辐射影响人体组织结构机理
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远红外辐射对人体的作用机理以及国外相关医学研究远红外辐射对人体的作用机理以及国外相关医学研究1. 引言远红外辐射是一种低能量的电磁辐射,波长通常介于3微米到1000微米之间。
近年来,关于远红外辐射对人体健康的研究得到了越来越多的关注。
本文将介绍远红外辐射对人体的作用机理,以及一些国外相关的医学研究成果。
2. 远红外辐射的作用机理2.1 远红外辐射的来源远红外辐射的主要来源包括太阳、地球和一些特定的热源,如红外治疗仪器和红外灯。
2.2 远红外辐射的穿透力相比于可见光和近红外辐射,远红外辐射具有更强的穿透能力。
远红外辐射能够穿透皮肤并渗透到深层组织,直接作用于细胞和细胞器。
2.3 远红外辐射的作用机制远红外辐射通过多种作用机制对人体产生影响。
远红外辐射能够增加细胞内ATP的产生,促进细胞新陈代谢和修复。
远红外辐射能够增强细胞色素氧化酶的活性,提高细胞能量代谢。
远红外辐射还能够促进血液循环、增加氧供给和营养输送,有助于组织修复和免疫调节。
3. 国外相关医学研究3.1 远红外辐射对皮肤健康的影响一项由日本科学家进行的研究发现,远红外辐射可改善皮肤抵抗力和水分滋润度,减少皮肤过敏和炎症反应。
另外,一项中国研究指出,远红外辐射可以促进皮肤伤口的愈合,并降低伤口感染的风险。
3.2 远红外辐射对心血管健康的影响一项美国的研究发现,远红外辐射能够降低血压、改善心脏功能和心血管疾病风险。
一项日本的研究表明,经常接受远红外辐射治疗的患者,其心血管病死亡率显著降低。
3.3 远红外辐射对免疫系统的影响一项韩国的研究发现,远红外辐射能够提高免疫细胞的活性和抗肿瘤作用。
另外,一项台湾的研究指出,远红外辐射还可以增强机体的细胞免疫能力,减少炎症反应和自由基损伤。
4. 结论与展望远红外辐射作为一种低能量电磁波,对人体健康具有重要的作用。
国外的医学研究表明,远红外辐射能够改善皮肤健康、促进心血管健康和增强免疫功能。
然而,目前对于远红外辐射的机制和疗效还存在一定的争议和未知。
电离辐射对人体健康影响机制研究随着科技的不断发展,电离辐射问题越来越受到人们的关注。
电离辐射是一种能够移除电子从而产生带电粒子的高能辐射。
它包括了电磁辐射和粒子辐射两种形式,如X射线、γ射线和α粒子等。
许多行业和领域都与电离辐射密切相关,如医疗、能源、核技术等。
然而,电离辐射对人体健康的影响却是一个备受争议的话题。
影响机制方面,电离辐射对人体的影响主要通过与细胞相互作用来实现。
电离辐射可以直接作用于生物体的DNA分子,导致DNA双链断裂等改变。
这样的改变可能导致细胞的突变,甚至导致肿瘤的发生。
此外,电离辐射还可以通过间接作用,即与细胞内的水分子等发生反应,产生一系列的自由基和其他有害化学物质。
这些自由基和化学物质会对细胞的结构和功能产生损害,最终导致细胞死亡、组织损伤等。
在具体研究电离辐射对人体健康影响机制的过程中,研究者们主要依靠实验室实验和流行病学调查等方法。
实验室实验通常通过体外实验和动物实验来模拟人体受到电离辐射后的反应。
例如,在实验室中,科学家们可以将细胞或动物置于一定剂量的电离辐射下,然后观察其对细胞的影响以及可能引发的其他损害。
通过这些实验,研究者们可以进一步探索电离辐射对人体的毒性机制,并寻求相应的防护和治疗方法。
流行病学调查则是一种通过对大样本量的人群进行观察和分析,寻找电离辐射与疾病之间的关联性的方法。
通过对电离辐射暴露的量和时间、受照射地区、人群中患病情况等因素的综合分析,研究者们可以初步判断电离辐射对特定疾病发病率的影响。
然而,流行病学调查也存在一定的局限性,因为电离辐射的潜伏期较长,疾病的产生与辐射的实际暴露之间可能存在一定的时间间隔。
然而,电离辐射对人体健康影响的研究面临着一定的困难和挑战。
首先,电离辐射的受影响程度因个体差异和环境因素的影响而变化。
不同人群的感受和应对能力各不相同,这使得构建统一的研究框架和得出明确的结论变得复杂。
其次,由于电离辐射对人体的慢性影响很难直接观察到,无法进行长期的实验以获得充分的数据支持。
电磁辐射影响人体的机理主要是什么?
