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(2006—03-01收稿 2006-08.27修回)
远红外线的生物学效应及其应用
季冠芳 杨子彬
关键词 红外线 相对生物学效应 磁共振波谱学 光谱分析
红外线(infrared rays)是太阳光中众多不可见光线的一
种,分为近红外线(0.75一I.4 p.m)、中红外线(1.5~3.9 p,m)和
远红外线(farinfrared rays,FIR,4-1 000 m),其中对人体健
康最有益的远红外线,波长为4~15 m,其计量是以法向比
辐射率(发射率)
示 ,常温下发射率与生物效应呈正相关 。
人造陶瓷材料是一种新型的FIR辐射源『l1,能发射出FIR。
FIR能量对机体病灶的生物效应不只是单一的物理作用,而
是复杂的生物物理、生物化学和病理的综合反应过程,涉及
一 系列的细胞分子的生物学,FIR可保持细胞高数量、高活
性,促进损伤自愈,血管扩张,改善微循环,增加血流量,对血
液循环有良好的作用 ,进一步抑制血压的上升,在防止血管
内血栓形成的同时增进健康、防止老化,并具有消炎目、止痛
的作用。笔者在此主要是对 FIR的生物学效应机制及其国内
外应用研究的现状作一综述。
1 FIR生物学效应的机制
1.1 FIR与人体水分子 当 FIR辐射透皮传导到人体内 15
cm深层后能和人体体液、血液乃至于细胞内外的水分子产
生能量吸收共振再辐射,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,能够显著改善人体微循环 ,常温 YH复
合陶瓷粉体的FIR主要波长是4~15 m,亦是人、动物、植
物、细胞壁上水分子团主要的固有波长。当两者一致时则发
生共振吸收,水由大分子变成小分子 ,容积变小 ,密度增加 ,
渗透压增大,促使细胞壁上游离水活化,加速钙离子在细胞
壁中的渗透,增加细胞的生命活性,称细胞活化DI。
1.2 FIR与对人体的共振效应 通常人体细胞始终处于低
能级振动状态(患病时更加低能),当YH一复合陶瓷粉附着在
各种载体上(卡、贴之上),戴在心前区心脏部位及相对应的
各俞穴时,人体心肌细胞、血管内皮细胞、平滑肌细胞及成纤
维细胞由低能级跃至高能级振动状态,经络循经感传由低能
级跃迁到高能级的感传状态。当细胞能量由高能回归到低能
保持常态时,向外释放热量,产生温热效应和激发效应。如此
作者单位:300050 天津市元亨医药保健品有限公司医学服务
中心(季冠芳);中国医学科学院基础医学研究所中国协和医科大学
基础医学院(杨子彬) ·审校者
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天津医药 2007年 1月第 35卷第 1期
往复。形成一个良性循环,有效改善疾病状态 。
1.3 FIR与三磷酸腺苷(ATP) ATP是细胞代谢、活动、分
裂所必需的能量。维持生命系统正常运行,ATP多与少受制
于 ATP水解 (高能磷酸键释放和生物大分子氢键的振动)。
ATP分子、ATP酶(ATP水解需要酶的参与)或水不足及蛋白
质的结构、构象改变或畸变时,便可使其提供的能量不足以
引起酰胺键的正常振动或能量不能正常传递 ,生物组织得不
到足够能量时。便会诱发各种疾病。ATP水解释放的能量处
于 3 pan FIR光谱范围内。在此种情况。及时给予人体 FIR,心
前区佩戴 FIR卡即可发生温热、激发效应,促进心肌细胞内、
线粒体内氧化生成更多的ATP.即可使心肌组织从病态恢复
到正常态 。使疾病得到治疗[51。
1.4 FIR与 NO NO属异核双原子分子中的电子分布。呈非
对称性。有固有的偶极矩,因分子内原子的非对称性、正负电
荷中心不重合。这样的分子与红外辐射场(平滑肌细胞、内皮
细胞等)相互作用时,会大幅度增强 NO分子的转动及两个
原子沿化学键方向的伸缩振动会导致周围辐射场出现很强
的红外光谱并发生温热及激发效应。即激活鸟苷酸环化酶。
增加平滑肌细胞内cGMP含量,激活依赖 cGMP的蛋白激
酶,促使更多的肌球蛋白去磷酸化而松弛平滑肌舒张血管的
作用l回。
1.5 FIR与人体蛋白质结构 FIR对生物(包括人 )所具有
的生物效应和医学功能主要来 自FIR的常温生物效应。其
1~7 p.m位于中、远红外线范围可以透过皮肤到细胞上。被蛋
白质分子吸收。蛋白质分子能够而且也只能吸收或发射出
1—3.5 pan和 5~7 pan波长的红外线 。这一范围波长的红外线
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、发育及新陈代谢f7】。 、
2 曩1口II应用
2.1 心血管系统 血管平滑肌细胞是血管壁的主要细胞成
分,它兼有收缩和内分泌功能,以前者为主。细胞的逆分化和
增殖是高血压和动脉粥样硬化发生、发展的一个细胞学基
础,许多环境变化和诱发疾病的条件、因素都可作用于平滑
肌细胞引起疾病。可以认为:血管平滑肌细胞增殖分化和表
型的变化是高血压、动脉粥样硬化研究中的最为关键和最为
核心问
之一。
参照国际心脏病学会和协会 (ISFC)及世界卫生组织
(WHO)临床命名的
化联合专题组的
,及我国2O世
