一、低頻脈沖電磁場(chǎng)
脈沖電磁場(chǎng)(Pulsed electromagnetie fields,PEMFs)是脈沖電流通過(guò)線(xiàn)圈時(shí)在線(xiàn)圈中所產(chǎn)生的一種瞬態(tài)電磁場(chǎng),利用脈沖發(fā)生裝置的可調(diào)性可產(chǎn)生特定的脈沖電流,從而產(chǎn)生特定頻率、特定強(qiáng)度、特定上升時(shí)間及特定脈寬的脈沖電磁場(chǎng)。低強(qiáng)度脈沖電磁場(chǎng),是指頻率1一100Hz、強(qiáng)度低于100GS的低頻、低強(qiáng)度調(diào)制磁場(chǎng)。
人體中,由于血管和血流的運(yùn)動(dòng)對(duì)磁感應(yīng)線(xiàn)進(jìn)行切割產(chǎn)生感應(yīng)電流(微電流),對(duì)體內(nèi)生物電活動(dòng)產(chǎn)生影響,使鈉、鉀、氯等離子的活動(dòng)功能增強(qiáng),改變了膜電位,增強(qiáng)了細(xì)胞的通透性,促進(jìn)細(xì)胞膜內(nèi)外物質(zhì)交換。磁場(chǎng)作用下,生物電流的分布、電荷運(yùn)動(dòng)形式及其能量狀態(tài)發(fā)生改變并致組織器官功能發(fā)生相應(yīng)改變,在生物體內(nèi)不斷進(jìn)行著的氧化還原過(guò)程中,電子傳遞的速度和方向受到影響,可抵消病理因素對(duì)這一過(guò)程的干擾而達(dá)到治療目的。從而影響組織器官的代謝和功能,發(fā)揮其治療作用。
二、低頻電磁場(chǎng)生物效應(yīng)的研究進(jìn)展
低頻電磁場(chǎng)的電磁輻射作用于生物體的組織和細(xì)胞,引起生理、生化和功能等的變化,我們稱(chēng)之為極低頻電磁場(chǎng)的生物學(xué)效應(yīng)。
1、低頻電磁場(chǎng)對(duì)中樞神經(jīng)活動(dòng)的影響
(1)對(duì)記憶力的影響
目前,學(xué)習(xí)和記憶作為大腦的高級(jí)功能之一,已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外科學(xué)家們研究的熱點(diǎn)。磁刺激技術(shù)也成為大腦記憶與學(xué)習(xí)功能研究的非常有效的工具,使研究取得了可喜的成績(jī)。席曉莉、文峻等采用頻率20Hz,強(qiáng)度分別為0.25,0.34和0.64T三種不同強(qiáng)度的極低頻電磁場(chǎng)對(duì)小鼠進(jìn)行40min全身輻照,電磁輻照后休息5min即用Y-型迷宮實(shí)驗(yàn)觀(guān)測(cè)其學(xué)習(xí)記憶行為,間隔24h后,再重復(fù)觀(guān)測(cè),結(jié)果顯示:輻照強(qiáng)度0.25T輻照組與對(duì)照組的小鼠記憶學(xué)習(xí)能力無(wú)顯著性差異;0.34T強(qiáng)度輻照組的小鼠學(xué)習(xí)記憶能力明顯增強(qiáng)于對(duì)照組;0.64T強(qiáng)度的磁場(chǎng)輻照組小鼠的學(xué)習(xí)記憶能力明顯低于對(duì)照組。說(shuō)明極低頻電磁場(chǎng)對(duì)小鼠學(xué)習(xí)記憶的影響隨磁場(chǎng)強(qiáng)度的不同而不同,其促進(jìn)及抑制作用均可能存在“頻率窗口”效應(yīng)。王愛(ài)民、李起鴻的研究[表明頻率1.67Hz,磁場(chǎng)強(qiáng)度為0.4mT的極低頻電磁場(chǎng)刺激能夠提高脊髓神經(jīng)元的活力,有利于軸突的再生;能夠加速損傷神經(jīng)遠(yuǎn)側(cè)段的Wallerian變性,刺激雪旺式細(xì)胞較早增殖、成熟;可較早、較快、較多地促進(jìn)周?chē)窠?jīng)細(xì)胞損傷后再生。
(2)對(duì)睡眠的影響
諸多證據(jù)表明,在生理晝夜節(jié)律調(diào)節(jié)中起重要作用的松果體對(duì)磁場(chǎng)變化甚為敏感。鑒于睡眠質(zhì)量對(duì)人的健康及工作效率有重要作用,PLEMF對(duì)睡眠影響的研究逐漸得到了國(guó)內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注。王明時(shí)等人將模擬腦電節(jié)律的外界低頻脈沖磁場(chǎng)耦合入實(shí)驗(yàn)動(dòng)物—貓的腦內(nèi),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明這種誘導(dǎo)磁刺激有效地影響了腦電活動(dòng),有顯著的促進(jìn)入眠作用。賈建治和李翔用低頻方波電壓調(diào)制四階均勻交變磁場(chǎng),對(duì)小白鼠的自主活動(dòng)及戊巴比妥鈉閾下催眠影響進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,當(dāng)外加磁刺激為頻率10 Hz、磁感應(yīng)強(qiáng)度6.18 mT及10 mT時(shí),有良好的鎮(zhèn)靜與催眠作用。