现在人们大多知道医院的X光不能照得太频繁,原因就
是频繁的X光辐射可能会产生累积效应,对健康造成危害。
同样,人体接受的电磁辐射强度太大、时间太长或者距离太近,也可能造成危害,其对人体的作用主要是热效应、非热效应和累积效应等。
(1)热效应人体70%以上是水,水分子受到电磁波辐射后相互摩擦,引起机体升温,从而影响到体内器官的正常工作。
(2)非热效应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,一旦受到外界电磁场的干扰,处于平衡状态的微弱电磁场即将遭到破坏,人体也会遭受损伤。
(3)累积效应热效应和非热效应作用于人体后,对人体的伤害尚未来得及自我修复之前(通常所说的人体承受力—
内抗力),再次受到电磁波辐射的话,其伤害程度就会发生累积,久之会成为永久性病态。
辐射对人体危害的原理今天来聊聊辐射对人体危害的原理。
我相信大家都知道辐射这个词,在生活中也总是听到说要防辐射之类的。
就像我们去医院做X光检查的时候,医生都会给我们穿上防护服,这就是因为X光有辐射,可能会对人体产生危害。
但是辐射到底是怎么对人体产生危害的呢?辐射简单理解就是一种能量以波或者粒子的形式向外传播。
就像水波向四周扩散一样,辐射也从源头向周围传播能量。
而这种能量到了我们人体这儿,就可能会捣乱了。
咱们人体是由无数个细胞组成的,就像一个巨大而精密的工厂里有无数个小工人(细胞)在辛勤工作。
辐射就像一群调皮捣蛋的小精灵,小剂量的时候呢,可能只是偶尔突然吓唬一下小工人(细胞),细胞受到惊吓会短暂的乱了阵脚,不过可能很快就恢复正常工作了。
比如说我们平时使用手机,手机也会有辐射,但是一般少量的接触影响不大,就像小精灵偶尔来打扰一下,小工人(细胞)能承受得住。
但是要是辐射剂量大了,这就好比来了一群非常凶猛的怪物。
这些怪物(高剂量辐射)可能直接把小工人(细胞)给打死了,这就是辐射导致的细胞死亡。
另外一种情况呢,就像一群坏人进了工厂,把一部分小工人(细胞)弄的失去了控制开始造反(细胞变异)。
而且这个坏影响还可能像传染病一样蔓延开来,让其他正常的细胞也发生变化。
这就好比工厂里一部分工人开始瞎捣乱,然后带动其他工人也不正常工作了,整个工厂(身体)就会陷入混乱了。
说到这里,你可能会问,那我们怎么知道身体被辐射影响了呢?其实有很多症状像头晕、乏力等可能是辐射早期的表现,就像这个工厂开始出现运转不顺的信号一样。
不过,老实说,我一开始也不太明白为什么不同的辐射危害程度还不一样,后来我学习发现,这和辐射的类型、剂量还有接触的时间长短都有关。
就像不同的怪物(辐射类型)有的力气大(危害大)有的力气小(危害小)一样。
举个实际例子,像核辐射事故现场,那里有大量的高能辐射,就像无数凶猛的怪物聚集,在那周围的人可能会得很严重的疾病甚至死亡。
电磁辐射对人体健康的影响机理研究电磁辐射是一种常见的环境因素,它从电器、移动设备和无线网络等人类生活必需品中产生。
人类长期接触电磁辐射可能对身体健康产生一定的影响,让人们对于电磁辐射的危害问题日益关注。
本文将通过研究电磁辐射对人体健康的影响机理,探索其对人体造成的潜在风险。
一、电磁辐射的来源及辐射类型电磁辐射是一种波动性现象,在自然界中可以通过太阳辐射、电暴、地磁场等形式表现出来。
但随着人类社会的快速发展,人类活动带来的各种电子设备也开始向周围环境释放电磁波。
电磁辐射从频率上可以分为不同类型,如低频电磁波、中频电磁波、高频电磁波、微波辐射和紫外线辐射等。
