电磁波辐射的生物学效应与人体健康
生物工程学院生物工程2班冉啟春20087211
【摘要】本文从电磁波的概念入手，介绍了电磁波的生物效应——电离辐射效应和非电离辐射效应，着重分析了电磁波的产生来源，两类生物效应的原理以及对人体健康所带来的影响，列举了有效避免电磁波辐射的方法，并从不同方面分析研究了电磁波的生物效应与人体健康之间的关系。
【关键词】电磁波生物效应电离辐射非电离辐射人体健康
Bioeffect of Electromagnetic Wave and Person's Health
Ran Qichun
Abstract This paper introduces the concept of the electromagnetic wave and the biological effect of the electromagnetic wave including the ionization radiation and non-ionization radiation, emphatically analyzes the origin of the electromagnetic wave. The principles of two types of radiations and their affects for person's health are explained.The paper also lists some effective methods of avoiding electromagnetic wave, analyzes and studies the biological effect, and the relationship between the electromagnetic wave and human health.
Keywords electromagnetic wave；bioeffect；ionization radiation；non-ionization radiation；
person's health
生活在这个快速运转的社会之中，我们自身已存在着许多危机感。然而，社会的发展．科技的进步，让我们开始思考是否现今所有的一切，都足有利于我们人类的，还是人类终将成为先进科技的附属品，或者说是受害者。现实生活中，我们周围充满了各种类型的电磁波，它与人们的生活紧密相关。例如，我们用收音机可以听到电台的广播节目，用电视机可以收看到电视台的电视节目，人们天天都在使用手机打电话、发短信，这些事实都表明在我们周围存在着各种台站所发射的电磁波。与此同时，在医学健康领域基于电磁波的疾病诊断仪器和治疗仪器也得到广泛应用。也就是说当今人们的生产和生活活动中一刻也离不开电磁波，它在人们的生产和生活活动中起着不可估量的作用。当它为人们谋福利的同时，也为人们的生活和健康带来一定的负面影响。生物体受到电离辐射的作用后，即有可能通过某一机制产生一定的生物学效应。辐射的生物学效应可以是多种多样的，常涉及生物体的各种组织或器官，伴有不同程度的伤害或生理、病理反应。
1 什么是电磁波
电磁波，即有地壳的负极电离层的正极相互左右产生的电磁场，以及地磁场和大气中各种电磁波现象(如闪电)。此外，紫外线、红外线和可见光也属于电磁波。
上述电磁波均来自于自然，而如今一些人为活动造成的现象也属于电磁波。近年来，迅速扩张的工业和家电行业不断增加了电场和磁场的来源和数量。其中包括移动电话、电脑、电视、收音机、微波炉，甚至电热毯等家用电器，以及高压电线，电磁感应器、雷达等工业、医学和商业设备。这些时常被我们忽视的设备，所带来的电磁污染危害程度绝对不比环境污染来的弱。
虽说电磁波足一种客观存在的物质形式，但是通过专门的设备我们就可以感觉到它的存在。事实上，我们生活人类在自然界的电磁波海洋中，它与我们人类的生活密切相关，但是要想在这片电磁波海洋中求生也并非易事。当它在为人类谋福利的同时，也对人们的健康带来一定的负面影响。当起作用到人体的时候，不同的波段会产生不同的生物效应。
简单的来说，根据与物质作用的方式，辐射分为电离辐射(Ionizing radiation)和非电离辐射(Non-Ionizing radiation)两类。从生物学的角度，两种辐射在作用机理、反应过程和导致的最终结果方面都明显不同。非电离辐射与生物物质作用主要通过发生在分子、细胞或组织器官水平的震动、震荡和摩擦的
方式产生热或非热效应，效应的发生与辐射的频率、单位面积和单位长度吸收的辐射能量、个体和组织器官的敏感性等因素有关，有一定的频率或效应窗。由于非电离辐射多不能产生电离(少数高频紫外线可诱导产生电离)效应，其与生物作用致生物学效应的发生过程明显缺乏像电离辐射那样有辐射化学的重要参与。
由此，我们可以将电磁波的生物效应分为两种：电离辐射效应和非电离辐射效应。由于电磁波有着不同的波长、频率和能量，其对生物的影响也不尽相同。高能量波段的电磁波产生电离辐射效应，低能量波段的电磁波产生非电离辐射效应。电离辐射效应对人体的伤害较强，在日常生活巾需要特别防护；非电离辐射效应虽然对人体没有较明显伤害，但是如果长时间受其影响所产生的累积效应也会对人体产生潜移默化的影响。也就是说，电磁波对人体的影响不容忽视，在日常生活中，无论是电离辐射效应还是非电离辐射效应都需要特别注意。尤其在广泛接触电磁波的环境之中，我们有必要了解电磁波的特性，以便趋利避害。充分利用其对人类有利的一方面，减轻和避免不利的方面，使其更好地为人类的生产生活提供服务。
2 电离辐射效应
2.1 电离辐射的定义
由生物学可知，人体的软组织是由细胞构成，而细胞的结构又主要由蛋白质构成，蛋白质又由大量的分子所构成。当具有极高能量的电磁波或粒子流对生物体进行辐射作用时，分子内的原子在高能量的激发下就会失去电子，一旦原子失去电荷，分子的化学结构就会发生变化，形成离子，这种现象称为电离辐射效应。
2.2 电离辐射对人体健康的影响
人体软组织的细胞核中有DNA和RNA等基因物质，它们是由四种不同的碱基的各种排列控制着细胞的生存和分裂方式，这些排列就是遗传密码。在电离辐射的作用下，由于分子结构的变化，细胞的遗传密码往往就要被打乱，遗传密码一旦被打乱，细胞就有可能向着无法预计的方向发展，对生物体造成损害，使其产生不同程度的病变。
3 非电离辐射效应
如前所述，X射线和γ射线对生物体产生电离辐射作用，紫外线是非电离辐射作用向电离辐射作用过度波段，具有微弱的电离辐射作用。属于电磁波范围的其它几个波段——射频、微波、红外线、可见光对生物体的作用则为非电离辐射作用。非电离辐射作用又分为热效应和非热效应和累积效应。
