生物膜是由蛋白质和类脂等组成的双层结构物,它能通过渗透作用有选择性地进行生物膜两边的物质交换。外加磁场能改变交换物质中带电离子,如Na+、K+、Cl-等的受力作用,从而影响生物膜的渗透能力,对生物体内生物化学反应速度和新陈代谢均产生了影响。
实验研究表明,细胞膜上离子通道电特性的改变是磁场对生物机体发挥影响的主要作用点。电磁场的作用首先使细胞膜表面蛋白质分子进行电泳,使膜表面电荷分布发生改变,进行影响受体与配体的结合,激活信号传导系统,影响细胞膜上离子通道的电特性,最终反应在细胞生命活动的改变上。接受50Hz的工频磁场1mT正弦磁场和mT的静磁场的照射后,细胞膜离子跨膜转运能力均受到的影响,Jie-FeiShen等人用mT的静磁场(SMF)作用于大鼠的三叉神经根部的兴奋神经,发现磁场可通过改变失活率影响瞬时外向钾电流与延迟整流钾电流变化,说明细胞膜在中等强度SMF影响下显示有形变,为磁场影响细胞膜上的离子通道生理特性的假说提供了实验依据。K.W.Wang通过膜片钳实验记录到静磁场和低频磁场对短杆菌肽通道具有影响,并探测到膜电导发生了0.3%的变化。C.L.M.Baure等人证明27mT-37mT的静磁场和频率在7Hz-72Hz,幅值在13mT-mT的交变磁场组合可以影响细胞膜上Ca2+通道蛋白。姜常珍等的实验结果表明ELF磁场可改变人体球细胞的跨膜电位,并与频率呈现相关性。
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