磁療的生物效應(yīng)

磁療的生物效應(yīng)

磁療是利用磁機(jī)的生物效應(yīng)治療人類疾病的方法。合理地、科學(xué)地利用外加磁場(chǎng),對(duì)人體生長(zhǎng)和健康、防治疾病都是有利的。近年來(lái),磁療法尤其是脈沖電磁場(chǎng)(pulsingelectromagneticfields,PEMFs)技術(shù)及其臨床應(yīng)用發(fā)展迅速,并且隨著對(duì)脈沖電磁場(chǎng)技術(shù)研究的深入以及科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,全國(guó)相繼有南京天馬高科、天津希統(tǒng)、上海威格等公司都研制生產(chǎn)了各自的脈沖電磁場(chǎng)骨質(zhì)疏松治療儀,投放市場(chǎng)并應(yīng)用于臨床實(shí)踐,取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。1磁體和人體健康1.1日地空間環(huán)境發(fā)生了變化,太陽(yáng)黑子和太陽(yáng)磁地球是一個(gè)巨大的電磁體,其表面負(fù)電荷密度為1mC/km2,表面靜電場(chǎng)強(qiáng)度為120V/m,磁場(chǎng)強(qiáng)度一般情況下為0.3~0.7Gs。人體本身也有自身的磁場(chǎng),相當(dāng)于地磁場(chǎng)的百萬(wàn)分之一,人體胸前的磁場(chǎng)約1μGs,人體組織如心、肺、腦、肌肉以及神經(jīng)組織都有強(qiáng)弱不同的微磁場(chǎng)存在。外界的磁場(chǎng)又在不同程序上影響著生物的生命活動(dòng),這就是磁場(chǎng)的生物效應(yīng)。人類在長(zhǎng)期進(jìn)化及與地球共處當(dāng)中,已完全適應(yīng)地磁場(chǎng)的存在。地磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向直接影響著生物的生長(zhǎng)發(fā)育,科學(xué)家們把小白鼠和猴子載到遠(yuǎn)離地球的太空,結(jié)果發(fā)現(xiàn),在低于地磁場(chǎng)的環(huán)境里生活,老鼠不能生育,猴子的壽命縮短。在南美巴西的里約熱內(nèi)盧,地磁場(chǎng)較弱,那里的人長(zhǎng)得普遍矮小。而非洲中部的盧旺達(dá)地磁場(chǎng)較強(qiáng),人長(zhǎng)得普遍高大。太陽(yáng)磁場(chǎng)的變化直接影響著地磁場(chǎng)的變化,太陽(yáng)黑子是太陽(yáng)表面活動(dòng)劇烈的區(qū)域,其磁場(chǎng)最強(qiáng)。地球磁場(chǎng)直接受太陽(yáng)黑子的影響,從而又影響到生命現(xiàn)象。太陽(yáng)黑子活動(dòng)呈現(xiàn)11年的周期。地球磁場(chǎng)也存在著11年的周期性變化;據(jù)考證,歷史上的鼠疫、傷寒、猩紅熱等疾病的流行也存在11年的周期。這些疾病現(xiàn)已被控制,但人類尚未控制的流感等病毒仍呈現(xiàn)著規(guī)律性。從1700年至1979年世界上共發(fā)生了12次流感大流行,其中11次出現(xiàn)在太陽(yáng)黑子最強(qiáng)期。另?yè)?jù)考證,天才人物出成果的年份,正好是太陽(yáng)活動(dòng)的鼎盛期。如惠更斯、牛頓、萊布尼茨、羅蒙諾索夫、庫(kù)侖、法拉弟、麥克斯韋等人出成果的年份,正好是太陽(yáng)活動(dòng)的盛期,據(jù)說(shuō)這是太陽(yáng)黑子活動(dòng)改變了地磁場(chǎng)而形成磁化神經(jīng),使人興奮,產(chǎn)生旺盛的思維能力及豐富的想象力的結(jié)果。地磁場(chǎng)的突然變化,是造成心血管意外的直接原因之一。磁暴期間,老年人脈搏會(huì)加速,動(dòng)脈壓增高,心血管意外的發(fā)生和死亡率顯著上升。