磁場在醫(yī)學(xué)中的作用及機(jī)理
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1.1.磁療的鎮(zhèn)痛作用
磁場療法具有消炎、消腫及止痛作用。應(yīng)用磁場控制疼痛有一定效果。磁場常用于神經(jīng)、肌肉和關(guān)節(jié)疼痛、痙攣性疼痛以及晚期癌癥的疼痛等。其中低頻電磁穴位療法是低頻脈沖電流和靜磁場復(fù)合治療的一種有效而無副作用、無損傷、無痛苦,操作簡便的物理療法,兩者良好的鎮(zhèn)痛作用早已被大量臨床實(shí)踐所證實(shí)。磁場療法對各種關(guān)節(jié)炎、皮炎、末梢神經(jīng)炎及外科損傷等疾病的治療效果也相當(dāng)好。對胃痙攣、膽道蛔蟲癥、腎結(jié)石等內(nèi)臟反射痛的患者,經(jīng)旋磁或磁感應(yīng)治療均可緩解癥狀。
1.2.磁療對骨折愈合的促進(jìn)作用
低頻脈沖電磁場、交變電磁場及恒定磁場對骨折愈合都有一定的治療作用。脈沖電磁場治療方法由美國矯形科專家Bassett[1]提出并成功地應(yīng)用于臨床治療。治療時(shí),將兩個(gè)線圈置于骨折部位皮膚或石膏上。其主要優(yōu)點(diǎn)是操作簡便、無創(chuàng)傷、適應(yīng)證廣、無并發(fā)癥及療效不受其他因素影響。低頻電磁療法有促進(jìn)骨再生的代謝過程、促使纖維母細(xì)胞和成骨細(xì)胞較早出現(xiàn)、消除疼痛、減少功能障礙、增強(qiáng)抗生素的殺菌效力等作用。一定強(qiáng)度的恒定磁場也具有刺激骨痂形成、抗炎和降低凝血作用。
1.3.磁場對心血管疾病的治療作用
磁場對大鼠血液流變學(xué)[2]指標(biāo)、腦血管病患者離體血液流變學(xué)指標(biāo)的影響研究及臨床實(shí)驗(yàn)[3]均表明,恒定磁場和旋磁場可以改善血液的流變學(xué)特性,降低血液粘度、促進(jìn)血液循環(huán)。采用磁療法可以治療血液高粘滯綜合征和預(yù)防心肌梗塞和腦血栓的形成。有人采用磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.005T,溫度為21~41℃的磁熱床療法[3],患者經(jīng)磁熱床作用后全血粘度、血漿粘度、還原粘度、血沉、紅細(xì)胞壓積等指標(biāo)均降低。
1.4.磁場對癌瘤的作用
一些研究表明,磁場對腫瘤生長有抑制作用,能延長荷瘤鼠的存活時(shí)間。但這些實(shí)驗(yàn)只限于動(dòng)物模型上,尚未進(jìn)入臨床應(yīng)用。磁場對動(dòng)物接種瘤及瘤細(xì)胞的影響研究[4]結(jié)果都表明恒磁場和脈沖磁場對癌瘤細(xì)胞有抑制或破壞作用。為了使抗癌藥物更加集中在腫瘤部位,增強(qiáng)抗癌效果又降低其他組織中的藥物濃度,可將抗癌藥物與磁性物質(zhì)結(jié)合而形成磁性微球。在外加磁場引導(dǎo)下,磁性微球能集中于靶區(qū)緩慢釋放藥物而施加作用。還可以將磁性顆粒注入腫瘤組織內(nèi)或注入供給腫瘤血液的動(dòng)脈內(nèi),外加磁場作用,使動(dòng)脈發(fā)生栓塞,造成腫瘤缺血而壞死,用高頻電磁場誘導(dǎo)加熱,使腫瘤產(chǎn)生凝固性壞死。另外,臨床上已將磁療法應(yīng)用于結(jié)石癥、腸胃疾病、心臟傳導(dǎo)異常、近視、面癱、慢性胰腺炎等多種疾病的治療中[5]并取得了一定的效果。
2磁場療法的主要作用機(jī)制
