁；當前第14頁；編輯于星期二\3點26分

長柱形細胞，如神經(jīng)軸突和肌纖維細胞，其長度遠大于細胞直徑，可用電纜模型描述，用電纜方程表示。3.1.6中心導(dǎo)體模型rorororiririrmrmrmrmCmCmCmCm15本文檔共122頁；當前第15頁；編輯于星期二\3點26分3.1.7生物組織的介電性質(zhì)電介質(zhì)在電場中的一個重要特征是介質(zhì)的極化現(xiàn)象。生物組織中含有大量帶電荷的離子及各種極性分子，外電場會導(dǎo)致這些荷電離子和極性分子的某種運動，表現(xiàn)出生物組織的極化現(xiàn)象。介電常數(shù)：表征介質(zhì)的極化程度；生物組織的介電常數(shù)和外場頻率相關(guān)；16本文檔共122頁；當前第16頁；編輯于星期二\3點26分3.2電力電化作用3.2.1細胞電泳3.2.2電熱作用3.2.3電化作用17本文檔共122頁；當前第17頁；編輯于星期二\3點26分3.2.1細胞電泳細胞電泳：當細胞膜外表面呈現(xiàn)負電荷特性時，在外直流電場的作用下，細胞連同其界面吸附層一起向電場正極方向運動，稱為細胞電泳。電滲：細胞懸液中帶有正電荷的分散介質(zhì)則向電場負極方向移動，稱為電滲。細胞電泳率：細胞在單位電場強度、單位時間內(nèi)移動的距離。18本文檔共122頁；當前第18頁；編輯于星期二\3點26分當電流通過人體時，電流經(jīng)過的路徑如圖：3.2.2電熱作用19本文檔共122頁；當前第19頁；編輯于星期二\3點26分將不易起化學反應(yīng)的直流電極直接作用于機體時，電極附近將發(fā)生電化反應(yīng)。在陰極：在陽極：3.2.3電化作用20本文檔共122頁；當前第20頁；編輯于星期二\3點26分3.3電刺激與組織興奮性3.3.1興奮性3.3.2脈沖刺激與生物效應(yīng)3.3.3SMC刺激與生物效應(yīng)3.3.4電致生長與修復(fù)21本文檔共122頁；當前第21頁；編輯于星期二\3點26分按生理學定義：組織興奮性陰極興奮性>1，興奮性升高；陽極興奮性<1,興奮性下降；3.3.1興奮性22本文檔共122頁；當前第22頁；編輯于星期二\3點26分

細胞或機體內(nèi)外環(huán)境的任何變化，可能引起它們的反應(yīng)，從而構(gòu)成刺激。刺激因素有：物理的（力、熱、聲、光、電、輻射），化學的（酸、堿、鹽、離子）；生物的（色素分布、血流量、含水量、激素）；

3.3.2脈沖刺激與生物效應(yīng)23本文檔共122頁；當前第23頁；編輯于星期二\3點26分用尖脈沖刺激肌肉，刺激響應(yīng)與脈沖頻率有關(guān)：肌肉（M）對刺激頻率（S）的響應(yīng)24本文檔共122頁；當前第24頁；編輯于星期二\3點26分用正弦低頻電流（<150Hz）調(diào)制等幅中頻交流（>1000Hz），得到正弦調(diào)制交流電流（SMC），即是脈沖電流，其具有低頻和中頻的優(yōu)點，是經(jīng)常采用的一種刺激源。SMC的作用，可加強細胞信使RNA的合成，提高有關(guān)肌肉細胞的機能，防止肌萎縮；SMC具有明顯鎮(zhèn)痛作用，能有效治療肋間神經(jīng)痛等；SMC能改善血循環(huán)和營養(yǎng)吸收能力，治療血循環(huán)紊亂和營養(yǎng)失衡。3.3.3SMC刺激與生物效應(yīng)25本文檔共122頁；當前第25頁；編輯于星期二\3點26分用小的直流電治療創(chuàng)傷和潰瘍，能加速傷口的愈合和修復(fù)；直流電還可抑制細菌生長；3.3.4電致生長與修復(fù)26本文檔共122頁；當前第26頁；編輯于星期二\3點26分3.4靜電生物效應(yīng)靜電生物效應(yīng)是靜電場與生物相互作用，引起刺激或抑制生物生長發(fā)育或致死效應(yīng)。如

(1)高壓靜電場對離體培養(yǎng)腫瘤細胞及小鼠S-180細胞生長有抑制作用

(2)靜電場能促進蘿卜對礦質(zhì)元素的吸收（3）電暈電場對大田作物和蔬菜生長有較大影響。（4）靜電場對人體生理有明顯影響。27本文檔共122頁；當前第27頁；編輯于星期二\3點26分3.5生物磁現(xiàn)象3.5.1生物材料的磁性3.5.2人體磁場28本文檔共122頁；當前第28頁；編輯于星期二\3點26分狹義生物磁學:指研究不同層次生物材料所產(chǎn)生的磁場；廣義生物磁學：除狹義生物磁學內(nèi)容外，還包括磁生物學，即研究外界磁場對生物機體在不同層次的作用所產(chǎn)生的生物效應(yīng)及其相應(yīng)的作用機理；物質(zhì)的磁性可以通過在外加磁場作用下的磁化過程來認識，也可以通過測量磁性的儀器來探測。對生物大分子的廣泛研究得知，大多數(shù)生物大分子是各相異性反磁性，少數(shù)為順磁性，極少數(shù)呈鐵磁性；3.5.1生物材料的磁性29本文檔共122頁；當前第29頁；編輯于星期二\3點26分3.5.2人體磁場正常人體組織是非磁性的，磁化率小，沒有剩余的磁矩。人體磁性的來源:（1）生物電流產(chǎn)生的磁場；（2）由生物磁性材料產(chǎn)生的感應(yīng)磁場；（3）侵入人體內(nèi)的強磁性物質(zhì)產(chǎn)生的剩余磁場30本文檔共122頁；當前第30頁；編輯于星期二\3點26分3.6磁場對生物水和細胞的作用3.6.1磁場與生物體相互作用因子3.6.2磁場對生物體內(nèi)水的作用3.6.3磁場對組織細胞的作用31本文檔共122頁；當前第31頁；編輯于星期二\3點26分3.6.1磁場與生物體相互作用因子磁場作用于生物體產(chǎn)生的效應(yīng)取決于磁場和生物體的某些相互作用因子。對生物效應(yīng)有影響的磁場因子有:磁場類型、磁場梯度、磁場的方向、作用的部位與范圍、作用時間等；影響磁場作用的生物因素有：生物材料、生物體的磁性、組成、部位、種屬、機能狀態(tài)及敏感性等。根據(jù)磁場的強度，將磁場的生物效應(yīng)分為：強磁場效應(yīng)，地磁場效應(yīng)和極弱磁場效應(yīng)；>10-2T的屬于強磁場；<10-7T的屬于極弱磁場或近零磁場；32本文檔共122頁；當前第32頁；編輯于星期二\3點26分3.6.2磁場對生物體內(nèi)水的作用經(jīng)磁場處理的水稱為磁水。外加磁場對水作用，可使水的比重、沸點、表面張力等特性發(fā)生變化。磁場能使水聚體的偶極矩取向發(fā)生變化，改變原子核外電子的激發(fā)程度，實現(xiàn)共振。33本文檔共122頁；當前第33頁；編輯于星期二\3點26分3.6.3磁場對組織細胞的作用磁場對生物組織細胞的影響是多種多樣的。在較高感生電勢作用下，細胞可能被擊穿，或被感生電流燒壞，或被磁矩扭曲，甚至引起細胞死亡；另一方面，磁場作用亦可促進組織細胞帶電微粒的運動，調(diào)整生物分子的液晶結(jié)構(gòu)，改變胞膜的通透性，促進代謝過程，加強組織細胞的生長；34本文檔共122頁；當前第34頁；編輯于星期二\3點26分3.7磁場的生物效應(yīng)3.7.1磁致遺傳效應(yīng)3.7.2磁致生長（死亡）效應(yīng)3.7.3磁致生理生化效應(yīng)3.7.4磁致放大效應(yīng)3.7.5產(chǎn)生磁致生物效應(yīng)的條件35本文檔共122頁；當前第35頁；編輯于星期二\3點26分磁場處理導(dǎo)致生物后代發(fā)生遺傳改變的現(xiàn)象稱為磁生物遺傳效應(yīng)，或稱磁致遺傳效應(yīng)。3.7.1磁致遺傳效應(yīng)曲線表明：果蠅最初幾代的發(fā)育期比未處理的對照組的平均發(fā)育期有成倍的增長，而在以后的各代中，處理組的發(fā)育期逐漸縮短。a實驗觀測結(jié)果；b對照組平均發(fā)育期36本文檔共122頁；當前第36頁；編輯于星期二\3點26分3.7.2磁致生長（死亡）效應(yīng)磁場對生物生長、發(fā)育、衰老和死亡等生命過程均能產(chǎn)生影響；例如：