3.1 热效应
3.1.1 热效应产生的机制
人体内70％是水，所含各种组织、细胞、体液等无不由大量的分子、离子所组成。分子中可分为极性分子和非极性分子，前者指其内部正、负电荷中心分离，后者的正、负电荷中心暂且重合。离子则是分子或分子团、原子或原子团失去或得到电子而成为带电的正离子或负离子。当电磁波作用到生物组织时，分子、离子受到外加电磁场的作用后相互摩擦，发生热效应引起人体升温，进而影响到体内各器官的正常运行。受到了外加电磁场的作用，将发生以下两种机制的热效应：欧姆加热效应和波动能量加热效应。
3.2 非热效应
电磁波的非热效应主要包括对神经肌肉的刺激作用和其他生物物理效应。人的器官组织都存在微弱的电磁场，当人体本身的磁场受到来自外界磁场的干扰之后，稳定平衡的人体磁场将会遭到破坏，人体也将受到不同程度的损伤。
3.3 累积效应
如果来自在人体的自我恢复之前，外界的热效应和非热效应没有及时阻止，电磁波不断作用于人体的话，其伤害程度就会发生累积，劲儿就只就会诱发永久性病变，甚至危及生命。
3.4 非电离辐射对人体健康的影响
3.4.1 热效应对疾病的治疗作用
人体的疾病多种多样，但一般来说分为两大类，即恶性肿瘤和一般良性疾病。电磁波的热效应对两类疾病均有治疗作用。
(1)对肿瘤的治疗作用。随着对电磁波及其应用技术的研究和发展，人们认识了电磁波对生物组织的热效应以及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。首先是肿瘤组织细胞与正常组织细胞相比对加热敏感，41～43℃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，且肿瘤组织内血管紊乱，血流量低，仅为正常组织的2％～15％，电磁波辐射后使瘤体发热容易、散热慢，很快形成高温。以上两点就形成了瘤体组织高温致死时间远少于正常组织的原因。
(2)对良疾性病的治疗作用。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，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。
3.4.2 累积效应对人体健康的影响
人体的器官和组织都存在微弱的电磁场，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。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，所产生的热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。对于长期接触电磁波辐射的群体，应当警惕积累效应对身体健康的影响。各国科学家经过长期研究证明：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。
4 电磁波辐射引发的病变
4.1 对中枢神经系统的危害
神经系统对电磁辐射的作用很敏感，中枢神经如果反复受到其影响就可能出现神经衰弱症候群，主要表现有头痛，头晕，无力，记忆力减退，睡眠障碍，白天打瞌睡，易激动，多汗，心悸，胸闷，脱发等。
4.2 对机体免疫功能的危害
实验表明，人体在受到电磁波辐射的情况下，白血球吞噬细菌的百分率和吞噬的细菌数均下降，进而导致人体抵抗力下降。此外受电磁辐射长期作用的人，其抗体形成也受到明显抑制。
4.3 对心血管系统的影响
受电磁辐射作用的人，常发生血液动力学失调，血管通透性和张力降低。由于神经调节功能受到影响，人们多以心动过缓症状出现，少数呈现心动过速。此外，长期受电磁辐射作用的人，会更早更容易发生心脑血管疾病。
4.4 对血液系统的影响
白血球在电磁辐射的作用下，会出现数量下降倾向。白血球一旦减少，红血球的生成也将受到抑制，继而出现网状红血球减少，血液系统受到明显的伤害。
4.5 对生殖系统和遗传的影响
长期受电磁波辐射影响的人，可能出现男性性功能下降，而女性则出现月经周期紊乱。进而影响生育,甚争失去生育能力。高强度的电磁辐射可以产生遗传效应，使睾丸染色体出现畸变和有丝分裂异常，其子代可能出现先天性出生缺陷。
4.6 对视觉系统的影响
眼组织含有大量的水份，因此在电磁辐射作用下，眼球的温度易升高，进而诱发白内障。
4.7 电磁辐射的致癌和致癌作用
实验表明人体内的遗传基因在电磁波辐射的作用下，发生突变和有丝分裂异常，而使某些组织出现病理性增生过程，从而引发癌变。
5 如何防护电磁波的生物效应
1、提高自我保护意识，了解有关电磁辐射的常识，学会自我防范。
2、尽量不要把家用电器摆放得过于集中，电视、电脑、冰箱等电器更不宜集中摆放在卧宅里。
3、避免长时间操作各种家用电器、办公设备，或长时间使用移动电话。
4、使用各种电器时，应保持一定的安全距离。例如看电视时，视线与荧光屏的距离，一般为荧光屏宽度
的5倍左右；使用微波炉时要离开至少l米远；手机在使用时，最好在手机响过一两秒后或电话两次铃声间歇中再接听电话。
5、电视、电脑等电器的屏幕产生的辐射会导致人体皮肤干燥缺水，加速皮肤老化，严重的会导致皮肤癌，
因此，在使用完上述电器后应该及时洗脸。
6、多食用蔬菜水果。例如，胡萝卜、豆芽、西红柿、油菜、海带、卷心菜、瘦肉、动物肝脏等富含维生
素A、C和蛋白质的食物，经常食用以利于调节人体电磁场紊乱状态，加强肌体抵抗电磁辐射的能力。 7、多饮茶，尤其是绿茶。因为绿茶中含有效的抗氧化剂茶多酚和丰富的维牛素C，具有抗辐射污染的作用。
参考文献
[1]吴增石.电磁波的生物效应与人体健康[J].中南民族大学学报：自然科学版，2010，3:29-1.
[2]杨东湘.电磁波的生物效应与人体健康[A].衡阳技师学院物流系：科学论坛，2010,21.
[3]闵锐.辐射化学在辐射生物学发展和研究中的作用[R].辐射研究与辐射工艺学报,2009,12:27-6.
[4]庞小峰.生物电磁学[M].北京：国防工业出版社，2008．
[5]Feng Yuliu Guo gangxing，Xiao Xiuqu，et a1．Roles of 5-HT receptor subtypes in the inhibitory effects of 5-HT on C-fiber responses of spinal wide dynamic range neurons in rats[J]．Pharmacol， 2007，321(3)：l 046—1 053．
[6]袁观宇.生物物理学[Q].北京:科学出版社,2006.
