红外辐射的应用

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红外线:

红外线(Infrared rays)是太阳光线中众多不可见光线中的一种,由德国科学家霍胥尔于1800年发现,又称为红外热辐射(Infrared radiation)。

  近年来,由于检测设备的完善及研究的深入,人们对红外线的物理性能及其生物学效应有了比较全面的认识,获得了许多进展。红外线特别是远红外线已被广泛运用在医疗保健产业中,与日常生活有关的各种红外线产品也大量出现。

一、红外线生物学效应的机理

  红外线对人体皮肤、皮下组织具有强烈的穿透力。外界红外线辐射人体产生的一次效应可以使皮肤和皮下组织的温度相应增高,促进血液的循环和新陈代谢,促进人的健康。

  红外线理疗对组织产生的热作用、消炎作用及促进再生作用已为临床所肯定,通常治疗均采用对病变部位直接照射。

  近红外微量照射治疗对微循环的改善效果显著,尤以微血流状态改善明显。表现为辐照后毛细血管血流速度加快,红细胞聚集现象减少,乳头下静脉丛淤血现象减轻或消失,从而对改善机体组织、重要脏器的营养、代谢、修复及功能有积极作用。红外线对人体产生二次效应的机理目前尚未完全清楚。

  有学者认为远红外线可对细胞产生共振作用,主要是引起细胞内外水分子的振动,使细胞活化,发生一系列有益于健康的细胞生物化学及细胞组织化学改变 。

  也有人认为远红外线可称为“生命光线”,能够显著改善人体微循环。它作用于人体水分子时可对人体内老化了的大分子团产生共振使之裂化,重新组合成较小的水分子团,增强了细胞的活性和表面张力。由于渗透细胞膜的水分子增加,细胞内钙离子活性加强,因此增强了人体细胞的正常机能,使杀菌能力、免疫能力等均有所提高。

  此外,生命光线还可以使血液中不饱和脂肪酸的二重键或三重键被切断,饱和脂肪酸不容易再被氧化成血脂[过氧化脂质],减少了血管内脂质的沉积,使血管壁光滑,从而减少动脉硬化、白内障等心血管疾病或眼科疾病的发生,对人体健康起着良好的促进功效。

  庞小峰研究红外线对生物(包括人)所具有的生物效应和医学功能主要来自红外线的非热生物效应。红外线吸收后能导致蛋白质分子中的酰胺键的量子振动,从而可使生物能量顺利地从一处传递到另一处,使生命体处于正常状态,保持生命体的生长、发育及健康。

  红外线对机体免疫功能影响的研究还处于刚起步状态,在各波段的红外线中以中波红外线更易作用于免疫细胞,促进其生物学功能。红外线的作用除与其波长有关外, 还与其发射的光子数目有关, 即与辐射强度和辐射时间有关, 过量的红外线辐射还可能对机体造成不良的影响, 其详细机制有待进一步阐明。

  曹志然等认为红外线照射对机体免疫系统具有间接作用和直接作用。间接作用是指红外线辐射可调节机体其它系统如神经系统和内分泌系统的状态, 从而达到调节免疫系统的目的。直接作用是指红外线被机体吸收后能增强免疫细胞和免疫器官周围的生物场, 使其活性及相互调控作用增强,红外光子可直接作用于免疫细胞的受激点。

  毛文等推测其作用机理在于红外线可能激活组织深部感受器,其生理生化效应一方面通过神经─体液反射途径,另一方面可能通过目前尚未十分了解的经络传导途径,对生物大分子、细胞及脏器的活动产生了积极的影响,从而有整体良性效应[2]。

二、红外线对人体可能造成的不利影响

  热辐射又称红外辐射,钢铁冶金企业高温作业环境的主要特点是强热辐射性高温。特别是在钢铁冶炼、红钢热轧和中型烧结机,是典型的红外热辐射接触作业。短波红外线可透过角膜进入眼球、房水、虹膜、晶状体和玻璃体液吸收一部分红外线而导致白内障,称之为“红外线白内障”。