1）海膽卵置于10-14T的超導(dǎo)體強磁場中處理2小時，其早期分裂顯著延遲；2）強度高于1.4T的恒定均勻磁場能抑制細菌的生長；3）小白鼠在約10-7T的磁場中養(yǎng)一年后，壽命縮短6個月，并喪失生育力；37本文檔共122頁；當前第37頁；編輯于星期二\3點26分3.7.3磁致生理生化效應(yīng)磁場作用于生物機體，可使機體的某些功能發(fā)生變化。例如：磁場可以改變果蠅的趨光性和活動性；可以提高或抑制一些生物大分子的活性；磁場對動物和人體作用的影響因素很復(fù)雜，具有明顯的時間積累性和滯后性。38本文檔共122頁；當前第38頁；編輯于星期二\3點26分3.7.4磁致放大效應(yīng)在許多觀測到的磁場生物效應(yīng)中，外加磁場的能量常常是很小的，但產(chǎn)生的生物效應(yīng)卻往往較大，從能量的觀點考慮，較弱的磁場只是起激發(fā)作用，生物體起到能量放大作用，相當于一個線性放大器，這種現(xiàn)象稱為磁致生物放大效應(yīng)。39本文檔共122頁；當前第39頁；編輯于星期二\3點26分3.7.5產(chǎn)生磁致生物效應(yīng)的條件生物的磁場閾值作用時間場型和頻率40本文檔共122頁；當前第40頁；編輯于星期二\3點26分

