電磁能對(duì)機(jī)體的影響
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電磁能對(duì)機(jī)體的影響(biological effects of electromagnetic field),電磁能即電磁輻射的能量,又稱輻射能。電磁輻射譜包括射頻輻射(俗稱無線電波)、微波、紅外線、可見光、紫外線、 X射線及γ射線。激光是一種波長為紅外線、可見光、紫外線范圍的電磁輻射,亦在本條目中同時(shí)介紹。
射頻輻射、微波、紅外線、可見光及紫外線的波長長于X及γ射線,頻率和輻射能量低于X及γ射線,沒有電離作用(紫外線只有弱的電離作用),因此將射頻輻射、微波、 紅外線、可見光、 紫外線統(tǒng)稱非電離輻射。X 及γ射線波長短,頻率高,具有電離作用,稱電離輻射。
射頻輻射、微波、紅外線、激光等具有熱作用,可見光對(duì)視覺分析器有特殊作用,紫外線具有較強(qiáng)的特殊生物學(xué)作用。若電磁輻射暴露過多,時(shí)間過長,將對(duì)機(jī)體產(chǎn)生不良影響,采取相應(yīng)的措施可以預(yù)防這些不良影響。
電磁能的生物學(xué)作用如下:
① 大強(qiáng)度電磁能的熱作用。局部熱作用可用于治療(熱療),亦可治療癌癥(殺傷腫瘤細(xì)胞)。微波、紅外線、激光均可致白內(nèi)障。中國僅有一例微波白內(nèi)障報(bào)告。激光、紅外線可致眼底(視網(wǎng)膜)燒傷。激光尚可致皮膚燒傷。此外,大強(qiáng)度射頻輻射及微波可使機(jī)體體溫升高,還可引起睪丸精子生成障礙,而影響生育。
② 射頻輻射及微波的非熱作用。表現(xiàn)為神經(jīng)衰弱癥候群,植物神經(jīng)系統(tǒng)以心血管系統(tǒng)為主的功能紊亂如心率減慢(或加快)、血壓偏低或偏高等,腦電圖呈現(xiàn)節(jié)律紊亂。
③ 紫外線的特殊生物學(xué)作用。適量的紫外線對(duì)人體有益,如皮膚中的7-去氫膽固醇分子在紫外線作用下,可變?yōu)?a href="/w/%E7%BB%B4%E7%94%9F%E7%B4%A0D" title="維生素D">維生素D3,可促進(jìn)骨骼鈣化,預(yù)防佝僂病發(fā)生。紫外線還能加速傷口愈合,提高機(jī)體的抗菌能力,興奮交感-中腎上腺系統(tǒng),增加線粒體和微粒體酶的活性,促使體內(nèi)某些激素的分泌,提高非特異性免疫功能水平。過量紫外線照射,可使皮膚產(chǎn)生紅斑、色素沉著、皮膚角質(zhì)增生,引起眼急性角膜結(jié)膜炎(電光性眼炎)。此外,紫外線與某些化學(xué)物質(zhì)如瀝青等聯(lián)合作用,可引起光感性皮炎,出現(xiàn)紅斑及水腫,并伴有全身癥狀。
④ 電離作用。輻射離子 (X及γ射線)作用于機(jī)體時(shí),一部分打到細(xì)胞的生物大分子(如DNA、RNA等)上,直接使其受到損傷;另一部分先引起水分子電離、生成各種自由基和活化分子,再通過這些產(chǎn)物間接使大分子損傷。生物分子損傷可導(dǎo)致細(xì)胞代謝失常,功能和結(jié)構(gòu)破壞乃至死亡。細(xì)胞的損傷和死亡可導(dǎo)致組織和器官的原發(fā)損傷,或通過神經(jīng)和體液的作用引起機(jī)體的繼發(fā)損傷。
⑤ 其他。如光線過強(qiáng)或照明不足,均可引起視力疲勞。
這些生物學(xué)作用除與照射強(qiáng)度大小、照射時(shí)間長短及波長長短有關(guān)外,還與波的性質(zhì)(脈沖波比連續(xù)波作用大),生物體與輻射源的距離、受照射部位及其吸收輻射能的多少有關(guān)。據(jù)此,可制定相應(yīng)的預(yù)防措施如屏蔽輻射源、加大距輻射源距離、縮短暴露時(shí)間、及使用個(gè)人防護(hù)眼鏡、防護(hù)衣等。
美國根據(jù)電磁波在生物體內(nèi)吸收的劑量學(xué)研究,提出比吸收率 (SAR)概念。它是指一小塊組織在單位時(shí)間、單位體積或重量所吸收的能量,其單位為W/kg或mW/g,這使熱作用有了定量概念。又根據(jù)不同頻率范圍對(duì)生物體作用特點(diǎn)的研究,提出共振頻率范圍等概念,這都推動(dòng)了對(duì)射頻輻射及微波對(duì)生物體作用的深入研究。
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