  有研究也指出紫外线(UVR) 和红外线( IFR) 对眼及皮肤的损伤是电焊作业职业损害的一个重要方面,电焊作业时的紫外线和红外线可引起角膜和晶体损伤[7]。

  太阳光中的红外线对皮肤的损害作用不同于紫外线。紫外线主要引起光化学反应和光免疫学反应, 而红外线照射所产生的反应是由于分子振动和温度升高所引起的。

  红外线引起的热辐射对皮肤的穿透力超过紫外线。红外线通过其热辐射效应使使皮肤温度升高, 毛细血管扩张, 充血, 增加表皮水分蒸发等直接对皮肤造成的不良影响。其主要表现为红色丘疹、皮肤过早衰老和色素紊乱。皮肤温度升高, 毛细血管扩张充血, 增加表皮水分蒸发等直接对皮肤造成不良影响。

  红外线还能够增强紫外线对皮肤的损害作用, 加速皮肤衰老过程。这是由于在自然阳光下, 皮肤受到紫外线和红外线的双重作用而引起的。红外线和紫外线在加速组织变性中的作用是一样的。红外线也能促进紫外线引起的皮肤癌的发展。

三、红外线生物学效应的临床应用研究

  红外线可被体表浅表组织吸收,有显著干燥脱水作用,使局部组织血液循环加快, 起到消炎镇痛作用。临床上采用局部外用红花油加远红外线照射来治疗褥疮,发现疗效好且见效快。

利用远红外线对带状疱疹进行治疗,结果止痛、止疱和结痴时间均短于对照组。有实验表明,生物陶瓷远红外线对烧伤治疗具有显著疗效。对损伤疼痛的治疗,以慢性软组织损伤疗效最好。临床护理观察发现,在传统的纺织品材料中加入超细陶瓷微粒制成的远红外线护具如护腰、护膝、护肘、护腕、颈围等,在消炎、消肿、活血、止痛、通经活络、改善微循环方面有显著效果。同时可以避免因封闭给病人带来的痛苦。 采用远红外线辐射加温床对红臀和臀部溃疡患儿进行治疗,治疗组和对照组相比,平均治愈时间缩短,有效率更高。

新生儿硬肿症治疗中的复温问题是治疗能否成功的重要环节,过去采用普通暖箱逐渐复温效果较差,现在采用远红外线快速复温后患儿病死率明显下降,抢救成功率显著提高。皮瓣坏死是整形外科等临床上常见的术后并发症, 主要是因为微循环障碍,目前尚无理想的防治办法。姜平等通过活体直接观察大鼠背部随意皮瓣的微循环变化。发现远红外线局部辐射具有类似于血管扩张剂的生物学作用,能改善微循环提高皮瓣成活率,且在治疗剂量范围内无明显副作用 。日本有学者报导使用直线偏振光红外线治疗多种类型的斑秃有明显疗效。

直线偏振光近红外线用于风湿性关节炎引起的颞下颌关节痛治疗疗程短、疗效好。其机理可能为光照起到光电能的刺激作用,电磁波作用及光化学作用,因而能抑制神经的兴奋、松弛肌肉、舒张血管、增加血流,促进淋巴循环,促进活性因子的产生,从而起到治疗作用。远红外线治疗前后的血液粘度进行观察,发现低温激发远红外线具有以低温热功率效应为主的广泛的生物学效应,能降低心脑血管疾病患者的血液粘度、防止血栓形成,改善微循环,减轻胸闷、心悸、头昏、麻木等症状。应用红外线照射膀胱区治疗尿潴留和其它药物疗法相比,产妇无痛苦, 不增加产后出血量, 易被产妇接受。有人采用远红外线照射治疗小儿肠痉挛2,发现其疗效明显优于药物治疗, 且简便易行, 无副作用, 儿童乐于接受。红外辐射对糖尿病兔的高血糖症有明显的缓解作用,血糖随之降低。中远红外线治疗使肿瘤宿主清除自由基的能力增强,抑制肿瘤细胞的生长、增殖。


其他答案: 红外线是波长比可见光长的电磁波,波长在1毫米到770奈米之间,在光谱上位于红色光外侧。具有很强热效应,并易于被物体吸收,通常被作为热源。透过云雾能力比可见光强。在通讯、探测、医疗、军事等方面有广泛的用途。 俗称红外光。
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