생체 전자기학

Bioelectromagnetics
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생자기학이나 생자기학과 혼동하지 말 것.

생체 전자기학으로도 알려진 생체 전자기학은 전자장과 생물학적 실체 사이의 상호작용에 대한 연구이다.연구 분야는 살아있는 세포, 조직 또는 유기체에 의해 생성된 전자장, 휴대 전화와 같은 인간이 만든 전자장 원천의 영향, 다양한 상태의 치료를 위한 치료에 대한 전자파 방사선의 적용 등이다.

생물학적 현상

전자기 스펙트럼 전체에 걸친 전자기장과 유기체의 상호작용은 생체 전자기 연구의 일부이다.

생체 전자기학은 주로 전기생리학 기술을 통해 연구된다.18세기 후반, 이탈리아의 의사이자 물리학자인 루이지 갈바니는 그가 정전기로 실험을 하고 있던 테이블에서 개구리를 해부하는 동안 처음으로 이 현상을 기록했습니다.갈바니는 이 현상을 설명하기 위해 동물 전기라는 용어를 만들어 냈고, 동시대의 사람들은 그것을 아연도라고 불렀다.갈바니와 현대인들은 근육의 활성화가 [1]신경의 전기 유체나 물질에서 기인하는 것으로 간주했다.활동 전위라고 불리는 짧은 시간 동안의 전기적 사건들은 흥분성 세포라고 불리는 여러 종류의 동물 세포에서 발생하는데, 세포의 범주에는 몇몇 식물 세포뿐만 아니라 뉴런, 근육 세포, 그리고 내분비 세포가 포함됩니다.이러한 활동 전위는 세포간 통신을 촉진하고 세포내 과정을 활성화하기 위해 사용된다.활동 전위의 생리적인 현상은 전압 게이트 이온 채널이 세포막의 양쪽에 있는 전기 화학적 구배에 의해 야기된 정지 전위를 분해할 [citation needed]수 있도록 하기 때문에 가능하다.

몇몇 동물들은 전자기장을 감지할 수 있는 능력을 가지고 있는 것으로 의심된다. 예를 들어, 몇몇 수중 동물들은 변화하는 [2]자기장에 의해 야기되는 전압의 변화를 잠재적으로 감지할 수 있는 구조를 가지고 있는 반면, 철새들은 항해에 자기 [3][4][5]수용을 사용하는 것으로 생각된다.

비둘기와 다른 철새들은 [6][7][8][9]항해에 지구의 자기장 감각을 이용하는 것으로 생각된다.

전자파 방사선의 생물학적 영향

인체 내 분자의 대부분은 무선 주파수나 극저주파 [citation needed]대역의 전자기장과 약하게 상호작용한다.그러한 상호작용 중 하나는 장에서 에너지를 흡수하는 것으로, 이는 조직을 가열시킬 수 있습니다. 더 강한 장에서는 더 큰 열을 발생시킬 수 있습니다.이는 근육 이완에서 [10]화상까지 생물학적 영향을 미칠 수 있습니다.국제 이온화 방사선 방호 위원회와 같은 많은 국가와 규제 기관은 EMF 피폭을 비열 수준으로 제한하기 위한 안전 지침을 제정했다.이는 과도한 열이 방출될 수 있는 지점까지만 가열하거나 0.1°[citation needed]C와 같은 현재 계측기에서 감지할 수 없는 고정 온도 상승으로 정의할 수 있습니다.그러나 이러한 비열적 [citation needed]피폭에 대한 생물학적 영향이 존재하는 것으로 나타났다. [11]이를 설명하기 위해 다양한 메커니즘이 제안되었으며, 관찰된 여러 현상의 기저에 여러 메커니즘이 있을 수 있다.

자기장, 특히 펄스 자기장에 대한 노출로 인해 서로 다른 강도에서의 많은 행동 효과가 보고되었다.사용된 특정 맥박 형태는 행동 효과의 중요한 요소로 보인다. 예를 들어, 원래 분광 MRI용으로 설계된 펄스 자기장(저장 자기 자극이라고 함)은 조울증 [12]환자의 환자 보고 기분을 일시적으로 개선하는 것으로 확인되었으며, 다른 MRI 펄스는 아무런 영향을 미치지 않았다.펄스 자기장에 대한 전신 노출은 다른 [13][14]연구에서 서 있는 균형과 통증 인식을 변화시키는 것으로 밝혀졌다.

자기장이 강하게 변화하면 뇌와 같은 전도성 조직에 전류를 유도할 수 있습니다.자기장은 조직을 관통하기 때문에 머리 바깥에서 생성되어 내부에서 전류를 유도하여 TMS(Transcranial Magnetic Stimulation)를 일으킬 수 있습니다.이러한 전류는 뇌의 선택된 부분의 뉴런을 탈분극화시켜 신경 [15]활동의 패턴에 변화를 일으킨다.반복 펄스 TMS 치료 또는 rTMS에서 호환되지 않는 EEG 전극이 있으면 전극이 가열되고 심한 경우 피부가 [16]화상을 입을 수 있습니다.많은 과학자들과 임상의들이 심각한 우울증과 환각과 같은 장애를 치료하기 위해 전기 경련 요법(ECT)을 대체하기 위해 TMS를 사용하려고 시도하고 있다.ECT에서처럼 머리를 관통하는 하나의 강한 전기 충격 대신, TMS 치료에서는 일반적으로 초당 약 10회의 속도로 많은 수의 비교적 약한 펄스가 전달된다.만약 매우 강한 맥박이 빠른 속도로 뇌에 전달된다면, 유도 전류는 원래의 전기 경련 [17][18]치료에서와 같이 경련을 일으킬 수 있다.때때로 이것은 ECT와 같이 우울증을 치료하기 위해 의도적으로 행해진다.

전자파 복사가 인체 건강에 미치는 영향

반면 극도로 낮은 건강 효과 주파수(공용어로서의 영어)과 자기장(0으로 300Hz)송전선에서 발생하고radio/microwave 주파수(RF)(10MHz-300GHz)[19][20]라디오 안테나와 무선 네트워크에 의해 방출된 잘 연구한, 중간 범위(IR)(300Hz에서 10MHz)훨씬 덜 연구되어 왔다.[표창 필요한]저전력 무선주파수 전자석이 인간의 건강에 미치는 직접적인 영향은 입증하기 어려우며, 기록된 무선주파수 전자장의 생명을 위협하는 영향은 상당한 열 효과를[21] 일으킬 수 있는 고출력 선원과 심장박동 조절기 및 기타 전자 [22]삽입물과 같은 의료 장치로 제한된다.하지만, 많은 연구가 세포 대사, 아포토시스,[23] 종양 성장에 미치는 영향을 조사하기 위해 전자기장을 가지고 수행되었습니다.

중간 주파수 범위의 전자파 방사선은 뼈 치료와 신경 자극 및 재생을 위한 현대 의학에서 자리를 찾아냈다.또한 100~300kHz [citation needed]주파수 범위에서 교대로 전기장을 사용하는 종양 치료장(Tumor Treating Fields)의 형태로 암 치료제로 승인되었다.이러한 방법 중 일부는 생체 조직에서 전류를 발생시키는 자기장을 포함하며 다른 일부는 전기장만을 포함하기 때문에, 그것들은 엄밀하게 전기 치료를 말하고 있다. 그러나 현대 전자 기기와의 응용 모디는 그것들을 생물 전자기 [citation needed]상호작용의 범주에 포함시켰다.

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메모들

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레퍼런스

단체들

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일지

외부 링크