纪 80年代第一届全国内科学术广州会议心血管组确定的缺
血性心脏病及心律失常的诊断标准。经天津市预防医学会协
助完成大样本 2 989例(心肌缺血、高血压及冠心病患者)流
行病学调查,随机抽取2 166例[男 800例,女 1 366例,平均
年龄(61.86±10.24)岁]为实验组 。服用常规药并佩戴强心卡
及 FIR贴(元亨公司出品)者;抽取 823例[(男 365例、女
458例,平均年龄(59,23±11.72)岁)为对照组,服用常规药
而不佩戴强心卡及 FIR贴者。经临床观察 3个月。实验组临
79
床症状、心电图改善 、减少用药量等变化均优于对照组181,且
无任何不 良反应。可以看出强心卡和 FIR贴是安全 、有效的
辅助治疗、预防心血管疾病的方法之一。
刘俊岭等 过生理功能与形态学相结合的实验方法对
动物心肌缺血再灌注模型。在心俞、厥阴俞贴敷 FIR贴(元亨
公司产品)。3个月后观察到贴敷 FIR贴组缺血性心肌损伤
电活动的恢复、缺血心脏左心室收缩(LVP)能力的恢复,改
善血管内皮细胞膜的转运功能和心肌微循环均优于对照组,
表明FIR贴可改善缺血区心肌物质代谢,减轻心肌细胞、细
胞内线粒体的缺血缺氧性损伤。起到保护心脏的作用。在动
脉粥样硬化的动物模型上 。贴敷心俞、厥阴俞 。每 1-2 d更换
1次,共贴敷 2.5~3.5个月。实验结果显示:FIR可使大动脉内
膜的厚度变薄 ,在一定程度上抑制血压的升高 。减轻血管内
膜斑块的形成 。减缓粥样硬化发展的进程,降低血清胆固醇,
这些对预防和治疗动脉粥样硬化的形成有一定的作用 。
2.2 皮肤 通过远红外线照射加氦一氖激光治疗难愈性创
面疗效满意,改善局部微循环。促进代谢产物的消散,改善酶
的活性,利用肉芽组织形成使创面愈合【II】。Toyokawa等【。4认为
FIR激发 TGF~B 1的分泌或纤维原细胞的启动。而这两者是
其提升伤口愈合效果的有效机制 】。在外伤、糖尿病、整形外
科以及周围动脉闭塞(性)疾病情况下,皮肤微循环不足会导
致急慢性局部缺血。自主神经系统和一氧化氮(NO)在维持
皮肤血液灌注方面起着重要作用。FIR治疗是利用从人造光
源(合成远红外陶瓷粉)发出的低能量光治疗多种血管内皮
细胞损伤。实验证明FIR治疗疾病的机制是通过增强皮肤微
循环来改善其内环境 。而不是通过其热效应来发挥作用。总
之 。在增进皮肤微循环方面。FIR发挥 了一种类一氧化氮的
生物效应。其效应又是通过加强 L一精氨酸/NO途径来实现
的,并为临床上用FIR治疗局部缺血疾病提供广阔的前景 。
2.3 其他 通过远红外线照射及同步硫酸镁湿热敷治疗外
阴水肿,疗效明显优于单纯硫酸镁湿热敷,而且操作简单,易
于掌握【l51。已有远红外人体加热器治疗强直性脊柱炎、带状
疱疹、关节炎及特异性杀伤癌细胞等众多报道阳。Masuda等
用反复热疗法成功地治疗了2例长期疲乏综合征 (CFS)患
者。2例患者曾采用氢化泼尼松(PSL)治疗效果不佳,后接受
热疗,采用5O℃远红外光浴治疗加后斜角肌热疗,配合药
物,每 日1次,连续治疗 35次,为一个疗程。治疗 3个月后患
者基本康复。这些反复热疗法可能是一种治疗CFS的充满前
景的方法。Udagawa等[I8】通过将 FIR设在架子里饲养的(顶
棚上有 FIR辐射)鼠(实验组)和普通架子里饲养的鼠(控制
组)进行对照实验。发现 FIR延长了鼠存活期,推测FIR可抑
制乳腺肿瘤因子,对生物体具备“正常化效用”。应用远红外
生物陶瓷热敷袋热敷胸前区,可快速改善支气管炎患者临床
症状,缩短治疗时间。提高治疗效果n卅。
经络是中医基本理论的—个重要杨 ,是以十四经脉为主
体的复杂体系,它是人体功能的联络调控系统。胡翔龙等鲫
利用红外辐射成像技术对人体体表的循经红外辐射(maM)
轨迹进行了系统的研究,结果表明这是一种普遍存在于人群
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之中的正常生命现象,使人们直观地看到了对十四经脉循行
路线描述的验证。韩吟华等12 使用高灵敏度红外光谱测量装
置
到人体体表穴位辐射红外光谱(IRRM)和A11P水解反
应中释放的红外光谱,存在同样峰值 3 tzm,这表明人体体表
的红外辐射中含有 A11P能量代谢的生物医学信息;王淑友
等㈤通过 FIR贴对心俞穴温度影响的红外热象图结果中显
示 FIR贴贴敷心俞穴及其周围具有明显的升温效果 ,促进血
循环和经络的循经感传作用,用于辅助心血管疾病的防治,
有显著疗效。
近年来在中国 、日本1241、瑞士 、韩国、俄罗斯等一些国
家.对远红外线生物效应的研究进展非常迅速,特别是 1996
年以后应用 FIR卡、FIR贴(元亨公司产品)防治心脑血管疾
病取得了很好效果,它不需要通电或化学方式产生能量,由组
成材料内在的分子运动,自发地辐射出生物能量(FIR),经上
述 FIR的作用机制与功效分析 。其对心脏、血管、血液及经络
等进一步产生直接和间接地影响,有效改善和预防心肌缺血、
心律失常、胸闷、憋气、心绞痛、冠心病及高血压,有效防止血
管内血栓的形成.逐步减轻患者对化学药品的依赖程度。
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