生物磁學（biomagnetism）是研究生物磁性和生物磁場的生物物理學分支。通過生物磁學研究，可以獲得有關(guān)生物大分子、細胞、組織和器官結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系的信息，了解生命活動中物質(zhì)輸運、能量轉(zhuǎn)換和信息傳遞過程中生物磁性的表現(xiàn)和作用。生物磁學研究與物理學、生物學、心理學和生理學、醫(yī)學等有密切關(guān)系，并在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)學診斷和治療、環(huán)境保護、生物工程等方面有廣闊應(yīng)用前景。41本文檔共122頁；當前第41頁；編輯于星期二\3點26分研究內(nèi)容：生物物質(zhì)的磁性和生物及人體的磁場；外磁場作為一種物理因素，與生物及人體相互作用產(chǎn)生的生物效應(yīng)。生物磁學發(fā)展史：史記“齊王侍醫(yī)遂病，自煉五石服之”；李時珍在《本草綱目》中記述：“慈石取鐵，如慈母之招子”，故名磁石，詳細記載了磁石形狀，制備方法和藥物作用；公元1世紀，希臘醫(yī)生曾經(jīng)將磁石作為瀉藥，公元18世紀在巴黎建立了磁學會，19世紀，Bertrand《法國動物磁學》。42本文檔共122頁；當前第42頁；編輯于星期二\3點26分近代磁學發(fā)展史：60年代，歷史背景：工農(nóng)業(yè)，醫(yī)藥業(yè)，新興科學技術(shù)，磁場對生物體和人體的作用。（1）防護有害作用，利用有益作用，（2）物理學，磁學及技術(shù)的發(fā)展，測量微弱生物磁信號；超導(dǎo)量子干涉儀，磁探測儀器，核磁共振，順磁共振，穆斯堡爾效應(yīng)等；（3）生物學和醫(yī)學的發(fā)展，分子生物學，生物物理學，生物化學，分子藥理學和分子免疫學，生物人體結(jié)構(gòu)和功能，分子水平。生物磁學由簡單到復(fù)雜，由現(xiàn)象到本質(zhì)，由宏觀到微觀逐步發(fā)展。43本文檔共122頁；當前第43頁；編輯于星期二\3點26分生物磁學學會的建立：為了推廣磁療的工作，1979年在徐州召開了全國磁療會議，1980年在長沙召開了全國磁療專題會議，1985年在鄭州召開了第一屆全國生物磁學會議，1987年在吉林召開了第二屆全國生物磁學會議，1989年在北京召開了第三屆全國生物磁學會議，1991年在上海召開了第四屆全國生物磁學會議，等。歷屆全國性磁學會議的召開，通過學術(shù)交流，促進了磁療和生物磁學的發(fā)展。44本文檔共122頁；當前第44頁；編輯于星期二\3點26分當前生物磁學的研究和應(yīng)用主要有以下主要方面：1.生物材料的磁性(分子，細胞，組織），微觀結(jié)構(gòu)和功能關(guān)系；2.生物和人體磁場的探測，心磁，腦磁和肺磁等，是醫(yī)學診斷的依據(jù)。3.各種磁場的生物效應(yīng)；4.生物磁學應(yīng)用研究，基礎(chǔ)應(yīng)用和臨床應(yīng)用（磁療）。45本文檔共122頁；當前第45頁；編輯于星期二\3點26分生物磁來源：生物體在其生命活動中能對外顯示微弱的生物磁場主要是因為以下三個原因：（1）生物電荷運動產(chǎn)生的磁場。人體神經(jīng)器官和組織的活動往往伴隨著微弱的生物電流。（2）生物磁性材料產(chǎn)生的感應(yīng)磁場。組成活體的物質(zhì)具有微弱的磁性，它們在受到地磁場或外界磁場的作用下就會產(chǎn)生出微弱的磁矩，因而形成了感應(yīng)場。（3）生物體內(nèi)強磁場物質(zhì)產(chǎn)生的磁場。在少數(shù)生物體內(nèi)，含有微量的強磁性物質(zhì)（主要是Fe3O4），這種物質(zhì)能使生物體對磁場有敏銳的反應(yīng)。46本文檔共122頁；當前第46頁；編輯于星期二\3點26分趨磁細菌及磁小體1975年，美國生物學家Blakemore發(fā)現(xiàn)并命名了自然界存在存在的一類奇特的微生物——趨磁細菌。47本文檔共122頁；當前第47頁；編輯于星期二\3點26分人體磁場人體的生物磁場究竟由哪些因素產(chǎn)生的，歸納起來主要有以下幾個方面：（1）生物電流：由于人體在生理活動中，體內(nèi)帶電離子發(fā)生流動，因而形成了生物電流，如腦電流、心電流、肌電流等。（2）體內(nèi)強磁物質(zhì)的剩余磁場：當某些強磁性物質(zhì)進入人體組織器官以后，在外加磁場作用下被磁化，外加磁場去掉后而產(chǎn)生剩余磁場。（3）由生物磁性材料產(chǎn)生的感應(yīng)磁場：組成人活體的物質(zhì)具有一定的磁性，稱為“生物磁性材料”。這種材料在地磁場及其他外界磁場的作用下便產(chǎn)生感應(yīng)磁場（4）人體本身產(chǎn)生的磁場：根據(jù)實驗結(jié)果表明，普通人的經(jīng)絡(luò)及穴位點也可測出磁性。一般人體的磁性活動所表現(xiàn)出來的磁場強度都很微弱。48本文檔共122頁；當前第48頁；編輯于星期二\3點26分外磁場引起的生物效應(yīng)――生物磁效應(yīng)這些磁場生物效應(yīng)在微觀上主要有以下表現(xiàn)：1．磁場影響電子和離子的運動。生物體中的氧化和還原反應(yīng)、神經(jīng)沖動的傳遞和生物電流的主要載體都與電子或離子的運動和傳遞有關(guān)，而磁場會對運動電荷產(chǎn)生洛倫茲力，影響電荷運動，由此影響與電荷運動相關(guān)的生命現(xiàn)象。2．磁場影響自由基和含磁性原子的蛋白質(zhì)和酶的活動。一方面這些物質(zhì)在磁場中受到磁力或磁力矩作用；另一方面，當恒定磁場和高頻磁場同時作用時，一定條件下會產(chǎn)生磁共振。3．磁場影響生物膜滲透和生物代謝。如Na+、K＋、Cl－等的受力作用，從而影響生物膜的滲透能力，對生物體內(nèi)生物化學反應(yīng)速度和新陳代謝均產(chǎn)生了影響。4．磁場影響生物發(fā)育和遺傳。例如，

含有生物遺傳密碼信息的DNA便含有高鍵能

的共價鍵和較低能的氫鍵。49本文檔共122頁；當前第49頁；編輯于星期二\3點26分磁與生活和健康1、電磁強度與生活環(huán)境2、磁場對生物的影響3、磁療的作用磁療就是用來改善不良的人體電流分布和磁分布50本文檔共122頁；當前第50頁；編輯于星期二\3點26分一、物質(zhì)的磁性二、生物物質(zhì)的磁性和生物磁場三、磁場的生物效應(yīng)四、磁場在醫(yī)學中的應(yīng)用（磁療）51本文檔共122頁；當前第51頁；編輯于星期二\3點26分一、磁介質(zhì)的分類物質(zhì)的磁性磁介質(zhì)——能與磁場產(chǎn)生相互作用的物質(zhì)磁化——磁介質(zhì)在磁場作用下所發(fā)生的變化（1）順磁質(zhì)（3）鐵磁質(zhì)（2）抗磁質(zhì)（4）超導(dǎo)體根據(jù)的大小和方向可將磁介質(zhì)分為四大類附加磁場52本文檔共122頁；當前第52頁；編輯于星期二\3點26分二.順磁質(zhì)與抗磁質(zhì)的磁化分子磁矩軌道磁矩自旋磁矩——電子繞核的軌道運動——電子本身自旋等效于圓電流——分子電流順磁質(zhì)及其磁化分子的固有磁矩不為零無外磁場作用時，由于分子的熱運動，分子磁矩取向各不相同,整個介質(zhì)不顯磁性。分子磁矩53本文檔共122頁；當前第53頁；編輯于星期二\3點26分

有外磁場時，分子磁矩要受到一個力矩的作用，使分子磁矩轉(zhuǎn)向外磁場的方向。

分子磁矩產(chǎn)生的磁場方向和外磁場方向一致，順磁質(zhì)磁化結(jié)果，使介質(zhì)內(nèi)部磁場增強。54本文檔共122頁；當前第54頁；編輯于星期二\3點26分抗磁質(zhì)及其磁化分子的固有磁矩為零在外磁場中，抗磁質(zhì)分子會產(chǎn)生附加磁矩電子繞核的軌道運動電子本身自旋外磁場場作用下產(chǎn)生附加磁矩電子的附加磁矩總是削弱外磁場的作用?？勾判允且磺写沤橘|(zhì)共同具有的特性?？偱c外磁場方向反向55本文檔共122頁；當前第55頁；編輯于星期二\3點26分1、相對磁導(dǎo)率μ

r三、相對磁導(dǎo)率、磁導(dǎo)率2、磁導(dǎo)率真空中μ

r=1順磁質(zhì)μ

r>1抗磁質(zhì)μ

r<1鐵磁質(zhì)μ

r>>156本文檔共122頁；當前第56頁；編輯于星期二\3點26分一些物質(zhì)的相對磁導(dǎo)率μr物質(zhì)μr順磁質(zhì)鋁氧（標準狀態(tài)）空氣（標準狀態(tài)）鉑抗磁質(zhì)銻銅水氫鐵磁質(zhì)鑄鋼硅鋼純鐵坡莫合金1+0.21×10-41+17.9×