[7]宋涛.霍小林.吴石增.生物电磁特性及其应用[M].北京工业大学出版社.2008．
电磁场的生物效应 对于磁场，物理学用磁场强度H和磁感应强度B来描述，物理学一开始用磁场强度H 来描述磁场，后来才发现了和电场强度相对应的磁感应强度B。严格地说，H和B不是同一术语，H是磁场，B是磁通密度（详细的分析可以参见《电动力学》），B是H所感应的磁场，所以B又叫磁感应强度。二者的关系为： B= u H 其中u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
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《辐射生物效应》复习题 一、名词解释（每题3分） 生活史：植物在一生中所经历的发育和繁殖阶段，前后相继，有规律地循环的全部过程。 组织：在个体发育中，具有相同来源的同一类型，或不同类型的细胞组成的结构和功能单位 硝化作用：氨基酸脱下来的氨，在有氧的条件下，经过亚硝化细菌和硝化细菌的作用转化为硝酸的过程。 灭菌：通过超高温或其他物理、化学手段将所有微生物的营养细胞和所有芽孢和孢子全部杀死。 新陈代谢——微生物从外界环境中不断摄取营养物质，经过一系列生物化学反应，转变成细胞组分，同时产生废物并排泄到体外的过程。 菌株(strain)：从自然界中分离得到的任何一种微生物的纯培养物都可以称为微生物的一个菌株。 生物固氮：常温常压下，固氮生物在体内固氮酶的催化作用下将大气中的分子态N2还原成为NH4＋的过程。生活史：植物在一生中所经历的发育和繁殖阶段，前后相继，有规律地循环的全部过程。 原始生殖细胞: 产生雄性和雌性生殖细胞的早期细胞。 辐射诱变育种：生物的种类、形态、性状，均受其自身的遗传信息所控制。辐射育种（radioactive breeding techniques）是利用射线处理动植物及微生物，使生物体的主要遗传物质—脱氧核糖核酸（DNA）产生基因突变或染色体畸变，导致生物体有关性状的变异，然后通过人工选择和培育使有利的变异遗传下去，使作物（或其它生物）品种得到改良并培育出新品种。这种利用射线诱发生物遗传性的改变，经人工选择培育新的优良品种的技术就称为辐射育种。 相对生物效应RBE：由于各种辐射的品质不同，在相同吸收剂量下，不同辐射的生物效应是不同的，反映这种差异的量称为相对生物效应（relative biological
第四节辐射生物学效应分类和影响因素 、辐射生物学效应分类 机体受辐射作用时，根据照射剂量、照射方式以及效应表现的情况，在实际工作中常将生物效应分类表述 （一）按照射方式分 1．外照射与内照射（external and internal irradiation）：辐射源由体外照射人体称外照射。γ线、中子、X线等穿透力强的射线，外照射的生物学效应强。放射性物质通过各 途径进入机体，以其辐射能产生生物学效应者称内照射。内照射的作用主要发生在放射性物质通过途径和沉积部位的组织器官，但其效应可波及全身。内照射的效应以射程短、电离强的α、β射线作用主。 2．局部照射和全身照射（local and total body irradiation） 当外照射的射线照射身体某一部位，引起局部细胞的反应者称局部照射。局部照射时身体各部位的辐射敏感性依次为腹部＞胸部＞头部＞四肢。 当全身均匀地或非均匀地受到照射而产生全身效应时称全身照射。如照射剂量较小者为小剂量效应，如照射剂量较者（＞1Gy）则发展为急性放射病。大面积的胸腹部局部照射也可发生全身效应，甚至急性放射病。根据照射剂量大小和不同敏感组织的反应程度，辐射所致全身损伤分为骨髓型（bone marrow type）、肠型(gastro- intestinal type)和脑型(central nervous system type)三种类型。 （二）按照射剂量率分 1．急性效应（acute radiation effect）：高剂量率照射，短时间内达到较大剂量，效应迅速表现。 2．慢性效应(chronic radiation effect)：低剂量率长期照射，随着照射剂量增加，效应逐渐积累，经历较长时间表现出来。 （三）按效应出现时间分 1．早期效应(early effect)：照射后立即或小时后出现的变化。
YF-ED-J2943 可按资料类型定义编号 电磁辐射对人眼的危害及 防护实用版 In Order To Ensure The Effective And Safe Operation Of The Department Work Or Production, Relevant Personnel Shall Follow The Procedures In Handling Business Or Operating Equipment. （示范文稿） 二零XX年XX月XX日
电磁辐射对人眼的危害及防护实 用版 提示：该解决方案文档适合使用于从目的、要求、方式、方法、进度等都部署具体、周密，并有很强可操作性的计划，在进行中紧扣进度，实现最大程度完成与接近最初目标。下载后可以对文件进行定制修改，请根据实际需要调整使用。 电磁辐射作为环境污染和职业危害的一种 新形式，受到政府和社会各界的普遍关注。联 合国人类环境会议已将电磁辐射列为必须控制 的公害之一。电磁辐射对生物体的致伤效应， 目前已成为医学领域的重大研究课题。眼睛作 为人体最重要的感觉器官之一，容易受到电磁 辐射的损伤。抗辐射镜片能有效阻止有害电磁 波进入人眼，从而降低电磁辐射对人眼的伤 害。 1电磁辐射
在空间区域内当存在变化的电场时，会在临近的区域引起随时间变化的磁场，变化的磁场会产生新的电场，交替变化的电磁场在空间中按照一定速度由远向近传播，形成了电磁波。低频的电磁振荡主要借由有形的导电体传递，磁电之间的相互变化比较缓慢，几乎没有能量辐射出去，而是全部返回原电路。当电磁振荡频率逐渐变高时，电磁振荡既可以束缚在有形的导电体内传递，也可以在自由空间内传递。在自由空间内传递的高频率电磁振荡，磁电互变速度加快，能量不再以电振荡的形式全部返回原振荡电路，电能、磁能随着电场与磁场的周期变化以电磁波的形式向空间传播出去，在不借助任何介质的情况下以波的形式向外传递能量，这就是电磁辐射[1]。电磁辐射是
