電磁波輻射的生物學(xué)效應(yīng)與人體健康

電磁波輻射的生物學(xué)效應(yīng)與人體健康電磁波輻射的生物學(xué)效應(yīng)與人體健康電磁波輻射的生物學(xué)效應(yīng)與人體健康V:1.0精細(xì)整理，僅供參考電磁波輻射的生物學(xué)效應(yīng)與人體健康日期：20xx年X月電磁波輻射的生物學(xué)效應(yīng)與人體健康生物工程學(xué)院生物工程2班冉啟春20087211【摘要】本文從電磁波的概念入手，介紹了電磁波的生物效應(yīng)——電離輻射效應(yīng)和非電離輻射效應(yīng)，著重分析了電磁波的產(chǎn)生來源，兩類生物效應(yīng)的原理以及對人體健康所帶來的影響，列舉了有效避免電磁波輻射的方法，并從不同方面分析研究了電磁波的生物效應(yīng)與人體健康之間的關(guān)系?！娟P(guān)鍵詞】電磁波生物效應(yīng)電離輻射非電離輻射人體健康BioeffectofElectromagneticWaveandPerson'sHealthRanQichunAbstractThispaperintroducestheconceptoftheelectromagneticwaveandthebiologicaleffectoftheelectromagneticwaveincludingtheionizationradiationandnon-ionizationradiation,emphaticallyanalyzestheoriginoftheelectromagneticwave.Theprinciplesoftwotypesofradiationsandtheiraffectsforperson'shealthareexplained.Thepaperalsolistssomeeffectivemethodsofavoidingelectromagneticwave,analyzesandstudiesthebiologicaleffect,andtherelationshipbetweentheelectromagneticwaveandhumanhealth.Keywordselectromagneticwave；bioeffect；ionizationradiation；non-ionizationradiation；person'shealth生活在這個快速運轉(zhuǎn)的社會之中，我們自身已存在著許多危機感。然而，社會的發(fā)展．科技的進(jìn)步，讓我們開始思考是否現(xiàn)今所有的一切，都足有利于我們?nèi)祟惖?，還是人類終將成為先進(jìn)科技的附屬品，或者說是受害者?，F(xiàn)實生活中，我們周圍充滿了各種類型的電磁波，它與人們的生活緊密相關(guān)。例如，我們用收音機可以聽到電臺的廣播節(jié)目，用電視機可以收看到電視臺的電視節(jié)目，人們天天都在使用手機打電話、發(fā)短信，這些事實都表明在我們周圍存在著各種臺站所發(fā)射的電磁波。與此同時，在醫(yī)學(xué)健康領(lǐng)域基于電磁波的疾病診斷儀器和治療儀器也得到廣泛應(yīng)用。也就是說當(dāng)今人們的生產(chǎn)和生活活動中一刻也離不開電磁波，它在人們的生產(chǎn)和生活活動中起著不可估量的作用。當(dāng)它為人們謀福利的同時，也為人們的生活和健康帶來一定的負(fù)面影響。生物體受到電離輻射的作用后，即有可能通過某一機制產(chǎn)生一定的生物學(xué)效應(yīng)。輻射的生物學(xué)效應(yīng)可以是多種多樣的，常涉及生物體的各種組織或器官，伴有不同程度的傷害或生理、病理反應(yīng)。1什么是電磁波電磁波，即有地殼的負(fù)極電離層的正極相互左右產(chǎn)生的電磁場，以及地磁場和大氣中各種電磁波現(xiàn)象(如閃電)。此外，紫外線、紅外線和可見光也屬于電磁波。上述電磁波均來自于自然，而如今一些人為活動造成的現(xiàn)象也屬于電磁波。近年來，迅速擴張的工業(yè)和家電行業(yè)不斷增加了電場和磁場的來源和數(shù)量。