10-71+3.6×

10-71+2.9×

10-41-7.0×

10-51-0.94×

10-51-0.88×

10-51-0.21×

10-6500~22007000（最大值）1800（最大值）100000（最大值）57本文檔共122頁；當前第57頁；編輯于星期二\3點26分1、鐵磁質(zhì)的磁化規(guī)律裝置：環(huán)形螺繞環(huán);鐵磁質(zhì)Fe,Co,Ni及稀釷族元素的化合物，能被強烈地磁化實驗測量B,如用感應(yīng)電動勢測量或用小線圈在縫口處測量；由得出曲線鐵磁質(zhì)的不一定是個常數(shù)，它是的函數(shù)四、鐵磁質(zhì)原理:勵磁電流I;

用安培定理得H58本文檔共122頁；當前第58頁；編輯于星期二\3點26分初始磁化曲線.......矯頑力飽和磁感應(yīng)強度磁滯回線剩磁59本文檔共122頁；當前第59頁；編輯于星期二\3點26分B的變化落后于H，從而具有剩磁，即磁滯效應(yīng)。每個H對應(yīng)不同的B與磁化的歷史有關(guān)。磁滯回線--不可逆過程在交變電流的勵磁下反復(fù)磁化使其溫度升高的磁滯損耗與磁滯回線所包圍的面積成正比。鐵磁體于鐵電體類似；在交變場的作用下，它的形狀會隨之變化，稱為磁致伸縮（10-5數(shù)量級）它可用做換能器，在超聲及檢測技術(shù)中大有作為。60本文檔共122頁；當前第60頁；編輯于星期二\3點26分二、磁疇

根據(jù)現(xiàn)代理論，鐵磁質(zhì)相鄰原子的電子之間存在很強的“交換耦合作用”，使得在無外磁場作用時，電子自旋磁矩能在小區(qū)域內(nèi)自發(fā)地平行排列，形成自發(fā)磁化達到飽和狀態(tài)的微小區(qū)域。這些區(qū)域稱為“磁疇”多晶磁疇結(jié)構(gòu)示意圖61本文檔共122頁；當前第61頁；編輯于星期二\3點26分顯示磁疇結(jié)構(gòu)的鐵粉圖形62本文檔共122頁；當前第62頁；編輯于星期二\3點26分純鐵硅鐵鈷三種鐵磁性物質(zhì)的磁疇63本文檔共122頁；當前第63頁；編輯于星期二\3點26分Si-Fe單晶(001)面的磁疇結(jié)構(gòu)箭頭表示磁化方向64本文檔共122頁；當前第64頁；編輯于星期二\3點26分臨界溫度(鐵磁質(zhì)的居里點)

每種磁介質(zhì)當溫度升高到一定程度時，由高磁導(dǎo)率、磁滯、磁致伸縮等一系列特殊狀態(tài)全部消失，而變?yōu)轫槾判?。不同鐵磁質(zhì)具有不同的轉(zhuǎn)變溫度如：鐵為1040K，鈷為1390K，鎳為630K

用磁疇理論可以解釋鐵磁質(zhì)的磁化過程、磁滯現(xiàn)象、磁滯損耗以及居里點。65本文檔共122頁；當前第65頁；編輯于星期二\3點26分3.

有剩磁、磁飽和及磁滯現(xiàn)象。鐵磁質(zhì)的特性2.

有很大的磁導(dǎo)率。放入線圈中時可以使磁場增強102~

104倍。4.溫度超過居里點時，鐵磁質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)轫槾刨|(zhì)。1.

磁導(dǎo)率μ不是一個常量，它的值不僅決定于原線圈中的電流，還決定于鐵磁質(zhì)樣品磁化的歷史。

B

和H

不是線性關(guān)系。66本文檔共122頁；當前第66頁；編輯于星期二\3點26分鐵磁質(zhì)的應(yīng)用(1)作變壓器的軟磁材料。純鐵，硅鋼坡莫合金(Fe，Ni)，鐵氧體等。r大，易磁化、易退磁（起始磁化率大）。飽和磁感應(yīng)強度大，矯頑力(Hc)小，磁滯回線的面積窄而長，損耗小（HdB面積小）。還用于繼電器、電機、以及各種高頻電磁元件的磁芯、磁棒。67本文檔共122頁；當前第67頁；編輯于星期二\3點26分(2)作永久磁鐵的硬磁材料鎢鋼，碳鋼，鋁鎳鈷合金(3)作存儲元件的矩磁材料Br=BS

，Hc不大，磁滯回線是矩形。用于記憶元件，當+脈沖產(chǎn)生H>HC使磁芯呈+B態(tài)，則–脈沖產(chǎn)生H<–

HC使磁芯呈–B態(tài)，可做為二進制的兩個態(tài)。矯頑力(Hc)大（>102A/m)，剩磁Br大磁滯回線的面積大，損耗大。還用于磁電式電表中的永磁鐵。耳機中的永久磁鐵，永磁揚聲器。錳鎂鐵氧體，鋰錳鐵氧體68本文檔共122頁；當前第68頁；編輯于星期二\3點26分生物物質(zhì)的磁性和生物磁場

從生物大分子、細胞、組織、器官、系統(tǒng)以及整體，每一層次都表現(xiàn)出不同的磁性，有些生物材料本身所特有，有些是生命活動中產(chǎn)生的電磁感應(yīng)，有些是由外源性的磁性物質(zhì)所引起的。一、生物磁性的來源1、生命材料中含有順磁性物質(zhì)過渡元素（Fe、V、Mn、Co、Mo）的生物材料（1）Fe、血紅蛋白、肌蛋白和鐵蛋白；（2）含Co的維生素B12；（3）含Cu血藍蛋白和肝紅蛋白。69本文檔共122頁；當前第69頁；編輯于星期二\3點26分2、生命活動產(chǎn)生的生物電

電活動，新陳代謝，能量與物質(zhì)交換，信息傳遞，電子離子轉(zhuǎn)運，大腦調(diào)控，肌肉運動，心臟運動，動作電位，生物電導(dǎo)致了磁場。3、侵入人體的外源性鐵磁物質(zhì)產(chǎn)生剩磁場四氧化三鐵肺部吸入粉塵胃腸磁化4、其他

生化反應(yīng)過程形成的自由基，產(chǎn)生了順磁性物質(zhì)，電子自旋生物磁場都很弱70本文檔共122頁；當前第70頁；編輯于星期二\3點26分71本文檔共122頁；當前第71頁；編輯于星期二\3點26分二、微弱磁場檢測方法技術(shù)