太陽(yáng)黑子及太陽(yáng)耀斑的發(fā)生,通過(guò)日地空間環(huán)境引起地磁場(chǎng)的變化,這種變化導(dǎo)致心腦血管系統(tǒng)疾病(如急性心肌梗塞、心絞痛、高血壓危象、中風(fēng)等)的大量發(fā)生。地震的孕育也引起地磁場(chǎng)的快速變化,并與人體生物磁場(chǎng)產(chǎn)生共鳴,因而震前常使人感到不適、頭痛,引起腦血管病的突然發(fā)作。1.2并發(fā)癥的預(yù)防隨著無(wú)線電技術(shù)的崛起,人們接觸的電磁輻射是越來(lái)越多了,大到廣播電視發(fā)射塔、高壓輸電線,小到家用電器如電視機(jī)、電冰箱、微波爐、空調(diào)、電腦、手機(jī)等。它們?cè)诠ぷ鞯臅r(shí)候,都向其周圍發(fā)射著功率不同的電磁波,即電磁輻射。電磁輻射作用于人體,在達(dá)到一定劑量后,即產(chǎn)生生物效應(yīng),損害人體健康。電磁輻射主要與血液系統(tǒng)、乳腺和腦部等病變有關(guān),其中重要的一條就是促發(fā)癌癥。瑞士的醫(yī)學(xué)資料指出,居家周圍有高壓電線經(jīng)過(guò)(22萬(wàn)~40萬(wàn)V)的住戶,住宅距高壓線300m以內(nèi)的居民,與非高壓線附近居民相比較,患乳腺癌的概率增加7.4倍。而且距高壓線越近的居民,乳腺癌的發(fā)病率越高。意大利專家報(bào)道:該國(guó)每年有400多名兒童患白血病,其主要原因也是距高壓電線太近而受到過(guò)強(qiáng)的電磁輻射。英國(guó)皇家微波研究機(jī)構(gòu)發(fā)現(xiàn),經(jīng)常在微波輻射下工作的人,其腦瘤的發(fā)病率是一般人的6.4倍。科學(xué)研究指出,長(zhǎng)期暴露在電磁輻射下,只要在1mGs的電磁輻射下,抗體對(duì)癌細(xì)胞的辨識(shí)能力即有所下降,劑量再大則不能識(shí)別,以致無(wú)法將癌細(xì)胞消滅,這就使人體患癌癥的機(jī)會(huì)大增。有研究報(bào)道,長(zhǎng)期暴露在10mGs的電磁場(chǎng)中,可使參與免疫功能的胸腺細(xì)胞死亡。胸腺是中樞免疫器官,胸腺細(xì)胞主要是分化成T細(xì)胞而參與免疫功能。人長(zhǎng)期處在10mGs的電磁場(chǎng)中,可導(dǎo)致T細(xì)胞死亡,使細(xì)胞免疫功能降低,并將促進(jìn)癌癥發(fā)生。若達(dá)到40mGs,則胚胎營(yíng)養(yǎng)管發(fā)育異常,導(dǎo)致畸形兒。1.3缺磁導(dǎo)致人體磁“咀嚼”如今社會(huì)鋼筋混凝土以及鋼結(jié)構(gòu)高樓大廈林立,鋼鐵制造的汽車川流如梭,供水、供氣、供熱等管道如網(wǎng),這不僅遮蔽了地磁場(chǎng)對(duì)人體正常作用,也干擾了人體中正常的磁場(chǎng),這種磁屏蔽、磁干擾無(wú)處不在影響人體健康,如果人們長(zhǎng)期生活在無(wú)磁環(huán)境中,就會(huì)出現(xiàn)所謂的磁“饑餓”癥。人體缺磁引發(fā)多種疾病,據(jù)研究所知,細(xì)胞缺磁會(huì)加速衰老,血液缺磁會(huì)增加黏稠度,導(dǎo)致心臟負(fù)擔(dān)加重,從而使血液、神經(jīng)、泌尿、消化系統(tǒng)發(fā)生疾病。在生理上表現(xiàn)出神經(jīng)失調(diào)和情感失調(diào)、新陳代謝紊亂,細(xì)胞死亡加快,在臨床上則出現(xiàn)腰酸背疼、胸悶、失眠、頭暈頭痛,渾身不適等癥狀。研究還表明,青年人血液中的磁場(chǎng)強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于老年人,所以他們的血液黏稠度適中,富有活力,而老年人血液的磁場(chǎng)強(qiáng)度低,血液黏稠,活力差,易患心腦血管疾病。