其中包括移動電話、電腦、電視、收音機、微波爐，甚至電熱毯等家用電器，以及高壓電線，電磁感應(yīng)器、雷達(dá)等工業(yè)、醫(yī)學(xué)和商業(yè)設(shè)備。這些時常被我們忽視的設(shè)備，所帶來的電磁污染危害程度絕對不比環(huán)境污染來的弱。雖說電磁波足一種客觀存在的物質(zhì)形式，但是通過專門的設(shè)備我們就可以感覺到它的存在。事實上，我們生活人類在自然界的電磁波海洋中，它與我們?nèi)祟惖纳蠲芮邢嚓P(guān)，但是要想在這片電磁波海洋中求生也并非易事。當(dāng)它在為人類謀福利的同時，也對人們的健康帶來一定的負(fù)面影響。當(dāng)起作用到人體的時候，不同的波段會產(chǎn)生不同的生物效應(yīng)。簡單的來說，根據(jù)與物質(zhì)作用的方式，輻射分為電離輻射(Ionizingradiation)和非電離輻射(Non-Ionizingradiation)兩類。從生物學(xué)的角度，兩種輻射在作用機理、反應(yīng)過程和導(dǎo)致的最終結(jié)果方面都明顯不同。非電離輻射與生物物質(zhì)作用主要通過發(fā)生在分子、細(xì)胞或組織器官水平的震動、震蕩和摩擦的方式產(chǎn)生熱或非熱效應(yīng)，效應(yīng)的發(fā)生與輻射的頻率、單位面積和單位長度吸收的輻射能量、個體和組織器官的敏感性等因素有關(guān)，有一定的頻率或效應(yīng)窗。由于非電離輻射多不能產(chǎn)生電離(少數(shù)高頻紫外線可誘導(dǎo)產(chǎn)生電離)效應(yīng)，其與生物作用致生物學(xué)效應(yīng)的發(fā)生過程明顯缺乏像電離輻射那樣有輻射化學(xué)的重要參與。由此，我們可以將電磁波的生物效應(yīng)分為兩種：電離輻射效應(yīng)和非電離輻射效應(yīng)。由于電磁波有著不同的波長、頻率和能量，其對生物的影響也不盡相同。高能量波段的電磁波產(chǎn)生電離輻射效應(yīng)，低能量波段的電磁波產(chǎn)生非電離輻射效應(yīng)。電離輻射效應(yīng)對人體的傷害較強，在日常生活巾需要特別防護；非電離輻射效應(yīng)雖然對人體沒有較明顯傷害，但是如果長時間受其影響所產(chǎn)生的累積效應(yīng)也會對人體產(chǎn)生潛移默化的影響。也就是說，電磁波對人體的影響不容忽視，在日常生活中，無論是電離輻射效應(yīng)還是非電離輻射效應(yīng)都需要特別注意。尤其在廣泛接觸電磁波的環(huán)境之中，我們有必要了解電磁波的特性，以便趨利避害。充分利用其對人類有利的一方面，減輕和避免不利的方面，使其更好地為人類的生產(chǎn)生活提供服務(wù)。2電離輻射效應(yīng)2.1電離輻射的定義由生物學(xué)可知，人體的軟組織是由細(xì)胞構(gòu)成，而細(xì)胞的結(jié)構(gòu)又主要由蛋白質(zhì)構(gòu)成，蛋白質(zhì)又由大量的分子所構(gòu)成。當(dāng)具有極高能量的電磁波或粒子流對生物體進(jìn)行輻射作用時，分子內(nèi)的原子在高能量的激發(fā)下就會失去電子，一旦原子失去電荷，分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)就會發(fā)生變化，形成離子，這種現(xiàn)象稱為電離輻射效應(yīng)。2.2電離輻射對人體健康的影響人體軟組織的細(xì)胞核中有DNA和RNA等基因物質(zhì)，它們是由四種不同的堿基的各種排列控制著細(xì)胞的生存和分裂方式，這些排列就是遺傳密碼。在電離輻射的作用下，由于分子結(jié)構(gòu)的變化，細(xì)胞的遺傳密碼往往就要被打亂，遺傳密碼一旦被打亂，細(xì)胞就有可能向著無法預(yù)計的方向發(fā)展，對生物體造成損害，使其產(chǎn)生不同程度的病變。3非電離輻射效應(yīng)如前所述，X射線和γ射線對生物體產(chǎn)生電離輻射作用，紫外線是非電離輻射作用向電離輻射作用過度波段，具有微弱的電離輻射作用。