其中,高频电磁波和微波辐射是我们经常接触到的电磁辐射类型。
二、电磁辐射对人体的影响尽管长期以来为电磁辐射是否会对人体造成有害影响争论不断,但现状是众多研究已经证明了电磁辐射对人体的影响确实存在。
接下来,我们将介绍一些常见的电磁辐射影响。
1、电磁辐射会对人体的细胞产生影响。
现有证据表明,持续暴露在电磁辐射下可能会增加细胞的恶性变异(如导致癌症风险升高)的风险。
2、电磁辐射会对人体的免疫系统产生负面影响。
一些研究表明,暴露在电磁辐射下的人们根据其引起的免疫系统反应的强度不同。
而免疫系统的受损可能会导致健康和疾病的模式发生变化。
3、电磁辐射会对人体的大脑和神经系统造成各种程度的影响。
一些研究已经发现,持续暴露在电磁辐射下会导致头痛、注意力缺乏、疲劳、抑郁等问题,尤其是对于青少年和儿童的影响可不容忽视。
4、电磁辐射还会对人体的生殖系统造成影响。
持续受到较大的电磁辐射会导致精子减少、质量下降、女性生育系统的异常等问题。
三、电磁辐射对人体健康的影响机理分析电磁辐射可能会对人体造成的影响机理,是众多学术研究机构不断研究的焦点。
在相关研究中,主要的影响方式有电磁轮换效应、热效应和干扰效应。
1、电磁轮换效应电磁轮换效应是指,当电磁辐射照射到细胞基础结构,即膜和细胞核内的核酸时,电磁波会在这些细胞中旋转并产生涡流。
辐射如何对DNA造成损害的普遍机理辐射是指能量以电磁波或粒子的形式从一处传送到另一处的过程。
它在日常生活中无处不在,例如太阳辐射、手机辐射和核辐射等。
然而,长期接触高剂量的辐射可能对人体健康产生不利影响,其中一项重要的效应是对DNA的损害。
本文将探讨辐射如何对DNA造成损害的普遍机理。
DNA是构成生命的基础,它包含了人体所有细胞的遗传信息。
然而,DNA分子很容易受到各种外界因素的破坏,其中包括辐射。
辐射通过与细胞内的重要分子相互作用,引起DNA结构、功能和稳定性的改变,从而对DNA造成损害。
辐射对DNA的损害主要通过两种机制实现:直接作用和间接作用。
在直接作用中,辐射可以直接与DNA分子相互作用,导致DNA链的断裂、碱基损伤和碱基对的改变。
这种直接作用通常发生在高剂量的辐射下,例如核辐射。
然而,在生活中我们更常遇到的是低剂量的辐射,因此间接作用对于解释辐射对DNA的损害更为重要。
间接作用始于辐射与水分子相互作用,产生自由基。
自由基是非常活跃的分子,它们会通过化学反应与DNA分子相互作用,导致DNA的氧化损伤。
例如,自由基可以致使DNA链中的氧化碱基形成,从而干扰DNA的正常功能。
此外,自由基还可以引起DNA双链之间的交联,导致DNA断裂。
这些间接影响对于低剂量辐射下DNA的损害至关重要。
DNA受到辐射损伤后,细胞会启动一系列修复机制来修复DNA损伤。
这些修复机制通常可以纠正大部分辐射引起的损伤。
然而,当辐射剂量过高或损伤过于严重时,细胞的DNA修复机制可能无法完全修复损伤,从而导致永久的DNA损伤和遗传变异。
除了直接和间接作用外,辐射还可以通过诱导细胞内的光反应作用对DNA造成损害。
在这种情况下,辐射作用下的DNA损伤会通过细胞内存在的光敏色素或光反应物质进行光化学反应。
这些反应产生的一氧化氮和单线态氧等活性氧化物会与DNA分子相互作用,引起DNA的氧化损伤和断裂。
此外,不同类型的辐射对DNA的损害程度也存在差异。
核辐射破坏人体的原理引言核辐射是指由原子核发出的高能粒子或电磁波辐射,它对人体健康构成潜在威胁。
本文将从核辐射的产生机制、辐射对人体的影响以及辐射防护等几个方面探讨核辐射破坏人体的原理。