第二节 太阳辐射的生物学效应 太阳辐射是来自太阳的电磁波辐射。太阳辐射通过大气层时，约有43％被云层所反射，14％为大气中的尘埃、水蒸气、二氧化碳、臭氧吸收。仅有43％以直射日光和散射日光形式到达地面。 太阳辐射包括红外线、可视线、紫外线、无线电波、X射线、γ射线、宇宙线等。到达地球表面的主要为前三种，波长在760毫微米以上为红外线， 760～390毫微米为可视线，小于390毫微米为紫外线。 太阳辐射强度还受到各种因素的影响，例如太阳的高度角、海拔的高度、大气污染的程度等。太阳的高度角越大，海拔越高，大气污染越轻，太阳的辐射强度越大。在大气层的外界，与太阳光线相垂直的平面一分钟内照射在一平方厘米面积上的太阳辐射热量为1.97卡/厘米2·分，此值称为太阳常数。到达地面的太阳辐射，一部分被土壤吸收变为热能，一部分被反射回大气。各种不同的地表面反射率亦不同，雪的反射率最大可达80～90％，而且对太阳辐射中短波部分反射能力较强。 一、红外线(infrared ray) 红外线占太阳辐射一半以上，而且大部分集中在760～2,000毫微米部分。红外线按波长可分为近红外700～3,000毫微米，中红外3,000～20,000毫微米，远红外20,000～1,000,000毫微米。凡温度高于绝对温度的零度(0°K＝－273.2℃)的物体都是红外线的辐射源。物体的温度越高，其辐射的波长越短。军事上也使用有多种人工红外线辐射源如钨灯、红外线探照灯、弧光灯、红外激光器、电焊等。 红外线对机体的作用与波长有关。红外线照射皮肤时，大部分被吸收。长波红外线被皮肤表层吸收，而短波红外线则被较深层皮肤吸收，使血液及深部组织加热。较强的红外线作用于皮肤，能使皮肤温度升高到40～49℃，而引起一度烧伤。波长600～1,000毫微米的红外线可穿过颅骨，使颅骨和脑髓间的温度达到40～42℃，因而引起日射病。红外线照射于眼睛，可以引起多种损害，如角膜吸收大剂量红外线可致热损伤，破坏角膜表皮细胞，影响视力；长期接触短波红外线还可引起白内障。人对红外线辐射比较敏感,0.02卡/厘米2·分即有热感，1.5卡/厘米2·分有不可耐受的烧灼感， 皮温可升高到40℃以上。南方地区夏季中午前后，太阳辐射可达1.3～1.5卡/厘米2·分，加上气温升高，在军事训练时，应多加注意，防止过热。 人体暴露于太阳辐射下的面积，站立时比坐着时大。站立的人接受太阳辐射可达34千卡/1米2·时，戴草帽则可大大减少曝晒的面积。 干热地区穿着衣服对于防止太阳辐射是很重要的。
电磁辐射生物学效应 射频微波电磁辐射生物学效应 引言 电子科学技术的迅速发展，射频微波等电子产品应用日趋广泛，职业和公众受环境电磁辐射污染危害越来越严重。射频微波辐射，特别是高强度的辐射，引起机体致热效应，造成健康危害，是显而易见的。但也有资料表明，人体在反复接触低强度微波照射后，体温虽无上升，但也能造成机体的健康危害，关于这一点目前国际上争论较多。我国的电磁辐射健康影响研究工作开始于六、七十年代，在七十年代即开展射频微波电磁辐射的健康影响调查工作，探讨了相关的安全卫生标准及防护技术，并取得了很大进展。流行病学调查认为，电磁辐射对人体的健康影响比较广泛，能引起神经、生殖、心血管、免疫功能及眼睛等方面的改变。有实验室研究发现，长期低强度射频电磁辐射非致热效应，对动物神经内分泌，膜通透性、离子水平等都有影响，也有报告认为射频微波能引起DNA损伤、染色体畸变等。 中枢神经系统影响 中枢神经系统对射频微波电磁辐射比较敏感，因此受到研究者的重视，尤其是职业人群接触射频微波电磁辐射对神经系统影响的流行病学调查，在我国有很多报道。射频微波电磁辐射的健康危害主要表现为神经衰弱症候群，其症状主要有头痛、头晕、记忆力减退、注意力不集中、抑郁、烦躁等[1-4] 。王少光等[2] 报道对293名脉冲微波职业接触人群进行调查，其接触微波频率为400-9400MHz，功率密度为0.07-0.18mW/cm2，神经衰弱症候群的发生率达40.3%；348名连续微波职业接触者，工作环境微波暴露频率为3400-8600MHz，功率密度为0.06-0.15mW/cm2，其神经衰弱症候群的发生率为37.1%，而对照组仅为5.1%，说明微波电磁辐射能使接触人群神经衰弱症候群症状患者明显增加，进一步的分析结果表明，神经衰弱症候群的发生率与工龄呈正相关。丁朝阳等[1，4]也有类似报道，并认为接触微波使睡眠质量降低。赵清波等[3]报道职业接触微波频率为3500-4200MHz，其场强小于0.050 mW/cm2（通常为0.010-0.030 mW/cm2）时，神经衰弱症候群的发生率为71.8%，即明显高于对照组的13.6%，且与工龄呈正相关。冯养正等[5]报道的一组暴露于0.30 mW/cm2的职业人群，其头痛、脱发的发生率显著高于对照组人群。而头晕、乏力、失眠、记忆力减退等其他症状却无显著性差异。郭保科[6]等认为在脉冲微波场强1.75mW/cm2和连续波场强为0.05mW/cm2的职业接触者，主诉症状全身无力、头痛、头晕、失 眠、多梦等神经衰弱综合症发生率与对照组比较差异无显著性，而对视力、眼晶状体损伤、眼部症状（如：干燥、易疲劳）有显著性影响。
辐射生物学效应复习 一、名词解释 1.布喇格电离峰P6：粒子的速度控制着能量丧失的速度。快速运动的粒子的电离能力要比慢速运动的小。ɑ粒子质量较大，运动较慢，因此，有足够的时间在短距离内引起较多的电离。当ɑ粒子穿入介质后，随着深度的增加和更多电离事件的发生，能量耗失，粒子运动变慢，而慢速粒子又引起了更多的电离，这样就形成了通常称为的布喇格电离峰。 2.活性氧P24 ：从强调O2对机体不利一面的角度出发，将那些较O2的化学性质更为活跃的O2的代谢产物或自由衍生的含氧物质称为活性氧。 3.靶学说P46 ：靶学说认为辐射生物效应是由于电离粒子包括电磁波击中了某些分子或细胞内的特定结构（靶）的结果。 4.细胞凋亡P178：是指为维持内环境稳定，由基因控制的细胞自主的有序死亡。既包括生理性的程序死亡，又指由外来因素诱发的细胞自杀。 5. 辐射增敏剂P270：主要指那些能够增加机体或细胞的辐射敏感性的化学物质，临床上用于增强射线对肿瘤的杀伤能力。 6.染色体畸变P319：当人员受到一定剂量的电离辐射作用后，在外周血淋巴细胞和骨髓细胞中早期即可见到染色体的改变，这种变化称之为染色体畸变。 7.辐射的遗传效应P413：辐射对生物体生殖细胞内的遗传物质的损伤，即诱发基因突变和染色体畸变，可能会在子一代（F1）中表达为各种先天性畸形，而且还会在以后的许多世代中出现，这就是辐射的遗传效应。 8. 水的辐解反应P26：辐射可使水分子分解为·OH和·H两种自由基，这一过程与液相中水分子的自发性电解有着明显区别，因此称为水的辐解反应。 9. 细胞坏死P178：通常是由突然及严重的损伤所造成的细胞意外死亡。 10. 电离辐射的直接作用P28：是指来自放射源的能量或粒子直接作用于溶质分子、并造成结构与功能损伤的过程。 11. 电离辐射的间接作用P28：指的是水的辐解反应产物与溶质分子之间发生的可能导致溶质分子结构变化的各种反应。 12. 氧效应：P12:受照射的生物系统或分子的辐射效应随介质中氧浓度的增加而增加，这种现象称为氧效应。