2磁石以藥物治療為核心的應(yīng)用出現(xiàn)了新的發(fā)展我國(guó)應(yīng)用磁治療疾病有悠久的歷史,可追溯到2千多年以前,《抱樸子》中記載了五石,即丹砂、雄黃、曾青、白礬石、磁石,磁石可與其它礦石混合在一起,經(jīng)煎煮內(nèi)服治療疾病。磁石性味辛咸、平,無(wú)毒,入肝腎肺經(jīng),有補(bǔ)腎益精納氣潛陽(yáng)、鎮(zhèn)驚安神之功效。在我國(guó)第一部藥學(xué)專著《神農(nóng)本草經(jīng)》中記載了磁石的治病范圍:“磁石主治周痹風(fēng)濕,肢節(jié)腫痛,不可持物,洗洗酸痏,除大熱煩滿及耳聾?！笨梢?jiàn)磁石作為治療疾病的藥物早已開(kāi)始使用了。嗣后,在大量的臨床實(shí)踐中,各朝各代的醫(yī)藥學(xué)家們不斷擴(kuò)大了磁石用作藥物治病的范圍,如《名醫(yī)別錄》中記載:“養(yǎng)腎臟,強(qiáng)筋骨,益精除煩,通關(guān)節(jié),消癰腫鼠瘺、頸核喉痛、小兒驚癇。煉水飲之,亦令人有子?！薄端幮哉摗?“補(bǔ)男子腎虛風(fēng)虛,身強(qiáng)、腰中不利,加而用之。”《中華子本草》:“治眼昏,筋骨贏弱,補(bǔ)五勞七傷,除煩躁,消腫毒。”《玉楸藥解》:“治陽(yáng)痿,脫肛,金瘡,腫毒,斂汗止血。”《本草求原》:“治瞳神散大及內(nèi)障。”唐朝又出現(xiàn)了將磁石外用治療疾病的論述,擴(kuò)大了治病的范圍并改變用藥的途徑。如唐代馮贄所著《云中雜記》中記載:“益精者,無(wú)如磁石,以為益枕,可老而不昏,寧王宮中多用之?！笨梢?jiàn)當(dāng)時(shí)已發(fā)現(xiàn)了磁對(duì)人體的健康保健作用?！妒?jì)總錄》中的磁石酒,治療耳聾耳鳴,常如風(fēng)水聲。宋代《濟(jì)生方》中治腎虛耳聾用:“真磁石,一豆大,新棉裹塞耳中,口含生鐵一塊,覺(jué)耳中如風(fēng)雨聲,即通。”《直指方》中治耳卒聾閉有:“吸鐵石半錢(qián),入病耳內(nèi),鐵砂末入不病耳內(nèi),自然通透”。這些都是對(duì)磁石外用治病有了一定的發(fā)展。唐代《備急千金方》中記有磁石末外敷,治金瘡出,止痛斷血。李時(shí)珍在《本草綱目》中記載:“大腸脫肛,磁石研末調(diào)涂囟上,入后洗去。”可見(jiàn)歷代已不斷增加了磁石治病的范疇,并且已將用藥途徑從內(nèi)服改變、擴(kuò)展到外用、酒浸使用等。古代醫(yī)學(xué)家們不僅認(rèn)識(shí)到了磁石內(nèi)服治病的效果,而且對(duì)磁石外用、與其它藥物混合使用的治療、保健作用已有了深刻認(rèn)識(shí)。在近代,國(guó)內(nèi)外對(duì)磁療的報(bào)道就更多。利用磁化水所具有的良好滲透性和溶解性,能改善水在人體中的運(yùn)送能力,清除阻礙物,從而達(dá)到治病和保健的目的。磁性藥物治療劑開(kāi)發(fā)及其應(yīng)用,藥物與磁性物質(zhì)共包于載體中,應(yīng)用于人體后,在體外用磁場(chǎng)加以引導(dǎo),使藥物在體內(nèi)定向移動(dòng)和定向集中,從而減少一些藥物的毒副作用,提高藥物療效。如磁性高分子(將鐵粉與高分子化合物混合,制成直徑為0.8mm的顆粒)、磁性微球(含超微磁粒子的鹽酸阿霉素白蛋白微球針劑)、磁性片劑和磁性膠囊、磁力手術(shù)(局部注射含鐵磁性物質(zhì)的硅酮微球)、放射性磁性治療劑、磁性抗感染劑、磁性造影劑、強(qiáng)磁性止血?jiǎng)┑取?0世紀(jì)50年代后,人們不斷地探求磁石外用保健、治療的病種和手段,并且使磁療法更密切地與中醫(yī)理論相結(jié)合,豐富和發(fā)展了磁療法和祖國(guó)醫(yī)學(xué)。在外用療法中,不斷地與經(jīng)絡(luò)學(xué)說(shuō)相結(jié)合,創(chuàng)立了“磁穴療法、經(jīng)絡(luò)磁療”等具體方法,被認(rèn)為是“針灸領(lǐng)域中的一項(xiàng)新發(fā)展”。