磁場對不同生物層次的諸多效應(yīng)的綜合表現(xiàn)是磁療法治療各種疾病的作用機(jī)制。
2.1.磁場的血液微循環(huán)效應(yīng)
磁場作用可改變血液流變特性,降低血液粘度、促進(jìn)血流循環(huán)。影響血液粘度的主要因素之一是紅細(xì)胞的聚集性。在磁場作用下,帶電粒子荷電能力增強(qiáng),紅細(xì)胞表面負(fù)電荷密度增大,由于同號電荷間的靜電斥力增加,促進(jìn)紅細(xì)胞聚集性減弱,從而降低血液粘度,血液中其他荷電離子,如鉀、鈣、鈉、氯等,在磁場作用下,荷電能力增強(qiáng),影響離子移動(dòng)速度,改善血液流變特性,促進(jìn)血液循環(huán)[6]。磁場還作為一種物理因素,刺激末梢感受器,影響神經(jīng)功能,可以反射性地引起血管擴(kuò)張,血流加快。另外,磁場作用下,提高新陳代謝而產(chǎn)生熱,熱可以刺激微血管,使血管擴(kuò)張,血流加快。微循環(huán)與磁場治療作用有密切的關(guān)系,磁場的消炎、消腫、止痛作用,微循環(huán)的參與是不可缺少的,通過改善微循環(huán),促進(jìn)滲出物的吸收與消散,降低組織間的張力,解除對神經(jīng)末梢的機(jī)械壓迫,而使腫脹減輕或消除,消除炎癥,緩解疼痛。通過微循環(huán)的改善,有利于局部組織營養(yǎng)的加強(qiáng),促進(jìn)上皮與組織細(xì)胞的生長,加速組織的愈合。通過磁場作用,微循環(huán)改善后,血管平滑肌緊張度下降,血管擴(kuò)張,外周阻力降低,有利于血壓下降。磁場對血液流變特性的改善,可以治療血液高粘滯綜合征和預(yù)防心肌梗塞和腦血栓的形成。
2.2.磁場的經(jīng)絡(luò)與神經(jīng)調(diào)節(jié)效應(yīng)
經(jīng)絡(luò)是運(yùn)行氣血、聯(lián)絡(luò)臟腑肢節(jié)、溝通上下內(nèi)外的通路。經(jīng)絡(luò)又是電磁傳導(dǎo)的通道,利用電磁刺激人體電磁場的敏感點(diǎn)———穴位,可以引起穴位局部的能量變化和電子活動(dòng),將電磁場能量轉(zhuǎn)化成人體內(nèi)氣能量,疏通經(jīng)絡(luò),調(diào)整機(jī)能。如電磁穴位療法可通過經(jīng)絡(luò)穴位調(diào)整神經(jīng)機(jī)能,使神經(jīng)感覺沖動(dòng)傳導(dǎo)抑制,痛閾升高、交感神經(jīng)興奮性降低,從而達(dá)到良好的解疼和鎮(zhèn)痛作用。褪黑激素(MT)是松果體(PG)合成的主要激素,研究證明,MT對神經(jīng)系統(tǒng)人Ca2+活動(dòng)、神經(jīng)元興奮性、神經(jīng)遞質(zhì)和肽類物質(zhì)的代謝以及免疫功能均具有廣泛的調(diào)節(jié)作用。低頻磁場能作用PG,抑制MT的合成和分泌。因PG在帕金森氏病、偏頭痛、多發(fā)性硬化癥的發(fā)病機(jī)制中具有中樞性作用,所以有人利用低頻磁場的PG效應(yīng),相繼探索出以小場強(qiáng)磁場經(jīng)顱短時(shí)刺激治療這些疑難病癥的有效方法。近年來研究證明,在磁場作用后,神經(jīng)系統(tǒng)可釋放出具有鎮(zhèn)痛效果的一些物質(zhì),從而起鎮(zhèn)痛作用。如實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,無論交變磁場或恒定磁場都非常顯著地使大鼠體內(nèi)β—內(nèi)啡肽樣免疫活性物質(zhì)(ir—β—Ep)和精氨酸加壓素樣免疫活性物質(zhì)(ir—AVP)含量升高。β—EP和AVP是體內(nèi)作用廣泛的兩種神經(jīng)肽。目前認(rèn)為兩者都參與了體內(nèi)的鎮(zhèn)痛過程。無論是外周,還是中樞給予這兩種神經(jīng)肽都能使基礎(chǔ)痛閾升高,出現(xiàn)鎮(zhèn)痛效應(yīng)。兩者也都參與心血管功能的調(diào)節(jié)[7]。