(3)對(duì)精神疾病的影響
初步的臨床結(jié)果表明,極低頻磁場(chǎng)能夠改善大腦血液循環(huán),促進(jìn)代謝,疏通經(jīng)絡(luò),起到調(diào)節(jié)大腦平衡狀態(tài)、抑制皮質(zhì)病理性興奮的作用,從而達(dá)到消除精神癥狀的目的。與傳統(tǒng)治療方法相比有一定的優(yōu)越性,尤其對(duì)情感性疾病及各種功能性癥狀有良好的效果。
2、低頻電磁場(chǎng)對(duì)心血管系統(tǒng)的影響
席曉莉等報(bào)道:0.4T極低頻電磁場(chǎng)可以降低全血黏度、血漿黏度、還原黏度、血沉和紅細(xì)胞壓積等指標(biāo)。有研究結(jié)果表明,極低頻電磁場(chǎng)具有抑制血脂、血黏升高的作用,并具有一定的抗氧化作用,能夠在一定程度上改善內(nèi)皮依賴(lài)性血管舒張功能,從而對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化病變具有預(yù)防作用。
3、低頻電磁場(chǎng)對(duì)骨骼系統(tǒng)的影響
極低頻電磁場(chǎng)早在20世紀(jì)70年代就已經(jīng)開(kāi)始應(yīng)用于臨床,主要治療骨折延遲愈合、骨不連、骨壞死等。在總結(jié)了20多年脈沖磁療的臨床和實(shí)驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上,曾預(yù)言其治療骨質(zhì)疏松的前景,引起了醫(yī)學(xué)界對(duì)這一療法的關(guān)注。復(fù)合脈沖電磁場(chǎng)對(duì)去卵巢大鼠骨形計(jì)量學(xué)的影響時(shí)提出,極低頻電磁場(chǎng)能促進(jìn)骨形成,同時(shí)也刺激骨吸收,但促進(jìn)骨形成的作用大于和早于促進(jìn)骨吸收作用。因而能夠部分恢復(fù)已丟失的骨量,極低頻電磁場(chǎng)是頗具潛力的治療骨質(zhì)疏松的方法。
三、低頻磁場(chǎng)對(duì)微循環(huán)的影響
(1)加快血流速度
血管內(nèi)血液是導(dǎo)電體,血液在血管內(nèi)流過(guò)時(shí)受到磁場(chǎng)的作用,發(fā)生電磁流體力學(xué)現(xiàn)象。也就是說(shuō),人的心臟不停地舒張收縮,則全身的血管也不停地舒張收縮。由于血管的運(yùn)動(dòng),在磁場(chǎng)中切割磁力線(xiàn)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。根據(jù)公式:電動(dòng)勢(shì)E=μHIV×10-8 V,得知電動(dòng)勢(shì)的大小與血流速度成正比。電動(dòng)勢(shì)越大,血流速度越快,因此磁場(chǎng)的作用可加快血流速度。有實(shí)驗(yàn)證明,磁場(chǎng)作用15min后,血流速度就開(kāi)始明顯加快
(2)擴(kuò)張局部血管
血管在切割磁力線(xiàn)的同時(shí)產(chǎn)生微電流,影響了人體生物電,進(jìn)而引起體內(nèi)離子的濃度及運(yùn)動(dòng)的改變,另外也可使局部微血管擴(kuò)張,微循環(huán)得到改善,有利于局部組織營(yíng)養(yǎng)和代謝的加強(qiáng)。(3)改善微循環(huán)
磁場(chǎng)作用后可改善微循環(huán)解除毛細(xì)血管靜脈端的瘀滯,使局部血管擴(kuò)張,血流加快,使體內(nèi)的生理生化反應(yīng)加速,促進(jìn)組織代謝和上皮組織細(xì)胞生長(zhǎng),有利于炎性物質(zhì)及致痛物質(zhì)的排除,并加強(qiáng)局部組織營(yíng)養(yǎng)和氧的利用。微循環(huán)的改變是磁場(chǎng)具有消炎、消腫、止痛作用的基本依據(jù)。磁場(chǎng)對(duì)微循環(huán)狀態(tài)的作用最為突出.