地球磁場的強度約為0.5G，城市中的各種磁噪聲也十分嚴重，可達0.005G，在這樣強的磁噪聲中要測量十分微弱的生物磁信號，必須有高度靈敏的磁強計和良好的磁屏蔽室，以防止周圍環(huán)境的噪聲干擾。由于這些條件的限制。使得對生物磁信號的研究進展行很緩慢。直到60年代后期，隨著測量技術(shù)的不斷的發(fā)展，陸續(xù)研制出了一系列的測量手段，如感應(yīng)線圈式磁強計，磁通門式磁強計，超導(dǎo)量子干涉儀（SQUID）磁強計，空間鑒別技術(shù)，交流屏蔽和空間鑒別技術(shù)發(fā)展。72本文檔共122頁；當前第72頁；編輯于星期二\3點26分1、鐵磁屏蔽

對直流磁場的屏蔽相當困難，采用高磁導(dǎo)率的磁性材料制成屏蔽體影響屏蔽效率因素：（1）鐵磁材料的磁導(dǎo)率，越高越好；（2）屏蔽體厚度，越厚越好；（3）容積，越小越好；（4）層數(shù)，越多越好。麻省理工學院，26層磁屏蔽室，成本相當昂貴2、空間鑒別技術(shù)即一次微商梯度儀或二次，相互抵銷（磁源，地磁，干擾磁）73本文檔共122頁；當前第73頁；編輯于星期二\3點26分

梯度儀是由兩個相隔很近、同樣的線圈反向串接而成，當兩線圈所處磁場不均勻時，才有磁通通過，從而引起超導(dǎo)環(huán)內(nèi)的磁通發(fā)生相應(yīng)的變化；而在均勻磁場時是不靈敏的，從而可以抵銷干擾磁場，測量人體磁場。3、“渦旋電流”式磁屏蔽與空間鑒別技術(shù)

用高磁導(dǎo)率金屬材料制成屏蔽體，可使外界交流磁場在該屏蔽體內(nèi)產(chǎn)生渦旋電流，設(shè)法使該渦旋電流產(chǎn)生的磁場與外界交流磁干擾相互抵銷，一般用鋁制成。4、磁通門式磁強計和超導(dǎo)量子干涉儀（SQUID）

超導(dǎo)量子干涉儀是一個磁電變換器，由磁通量變化轉(zhuǎn)變成電量的變化，由于靈敏度極高，故可以記錄人體磁場。74本文檔共122頁；當前第74頁；編輯于星期二\3點26分75本文檔共122頁；當前第75頁；編輯于星期二\3點26分SQUID磁強計組成：1、SQUID本身，被密封在一個超導(dǎo)屏蔽的小盒內(nèi)，可對干擾磁場進行部分屏蔽；2、檢測線匝，用來探測磁場；3、杜瓦瓶，內(nèi)盛液氮。測量微弱的幾種技術(shù)(Gs)型式范圍分辨率感應(yīng)線圈磁通門SQUID10-4~100<1010-9~10-310-4~10-710-6~10-710-10~10-1176本文檔共122頁；當前第76頁；編輯于星期二\3點26分三、生物物質(zhì)磁性與其結(jié)構(gòu)和功能關(guān)系大多數(shù)生物大分子具有各向異性的抗磁性少數(shù)表現(xiàn)為順磁性（過渡金屬離子），自由基極少數(shù)生物大分子（含有鐵的氧化物）表現(xiàn)為鐵磁性1、生物分子的抗磁性生物分子在磁場中發(fā)生與磁場反向的運動（取向）（1）葉綠素1T垂直時，效應(yīng)最大，平行時，效應(yīng)最?。?）雜環(huán)聚核苷酸鏈組成的堿基對（DNA）在10TDNA分子的縱軸向磁場的垂直方向取向。2、生物材料順磁性（1）磁化率與其結(jié)構(gòu)和功能間有許多信息，如蛋白質(zhì)、酶功能活動（2）肝鐵血色病重型地中海貧血等77本文檔共122頁；當前第77頁；編輯于星期二\3點26分3、順磁共振、核磁共振、穆斯堡爾譜儀應(yīng)用于生物材料研究探測物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)靈敏度高、選擇性好、可研究動態(tài)和瞬變過程78本文檔共122頁；當前第78頁；編輯于星期二\3點26分79本文檔共122頁；當前第79頁；編輯于星期二\3點26分四、生物和人體磁場1、心磁場和心磁圖MCG1963年，鮑萊（Baule）等人第一次探測到心磁場1970年，科恩（Cohen）用SQUID記錄到心磁圖（1）心磁圖與心電圖相比，對某些疾病的診斷，有更大的優(yōu)越性，靈敏度和準確度都高，可得到更多關(guān)于心臟活動異常和病變的信息；（2）如對左心室肥厚和高血壓病的正確診斷率可達40%~55%，而心電圖只有14%~20%；（3）能測出肌肉、神經(jīng)等組織損傷所產(chǎn)生的直流電磁場，故對早期心肌梗死可及早作出診斷；（4）可檢測到胎兒的心臟功能（30~35周）；80本文檔共122頁；當前第80頁；編輯于星期二\3點26分2、神經(jīng)磁場和腦磁圖MEG1968年科恩（Cohen）首次在頭顱的枕部測到與腦電圖相對應(yīng)的自發(fā)腦磁圖（MEG）

磁探測器直徑較小，可在頭部任意移動，以及有磁場和電流源的明確對應(yīng)關(guān)系，可以較準確地探測到腦的某一局部區(qū)域的磁場變化，空間分辨率達到2~3mm，深度5cm，對中樞神經(jīng)生理學和醫(yī)學診斷有重要意義。目前用腦磁圖來確定癲癇病人的病灶明顯優(yōu)于腦電圖3、肌磁場和肌磁圖MMG

可以在不同部位和不同距離測量肌磁場，由此可更準確地得到相關(guān)的體電流分布，可以測到由于肌肉損傷產(chǎn)生的恒磁場或慢變化磁場，這些都是肌電圖所做不到的。81本文檔共122頁；當前第81頁；編輯于星期二\3點26分4、肺磁場和肺磁圖原因是外源性，剩余磁肺磁場的強度與分布與肺不同部位沉積的鐵磁性微粒的濃度有某種相關(guān)性5、生物和人體磁場的特點（1）生物磁場的探測可以不與生物體直接接觸，避免了與被測對象接觸而引起的電磁干擾；（2）生物電測量的電位變化，多為大范圍電活動的綜合表現(xiàn)，而生物磁場的測量在探頭尺寸允許的精度內(nèi)，可以分辨到mm尺度的電磁變化；（3）生物電測量只能得到相對的電位變化信號，而生物磁場測量能得到交變和恒定的磁場數(shù)值；82本文檔共122頁；當前第82頁；編輯于星期二\3點26分（4）由于磁探頭可在空間任意移動，改變位置和方向，因而能得到三維的磁場分布圖，所以能較準確地了解機體內(nèi)部的磁場源和活動細節(jié)；（5）磁場探測是非損傷性技術(shù)，更宜于臨床使用；當然與細胞水平的生物電測量，也有其局限性83本文檔共122頁；當前第83頁；編輯于星期二\3點26分第三節(jié)磁場的生物效應(yīng)產(chǎn)生生物效應(yīng)的兩個因子：磁場因子和機體因子磁場因子有磁場類型，強度，均勻性，方向，作用時間機體因子有機體的磁性，機體的組成，機體部位和敏感性各種類型磁場的生物效應(yīng)不同生物層次的生物效應(yīng)（一）磁場因子1、磁場類型可分為恒磁碭和變磁場，變磁又分為高頻、低頻、連續(xù)變化和脈沖變化，各種不同磁場產(chǎn)生生物效應(yīng)不同，原因不同如低頻有刺激作用，高頻沒有84本文檔共122頁；當前第84頁；編輯于星期二\3點26分2、磁感應(yīng)強度