2.3.磁場的免疫學(xué)效應(yīng)
實(shí)驗(yàn)證明,磁場具有激活免疫機(jī)制、抗炎和抑制腫瘤生長作用。細(xì)胞因子是由淋巴細(xì)胞、單核細(xì)胞及其他細(xì)胞產(chǎn)生的包括白細(xì)胞介素、干擾素、腫瘤壞死因子、集落刺激因子及多種細(xì)胞生長因子在內(nèi)的近百種免疫功能調(diào)節(jié)物質(zhì)。目前,越來越多的研究表明,各種細(xì)胞因子在抗炎癥、抗病毒及抗腫瘤反應(yīng)中起著重要作用。磁場促進(jìn)或抑制體內(nèi)細(xì)胞因子的產(chǎn)生,調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞活性,從而發(fā)揮作用。高美華等[8]通過磁場對荷瘤小鼠IL1、IL6、IL8作用的研究發(fā)現(xiàn),旋轉(zhuǎn)磁場促進(jìn)IL1、IL8產(chǎn)生,抑制IL6及瘤細(xì)胞增殖的作用非常顯著。提示IL1、IL8具有增強(qiáng)T、B、K、NK、LAK細(xì)胞活性的作用,由此使抗腫瘤免疫細(xì)胞活化,殺傷腫瘤細(xì)胞,從而起到抗腫瘤作用。
2.4.磁場的細(xì)胞生物學(xué)效應(yīng)
大量的研究表明,電磁場可使細(xì)胞形態(tài)、DNARNA蛋白質(zhì)合成、跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)、酶活性以及生物遺傳等產(chǎn)生顯著變化。一些蛋白質(zhì)和酶含有過渡族的金屬離子,這些離子所在部位又常常是酶的活動(dòng)中心。電磁場通過對這些離子的作用影響酶活性,進(jìn)而影響這些酶參與的新陳代謝反應(yīng)。生物膜對Na+、K+、Ca2+離子的主動(dòng)和被動(dòng)輸運(yùn)不僅是細(xì)胞興奮的基礎(chǔ),也是進(jìn)行一些重要新陳代謝和能量轉(zhuǎn)換過程的條件。電磁場對生物膜的離子轉(zhuǎn)運(yùn)能力的影響會(huì)導(dǎo)致一些生化和生理過程的變化,從而影響與生物電活動(dòng)相關(guān)的各種過程。電磁場促進(jìn)組織修復(fù)的病理學(xué)基礎(chǔ)是刺激細(xì)胞增殖。多數(shù)實(shí)驗(yàn)表明,低頻電磁場會(huì)促進(jìn)細(xì)胞增殖。其機(jī)制可能是,電磁場作用于胞膜受體,引起胞內(nèi)CAMP水平改變,繼而觸發(fā)一系列磷酸化生物信號放大反應(yīng),而調(diào)控細(xì)胞增殖[9]。
以上磁場效應(yīng)在各種疾病治療中起到直接或間接治療作用。磁場療法取得一定的效果可能是這些效應(yīng)或更多效應(yīng)的綜合作用結(jié)果,這些不同層次的諸多效應(yīng)是相互聯(lián)系,相輔相成的,很少是其中一種效應(yīng)作用的結(jié)果。因此,在采用磁場療法時(shí),要考慮到多種因素影響,選擇合適的物理參數(shù),取得最好的療效。