解读电磁辐射对生物体三个方面的影响 “头条：手机辐射致癌！少玩手机，远离辐射！”想必很多人都看过类似耸人听闻的新闻标题，虽不知真假，也不免人心惶惶。可随着科技进步，手机俨然成为低头族的“第二条命”，因此在得到百分之一万的定论之前，哪怕它可能真会要了我的命，也不能阻止我们低着头过马路！ 要说远离辐射，我们首先得知道辐射是什么——自然界中的一切物体,只要温度在绝对温度零度以上,都以电磁波的形式时刻不停地向外传送热量,这种传送能量的方式称为辐射。物体通过辐射所放出的能量，称为辐射能，简称辐射。 但是，辐射在我们的生活中无处不在，大到太阳，小到手机，可以说想要完全远离辐射的可能性为零。 说到这里，我们就要对辐射加以区分——既然辐射无处不在，那我们还能安然无恙，一是人类福大命大，没那么脆弱，二来辐射本身有多种类型，大部分辐射也没有那么可怕。 顺便把合同签一下。 就像太阳将光能传递到地球，火焰将热能传向周围一样，辐射能被体物吸收时发生热的效应，物体吸收的辐射能不同，所产生的温度也不同。因此，辐射其实只是一种能量向外传播的现象。 像原子弹、日本核泄漏、切尔诺贝利产生的辐射，就叫做电离辐射，一般称为射线，比如：阿尔法射线、贝塔射线、X光-伦琴射线等，也就是人们平时谈之色变的真凶。它会破坏生物体的细胞结构，是诱发癌症的原因之一。 相对于令人恐慌的电离辐射，日常生活中的电风扇、手机、电磁炉等电器，以及通信基站所产生的的电磁辐射，属于非电离辐射的范围。 从科学的角度来看，电磁辐射对生物体的影响体现在三个方面。 第一是热效应，人体70%以上的水分子，受到电磁辐射后相互摩擦，引起机体升温，从而影响体内器官周围的温度。
1、名词解释：间期死亡、增殖死亡、急性放射病、慢性放射病、骨痛症候群， 衰变常数、半衰期、氧效应、相对生物学效应； 间期死亡：指细胞受较大剂量（100Gy或更大）照射后，不经有丝分裂，在几个小时内就开始死亡。 增殖死亡：即细胞受照后经历1个或几个有丝分裂周期后，丧失了继续增殖的能力而引起的死亡。 急性放射病：机体在短时间(数秒－数天)内受到大剂量(＞1Gy)电离辐射照射引起的全身性疾病。 慢性放射病：指机体在较长时间内连续或间歇受到超当量剂量限值的电离辐射作用，达到一定累计计量后引起多系统损害的全身性疾病，通常以造血组织损伤作为主要表现。 骨痛症候群：受亲骨性核素损伤的病人，出现四肢骨、胸骨、腰椎等部位的疼痛，其特点是疼痛部位不确切，与气候变化无一定关系。 衰变常数λ：每秒衰变的核数为原有放射性核数的几分之几 半衰期T?=0.693/λ:放射性核数因衰变而减少到原来的一半所需要的时间 氧效应：受照组织、细胞或者溶液系统，其辐射效应随周围介质中氧浓度的增加而增加的现象 相对生物学效应：由于各种辐射的品质不同，在相同吸收剂量下，不同辐射的生物效应也是不同的，反映这种差异的量称之为相对生物效应。 2、熟悉哪些是电离辐射（直接、间接），非电离辐射; 电离辐射：凡能引起物质的原子或分子发生电离作用的辐射，均称为电离辐射。（不仅包括粒子辐射，还包括了部分电磁辐射X、γ） 紫外线及能量低于紫外线的电磁辐射都属于非电离辐射。 电磁辐射：实质是电磁波，相对于粒子辐射而言的。 3、熟悉传能线密度的概念 带电粒子在物质中穿行单位路程时，由能量转移小于能量截止值的历次碰撞所造成的能量损失 4、熟悉元素、同位素、同质异能素。 元素：原子核内具有相同电荷数的同一类原子。 核素：原子核内质子数、中子数和能态完全相同的一类原子。 同位素：原子核内质子数相同、中子数不同的多种核素。 同质异能素：中子数和质子数都相同而仅仅是能量状态不同的两种核素。
电离辐射对细胞的作用 第二节电离辐射对细胞的作用网络第二节电离辐 射对细胞的作用一、细胞的辐射敏感性机体各类细胞对辐射的敏感性不一致。Bergonie 和Tribondeau提出细胞的辐射敏感性同细胞的分化的程度成反比，同细胞的增殖能力成正比。Casaret按辐射敏感性由高到低，将人类和哺乳动物细胞分为4类（表3-1）。从总体上说，不断生长、增殖、自我更新的细胞群对辐射敏感，稳定状态的分裂后细胞对辐射有高度抗力。而多能性结缔组织，包括血管内皮细胞，血窦壁细胞，成纤维细胞和各种间胚叶细胞也较敏感，介于表3-1的Ⅱ、Ⅲ类之间。表3-1 哺乳类细胞辐射敏感性分类细胞类型特性举例辐射敏感性Ⅰ增殖的分裂间期细 胞（vegetative intermitosis cells）受控分裂 分化程度最低造血干细胞 肠隐窝细胞 表皮生长细胞高Ⅱ分化的分裂间期细胞（differentiating intermitosis cells）受控分裂 分裂中不断分化幼稚血细胞结缔组织细胞（Conective tissue cells）Ⅲ可逆性分裂后细胞（reverting postmitotic cells）无受控分裂 可变分化肝细胞Ⅳ稳定性分裂后细胞（fixed