引起生物效應(yīng)有磁閾值，與磁強不是線性關(guān)系，磁強小是刺激作用，大到一定程度是抑制作用，與磁強梯度有關(guān)，生物效應(yīng)是由磁場變化引起的。3、磁強的均勻性

電子順磁共振和核磁共振要求均勻度達到百萬分之一，穩(wěn)定度達億分之一，均勻與否產(chǎn)生的生物效應(yīng)也不同。4、磁場的方向

磁場是有方向的矢量，當其方向和機體某一結(jié)構(gòu)或過程的方向的夾角變動時，生物效應(yīng)將隨之而變，有時最大，有時沒有。85本文檔共122頁；當前第85頁；編輯于星期二\3點26分5、磁場的作用時間累積效應(yīng)，短時間刺激作用，長時間累積作用（二）機體因子（1）機體的磁性（2）機體的組成

含有下列成分（鐵磁微粒、正負離子、永磁偶極子、非球形抗磁或順磁微粒、自由基）之一的機體，才可能說明它和磁場相互作用機制，也有較明顯的生物效應(yīng)，其他雖可發(fā)生生物效應(yīng)，但機制多半不明。（3）機體部位和敏感度小動物整體處于磁場中，按神經(jīng)、內(nèi)分泌、感覺器官、心血管，血液、消化、肌肉、排泄、呼吸、皮膚和骨86本文檔共122頁；當前第86頁；編輯于星期二\3點26分

局部作用于機體時，通過血液循環(huán)，其下是消化、神經(jīng)、呼吸、泌尿系統(tǒng)。此外，局部作用時，既引起局部變化，沒受到作用的系統(tǒng)也有應(yīng)答，這說明機體的調(diào)節(jié)（神經(jīng)、內(nèi)分泌）至少參與了生物效應(yīng)的產(chǎn)生。（三）生物效應(yīng)

磁場從開始作用到看到機體的生物效應(yīng)，一般有一段時間，其主要原因是產(chǎn)生生物效應(yīng)的磁場必須同時同方向地作用一段時間，機體才發(fā)生明顯的生物效應(yīng)。87本文檔共122頁；當前第87頁；編輯于星期二\3點26分一、各種類型磁場的生物效應(yīng)1、地磁場的生物效應(yīng)

地磁是生物和人的環(huán)境物理因素，有些生物利用地磁發(fā)揮一定的生理功能，且當?shù)卮艌霭l(fā)生劇烈變化時，則會出現(xiàn)生理狀態(tài)的改變。（1）生物的向磁性和導(dǎo)航作用A）感知地磁的物質(zhì)或器官，鴿子，猴鳥，鰻魚和蝸牛海豚等都含有四氧化三鐵，鐵顆粒，鐵蛋白，有天然剩磁B）細菌沿地磁方向游動的本領(lǐng)C）人鼻竇壁（5微米處）有一層鐵質(zhì)層，它具有三種功能：是存儲鐵組織的場所，與磁感覺有關(guān)，有助于骨的生長和復(fù)原88本文檔共122頁；當前第88頁；編輯于星期二\3點26分

人體本身是個磁體，因些也有兩極，人站立時，頭和上身是N極，下身和腳是S極；人平臥時，右側(cè)是N極，左側(cè)是S極；人正面是N極，背面是S極。在自然定律有所謂穩(wěn)態(tài)平衡，即此時物體最穩(wěn)定，人睡覺時，頭朝北腳朝南，人體處于平衡，輕微的擾動不會影響睡眠深度，反之，人體處于不穩(wěn)定平衡，稍一攪動，就會失去平衡，睡得不安穩(wěn)，甚至煩躁；產(chǎn)婦臨盆時，若頭朝北，則分娩會順利些，老人臨終時，若頭朝北，會安然離去。D）植物的生長與地磁有關(guān)，在S極下，青土豆比附近的成熟快些2、地磁場變化引起的生物效應(yīng)

月球也是磁體，海水受吸而生潮，人體70%是水，而水又是抗磁體，當然會受到月球磁場的影響，滿月時因地磁起伏而流得快些，瘋子在滿月時，病情會加重，原發(fā)性高血壓與地磁變化有關(guān)。89本文檔共122頁；當前第89頁；編輯于星期二\3點26分在新月滿月禁食是合乎科學的，因有助于減少體液和維持平衡。

