1、电磁波与人体(rnt)健康,中国科学院老科技(kj)工作者协会中国科学院电工研究所吴石增,第一页，共五十九页。,目录(ml),一、电磁波已构成人类(rnli)的生活环境二、电磁波的传播三、电磁波谱四、电磁波的生物效应与“双刃剑”作用五、对人体健康影响的防护六、结束语,第二页，共五十九页。,一、电磁波已构成人类(rnli)的生活环境（1）,（一）、从几个问题看电磁波 的功用和存在1、大家(dji)每天都看电视2、几乎每个人都用手机,第三页，共五十九页。,一、电磁波已构成人类(rnli)的生活环境（2）,3、绝大多数人做过X射线胸透和CT 检查(jinch)4、绝大多数家庭都用微波炉,第四页，共五
2、十九页。,一、电磁波已构成人类的生活(shnghu)环境（3）,5、很多人都使用电脑6、不少(b sho)家庭有人使用过频谱 治疗仪,第五页，共五十九页。,一、电磁波已构成人类(rnli)的生活环境（4）,（二）、充满电磁波的生活环境 从以上事实看，人类(rnli)要天天和电 磁波打交道，我们周围充满了 各种类型的电磁波，它与人们的生 活和生产活动紧密相关。如今，电 磁波像水和空气一样，已构成人类 的生活环境。它在人们的生产和生 活活动中起着不可估量的作用。,第六页，共五十九页。,一、电磁波已构成人类的生活(shnghu)环境（5）,（三）、电磁波是人类的“双刃剑”当电磁波为人们谋福利的同时，
3、也为人们的生活和健康(jinkng)带来一定的负面影响,成为人类生活和健康的“双刃剑”。为此，人们有必要认识电磁波的“双刃剑”作用，在使用它们为自己谋利的时候，要采取相应的防护措施，防止电磁波对人体健康的伤害。,第七页，共五十九页。,二、电磁波的传播(chunb)（1）,（一）电磁波的基本概念 电磁波简单地说就是(jish)电磁场的波动。电场的变化产生磁场，磁场的变化也会形成电场，两者交互作用的波动，称为“电磁波”。,第八页，共五十九页。,二、电磁波的传播(chunb)（2）,（二）电磁波的传播 电磁波在自由空间的传播速度等于光速，即约为3108米/秒。这一速度大致相当于电磁波在一秒内沿赤道绕
4、地球传播七周半。其传播的基本物理形式(xngsh)如下图所示：,第九页，共五十九页。,二、电磁波的传播(chunb)（3）,（二）电磁波的传播电场(din chng)变化动态图,第十页，共五十九页。,二、电磁波的传播(chunb)（4）,（二）电磁波的传播磁场(cchng)变化动态图,第十一页，共五十九页。,三、电磁波谱(1),不同波长(bchng)的电磁波对应不同的频率，按照波长(bchng)或频率的顺序把这些电磁波排列起来，就形成电磁波谱。其波谱图如下,第十二页，共五十九页。,三、电磁波谱(2)电磁波特征参数一览表,第十三页，共五十九页。,三、电磁波谱(3),（二）、电磁波谱的特点和规律
5、从以上的电磁波谱表可以看出，其特点和规律是波长依次从长变短，频率依次由低变高，能量依次由小变大。当其作用到人体时，不同波段(bdun)的电磁波会产生不同的生物效应。低能量波段(bdun)的电磁波产生非电离辐射效应，高能量波段(bdun)则产生电离辐射效应。,第十四页，共五十九页。,四、生物(shngw)效应与双刃剑作用(1),（三）、电磁波的生物效应（1）从大的方面来说，电磁波的生物效应分两种：电离辐射效应和非电离辐射效应。1、电离辐射效应（1）（1）什么是电离辐射 电离辐射作用如图所示。电离辐射效应是具有高能量的电磁波对生物体辐射时，足以将生物组织的分子结构(fn z ji u)打散成带电的
6、离子，从而引起生物体细胞、组织或器官功能和结构的改变，导致病变，对生物体造成伤害。,第十五页，共五十九页。,四、生物(shngw)效应与双刃剑作用(2),（三）、电磁波的生物效应（2）1、电离辐射效应（2）(1)什么(shn me)是电离辐射(2)电离辐射基本概念图 人体组织的基本单元是细胞，细胞又由分子所构成，分子又由原子所组成。细胞的构成 分子的构成 原子的构成,第十六页，共五十九页。,四、生物效应(xioyng)与双刃剑作用(3),（三）、电磁波的生物效应（2）1、电离辐射效应（3）（2）电离辐射作用对人体伤害的基本原理 大剂量的辐射将引起(ynq)大范围的细胞 死亡，直接对人体造成大的