postmitotic cells）不分裂 高度分化神经细胞 肌肉细胞低二、细胞周期的变化辐射可延长的细胞周期，但不同阶段的辐射敏感性不同（图3-3）。处于M 期的细胞受照很敏感，可引起细胞即刻死亡或染色体畸变（断裂、粘连、碎片等）；可不立刻影响分裂过程，而使下一周期推迟，或在下一次分裂时子代细胞夭折。C1期的早期对辐射不敏感，后期则较为敏感，RNA、蛋白质和酶合成抑制，延迟进入S期。S前期亦较为敏感，直接阻止DNA合成，而在S期的后期敏感性降低，是则于此时已完成DNA合成，即使DNA受损亦可修复之故。G2期是对辐射极敏感的阶段，分裂所需特异蛋白质和RNA合成障碍，因而细胞在G2期停留下来，称“G2阻断”（G2block），是照射后即刻发生细胞分裂延迟主要原因。图3-3 细胞周期各阶段的辐射敏感性三、染色体畸变细胞在分裂过程中染色体的数量和结构发生变化称为染色体畸变（chromosome aberration）。畸变可以自然发生，称自发畸变(spontaneous aberration)。许多物理、化学因素和病毒感染可使畸变率增高。电离辐射是畸变诱发因素，其原因是电离粒子穿透染色体或其附近时，使染色体分子电离发生化学变化而断裂。（一）染色体数量变化照射时染色体发生粘着，在细胞分裂时可能产生染色体不分离现象，致使两个子细胞中染色体不是平均分
电磁辐射对神经系统的生物学效应 关键字：951，健康，电磁辐射对神经系统的生物学效应，电磁辐射，疾病，发生率，【电磁辐射是什么】 电磁辐射又称电子烟雾，是由空间共同移送的电能量和磁能量所组成，而该能量是由电荷移动所产生；举例说，正在发射讯号的射频天线所发出的移动电荷，便会产生电磁能量。电磁“频谱”包括形形色色的电磁辐射，从极低频的电磁辐射至极高频的电磁辐射。两者之间还有无线电波、微波、红外线、可见光和紫外光等。电磁频谱中射频部分的一般定义，是指频率约由3千赫至300吉赫的辐射。 【神经系统的概念】 神经系统是人体内起主导作用的功能调节系统。人体的结构与功能均极为复杂，体内各器官、系统的功能和各种生理过程都不是各自孤立地进行，而是在神经系统的直接或间接调节控制下，互相联系、相互影响、密切配合，使人体成为一个完整统一的有机体，实现和维持正常的生命活动。同时，人体又是生活在经常变化的环境中，环境的变化必然随时影响着体内的各种功能，这也需要神经系统对体内各种功能不断进行迅速而完善的调整，使人体适应体内外环境的变化。 【电磁辐射与神经系统的关系】 随着电子设备被广泛地应用于各行各业,电磁辐射的污染越来越受到人们的重视。手机等电子通讯使用的射频辐射和电气设备及输电线周围产生的极低频辐射的生物学效应是目前研究较多的。磁场暴露会使神经系统受到影响,许多研究证明电磁场可以改变神经细胞膜结构、影响细胞因子表达、诱导基因DNA链断裂、增加神经变性疾病和脑瘤的发生率。【电磁辐射的危害及防护】 人体接受电磁辐射后,使肌体升温,如果吸收的辐射能很多,靠体温的调节无法把热量散发出去,则会引起体温升高,进而引发各种症状,如心悸、头胀、失眠、心动过缓、白细胞减少、免疫功能下降、视力下降等。我们可通过以下方法来预防身边可怕的电磁辐射。 1.提高自我保护意识，重视电磁辐射可能对人体产生的危害，多了解有关电磁辐射的常识，学会防范措施，加强安全防范。如：对配有应用手册的电器，应严格按指示规范操作，保持安全操作距离等。 2.不要把家用电器摆放得过于集中，或经常一起使用，以免使自己暴露在超剂量辐射的危害之中。特别是电视、电脑、冰箱等电器更不宜集中摆放在卧室里。 3.各种家用电器、办公设备、移动电话等都应尽量避免长时间操作。如电视、电脑等电器需要较长时间使用时，应注意至少每1小时离开一次，采用眺望远方或闭上眼睛的方式，以减少眼睛的疲劳程度和所受辐射影响。 4.当电器暂停使用时，最好不要让它们处于待机状态，因为此时可产生较微弱的电磁场，长时间也会产生辐射积累。 5.对各种电器的使用，应保持一定的安全距离。如眼睛离电视荧光屏的距离，一般为荧光屏宽度的5倍左右；微波炉在开启之后要离开至少1米远，孕妇和小孩应尽量远离微波炉；手机在使用时，应尽量使头部与手机天线的距离远一些，最好使用分离耳机和话筒接听电话。 6.男性生殖细胞和精子对电磁辐射更为敏感。因此，男性应尽量减少与电磁波太频繁密集的接触，而且接触时也要保持安全距离，一般是半米以上。 7.消费者如果长期涉身于超剂量电磁辐射环境中，应注意采取以下自我保护措施： (1)居住、工作在高压线、变电站、电台、电视台、雷达站、电磁波发射塔附近的人 员，佩带心脏起搏器的患者，经常使用电子仪器、医疗设备、办公自动化设备的
电磁辐射与眼睛的危害防护 电磁辐射作为环境污染和职业危害的一种新形式，受到政府和社会各界的普遍关注。联合国人类环境会议已将电磁辐射列为必须控制的公害之一。电磁辐射对生物体的致伤效应，目前已成为医学领域的重大研究课题。眼睛作为人体最重要的感觉器官之一，容易受到电磁辐射的损伤。抗辐射镜片能有效阻止有害电磁波进入人眼，从而降低电磁辐射对人眼的伤害。 1.电磁辐射 在空间区域内当存在变化的电场时，会在临近的区域引起随时间变化的磁场，变化的磁场会产生新的电场，交替变化的电磁场在空间中按照一定速度由远向近传播，形成了电磁波。低频的电磁振荡主要借由有形的导电体传递，磁电之间的相互变化比较缓慢，几乎没有能量辐射出去，而是全部返回原电路。当电磁振荡频率逐渐变高时，电磁振荡既可以束缚在有形的导电体内传递，也可以在自由空间内传递。在自由空间内传递的高频率电磁振荡，磁电互变速度加快，能量不再以电振荡的形式全部返回原振荡电路，电能、磁能随着电场与磁场的周期变化以电磁波的形式向空间传播出去，在不借助任何介质的情况下以波的形式向外传递能量，这就是电磁辐射。电磁辐射是传递能量的一种方式，电磁辐射所衍生的能量，取决于频率的高低，频率愈高，能量愈大。
电磁辐射广泛存在于职业场所和生活环境中，生物体时时刻刻都会受到不同程度的电磁场辐照。自然环境中的电场和磁场分别为 10-4V/m和10-13T，而50hz高压输电线下的电场和磁场约为1～ 10KV/m和1-10μT，极端情况下可达到11KV/m和100μT;普通居民 家中的本底电场约为1-10V/m，但电热毯或加热水床可达几个kv/m。电磁辐射的频谱很宽，频率范围从0至1025Hz，不同频率的电磁辐 射其生物学效应不同。广义的电磁辐射是指所有能辐射出能量的电磁波，狭义的电磁辐射指频率小于300GHz的在生活环境中存在并且可 能对生物体造成某种伤害的电磁波。抗辐射镜片所指的辐射是针对于在一定时间或者一定强度下会对人眼产生暂时性、永久性或者累积性伤害的电磁辐射。 2.电磁辐射的生物效应 电磁辐射使生物系统产生的与生命现象有关的响应称为电磁辐 射的生物学效应。影响电磁辐射生物学效应的主要参数是频率和强度，不同频率和强度的电磁辐射产生生物学效应的方式不同，效应也不同。电磁辐射效应按照效应出现时间可以分为近期效应和远期效应。从电磁辐射的热作用方式达到一定量值或者一定时间的生物学效应可以 分为热效应和非热效应。热效应和非热效应作用于人体后，对人体伤害尚未进行自我修复之前，再次受到电磁辐射，其伤害程度就会发生累积，这种效应称为电磁辐射的累积效应。 世界卫生组织在1998年的调查报告中指出，过量的电磁辐射可 导致视力下降，严重者可导致视网膜脱落。长期遭受低强度电磁辐射