研制生產(chǎn)了磁療床、磁療機(jī)、磁電儀、磁性牙、磁頸托等產(chǎn)品應(yīng)用于臨床。在20世紀(jì)60年代末至70年代中期,隨著對(duì)磁學(xué)性質(zhì)以及細(xì)胞效應(yīng)等的進(jìn)一步認(rèn)識(shí),人們陸續(xù)研究了恒定、脈沖直流電、交流電、藕合電容電場(chǎng)、恒定磁場(chǎng)以及PEMFs在疾病治療中的作用,逐漸開(kāi)發(fā)了恒磁、恒磁旋轉(zhuǎn)及脈沖電磁場(chǎng)等磁療設(shè)備,PEMFs以其簡(jiǎn)單、非損傷性和用電的安全而越來(lái)越受到重視。由于整個(gè)世界,包括人類本身都是由物質(zhì)組成的,也就是由分子和原子所構(gòu)成,并處于不斷的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),所以在其周圍空間就形成形式多樣的電磁場(chǎng)。目前普遍認(rèn)為疾病的發(fā)生與生物電磁狀況有關(guān),由于外界和內(nèi)在的因素,使得人體的生物電磁狀況受到影響或破壞,磁療的作用就在于有效地調(diào)整和恢復(fù)破壞了的生物電磁狀況,使肌體病狀消除。磁療有消痛、止癢、消炎、鎮(zhèn)靜等功能。磁療可治療近百種疾病,磁療可用于腫瘤患者(術(shù)后放化療)治療康復(fù);有效改善體內(nèi)內(nèi)分泌系統(tǒng)、更年期綜合癥、植物神經(jīng)功能紊亂、神經(jīng)衰弱、失眠、糖尿病;升白血球和血小板、減輕病理性白血球降低和先天性血小板減少紫癜癥癥狀;改善人體鈣質(zhì)吸收,提高骨密度;降低血液黏稠度,增加血流量,改善全身微循環(huán),高脂血癥,高血壓;止痛,對(duì)挫傷,肌肉勞損關(guān)節(jié)炎等疾病都有一定的療效。3機(jī)器原理和應(yīng)用機(jī)3.1脈沖電流發(fā)生器在目前磁療的臨床應(yīng)用中,使用最多的磁療儀是PEMFs磁療儀。一般由主機(jī)(包括微機(jī)、脈沖電流發(fā)生器、多路驅(qū)動(dòng)器、電磁線圈、電源)和治療床組成。利用脈沖電流發(fā)生器的可調(diào)性可產(chǎn)生特定的脈沖電流,從而經(jīng)多路驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)電磁線圈,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磁場(chǎng),由多個(gè)電磁線圈組合成一定形狀,以適用于全身或局部治療。3.2非電離輻射的產(chǎn)生機(jī)理電磁輻射根據(jù)其對(duì)被照射物所產(chǎn)生的作用分為電離輻射和非電離輻射。電離輻射是指輻射電磁波的能量較高,足以破壞分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)形成帶電粒子(離子),從而對(duì)生物體造成有害影響;非電離輻射即電磁波的能量較低,不足以破壞分子結(jié)構(gòu),輻射能量通常以熱能形式被吸收。從脈沖電磁場(chǎng)到用于通訊、廣播的無(wú)線電波,再到微波、紅外線、可見(jiàn)光、紫外線、X射線、γ射線都屬于電磁波的范疇。它們的不同性質(zhì)取決于其不同的波長(zhǎng)或頻率,隨著頻率的增高,傳播的直進(jìn)性以及粒子性就越明顯。3.3脈沖磁場(chǎng)kh電磁波對(duì)人體的作用很復(fù)雜,低頻電磁場(chǎng)對(duì)人體主要是形成誘導(dǎo)電流,高頻電磁場(chǎng)(100kHz以上)對(duì)人體的結(jié)果主要是能量吸收和體溫升高。現(xiàn)在使用的脈沖電磁場(chǎng)其頻率一般只有幾十Hz,手機(jī)的電磁波的頻率范圍為890~965MHz,都屬于非電離輻射。實(shí)驗(yàn)研究證實(shí),電磁場(chǎng)處于某一頻率時(shí),其作用最為有效,即存在“頻率窗”現(xiàn)象。