7、伤害。在 少量剂量下，它并不能对人体直接造成 伤害。在某些情况下，细胞并不死亡，但是变成非正常细胞，那些非正常细胞 甚至发展为癌变细胞。在小剂量的辐射 下，人体或部分被辐射器官能存活下来，但是 最终导致癌症发病的几率大大 增加。,第十七页，共五十九页。,四、生物效应(xioyng)与双刃剑作用(4),（三）、电磁波的生物效应（3）2、非电离辐射效应(1)非电离辐射效应是具有(jyu)较低能 量的电磁波对生物组织进行辐射时，不至于使生物体的化学分子结构 发生变化，不会对生物体直接造 成伤害。非电离辐射虽然对人体没有明 显的伤害作用，但长时间作用也会 产生潜移默化的累积性伤害作用，人们也需要在了解
8、它的基础上，对 其进行正确地使用和必要地防护。,第十八页，共五十九页。,四、生物(shngw)效应与双刃剑作用(5),（三）、电磁波的生物效应（4）2、非电离辐射效应(2)非电离辐射效应的类型（1）热效应 热效应是指进入生物系统的电磁波 转化为热能，当吸收的热能超过体温 调节能力时，引起机体组织温度升高(shn o)。（2）刺激效应（法拉第效应）低于100kHz的交流电会产生有限的 如肌肉痉挛、疼痛、心室纤维颤动等 刺激现象，这种现象又称为法拉第效应。,第十九页，共五十九页。,四、生物(shngw)效应与双刃剑作用(6),（三）、电磁波的生物效应（5)2、非电离辐射效应(3)影响身体健康的诱因
9、累积效应 人体的器官(qgun)和组织都存在微弱 的电磁场，在正常情况下它们是 稳定和有序的。一旦受到外界电 磁波的干扰，所产生的热效应或 非热效应作用于人体后，处于平 衡状态的微弱电磁场即遭到破坏，人体正常循环机能就会遭受一定 程度的破坏。,第二十页，共五十九页。,四、生物效应(xioyng)与双刃剑作用(7),（三）、电磁波的生物效应（6）2、非电离辐射效应(4)影响身体健康的诱因累积效应 如果外界电磁波的干扰经短时间的作用后及时消除，人体组织内所存在的微弱电磁场就会恢复到稳定和有序的状态，对人体健康不会有什么影响。如果外界电磁波连续或者较频繁地重复作用于人体，所产生(chnshng)的热
10、效应和非热效应对人体的伤害尚未来得及自我修复之前，再次受到电磁波辐射的话，其伤害程度就会随之发生累积，久而久之其累积效应就会诱发永久性病变。,第二十一页，共五十九页。,四、生物(shngw)效应与双刃剑作用(8),（三）、电磁波的生物效应（7）2、非电离辐射效应(5)积累效应的常见症状 各国科学家经过长期研究(ynji)证明：长期接受电磁辐射会造成人体免疫力下降、新陈代谢紊乱、记忆力减退、提前衰老、心率失常、视力下降、听力下降、血压异常、皮肤产生斑痘、粗糙，甚至导致各类癌症等；男女生殖能力下降、妇女易患月经紊乱、流产、畸胎等症状。,第二十二页，共五十九页。,四、生物(shngw)效应与双刃剑作
11、用(9),（四）、电磁波辐射效应作用的波段划分 射频 微波 红外线 可见光 紫外线 X射线(shxin)射线(shxin)非电离辐射波段 过渡波段 电离辐射波段,第二十三页，共五十九页。,四、生物效应(xioyng)与双刃剑作用(10),（四）电磁波的热效应及其治疗作用 热效应是电磁波对生物组织非电离辐射作用的主要物理效应。1、热效应产生的机制（1）当电磁波作用到生物组织时，受到了外加电磁场的作用，将发生以下两种机制的热效应：（1）、欧姆加热效应：其原理就是电流 流经电阻即产生热 量的道理。生物体内部(nib)的自由电子、离子沿外加电场、磁场力的方向运动，引起定向传导电流或局部涡旋电流，这些电