核辐射的产生和分类核辐射主要分为三种类型:α射线、β射线和γ射线。
α射线由氦离子组成,由放射性核素的核发射出;β射线由高速电子组成,也是由放射性核素的核发射出;γ射线是电磁波辐射,具有较高的穿透能力,能够通过很多物质。
核辐射对人体的影响核辐射对人体的影响主要表现在以下几个方面:细胞核损伤核辐射能够直接击穿细胞核,并导致DNA的断裂与损伤。
这会对细胞的遗传物质造成直接的破坏,导致基因突变、遗传疾病以及恶性肿瘤的发生。
组织和器官损伤核辐射作用于人体组织和器官后,会引起细胞的变性、坏死和纤维化等病理变化。
不同组织和器官的敏感性不同,例如骨髓和生殖细胞对核辐射最为敏感,而神经系统和心血管系统相对较不敏感。
急性辐射综合症高剂量的核辐射能够引起急性辐射综合症,表现为四个阶段的症状:放射期、恢复期、应激期和衰竭期。
放射期主要表现为恶心、呕吐、腹泻等,恢复期则是短暂的好转期,应激期是持续几周至几个月的稳定期,衰竭期是逐渐出现血液病、免疫功能抑制等严重病症的期间。
遗传效应核辐射对人体生殖细胞的损伤会导致遗传效应,即对后代的基因遗传产生潜在影响。
这可能导致出生缺陷、遗传性疾病以及遗传突变等问题。
核辐射防护为了降低核辐射对人体的危害,人们采取了一系列的核辐射防护策略。
以下是常见的核辐射防护措施:时间尽量减少暴露在核辐射环境中的时间,特别是在高辐射水平的环境中。
每次暴露的时间越短,受到的辐射剂量也越低。
距离保持与辐射源的距离,通过增加距离能够有效减少辐射暴露。
辐射源离身体越远,受到的辐射剂量越小。
屏蔽使用合适的屏蔽物来阻挡辐射。
常见的屏蔽材料包括铅、混凝土和钨等。
合理使用屏蔽材料能够显著降低辐射剂量。
个人防护装备在必要时,应佩戴个人防护装备,如防护服、护目镜、防护面具和手套等。
核辐射致死原理
核辐射致死原理是指当人体接触到高能量的核辐射时,核辐射会对人体组织和细胞产生直接或间接的损伤,从而导致生理功能的紊乱和器官的衰竭,最终可能导致死亡。
核辐射主要包括三种类型:α射线、β射线和γ射线。
其中,α
射线是由两个中子和两个质子组成的重离子,具有较大的电离能力;β射线是由高速电子或正电子组成,电离能力相对较小;γ射线是高能光子,穿透力最强,电离能力也较大。
当人体接触到核辐射时,辐射能量会与人体组织中的分子和原子发生相互作用。
较高剂量的辐射会直接破坏细胞核中的
DNA分子,导致DNA链断裂、突变或损坏,从而影响细胞的正常功能。
此外,辐射还会引起细胞中的电离,产生大量自由基,进一步损害各种生物分子,如蛋白质和脂肪。
核辐射对人体最危险的是其对造血系统和免疫系统的影响。
高剂量的核辐射会破坏骨髓中的造血干细胞,导致血小板和白细胞的数量减少,引发出血和感染等并发症。
此外,辐射还会削弱免疫系统的功能,使人体难以抵御各种疾病。
除了对造血系统和免疫系统的直接损害,核辐射还会引起其他系统的功能紊乱。
例如,核辐射可直接破坏消化道黏膜细胞,导致恶心、呕吐和腹泻等症状。
同时,辐射还会损伤神经系统和心血管系统,引发头晕、头痛、心律不齐和高血压等不良反应。
总之,核辐射致死的原理是通过对人体细胞和组织造成直接或间接的损伤,影响人体各个系统的功能,导致生理功能的紊乱和器官的衰竭,最终导致死亡。
这种致死原理与核辐射的电离能力和破坏能力密切相关,剂量越高,致死的可能性越大。
因此,在核辐射事故或放射治疗过程中,人们应当严格控制辐射剂量,以减少核辐射对人体造成的损害。
科学松鼠会发表于2011-03-17 05:28
作者:赵承渊