屬于電磁波范圍的其它幾個波段——射頻、微波、紅外線、可見光對生物體的作用則為非電離輻射作用。非電離輻射作用又分為熱效應(yīng)和非熱效應(yīng)和累積效應(yīng)。3.1熱效應(yīng)3.1.1熱效應(yīng)產(chǎn)生的機制人體內(nèi)70％是水，所含各種組織、細(xì)胞、體液等無不由大量的分子、離子所組成。分子中可分為極性分子和非極性分子，前者指其內(nèi)部正、負(fù)電荷中心分離，后者的正、負(fù)電荷中心暫且重合。離子則是分子或分子團、原子或原子團失去或得到電子而成為帶電的正離子或負(fù)離子。當(dāng)電磁波作用到生物組織時，分子、離子受到外加電磁場的作用后相互摩擦，發(fā)生熱效應(yīng)引起人體升溫，進(jìn)而影響到體內(nèi)各器官的正常運行。受到了外加電磁場的作用，將發(fā)生以下兩種機制的熱效應(yīng)：歐姆加熱效應(yīng)和波動能量加熱效應(yīng)。3.2非熱效應(yīng)電磁波的非熱效應(yīng)主要包括對神經(jīng)肌肉的刺激作用和其他生物物理效應(yīng)。人的器官組織都存在微弱的電磁場，當(dāng)人體本身的磁場受到來自外界磁場的干擾之后，穩(wěn)定平衡的人體磁場將會遭到破壞，人體也將受到不同程度的損傷。3.3累積效應(yīng)如果來自在人體的自我恢復(fù)之前，外界的熱效應(yīng)和非熱效應(yīng)沒有及時阻止，電磁波不斷作用于人體的話，其傷害程度就會發(fā)生累積，勁兒就只就會誘發(fā)永久性病變，甚至危及生命。3.4非電離輻射對人體健康的影響3.4.1熱效應(yīng)對疾病的治療作用人體的疾病多種多樣，但一般來說分為兩大類，即惡性腫瘤和一般良性疾病。電磁波的熱效應(yīng)對兩類疾病均有治療作用。(1)對腫瘤的治療作用。隨著對電磁波及其應(yīng)用技術(shù)的研究和發(fā)展，人們認(rèn)識了電磁波對生物組織的熱效應(yīng)以及對腫瘤有效治療作用，對加熱治療腫瘤有了更加理性的認(rèn)識。首先是腫瘤組織細(xì)胞與正常組織細(xì)胞相比對加熱敏感，41～43℃即死亡，而正常組織在這個溫度范圍內(nèi)不受損傷；第二，癌組織中含水量明顯高于正常組織，且腫瘤組織內(nèi)血管紊亂，血流量低，僅為正常組織的2％～15％，電磁波輻射后使瘤體發(fā)熱容易、散熱慢，很快形成高溫。以上兩點就形成了瘤體組織高溫致死時間遠(yuǎn)少于正常組織的原因。(2)對良疾性病的治療作用。電磁波的熱效應(yīng)使皮下組織溫度上升，致使毛細(xì)血管擴張，加速血液流動，使微循環(huán)血流量能增加1倍，致使病變組織微循環(huán)得到充分的改善，吸收能量養(yǎng)分、排除廢物，以促進(jìn)病變組織的新陳代謝，增強機體的生物免疫功能，提高細(xì)胞活力，改善局部組織的營養(yǎng)狀態(tài)，達(dá)到治療疾病的目的。3.4.2累積效應(yīng)對人體健康的影響人體的器官和組織都存在微弱的電磁場，它們是穩(wěn)定和有序的，一旦受到外界電磁波的干擾，所產(chǎn)生的熱效應(yīng)或非熱效應(yīng)作用于人體后，處于平衡狀態(tài)的微弱電磁場即遭到破壞，人體正常循環(huán)機能就會遭受一定程度的破壞。如果外界電磁波的干擾經(jīng)短時間的作用后及時消除，人體組織內(nèi)所存在的微弱電磁場就會恢復(fù)到穩(wěn)定和有序的狀態(tài)，對人體健康不會有什么影響。如果外界電磁波連續(xù)或者較頻繁地重復(fù)作用于人體，所產(chǎn)生的熱效應(yīng)和非熱效應(yīng)對人體的傷害尚未來得及自我修復(fù)之前，再次受到電磁波輻射的話，其傷害程度就會隨之發(fā)生累積，久而久之其累積效應(yīng)就會誘發(fā)永久性病變。對于長期接觸電磁波輻射的群體，應(yīng)當(dāng)警惕積累效應(yīng)對身體健康的影響。