3.4脈沖磁場(chǎng)對(duì)細(xì)胞的作用磁場(chǎng)是有強(qiáng)度的,每個(gè)患者只能在其適宜的治療閾值內(nèi)接受磁場(chǎng),即存在門(mén)檻現(xiàn)象,過(guò)高了可能產(chǎn)生副作用,過(guò)低又不起治療效果。磁場(chǎng)強(qiáng)度的選擇主要考慮:①安全性:要保障對(duì)人體沒(méi)有不良作用,不干擾人體的生物磁場(chǎng)(如腦磁場(chǎng)、心磁場(chǎng))。雖然國(guó)內(nèi)外尚無(wú)脈沖磁場(chǎng)的安全規(guī)定,但臨床的推薦值小于200Gs。②治療作用:要保證治療作用應(yīng)具有適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度。脈沖磁場(chǎng)在40~60Gs時(shí),即可產(chǎn)生較好的治療作用,對(duì)肢體可以更高一些。細(xì)胞內(nèi)帶電粒子在磁場(chǎng)中產(chǎn)生向心力,這就是洛倫茲力,洛倫茲力是磁場(chǎng)作用于帶電粒子運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律。在細(xì)胞內(nèi)有水、生物小分子、電子和原子,以及許多帶金屬活性中心基團(tuán)的酶,雖然磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)電粒子不作功,但由于正負(fù)離子回旋方向相反,離子價(jià)數(shù)不同,回旋直徑也不同,因此細(xì)胞一進(jìn)入磁場(chǎng)內(nèi),細(xì)胞內(nèi)的離子和電子的運(yùn)動(dòng)軌跡就會(huì)被干擾,并約束在拉摩半徑之內(nèi),磁場(chǎng)越高,拉摩半徑越小,這種改變帶電粒子運(yùn)動(dòng)軌跡又會(huì)出現(xiàn)以下3種情況:①磁場(chǎng)強(qiáng)度小,則拉摩半徑大于細(xì)胞的大小,在這種情況下,細(xì)胞內(nèi)的帶電粒子運(yùn)作自如,不但沒(méi)有約束,反而使其更加定向,同步的向反應(yīng)中心聚集,加速了反應(yīng),從而促進(jìn)了細(xì)胞的生長(zhǎng)、分裂。②磁場(chǎng)強(qiáng)度中等,拉摩半徑大小和細(xì)胞大小相當(dāng),在這狀態(tài)下,便出現(xiàn)了細(xì)胞的磁生物效應(yīng)不明顯。③磁場(chǎng)很強(qiáng),洛倫茲力大,拉摩半徑小于細(xì)胞,于是細(xì)胞內(nèi)的帶電粒子就會(huì)被約束,不能按照細(xì)胞生長(zhǎng)、分裂的正常生理功能而傳遞到位,造成細(xì)胞內(nèi)一切正?；顒?dòng)被破壞或停頓,而使細(xì)胞生長(zhǎng)或分裂停止。3.5異質(zhì)極的使用磁場(chǎng)是有極性和方向的。中醫(yī)理論認(rèn)為,南極主瀉,北極主補(bǔ)。從這點(diǎn)出發(fā),老幼弱虛者宜用北極,反之,宜用南極。有一位口腔分泌腺減少的咽干口渴患者,當(dāng)他在甲狀軟骨兩側(cè)帶上兩塊同名極磁片時(shí),分泌增加,癥狀緩解;如把其中一塊翻轉(zhuǎn)來(lái)?yè)Q成異名極,頓覺(jué)病癥還原。有些病變務(wù)必要使磁力線的方向與血管神經(jīng)走向趨于垂直才能獲得最佳治療效果。所以極向問(wèn)題是療效中不能忽視的問(wèn)題。3.6單位用量人體在單位時(shí)間、單位質(zhì)量?jī)?nèi)所吸收的電磁輻射能量通常用比吸收率(SAR,Specificabsorptionrate)來(lái)表示,單位為W/kg。人體無(wú)論是全身或局部,哪怕是最敏感的組織,一般至少要達(dá)到4W/kg的吸收量,才可能對(duì)人體產(chǎn)生影響,當(dāng)SAR為2W/kg時(shí),對(duì)人體健康是非常安全的,這也是我國(guó)對(duì)電磁輻射所制定的標(biāo)準(zhǔn)。