《电磁辐射》阅读附答案 《电磁辐射》，完成第20—21题。（7分） 电磁辐射 ①继水质污染、大气污染、噪声污染以后，电磁波辐射污染已被世界公认为第四大污染。电磁波辐射污染主要由高压输电线、短波、超短波、微波、电子游戏机、视频端显示器、挪动电话等辐射源发生。它看不见，摸不着，穿透力强，充斥着全部空间。 ②人体处在必定强度的电磁场下，会吸收辐射能量，发生生物学作用，包含热作用和非热作用。所谓热作用，就是高频电磁波对生物机体细胞的"加热"作用。人体接受电磁辐射后，体内的份子会遭到磁场的影响而从新排列，在重排进程中，份子间互相碰撞、磨擦而发生热能，引起热作用。人体内电解质溶液的离子因遭到电场的作用而发生挪动传导电流，也能使电解质变热。此外，因为人体内某些成份(如体液等)为导体，还可发生局部性感应涡流，也会发生热。如果人体吸收的辐射能太多，靠体温的调理没法把热量披发出去，就会引起体温升高，进而引起各种病症。因为电磁波是穿透生物表层直接对内部组织"加热"，常常机体表面看不出甚么，而内部组织却已严重"烧伤"。 ③至于电磁波的非热作用问题，正在进一步钻研当中，一般认为是低频波发生的影响。人体被电磁波辐射后，体温并未显明升高，但已干扰了人体的固有微弱电磁场，造成细胞内遗传基因发生畸形突变，进而引发白血病和肿瘤，还会引起胚胎染色体扭转，致使婴儿的畸形或妊妇的自然流产。 ④现实糊口中，电磁辐射也在各个方面施展侧重要的作用。电磁辐射以光速传布，用以传递信息，在工业、军事科学、医学和人们日
常糊口中广泛利用，如雷达、卫星通信、微波炉、热疗器、塑料热合机、电视机、收音机等。跟着科学技术的不断发展，其利用规模会进一步扩展。 ⑤微波是一种电磁波，这类电磁波很有"个性"，金属根本没有办法吸收或传导它，不能透入内部而是被反射出来，所以金属材料不能吸收微波。微波可以穿过玻璃、陶瓷、塑料等绝缘材料，但不会损耗能量。水是吸收微波最佳的介质，而含有水份的物体，微波不仅不能透过，其能量反而会被吸收并发生热。人们利用微波的“个性”发明了微波炉等良多产品。 ⑥鉴于电磁辐射的特性，专家建议：不要把家用电器摆放得过于集中或时常一块儿使用，特别是电视、电脑、电冰箱不宜集中摆放在卧室里，以避免使自己暴露在超剂量辐射的危险中。当电器暂停使用时，最佳不让它们处于待机状况，因为此时可发生较微弱的电磁场。让我们在享受现代糊口的同时，把电磁辐射造成的危害降到最低。 20．电磁辐射对人体有“热作用”和“非热作用”两种危害，请扼要解释。（4分） “热作用”是指：。 “非热作用”是指。 21．阅读原文，对下面材料中陈说的现象进行公道的解释，并提出使用建议。（3） 电磁辐射会给人类带来污染，同时人们也利用电磁辐射的特色制造家电产品。 微波炉是一种用微波加热食物的现代化烹调灶具，作为低耗高能电器进入了千家万户。人们在利用微波炉给软包装的牛奶加热时发现，如果把使用普通塑料袋包装和为了增添保质期在包装袋内侧镀了一层锡箔的两袋牛奶同时放进微波炉加热，到了预定的时间，普通塑
辐射的种类、作用方式及其生物学效应 （一）辐射的种类 辐射是能量在空间的传播，可分为二大类:一类是电磁辐射，其实质是电磁波;另一类是粒子辐射，它们是一些组成物质的基本粒子或由这些基本粒子构成的原子核。电磁辐射仅有能量而无静止质量，根据频率和波长的不同，又可将其分为无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线(UV ) } x射线、和Y射线等，其中x射线、Y射线和UV被广泛用于辐射生物学的研究。粒子辐射既有能量，又有静止质量，是一些高速运动的粒子，其中包括电子、质子、a粒子、中子、负二介子和带电重离子等，它们通过消耗自己的动能把能量传递给其它物质。 根据作用方式的不同，又可将辐射分为电离辐射和非电离辐射。电离辐射又称高能辐射，它与物质相互作用时，不仅能引起分子或原子的激发，而且能引起强烈的电离作用。电离辐射又可分为两类:一类叫带电致电离粒子(直接电离粒子)，它是高速带电粒子如a粒子、目粒子、质子等，能直接引起物质的电离。另一类叫不带电致电离粒子(间接电离粒子)，它能使物质释放出带电电粒子或引起核变化，如x射线、Y射线和中子等。非电离辐射一般不能引起物质分子的电离，只能引起分子的振动、转动或电子能级状态的改变。UV及能量低于UV的所有电磁辐射都属于非电离辐射。 （二）辐射对生物体的作用方式 辐射对生物体的作用方式，包含直接作用和间接作用两种方式。直接作用是指在辐射作用下，某些重要的生物物质(如DNA分子)或结构(如细胞膜、线粒体)本身吸收了辐射能并在它们内部传递或释放而引起损伤的过程。也就是说，吸收能量和出现损伤发生于同一分子或结构内部。直接作用的概念是在靶学说基础上提出的。 根据靶学说，生物体细胞中的DNA分子就是一个靶分子，由于辐射能量的吸收，DNA分子出现了损伤，即辐射的直接作用。但是，这种直接作用只能造成DNA 分子的原初损伤，能否产生生物学效应，还要经过一系列复杂的发展变化，而且与细胞内、外环境密切相关。靶学说通常用单击效应和多击效应分别解释剂量效应曲线。单击效应是指一个生物结构(靶)被射线击中一次即能产生某种所期望的生物学效应，其剂量效应曲线是指数型曲线。多击效应是指靶子需要被射线击中一次以上才能产生效应，如需击中n次，则靶被击中(n-1)次前是无效的。在低剂量时，由于靶中的平均击中数少于n次，剂量效应曲线趋于平缓，随着剂量的增加，击中数达到n次的靶越来越多，曲线会突然变陡，表示产生效应的个体数骤增。随着剂量的增加，曲线又趋于平缓。整个剂量效应曲线呈S型。多击效应又有两种情况，一种是每个结构体积包含n个靶子，必须击中每个靶子才能表现出生物学效应;另一种是每个体积只含一个靶子，若使它表现出效应必须受到n 次击中。这两种不同的多击效应所给出的剂量效应曲线，形状略有不同。 间接作用是指辐射能量的吸收及由该能量造成的损伤发生在不同的生物分子中，即辐射吸收的原初过程发生于损伤的生物分子的“环境”中，这个环境物质可以是与它相邻的其它生物分子，也可以是作为介质的水。其中辐射“激活”的水分子和水溶液中溶质分子间的反应，是造成间接作用的主要方式。 （三）UV作用的研究 UV诱变作为实验室中最简便最常用的微生物诱变方法，不仅诱变频率高，且不易回复突变，不仅过去在微生物遗传学研究和微生物育种中发挥了重要作