各國科學(xué)家經(jīng)過長期研究證明：長期接受電磁輻射會造成人體免疫力下降、新陳代謝紊亂、記憶力減退、提前衰老、心率失常、視力下降、聽力下降、血壓異常、皮膚產(chǎn)生斑痘、粗糙，甚至導(dǎo)致各類癌癥等；男女生殖能力下降、婦女易患月經(jīng)紊亂、流產(chǎn)、畸胎等癥。4電磁波輻射引發(fā)的病變4.1對中樞神經(jīng)系統(tǒng)的危害神經(jīng)系統(tǒng)對電磁輻射的作用很敏感，中樞神經(jīng)如果反復(fù)受到其影響就可能出現(xiàn)神經(jīng)衰弱癥候群，主要表現(xiàn)有頭痛，頭暈，無力，記憶力減退，睡眠障礙，白天打瞌睡，易激動，多汗，心悸，胸悶，脫發(fā)等。4.2對機體免疫功能的危害實驗表明，人體在受到電磁波輻射的情況下，白血球吞噬細(xì)菌的百分率和吞噬的細(xì)菌數(shù)均下降，進(jìn)而導(dǎo)致人體抵抗力下降。此外受電磁輻射長期作用的人，其抗體形成也受到明顯抑制。4.3對心血管系統(tǒng)的影響受電磁輻射作用的人，常發(fā)生血液動力學(xué)失調(diào)，血管通透性和張力降低。由于神經(jīng)調(diào)節(jié)功能受到影響，人們多以心動過緩癥狀出現(xiàn)，少數(shù)呈現(xiàn)心動過速。此外，長期受電磁輻射作用的人，會更早更容易發(fā)生心腦血管疾病。4.4對血液系統(tǒng)的影響白血球在電磁輻射的作用下，會出現(xiàn)數(shù)量下降傾向。白血球一旦減少，紅血球的生成也將受到抑制，繼而出現(xiàn)網(wǎng)狀紅血球減少，血液系統(tǒng)受到明顯的傷害。4.5對生殖系統(tǒng)和遺傳的影響長期受電磁波輻射影響的人，可能出現(xiàn)男性性功能下降，而女性則出現(xiàn)月經(jīng)周期紊亂。進(jìn)而影響生育,甚爭失去生育能力。高強度的電磁輻射可以產(chǎn)生遺傳效應(yīng)，使睪丸染色體出現(xiàn)畸變和有絲分裂異常，其子代可能出現(xiàn)先天性出生缺陷。4.6對視覺系統(tǒng)的影響眼組織含有大量的水份，因此在電磁輻射作用下，眼球的溫度易升高，進(jìn)而誘發(fā)白內(nèi)障。4.7電磁輻射的致癌和致癌作用實驗表明人體內(nèi)的遺傳基因在電磁波輻射的作用下，發(fā)生突變和有絲分裂異常，而使某些組織出現(xiàn)病理性增生過程，從而引發(fā)癌變。5如何防護電磁波的生物效應(yīng)1、提高自我保護意識，了解有關(guān)電磁輻射的常識，學(xué)會自我防范。2、盡量不要把家用電器擺放得過于集中，電視、電腦、冰箱等電器更不宜集中擺放在臥宅里。3、避免長時間操作各種家用電器、辦公設(shè)備，或長時間使用移動電話。4、使用各種電器時，應(yīng)保持一定的安全距離。例如看電視時，視線與熒光屏的距離，一般為熒光屏寬度的5倍左右；使用微波爐時要離開至少l米遠(yuǎn)；手機在使用時，最好在手機響過一兩秒后或電話兩次鈴聲間歇中再接聽電話。5、電視、電腦等電器的屏幕產(chǎn)生的輻射會導(dǎo)致人體皮膚干燥缺水，加速皮膚老化，嚴(yán)重的會導(dǎo)致皮膚癌，因此，在使用完上述電器后應(yīng)該及時洗臉。6、多食用蔬菜水果。例如，胡蘿卜、豆芽、西紅柿、油菜、海帶、卷心菜、瘦肉、動物肝臟等富含維生素A、C和蛋白質(zhì)的食物，經(jīng)常食用以利于調(diào)節(jié)人體電磁場紊亂狀態(tài)，加強肌體抵抗電磁輻射的能力。7、多飲茶，尤其是綠茶。因為綠茶中含有效的抗氧化劑茶多酚和豐富的維牛素C，具有抗輻射污染的作用。參考文獻(xiàn)[1]吳增石.電磁波的生物效應(yīng)與人體健康[J].中南民族大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2010，3:29-1.[2]楊東湘.電磁波的生物效應(yīng)與人體健康[A].衡陽技師學(xué)院物流系：科學(xué)論壇，2010,21.[3]閔銳.輻射化學(xué)在輻射生物學(xué)發(fā)展和研究中的作用[R].輻射研究與輻射工藝學(xué)報,2009,12:27-6.[4]龐小峰.生物電磁學(xué)[M].北京：國防工業(yè)出版社，