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首页资料库在线期刊中华现代内科学杂志2005年第2卷第6期

电磁辐射对人体生物效应的μ-MRA研究

来源:中华现代内科学杂志
摘要:【摘要】目的探讨工频磁场对人体综合调节及主要脏器功能的生物效应。5mT人工磁场,取健康人外周血于细胞培养瓶中,在上述磁场环境下培养72h,与无磁场培养的对照组比较,采用μ-MRA分别测试其综合调节、主要脏器及抗微生物等功能指数,进行统计分析。结果上述磁场环境使机体免疫、代谢、血液及抗微生物、病毒等综合调节能......

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  【摘要】目的探讨工频磁场对人体综合调节及主要脏器功能的生物效应。方法采用50Hz 1.5mT人工磁场,取健康人外周血于细胞培养瓶中,在上述磁场环境下培养72h,与无磁场培养的对照组比较,采用μ-MRA分别测试其综合调节、主要脏器及抗微生物等功能指数,进行统计分析。结果上述磁场环境使机体免疫、代谢、血液及抗微生物、病毒等综合调节能力显著降低(P<0.01);致心、肝、肺等主要脏器功能明显损伤(P<0.01)。结论50Hz工频磁场对人体各系统及主要脏器能产生损伤性生物效应。

  关键词:电磁辐射微弱磁场平衡

  电磁辐射广泛存在于人们的日常生活和工作环境中,已成为一种新的环境污染而受到关注。它不仅干扰和破坏电子设备,亦可对生物体造成损害。以往的研究表明,一定强度的电磁辐射可造成机体不同程度的组织损伤,如神经系统调节紊乱,免疫功能降低,生殖系统改变,细胞凋亡上调,淋巴细胞亚群改变,以及生化、酶系统的功能障碍。然而,迄今尚未见对多系统多器官生物效应的联合测试报告。本研究采用先进的超微量电磁波(共振)测试分析仪(μ-MRA)[1],联合测试人体培养细胞通过50Hz工频磁场辐射所致多器官多系统生物效应的研究,最终阐明电磁辐射的效应特点、病理机制,为防治措施的建立提供直接依据。

  1材料与方法

  1.1电磁场辐射系统50Hz工频磁场发生器,通过工频磁场检测仪(河南电力科学研究所提供)测试,证实该系统能产生的最大磁场强度为1.58mT(1mT=10Gaues)。在该装置平台上15cm×10cm×5cm区域内为1.5mT高度均匀的磁场。

  1.2试剂HPRT 1640细胞培养基(含PHA 5μg/ml、青霉素100u/ml、链霉素100μg/ml)。

  1.3检测仪器μ-MRA为北京永文基生物信息科技有限公司提供。

  1.4试验样品的选择及磁场辐射试验挑选20名健康成人(年龄为20~40岁,均为男性,肝肾功能正常,无心脑血管病及其他慢性病的体检人员),随机分成两组(试验组与对照组),分别静脉抽血0.5ml,无菌注入上述细胞培养瓶中摇匀,将试验组置于37℃电热恒温箱中的磁场发生器上;对照组置于另一无磁场的37℃电热恒温培养箱中,均培养72h,每天摇匀1次。

  1.5μ-MRA的全息法测试[2]将μ-MRA调整波幅至最佳状态,选择项目及代码。

  1.5.1人体综合调节能力项目与代码免疫功能(A 103),身体疲劳度(A 101),身体综合(A 102),代谢障碍(S 101),血液循环(C 107)。

  1.5.2主要脏器功能项目与代码心脏(C 101),肺脏(B 414),肝脏(D 640),脾脏(D 206),肾脏(G 101)。

  1.5.3抗微生物作用项目与代码腺病毒(S 753),冠状病毒(S 761),大肠杆菌(S 643),葡萄球菌(S 644)。

  1.5.4试验检测将通过50 Hz工频电磁辐射后的全血细胞样品及对照样品分别置于μ-MRA检测平台上,进行上述各项指标项目的逐一测试,分别记录其指数并进行统计学处理。

  2结果

  2.1工频磁场对人体综合调节及平衡功能的影响试验组与对照组比较,除身体疲劳度未见统计学差异,其余4项均为试验组非常显著的低于对照组(P<0.01),见表1。

  表1工频磁场对人体综合调节能力的影响(略)

  2.2工频磁场对人体主要脏器功能的损伤试验组:心脏、肝脏、肺脏μ-MRA指数非常显著的低于对照组(P<0.01),脾脏、肾脏亦有指数降低,但未见统计学差异,见表2。

  表2工频磁场对人体主要脏器功能的损伤(略)