3.7磁生物效應(yīng)的大小人們對(duì)磁場(chǎng)的敏感程度并不一樣,甚至相差很大。有一位中年婦女患不明原因頭痛、頭昏10余年,多種藥物治療無(wú)確切效果,經(jīng)在風(fēng)池穴上貼2個(gè)磁片而基本治愈。而實(shí)際上又有許多頭痛頭昏患者同用磁療卻無(wú)此奇效。另外磁生物效應(yīng)的大小與磁場(chǎng)處理時(shí)間有關(guān)。有的人長(zhǎng)期生活或工作在強(qiáng)磁場(chǎng)或電場(chǎng)環(huán)境里,或是居住在高頻發(fā)射臺(tái)、變壓器附近,由于本來(lái)就長(zhǎng)期接觸磁、電場(chǎng),如再給他們施以磁療,往往是徒勞無(wú)功的。4預(yù)防和控制骨質(zhì)疏松癥4.1骨骼是生命活動(dòng)的組織4.1.1骨基質(zhì)的理化性質(zhì)骨是人體中最堅(jiān)硬的結(jié)締組織,由細(xì)胞和基質(zhì)構(gòu)成。骨的細(xì)胞有3種類型,即成骨細(xì)胞、骨細(xì)胞和破骨細(xì)胞。骨基質(zhì)又稱細(xì)胞間質(zhì),是由有機(jī)成分和無(wú)機(jī)成分構(gòu)成,有機(jī)成分主要是膠原纖維(占95%)、無(wú)定形基質(zhì)和酸性黏多糖,無(wú)機(jī)成分主要為磷酸鈣結(jié)晶。骨的表面除關(guān)節(jié)面以外,都被覆著骨膜。骨膜上有豐富的血管網(wǎng),對(duì)骨的生長(zhǎng)和營(yíng)養(yǎng)起著重要作用。骨膜上還有豐富的神經(jīng)末稍,感覺(jué)敏銳。4.1.2骨細(xì)胞的“力學(xué)識(shí)別”功能骨骼具有一定的力學(xué)強(qiáng)度,受力后會(huì)產(chǎn)生應(yīng)變,骨骼基質(zhì)中的骨細(xì)胞存在足夠敏感的“力學(xué)識(shí)別”能力,能識(shí)別應(yīng)力作用下成骨細(xì)胞或骨細(xì)胞微小應(yīng)變,而且這種應(yīng)變是骨調(diào)節(jié)的局部信號(hào)。4.1.3造林對(duì)軟骨的影響骨骼是一種壓電體,這得到Y(jié)asude、Fukada、Bassett、Becker等學(xué)者的證實(shí)。骨骼在加載時(shí)有電位產(chǎn)生,相反給骨骼施加電場(chǎng),骨骼也將產(chǎn)生應(yīng)力和應(yīng)變。Salzstein等的實(shí)驗(yàn)研究還發(fā)現(xiàn)骨中存在膠原變形產(chǎn)生的壓電流和應(yīng)變誘導(dǎo)的細(xì)胞外液體帶電成分流過(guò)充電基質(zhì)產(chǎn)生的電動(dòng)力流兩種來(lái)源的電流,這說(shuō)明應(yīng)力或應(yīng)變能改變骨細(xì)胞的生物物理環(huán)境,并影響其增生和分化。4.2脈沖磁場(chǎng)作用于骨重建電磁場(chǎng)的作用主要通過(guò)細(xì)胞效應(yīng)來(lái)產(chǎn)生的,產(chǎn)生這些細(xì)胞效應(yīng)的機(jī)理主要是:4.2.1細(xì)胞在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí),會(huì)造成細(xì)胞內(nèi)磁通量的變化并導(dǎo)致產(chǎn)生感應(yīng)電流,其大小、方向和形式是對(duì)細(xì)胞產(chǎn)生效應(yīng)的主要原因。4.2.2磁場(chǎng)中細(xì)胞內(nèi)的帶電粒子,尤其是質(zhì)量小的電子和離子會(huì)產(chǎn)生向心力,即洛倫茲力;由于受到洛倫茲力的影響,使其正常運(yùn)動(dòng)軌跡受到破壞從而影響細(xì)胞的正常分裂。