12、流与生物组织的电阻抗相互作用，产生欧姆加热效应。,第二十四页，共五十九页。,四、生物(shngw)效应与双刃剑作用(11),（四）电磁波的热效应及其治疗作用 1、热效应产生的机制（2）（2）、波动能量加热效应：其原理就是摩擦生热的道理。生物体内极性分子则在交变电磁 场的作用下随其频率作振动，原 非极性分子因为(yn wi)电磁场的作用变 成极化分子也随电磁场的频率作 振动，结果使分子内能增加，温度升高，即产生波动能量加热效应。,第二十五页，共五十九页。,四、生物(shngw)效应与双刃剑作用(12),（四）电磁波的热效应及其治疗作用 2、热效应对疾病的治疗作用（1）人体的疾病多种多样，但一般来
13、说分为两大类，即恶性肿瘤和一般良性病。电磁波的热效应对两类疾病均有治疗作用。（1）、对良性病的治疗作用 电磁波的热效应使皮下组织温度上升，致使毛细血管扩张，加速血液流动，使微循环血流量能增加1倍，致使 病变组织微循环得到充分的改善(gishn)，吸收能量养分、排除废物，以促进 病变组织的新陈代谢，增强机体 的生物免疫功能，提高细胞活力，改善局部组织的营养状态，达到 治疗疾病的目的。,第二十六页，共五十九页。,四、生物(shngw)效应与双刃剑作用(13),（四）电磁波的热效应及其治疗作用 2、热效应对疾病的治疗作用（2）（2）、对肿瘤的治疗作用（1）随着对电磁波及其应用技术的研究和发展，人们认
14、识了电磁波对生物组织的热效应以及(yj)对肿瘤有效治疗作用，对加热治疗肿瘤有了更加理性的认识。第一，肿瘤组织细胞与正常组织细胞相比对加热敏感，4143即死亡，而正常组织在这个温度范围内不受损伤；第二,癌组织中含水量明显高于正常组织，对电磁波的吸收转化为热的效应远高于正常组织，发热容易；第三，肿瘤组织内血管紊乱，血流量低，仅为正常组织的215%，电磁波辐射后使瘤体发热容易、散热慢，很快形成高温。以上三点就形成了肿瘤组织高温致死时间远少于正常组织的原因。,第二十七页，共五十九页。,四、生物效应(xioyng)与双刃剑作用(14),（四）电磁波的热效应及其治疗作用 2、热效应对疾病的治疗作用（2）、
15、对肿瘤的治疗作用（2）（1)辐射(fsh)治疗（2）消融治疗,第二十八页，共五十九页。,五、对人体健康影响(yngxing)的防护（1）,（一）、对电离辐射电磁波仪器设备的防护（1）1、对安装(nzhung)放射医用设备的机房建筑防护墙。对具有电离辐射作用的x射线和射线的医用设备所安装的机房，要用具有防电磁辐射的建筑材料（例如重晶石混凝土）砌建其墙壁，把好防止射线对室外来往公众人员辐射损害的第一关。,第二十九页，共五十九页。,五、对人体健康影响(yngxing)的防护（2）,（一）、对电离辐射电磁波仪器设备的防护（2）2、建立防护电离辐射的屏蔽(pngb)室。在安装有x射线和射线的医用设备的机
16、房内，要将设备放置在能防电磁辐射的铅玻璃屏蔽室内，临床医务工作人员在屏蔽室外操作仪器，以防止射线对临床医务工作人员的的伤害。,第三十页，共五十九页。,五、对人体健康影响(yngxing)的防护（3）,（一）、对电离辐射电磁波仪器设备的防护（3）3、仪器设备的维护和维修技师要密切监测仪器的工作状态和运行状况，严格防止因仪器的故障造成射线的泄露。4、医师要正确合理地使用射线检查手段，凡能用其它手段达到检查诊断目的的应尽可能避免使用射线检查；5、放射技师对进行射线检查的患者（受检者）不嫌麻烦，必要时帮助患者穿戴好x射线防护用具；6、接受射线检查和治疗的患者要主动配合，听从临床医务工作人员的安排、意见和劝告。一般情况下不要让自己(zj)的陪护人员留在机房内。,第三十一页，共五十九页。,五、对人体健康影响(yngxing)的防护（3）,（二）对非电离辐射电磁波仪器设备的防（1）1、国家规定标准的防护（1）对电离辐射仪器的防护有较强的地域性和时间性，相对容易些，但非电离仪器设备时刻(shk)伴随着人们的生活和工作，单纯要求仪器设备的用户采取防护措施就很不现实。需要有关国家管理部门颁布规章制度和相关