  2.3工频磁场对机体抗微生物作用的影响4种抗微生物指数比较,均为试验组低于对照组,差异有显著性及非常显著性(P<0.05,P<0.01)。提示工频磁场辐射能降低机体的抗病毒、抗细菌的能力,见表3。

  表3工频磁场对机体抗微生物作用的影响(略)

  3讨论

  3.1μ-MRA的工作原理μ-MRA即超微量电磁波共振测试分析;共振是波动力学的一种表现形式。每种粒子都有自己相应的物质波,所有的物质都是由带电的粒子构成的。带电粒子不断运动,在产生电的同时也产生磁场。人体各组织因各自的微观结构不同,其固有微弱磁场的振动频率、波长和波形亦不同,μ-MRA可以将正常人体及病理状态的各组织、器官的微弱磁场进行解析,解析出的磁场波可以分别用代码表示。该仪器软件中已有近千种代码;代码具有特异性。根据波的共振原理,可以识别被测物质固有的微弱磁场与作探针的代码所示磁场波是否发生共振,若共振说明二者波长相同或相近,非共振则相反。

  3.2机体内水分及血液传导磁场的理论基础人体的水分占体重的70%,人体内水及血液因含有多种矿物质、微量金属离子及氧分子,是强磁性体,具有良好的传导微弱磁场的作用;水和血液在全身各处运行,把人体各脏器、组织、器官的微弱磁场互相复合并随血液、体液而传递,使全身任何组织、器官甚至排泄物如尿液都有了包含人体全部磁场信息的全息性[2],故可用被检者血液、尿液等标本来测定全身器官组织的健康状态及功能评价。

  3.3电磁辐射对人体生物效应的μ-MRA量化分析μ-MRA量化显示,试验组通过50Hz工频磁场辐射72h后,代表全身各组织、器官功能状态的免疫功能、代谢障碍、循环功能、及身体综合指数明显下调(表1),主要脏器功能指数明显降低(表2),以及抗微生物感染的能力也显著下调(表3);提示电磁辐射对人体的损伤作用[3]。然而,生命体是由各种功能不同的器官有机联系在一起的,构成这些器官的最基本单位是细胞,所有的生命活动都是细胞及其产物完成的。因此,电磁辐射所致损伤的是细胞及其功能[4]。

  细胞是由蛋白质、脂类、糖类及水分构成的,蛋白质分子是由氨基酸组成的,氨基酸又是由氨基(NH+2)和羧基(COOH-)组成,称为蛋白质的两端,即N端和C端。不论氨基还是羧基都是极性化的,即氨基带正电荷,羧基带负电荷,极易受电磁场的作用。

  细胞膜的成分除蛋白质以外,还有磷脂亦为极性基团,磷脂中的磷酸根带负电,含氮基团带正电,也极易受到电磁场的作用。

  在生物体内的细胞膜内外都存在K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Cl-等多种正负离子,大多数细胞存在内负外正几十毫伏的电位差。在浓度梯度和电位梯度两个因素对离子的影响下,通过主动和被动转运就会产生离子电流,从而产生电磁场[5]。而这种电磁场是与体内各组织器官相对平衡的,与地球及生物界的自然磁场也是处于相对平衡状态,称为“天人合一”。

  电磁场能够与蛋白质、DNA及脂类分子相互作用,并在蛋白质和DNA的氢键系统中形成质子电流,使它们的结构、构象和功能发生改变。而μ-MRA能够捕捉到这种微细改变的现象特征。如果一个外来电磁场的能量等于或大于氢键能量值,则这些氢键就会被破坏,残存的氨基酸残基或碱基就会随外电磁场而改变,从而使DNA和蛋白质的结构或构象异化,其功能甚至遗传行为也会随之改变[6]。

  参考文献

  1中村国卫.微弱测定装置原理机能.学会志,1996,1(1):13-18.

  2李潮源.全息反射与动态贮存.全息生物医学杂志,1999,4(2):4-6.

  3范纯武,唐风强,赵锐,等.工频磁场诱导淋巴细胞凋亡的研究,中华劳动卫生职业病杂志,2000,18(3):171.

  4范纯武,袁铁,赵锐,等.生活中的电磁污染及其防护.中国水电医学杂志,1998,10(6):5.

  5Tice RR,Hook GG,Donner M,et al.Genotoxicity of radiofrequency signals.I.Investigation of DNA damage and micronuclei induction in cultured human blood ceus.Bioelectromagetics,2002,23(2):113-126.

  6庞小峰.毫米波的非热生物效应的机理及特性.第三届电磁辐射与健康国际研讨会论文集,2003,82-83.

  (编辑 新竹)

  作者单位: 100073 北京 电力总医院电磁场与人体医学研究室

作者: 范纯武赵锐张颖袁铁 2005-10-6
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