生物电磁学的应用优质公开课.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,生物电磁学的实际应用,行晋源 65080425,生物电磁学是研究非电离辐射电磁波（场）与生物系统不同层次相互作用规律及其应用的边缘学科，主要涉及电磁场与微波技术和生物学。其意义在开发电磁能在医学、生物学方面的应用以及对电磁环境进行评价和防护。,生物电磁学与工程电磁场差别：,1、前者的作用对象是具有个体差异的生命物质；,2、前者的作用对象是根据人为需要而选取并加工的电磁媒质或单元而后者的作用要让测量系统服从于作用对象。,生物电磁学的研究内容：,1、电磁场（波）的生物学效应，研究在电磁场（波）作用下生物系统产生了什么；,2、生物学效应机理，研究在电磁场（波）作用下为什么会产生什么；,3、生物电磁剂量学，研究在什么条件下会产生什么；,4、生物组织的电磁特性，研究在电磁场（波）作用下产生什么的生物学本质；,5、生物学效应的作用，研究产生的效应做什么和如何做。,一、,在医学中的应用,1.心肌自律性和人工心脏起博,在心肌细胞中，有一类细胞在未受到外界刺激下，也能产生周期性动作电位，这种自动起博的特性称为心脏的自律性，心脏能有节奏地跳动（收缩和舒张）正是心脏自律性的表现。,当心脏兴奋的自律性受到破坏或心肌细胞的功能出现障碍时，将会导致泵血功能失调，甚至危及人体生命。,人工心脏电起博，就是利用一定大小的脉冲电流来刺激心脏，使心脏按一定频率收缩和舒张，达到心脏起博的目的。,二、,在农学和水产养殖中的应用,1.电磁学对农作物的影响,在农业生产中，应用一定强度电磁场作用不,仅能够提高产量，而且能够改善产品质量。,采用高压电磁场处理过的种子在植株生长质量和最终产量,都得到了改善。胁迫环境（主要是高温和低温、盐胁迫）,下的生理生态响应是当前植物生理生态学研究的热点问题之,一。实验研究表明，经一定条件电场处理后的种子，其抗干,旱和耐低温能力都得到了显著改善。同时也有研究表明，应,用磁场处理种子或用磁水浸种可促进种子发芽，根系发达，,增加吸水、吸肥能力，分蘖提早，生育期提前，穗粒数及千粒重增加，抗寒抗病能力提高。,2.电磁场在水产养殖中的应用,对于电磁场对水生生物的作用机理，国内外还没有统一的定论。如华东师范大学的陈家森等人认为，电磁场可使,水生生物体内的一部分水转化为超氧阴离子自由基,，生命体内适量的超氧阴离子自由基具有代谢储能、转化排废及防御消毒的作用，从而使水生作物产质量提高。另外有报道认为适当强度电刺激能引起细胞膜内蛋白质酶构型发生变化，导致它活力增大，膜内外通透性增强，最后造成代谢速度加快，有利于生长发育。也有学者认为，,电磁场改善了水生生物所处的水生环境,，降低了水中的氨氮含量，并使水中含氧量提高，进而使生物生命力加强，生长速度加快。,3.电磁场的条件研究,生物体是物质运动的高级发展阶段的复杂体,系，受电磁场作用后的生物效应不如物理效,应那样简单明确，而要复杂得多。因此在实,际操作中对电磁场有不同的要求：,(1)场型和频率。电磁场可分为恒定电磁场和交变电磁场，对,恒定场还要考虑场的均匀度（用梯度表示），交变场是场强,和方向随时间变化的场，一般用频率来表示场的不同特性。,在均匀场和不均匀场中引起的生物效应是有区别的。另外，,交变磁场频率的不同对细胞的通透性和损伤影响也不同。,(2)电磁场阈值。电磁场阈值是电磁场能否引起生物效应的临界条件，生物受到电磁场和电磁场梯度作用时，它们的强度必须超过某一数值，才能引起生物效应。不同的生物或生命现象具有不同的电磁场阈值。,(3)电磁场极限值。电磁场极限值是电磁场导致生物损伤的临界条件。其中电磁场作用时间是一个极其重要的因素，场强随时间延长产生累积效应，这种累积效应会使生物体内某些因子过量，最终破坏生物体的部分结构或功能。一般用细胞存活率曲线模型来确定电磁场对细胞平均致死剂量。,谢谢！,