地磁起伏主要來源于太陽的耀斑和黑子的活動，它們在地球上引起磁暴，隨耀斑和黑子的大小，磁暴可維持幾小時到幾天，起伏達0.005G，當?shù)卮叛杆倨鸹蛎}動時，常見心臟病發(fā)作，脈動磁場還對腦電波起作用，攪亂其心理因素，體內(nèi)生物電勢也被攪動，此外暴風雨也使地磁起伏。2、恒定磁場的生物效應(yīng)強磁場B>0.01T均勻強磁強梯度場（1）恒定均勻強磁場的生物效應(yīng)A）細菌B>1.4T能抑制細菌的生長；B）海膽卵10~14T2小時早期分裂受到顯著的延遲；C）果蠅0.01~0.15T畸變不明顯，0.3~0.4T畸變迅速增加；90本文檔共122頁；當前第90頁；編輯于星期二\3點26分D）小鼠0.4T肝臟氧化酶活性變化，尿中鉀、鈉離子增加，腎上腺病理變化，10~14T，1小時，無變化，與作用時間有關(guān)；E）血凝速率：紅細胞在0.005、0.004、0.5分別增加21%、25%、30%（2）恒定梯度磁場的生物效應(yīng)與均勻磁場比，影響更顯著A）果蠅10~14T1~2小時未見蛹蟲顯著變化；0.4T/mm2.2T，1小時果蠅蛹幾分鐘后就死亡，5%~10%成蟲畸變；B）腫瘤小白鼠0.1T/mm0.24~0.48T增長緩慢，15天停止，22天開始縮小，27天消失，磁療醫(yī)治腫瘤成為可能。91本文檔共122頁；當前第91頁；編輯于星期二\3點26分3、極弱磁場的生物效應(yīng)A）雞胚胎組織5*10-9T4天未見影響；B）小白鼠1*10-7T一年，壽命縮短6個月，而且不可能再生育；C）酶的活性有降低趨勢；D）海軍5*10-8T14天，生理心理無變化，磁致壓眼閃光4、交變磁場的生物效應(yīng)生物電流效應(yīng)1）磁致壓眼閃光，0.01T與頻率有關(guān)，20~30Hz最顯著；2）青蛙視網(wǎng)膜：0.02T20Hz視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)的電活動，延遲5ms;3）抑制大腸桿菌的生長，60Hz、600Hz0.002T與頻率有關(guān)，越大越顯著；4）Yc-8淋巴瘤細胞2000Hz時生長快，60Hz旋轉(zhuǎn)磁場生長變慢；92本文檔共122頁；當前第92頁；編輯于星期二\3點26分5）50Hz、0.02T大、小白鼠，增強對感染的抵抗能力，血中類固醇、白細胞數(shù)目提高；6）豚鼠50Hz0.02T生理功能改變一個月后復(fù)原二、磁場對不同生物層次的效應(yīng)1、磁場對生物大分子和細胞的效應(yīng)1）磁場能影響生物大分子的空間構(gòu)象、活性和功能0.3~0.4T0.02T/mm創(chuàng)傷愈合實驗成纖維細胞的增殖和纖維化兩種作用下降，DNA合成下降，s-37腫瘤細胞0.37T1~3小時磁場能影響一些蛋白質(zhì)和酶的活性、生化、生理功能如胰蛋白酶1.5T活性增強2）磁場對細胞的生物效應(yīng)93本文檔共122頁；當前第93頁；編輯于星期二\3點26分影響細胞的形態(tài)和機能，DNA合成下降，正常和腫瘤細胞的生長受到抑制2、磁場對生物組織和器官的生物效應(yīng)（1）磁場對心血管系統(tǒng)的作用A）磁場對治療血小板減少性紫斑，再生障礙性貧血有一定療效

例：正常人全血B=0.05T30min，白細胞部分凝血活酶時間（KPTT），凝血酶原時間（PT），凝血酶時間（TT）和紅細胞壓積，全血粘度。結(jié)論：KPTT縮短，全血粘度降低，比一些常用活血瘀藥更顯著。B）磁場對心臟功能影響的實驗94本文檔共122頁；當前第94頁；編輯于星期二\3點26分T波隨B的增大而顯著增大，原因可能是主動脈血流產(chǎn)生磁致附加電勢，心率無變化，血壓無變化，核磁共振對心臟無直接損害。（2）磁場對消化器官的作用A）旋轉(zhuǎn)磁場0.08~0.1T作用于動物腹部，家兔小腸運動振幅明顯受抑制；B）小鼠腸蠕動和吸收功能實驗旋轉(zhuǎn)磁場（0.15T)20分鐘，結(jié)論是加快蠕動，加快吸收；C）磁化的口服補液鹽（MORS）抑制腸胃推進運動，鈣離子濃度下降。（3）磁場對其他器官和系統(tǒng)的作用A）鎮(zhèn)痛作用95本文檔共122頁；當前第95頁；編輯于星期二\3點26分

永磁片（0.15~0.25T)貼在大腿外側(cè)，效果好于醋酸和電刺激，對疼痛反映時間作為指標，結(jié)論是：有鎮(zhèn)痛作用，隨B的增加效果增強；原因可能是對神經(jīng)末梢對外界刺激的感應(yīng)性減弱，減少了感覺神經(jīng)活動的傳導(dǎo)。B）對腦電波的影響N衰弱，0.18T腦部，波、節(jié)律消失。C）消炎作用旋轉(zhuǎn)磁場有明顯的降低炎癥，減少介質(zhì)的致炎作用；磁場能阻御急性滲出過程和促進腫脹吸收過程。96本文檔共122頁；當前第96頁；編輯于星期二\3點26分3、關(guān)于人體接觸磁場的安全問題副作用：植物神經(jīng)系統(tǒng)失調(diào)，頭暈，記憶力下降，失眠，情緒欠佳，易疲勞。特點：時間累積性，滯后性。短時間，小于2T不會危害防護標準：最大暴露小于2T；恒磁小于500mT;時變7.5mT50Hz1h1~8mT8h>2T4~5T只能幾分鐘核磁共振儀B<2T<3T/s措施：距離和時間磁屏97本文檔共122頁；當前第97頁；編輯于星期二\3點26分三、磁場生物效應(yīng)微觀機理探討1、對電子傳遞的影響原因：（1）氧化還原反映，血紅素受到磁場的影響；（2）生物半導(dǎo)體效應(yīng)，葉綠素進行光合作用，光能轉(zhuǎn)化為化學能2、對自由基活動的影響

在下列過程中（植物的光合作用，種子的發(fā)芽，動物和人的致癌，輻射損傷，衰老的過程等）都伴隨著自由基的產(chǎn)生，轉(zhuǎn)移和消失。自由基具有較大的化學活性，它所帶未抵銷的電荷和自旋磁矩受到洛侖茲力、力矩的作用。3、對生物膜通透性的影響98本文檔共122頁；當前第98頁；編輯于星期二\3點26分

磁場影響鈉、鉀、鈣等離子，在生物膜中的運輸（主動、被動），新陳代謝，能量傳輸，與生化、生理、生物電相關(guān)過程。（４）對蛋白質(zhì)和酶活性的影響順磁質(zhì)，影響酶的活性參與的新陳代謝（５）對遺傳基因的影響磁場對人體作用機制的幾種理論（一）電動力學理論一切磁現(xiàn)象都是由于運動電荷所產(chǎn)生的，磁現(xiàn)象的本質(zhì)就是電荷的運動。磁場對電荷，一磁場對另一磁場，都會產(chǎn)生作用力。磁場對運動電荷產(chǎn)生勞倫茲力，對載流導(dǎo)體產(chǎn)生安培力；磁場能改變原子和分子的軌道磁矩和自旋磁矩的方向；通過電磁感應(yīng)作用，磁場還能使導(dǎo)體產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流99本文檔共122頁；當前第99頁；編輯于星期二\3點26分1.產(chǎn)生微電流人體各種體液都是電解質(zhì)溶液，屬于導(dǎo)體，在交變磁場中，磁力線做切割導(dǎo)體的運動，將產(chǎn)生感生電流；隨著心臟的收縮與舒張，血管也不停地進行運動，而且血液也是不斷地在流動，所以雖是恒定磁場，由于血管和血流的運動，對磁力線進行切割，也將在體內(nèi)產(chǎn)生電流。進行磁療所產(chǎn)生的感生電流是很弱小的，即微電流。微電流的產(chǎn)生可對體內(nèi)生物電活動發(fā)生影響，從而影響各器官各組織的代謝和功能。例如，在交變磁場作用下，Na+、K+、C1－等離子的活動能力加強，改變了膜電位，增強細胞膜的通透性，促進細胞膜內(nèi)外物質(zhì)的交換等。