日本大地震引发的核电站爆炸吸引了全世界的的目光。
有两颗原子弹以及切尔诺贝利核电站事故的阴影在前,人们对核辐射通常谈之色变,对遭受辐射的后果忧心忡忡,甚至产生恐慌。
由于此次灾害性事故发生在我们的邻国日本,故此更是格外引起大家的关注。
不过,有关电离辐射的危害细节,公众可能了解得并不多。
故此本文试图就相关内容做一些简单说明。
所谓电离辐射,顾名思义是指能够使物质发生电离的辐射。
电离辐射通常可分为两类,一类为高频率的电磁波,如X射线、γ射线;另一类为高能粒子束,如α、β 粒子或中子束等。
引发电离辐射的放射性物质是人类居住环境的组成部分,日常生活中的电离辐射41%来自石头、泥土及建筑材料中的放射性气体;28%来自岩石、土壤中的放射性物质;15%来自X 射线等医疗辐射;9%来自食物和饮料中的天然放射性核素;6%来自宇宙射线;1%来自高空飞行等。
天然辐射源所致平均辐射剂量就世界范围来看,每人每年大约为2.4mSv。
而我们所关心的“电离辐射危害”指的是人们在利用射线和核能时受到超过一定剂量的电离辐射而造成的健康影响。
【注:上文中所提到的mSv(毫希沃特)是一个当量剂量或有效剂量单位。
当量剂量是电离辐射的吸收剂量(单位是Gy)与不同射线生物效应系数的乘积;对于人体来说,有效剂量是人体各种组织或器官的当量剂量乘以相应组织权重因子的和】
电离辐射对生物体的效应是通过电离辐射的能量作用于生物大分子和水,使得后者发生分子不稳定、分子重排、产生自由基并造成损伤。
在这其中受影响最大的就是DNA分子。
受损的DNA可以经体内酶系统修复,但也可能发生错误修复,这是电离辐射可能诱发癌症的原因之一。
分子电离、自由基产生、化学键断裂使得亚细胞结构破坏,表现为细胞代谢、结构、功能的改变。
相同辐射剂量作用下,不同细胞出现的损伤程度不同。
一般来说,淋巴组织、骨髓、小肠上皮和性腺对辐射最为敏感;其次是角膜、晶状体、内皮细胞等;肌肉、骨骼、软骨和结缔组织对辐射最不敏感。
从时限上来说,大量电离辐射造成的危害可分为早期效应和延迟效应。
早期效应发生在暴露后几星期内,如急性放射综合征(acute radiation syndrome,ARS),表现为反复发生并逐渐加重的恶心、呕吐、腹泻,同时伴随疲乏、发热、食欲下降、抽搐甚至昏迷,严重者在几个月内死亡。
多数ARS患者会有骨髓损伤,由于免疫和造血功能下降,发生严重的致病菌感染和内出血。
ARS还包括严重的皮肤灼伤,表现为皮肤发痒,刺痛,红斑或水肿。
皮肤损害可迁延数周或数月,有时会危及生命。
延迟效应则包括辐射白血病,辐射致癌,放射性白内障,遗传损伤等。
其中辐射致癌与辐射致遗传病又称为电离辐射的随机性效应。
随机性效应的发生几率与辐射剂量成正比,但严重程度与辐射剂量无关。
根据受辐射细胞的种类,又可将电离辐射的效应分为躯体效应和遗传效应,前者作用于体细胞,后者作用于生殖细胞。
辐射造成的皮肤损伤、骨髓损伤、乳腺疾患和甲状腺疾患,以及辐射致癌均可归于躯体效应;而辐射造成不育、胚胎死亡或胎儿畸形、遗传病等则归于遗传效应。
目前,电离辐射的危害资料绝大部分是来自高剂量辐射下的调查数据,尤其是广岛、长崎两次核爆炸、若干核事故以及放射治疗的资料。
而人们更关心的低辐射剂量对健康的影响,很难通过流行病学调查给出确切的答案,只能通过大剂量调查的数据外推得到一个相对的结
果。
经ICRP(国际辐射防护委员会)对广岛和长崎两次原子弹爆炸后8万名幸存者50年的调查研究发现,核辐射引起的超额死亡低于700例,幸存者中出现的癌症约6%与辐射有关。
