电磁场的生物效应

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电磁场的生物效应 HBH 对于磁场，物理学用磁场强度和磁感应强度来描述，物理学一开始用磁场强度来 BHB 描述磁场，后来才发现了和电场强度相对应的磁感应强度。严格地说，和不是同一术 HBBH 语，是磁场，是磁通密度（详细的分析可以参见《电动力学》），是所感应的磁场， B 所以又叫磁感应强度。二者的关系为： u BH = u 其中是导磁率。 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。人站立时，上N极，下S极。平卧时则右侧是N极， 左侧是S极，人正面是N极，背面是S极。在自然定律有所谓的稳态平衡，即此种状态下时 物体最稳定，地球北极有磁S极，人睡觉时，头朝北，脚朝南，则人体处于稳态平衡，轻微 的扰动不会影响睡眠深度，从而能改善健康。反之，则稍一扰动，就会失去平衡，睡得不安 稳，甚至烦躁，失眠。 （二）、DNA新陈代谢与生物磁效应 脱氧核糖酸(DNA)是所有生物(一部分病毒除外)的遗传物质，也就是遗传基因的组合。 DNA存在于细胞核的染色体中。DNA和核糖枝酸(RNA)统称为核酸。核酸具有复杂的结构：由 嘌呤碱基或嘧啶碱基与戊糖形成核苷，一个核苷的糖上一个OH基被磷酸化时，变为核苷酸， 面核苷酸借助于磷酸二酯键连接成一种特定次序(一级结构)，便形成核酸。戊糖中一个OH 基说O变为H时称为脱氧核糖核酸，DNA便是含脱氧核糖的核酸。DNA这种生物大分子具有 复杂的双螺旋结构，螺旋的空间缠绕、曲折等还构成二级、三级等高级结构。核酸中诸原子 主要是以共价键相结合，使整体结构稳定，保持遗传特性，两条螺旋中的碱基又以氢键相结 合，使局部结构可能受到外界因素作用而发生畸变，由此可能产生变异。一些物理因素(如