（生物科技行业）辐射生物学效应与防护
《航空航天生理学》教案首页 第13 次课授课时间2009-03-16 教案完成时间：2009-03-04 课程名称,航空航天生理学,年级,2005年级,专业、层次,空军临床医学专业、5年制本科教员姓名,马进,专业技术职务,教授,授课方式（大、小班）,大班,学时,2 授课题目（章、节）,第六章辐射环境与防护 第三节辐射的生物效应第四节航空航天活动的辐射防护 基本教材或主要参考书,《航空航天生理学》余志斌主编，第四军医大学出版社，2008 教学目的与要求： 目的：1．掌握电离辐射与非电离辐射的生物学效应，了解作用机制 2．掌握电离辐射与非电离辐射的防护 重点：辐射生物学效应航空航天活动中辐射防护方法 大体内容与时间安排，教学方法： 方法：理论讲解、教学幻灯、板书 时间安排 第一节课：第三节辐射的生物效应 第二节课：第四节航空航天活动的辐射防护总结复习：5min 教研室审阅意见： （教学组长签名）年月日 （教研室主任签名） 年月日
基本内容,辅助手段和时间 分配 第三节辐射的生物效应 故事引出辐射生物学效应 辐射与生物体发生作用后，发生生物体吸收能量、引起细胞损伤，直至导致放射病死亡的多种生物效应。对其的认识，是付出生命的代价后逐步获得的，尤其是二次世界大战后（两次原子弹爆炸，长崎与广岛），引起了世界各国的重视，今天对辐射生物效应已经有了较全面的认识。 一．辐射生物效应的分类 （一）按效应出现的范围 分为躯体效应（somaticeffects）与遗传效应（geneticeffects）。 躯体效应指出现在受照者本身的效应，遗传效应指影响受照者后代的效应。 （二）按效应出现的时间 分为近期效应(short-termeffects）与远期效应（long-termeffects）。近期效应又分为急性效应（acuteeffects）与慢性效应（chroniceffects）。急性效应如急性放射病与急性皮肤放射损伤，慢性效应如慢性放射病与慢性皮肤放射损伤。远期效应一般发生在受照射后几年到几十年之间，如辐射所致肿瘤、白内障，以及辐射遗传效应等。 （三）按效应发生规律的性质 分为随机效应（stochasticeffects）与非随机效应（non-stochastic effects）。随机效应是指效应的发生几率与受照射的剂量大小相关，而效应的严重程度与剂量大小无关的一类辐射效应，一般认为它不存在剂量的阈值，但接受的剂量愈低，发生该效应的几率也愈小，
论文关键词：激光激光生物效应激光与生物分子 论文摘要：本文主要简介了激光与生物组织相互作用所产生的生物效应，概述激光与生物分子相互作用机理研究现状。为提高和发展激光技术在此领域的应用，有必要对激光的生物学效应及生物物理机理进行研究。 一、激光的发光原理及其生物学效应 1激光发光原理 把一段激活物质放在两个互相平行的反射镜构成的光学谐振腔中，处于高能级的粒子会产生各种方向的自发发射。其中，非轴向传播的光波很快逸出谐振腔外，轴向传播的光波却能在腔内往返传播，当它在激光物质中传播时，光强不断增强。如果谐振腔内单程小信号增益G0l大于单程损耗δ，则可产生自激振荡。原子的运动状态可以分为不同的能级，当原子从高能级向低能级跃迁时，会释放出相应能量的光子即自发辐射。同样的，当一个光子入射到一个能级系统并为之吸收的话，会导致原子从低能级向高能级跃迁即受激激吸收。然后，部分跃迁到高能级的原子又会跃迁到低能级并释放出光子即受激辐射。这些运动不是孤立的，而往往是同时进行的。当我们创造一种条件，譬如采用适当的媒质、共振腔、足够的外部电场，受激辐射得到放大从而比受激吸收要多，就会有光子射出，从而产生激光。 2激光生物学效应 由于激光具有能量和动量，激光作用于生物分子，就有可能使生物分子产生物理、化学或生物反应，这就是激光生物效应。目前，学术界认识比较一致的激光生物效应大致有五类：.激光生物热效应、激光生物光华效应、激光生物压力效应、激光生物电磁效应和激光生物刺激效应。生物组织内的天然色素颗粒，对近紫外、可见光和近红外光谱区的激光有选择吸收作用。激光生物效应，目前已经在激光医疗、激光育种方面得到广泛、有效的应用。 （1）激光生物热效应 激光照射生物组织时，激光的光子作用于生物分子，分子运动加剧，与其他分子的碰撞频率增加，由光转化为分子的动能后变成热能，可能会引起蛋白质变性，生物组织表面收缩、脱水、组织内部因水分蒸发而受到破坏，造成组织凝固坏死。当局部温度急剧上升达几百度甚至上千度时，可以造成照射部分碳化或汽化。在照射生物组织时，不同波长的激光产生热效应的机制也不尽同。红外激光的光子能量小，生物组织吸收后只能增加生物分子的热运动导致温度升高，所以它是直接生热可见光和紫外光的光子能量大，生物组织吸收了光子能量后引起生物分子电子态跃迁，在它从电子激发态回到基态的驰豫过程中释放能量，该能量可能引起光化反应，也可能转化为热量产生温度升高，所以它们是间接生热。激光热效应究竟应表现为哪种形式，在激光方面取决于其输出参数、作用时间，在生物组织方面则取决于其光学、热学特性等诸多因素。 热效应是激光致伤的最重要因素。激光损伤区与正常组织的界缘十分清楚，这是由于激光脉冲时程短，生物组织的导热性差，瞬间放热来不及扩散到受照射部位以外的缘故。辐照后，由于继变化，如炎症、出血、再生等，会使原初清楚的损伤界缘逐渐变得模糊。 （2）激光生物光华效应 当一个处于基态的分子吸收了能量足够大的光子以后，受激跃迁到激发态，在它从激发态返回到基态，但又不返回其原来分子能量状态的弛豫过程中，多出来的能量消耗在它自身的化学键断裂或形成新键上，其发生的化学反应即为原初光化学反应，在原初光化学反应过程中形成的产物，大多数极不稳定，它们继续进行化学反应直至形成稳定的产物，这种光化反应称为继发光化反应，前后两种反应组成了一个完整的光化反应过程，这一过程大致可分为光致分解、光致氧化、光致聚合及光致敏化四种主要类型，光致敏化效应又包括光动力作