大剂量辐射对人类健康的影响认识已较为清楚,但对低剂量辐射效应,还有一些争论。
尽管一些流行病学调查和生物学实验表明小剂量的电离辐射可能对生物体起到“刺激和兴奋”作用,甚至可能调节免疫功能,降低肿瘤发生率;但从安全角度出发,全世界对电离辐射仍采取保守态度:假设小剂量辐射仍有潜在风险,应予以防护。
资料显示,如果每年接受电离辐射当量剂量超过1000mSv,癌症的发病率则会升高。
故此我国《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》对职业工作者和公众每年所接受的辐射剂量予以了严格限定,见下表。
《基本标准》的剂量限值
【注:有效剂量数值小,年当量剂量数值大,是因为前者是后者乘以各器官组织的权重系数得到的平均值,而不是说只要某器官接受了超过5mSv的照射,就一定超过了“每年1mSv,特殊情况下,如果5个连续年不超过1mSv,则某一单一年份可提高到5mSv”的限值。
】
2007年David J. Brenner在新英格兰医学杂志发表综述称,每单次CT扫描将使成人受到15mSv,新生儿受到30mSv的辐射,而一次CT检查常需进行2-3次扫描,这个剂量大约相当于一组25000名日本核弹爆炸后幸存者所受到的照射量(小于50mSv)。
而这组平均接受了40mSv的核弹爆炸幸存者的研究中,癌症的总体发生率明显提高了;另外,他援引了一项对象为400000名核工业放射工作者的医学研究,这些工作者暴露于平均20mSv的电离辐射中(相当于一次CT扫描所接受的辐射剂量),结果发现随着暴露剂量的提高,死于肿瘤的风险也提高了。
故此David J. Brenner认为CT扫描(辐射剂量大约在30-90mSv)会增加肿瘤风险的流行病学证据是“直接”的,随着CT扫描在临床使用越来越广泛(美国每年有6200万人次进行CT检查),它所带来的辐射伤害不可忽视——美国每年1.5-2%的肿瘤可能由于CT检查所致。
这篇文章发布后引起了广泛注意,许多媒体采用了文中说法,更以“做一次CT所接受的辐射量相当于在核弹爆炸中幸存”吸引眼球。
不过在专业领域,对此文的质疑之声并不少。
质
疑意见大概有以下几点:首先,目前并无CT检查会增加肿瘤发病风险的直接报告,一切结论均是从其他类型辐射推断而来,说服力不足;其次,低剂量电离辐射致癌的“线性无阈值模型”在使用上还有争议;根据动物实验、放疗经验及其他流行病学调查,辐射剂量低于100mSv时并未观察到肿瘤发生率增高的迹象;更有人指出,美国自1980年以来估计共有5.5亿人次接受了CT检查,1990年前这个数字是7500万,那么有如此多在1990年后接受了CT检查的人,该有更多人罹患肿瘤才是,可是事实上这些数字惊人的“癌症患者”并没出现。
低剂量电离辐射究竟对人体健康有多大影响现在仍处于激烈争吵中。
对于公众而言,正确的做法是在专业人士们吵出个一致意见之前保持冷静,不要无端恐慌,也不要掉以轻心。
对大到核燃料泄漏级别的电离辐射做好防护,严密关注事态动向;对小到日常医疗照射剂量的电离辐射提高警惕,避免无意义的暴露。
了解相关知识、相信科学会使我们的生活更加安全。
参考文献:
1 《生物医学安全与法规》北京大学医学出版社2007年8月第一版
2 David J. Brenner, Eric J. Hall. Computed Tomography — An Increasing Source of Radiation Exposure. N Engl J Med 2007; 357:2277-2284。