4.2.3細(xì)胞內(nèi)帶有不同電荷基團(tuán)的大分子(如酶等),在磁場(chǎng)下因有不同的電荷運(yùn)動(dòng)方向、加之回旋半徑又不同,而導(dǎo)致整個(gè)分子的構(gòu)象變形或者扭曲,或?qū)⒒钚灾行耐饴?或?qū)⑵浠钚灾行膬?nèi)包,從而改變了酶的潔性。電磁場(chǎng)對(duì)細(xì)胞產(chǎn)生的生物效應(yīng)的過(guò)程絕不是只通過(guò)對(duì)某些分子或某個(gè)成分的改變就表現(xiàn)出來(lái),而是磁場(chǎng)作用于整個(gè)細(xì)胞中各個(gè)成分的綜合反應(yīng)結(jié)果,產(chǎn)生的是一個(gè)綜合效應(yīng),并且是相互關(guān)聯(lián)的。脈沖電磁場(chǎng)能影響骨重建。PEMFs的頻譜一般覆蓋1~250Hz范圍,成骨效應(yīng)明顯的集中在75Hz以下頻段。對(duì)正弦電磁場(chǎng)影響骨重建的研究發(fā)現(xiàn)15~35Hz范圍出現(xiàn)最有效的成骨能力,低于15Hz正弦磁場(chǎng)信號(hào)的成骨能力明顯下降。脈沖電磁場(chǎng)作用于骨骼,可誘導(dǎo)骨生成細(xì)胞產(chǎn)生各種骨生長(zhǎng)因子,促進(jìn)骨細(xì)胞的分化、生長(zhǎng),促進(jìn)骨的愈合及神經(jīng)再生。適當(dāng)強(qiáng)度的脈沖電磁場(chǎng)對(duì)骨的生長(zhǎng)有促進(jìn)作用,可增加骨細(xì)胞DNA合成的速率,促進(jìn)骨細(xì)胞的增長(zhǎng);還可促進(jìn)骨折血腫的吸收,加速骨折死骨的吸收,使纖維性骨痂轉(zhuǎn)變?yōu)楣切怨丘璧倪^(guò)程加快,從而使骨折的愈合率大大提高。另外,脈沖電磁場(chǎng)治療可提高骨密度和骨生物力學(xué)性能,對(duì)骨質(zhì)疏松可起到一定的預(yù)防和治療作用[15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25]。5pemfs治療骨折的臨床研究和研究動(dòng)態(tài)1841年,Horshorne首先報(bào)道了應(yīng)用電刺激能促進(jìn)脛骨骨折愈合。到20世紀(jì)50年代,該領(lǐng)域有了突破性進(jìn)展,Yasude、Fukada、Bassett及Beeker等陸續(xù)發(fā)現(xiàn)并證實(shí)骨是具有壓電效應(yīng)的物質(zhì),當(dāng)它受到機(jī)械應(yīng)力后能將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能,產(chǎn)生應(yīng)力電位;自此人們開(kāi)始重視骨與電的關(guān)系。20世紀(jì)60年代初,發(fā)現(xiàn)負(fù)電能刺激新骨形成。60年代晚期,Freidenberg和Brighton等發(fā)現(xiàn)有生命的骨骼具有特定生物電,即穩(wěn)態(tài)電位。這種電位有特定的分布模式,骨折后能立即改變,骨折端電勢(shì)最低,這種負(fù)電環(huán)境十分有利于骨折的愈合。骨的這種生物電現(xiàn)象與細(xì)胞代謝有關(guān),若動(dòng)物死亡,2h后會(huì)迅速消失。1974年,Bassett發(fā)表了關(guān)于PEMFs通過(guò)骨折部位可加速愈合的著名文章,隨后更多的實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證了其結(jié)果。1977年起,PEMFs開(kāi)始用于臨床,治療脛骨骨折及其它難以愈合的骨折。PEMFs對(duì)某些先天性骨缺損、關(guān)節(jié)固定失敗、骨壞死(如股骨頭無(wú)菌性壞死)、骨移植、椎體融合術(shù)、Sudeck萎縮以及頑固的肌健炎等,均具有不同程度的治療意義。迄止20世紀(jì)80年代末,世界上有數(shù)