100本文檔共122頁；當前第100頁；編輯于星期二\3點26分

2.磁場對生物電的作用人體內(nèi)有各種生物電流，如心電、腦電、肌電和神經(jīng)動作電位等。生物電是生理活動的重要組成部分。在磁場作用下，生物電流將受到磁場力的作用，即磁場將對生物電流的分布、電荷運動形式及其能量狀態(tài)發(fā)生作用，因而引起有關(guān)組織器官的功能發(fā)生相應(yīng)的變化。此外，生物體的氧化還原反應(yīng)過程中，發(fā)生電子的傳遞；磁場可能對電子傳遞過程產(chǎn)生作用而影響生化反應(yīng)過程。101本文檔共122頁；當前第101頁；編輯于星期二\3點26分（二）酶學說

酶是在細胞內(nèi)生成的，其化學本質(zhì)屬于蛋白質(zhì)的生物催化劑。有些酶類的催化活性，除了蛋白質(zhì)部分外，還需要金屬離子，即金屬離子是酶活性中心的組成部分。有些酶的分子中雖不含有金屬，但需要金屬離子激活。例如，許多磷酸移換酶需要Mg++，許多水解肽鍵的酶需要Co++、Mn++、Mg++或Zn++的激活，才轉(zhuǎn)變成具有活性的酶。此外，Na+K+、Ca++、Cu++等十余種陽離子及一些陰離子（C1－）等均對某些酶具有激活作用。磁場可能通過對上述金屬離子和非金屬離子的作用影響酶的催化活性，而對人體產(chǎn)生作用。有人認為磁場有鎮(zhèn)靜止痛、降低血壓和減輕炎癥反應(yīng)等作用，同磁場提高膽鹼酯酶、單胺氧化酶、組胺酶和激肽酶的活性有關(guān)102本文檔共122頁；當前第102頁；編輯于星期二\3點26分（三）經(jīng)穴作用許多疾病的磁療是用于穴位而產(chǎn)生療效。例如磁片貼敷大椎、肺俞、膻中治療喘息性支氣管炎，旋磁作用神閾，有顯著止瀉療效等。現(xiàn)代儀器檢查證實，穴位經(jīng)絡(luò)存在電活動現(xiàn)象。例如，穴位比周圍皮膚有較高的電位。當某臟器功能亢進時，相應(yīng)經(jīng)絡(luò)穴位的皮膚電位增高或電阻值下降；當某器官活動功能減弱時，相應(yīng)經(jīng)絡(luò)穴位的皮膚電位也隨之降低，而電阻值則升高。因此推測阻值則升高。因此推測，磁場可能影響經(jīng)絡(luò)的是電磁活動過程而起機能調(diào)節(jié)作用。103本文檔共122頁；當前第103頁；編輯于星期二\3點26分（四）神經(jīng)內(nèi)分泌作用

磁場作用于全身時，各系統(tǒng)參與反應(yīng)的程度可按下列順序排列：神經(jīng)，內(nèi)分泌、感覺器官、心血管、血液、消化、肌肉、排泄、呼吸、皮膚、骨。神經(jīng)和體液系統(tǒng)對磁場的作用最為敏感，即機體對磁場作用的反應(yīng)中，神經(jīng)和內(nèi)分泌系統(tǒng)起重要作用。在磁場作用時，神經(jīng)既能參與原始反應(yīng)的快速感受系統(tǒng)，也參與其緩慢感受系統(tǒng)。當弱磁場作用較長時間時，也能引起緩慢系統(tǒng)的反應(yīng)。內(nèi)分泌系統(tǒng)也明顯參與機體對磁場作用的反應(yīng)。在磁場作用下，觀察到動物某些激素分泌增加。104本文檔共122頁；當前第104頁；編輯于星期二\3點26分磁場在醫(yī)學中的應(yīng)用一、磁療患處穴位永磁片貼敷旋轉(zhuǎn)磁場電磁場綜合作用1、治療各種炎癥和外科損傷

急性扭損傷，腰肌勞損，風濕性關(guān)節(jié)炎，類風濕關(guān)節(jié)炎，關(guān)節(jié)炎，皮膚各種炎癥2、磁場麻醉

磁療可改善睡眠狀態(tài)，緩解肌肉痙攣，減輕面肌抽搐，減輕喘息性支氣管炎和搔癢癥等。這可能與磁場對神經(jīng)系統(tǒng)的作用有關(guān)。中藥磁石有鎮(zhèn)心安神、平肝潛陽作用。105本文檔共122頁；當前第105頁；編輯于星期二\3點26分3、疼痛性疾病和神經(jīng)衰弱癥狀

磁場有明顯止痛作用。動磁場止痛較快，但不鞏固；恒磁場止痛較慢，但止痛時間較長。磁療常用于治療各種疼痛，如軟組織損傷痛，神經(jīng)痛，炎癥性疼痛，內(nèi)臟器官疼痛和癌性疼痛等。磁療止痛效果快慢不一，多數(shù)病人在磁療后數(shù)分鐘至10分鐘即可出現(xiàn)止痛效果。4、呼吸系統(tǒng)疾病支氣管哮喘，肺水腫，磁場抗肺滲出效應(yīng)5、腸胃疾病腹瀉及小兒功能性腹瀉106本文檔共122頁；當前第106頁；編輯于星期二\3點26分6、治療腫瘤

磁療對良性和惡性腫瘤有一定影響，可使良性腫瘤，如纖維瘤、脂肪瘤、毛細血管瘤、腱鞘囊腫等縮小或消失。對惡性腫瘤也有縮小腫塊及改善癥狀的作用。大劑量非均勻磁場效果顯著，一般均勻磁場對惡性腫瘤無效。7、骨折磁場有促進骨折愈合的作用，加速骨痂的生長。8、治療結(jié)石癥，冠心病和高血壓

低強度恒磁場（15～50mT）治療冠心病或早期高血壓患者，多數(shù)病人在治療后一般狀況改善，頭痛，心區(qū)痛減輕或消失，血壓下降，脈率減慢。107本文檔共122頁；當前第107頁；編輯于星期二\3點26分二、磁療器械1、磁片磁片的材料有鐵氧體、金屬磁和稀土鈷三類。磁片的形狀常用的有