¿Es el infrarrojo remoto perjudicial para los humanos?
¿Cuál es la naturaleza de los rayos infrarrojos?
¿Cuáles son sus características básicas? Para entender estas cuestiones, primero debemos entender qué son las ondas electromagnéticas. El sentido común en física nos dice que existe un campo eléctrico alrededor de cualquier objeto cargado, y este campo eléctrico ejerce una fuerza sobre otros objetos cargados. Asimismo, alrededor de un imán u otros imanes existe un campo magnético que ejerce una fuerza sobre otras sustancias ferromagnéticas. Aunque estos dos campos son invisibles e intangibles, existen objetivamente y su existencia puede confirmarse mediante instrumentos de detección. Los físicos han descubierto que en cualquier punto del espacio, cuando cambia la intensidad del campo eléctrico, cambia un campo magnético o la intensidad del campo magnético que rodea ese punto, por el contrario, cuando cambia la intensidad de un determinado campo magnético, se produce un nuevo; El campo eléctrico o la intensidad del punto definitivamente causarán cambios en la intensidad del campo eléctrico circundante. En otras palabras, el campo eléctrico cambiante y el campo magnético cambiante no existen de forma aislada. Están conectados entre sí y se excitan entre sí para formar un campo electromagnético unificado. Las llamadas ondas electromagnéticas son causadas por la vibración del campo electromagnético. Al igual que la vibración de las moléculas de agua, se propaga de cerca a lejos en el espacio. Dado que es una onda, debe existir una teoría de la longitud de onda y la frecuencia. El primero se refiere a la longitud de las ondas electromagnéticas, a menudo en unidades de micras, milímetros, centímetros y metros. Este último se refiere a la velocidad de vibración del campo electromagnético, es decir, el número de vibraciones por segundo, a menudo medida en Hercios (1 Hz = 1 vez por segundo), kilohercios y megahercios.
Los científicos han confirmado que la velocidad de propagación de las ondas electromagnéticas es la misma que la velocidad de la luz, que es de 300.000 kilómetros por segundo. Por tanto, la relación entre longitud de onda y frecuencia se puede calcular según la siguiente fórmula:
Longitud de onda = velocidad/frecuencia
En libros científicos generales o manuales de instrumentos electrónicos, siempre que la longitud de onda sea mencionado, siempre te dirá cuántas frecuencias. Y se puede ver en esta fórmula que cuanto más corta es la longitud de onda, mayor es la frecuencia porque la velocidad es constante.
A estas alturas el concepto de ondas electromagnéticas ha quedado básicamente claro, y su esencia se genera por el movimiento de las partículas cargadas de los átomos y moléculas que forman los objetos. Es una sustancia objetiva que no necesita ser comunicada a través de los medios.
Entendiendo el concepto básico de las ondas electromagnéticas, el problema de la radiación térmica se puede resolver fácilmente. Para un objeto con una determinada temperatura, el espectro electromagnético que emite es cierto. La radiación electromagnética con esta característica se llama radiación térmica. El infrarrojo se refiere a las ondas electromagnéticas que emiten longitudes de onda más largas cuando un objeto se encuentra en un rango de temperatura de uno a uno. Por lo tanto, si se comparan las ondas electromagnéticas con una gran familia, la radiación térmica es un pequeño hogar en esta gran familia, y los rayos infrarrojos son un miembro de esta pequeña familia.
El infrarrojo tiene una amplia gama de longitudes de onda, por lo que suele dividirse en tres regiones: infrarrojo cercano, infrarrojo medio e infrarrojo lejano. Según los diferentes requisitos de los usuarios, el rango de división también varía mucho. Por ejemplo, algunas personas dividen las tres bandas de longitud de onda que pueden atravesar la atmósfera en:
Banda del infrarrojo cercano 1 ~ 3 micras
Banda del infrarrojo medio 3 ~ 5 micras
Banda del infrarrojo lejano 8 ~ 14 micras
Algunas personas dividen el espectro infrarrojo en:
Banda del infrarrojo cercano 1 ~ 3 micras
Banda del infrarrojo medio 3 ~ 40 micras
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Banda del infrarrojo lejano 40 ~ 1000 micras
El campo médico suele dividirse de la siguiente manera:
Región del infrarrojo cercano 0,76 ~ 3 micras
Infrarrojo medio El área es de 3 ~ 30 micras.
Región del infrarrojo lejano 30 ~ 1000 micrones
Pero en aplicaciones prácticas, los rayos infrarrojos por encima de 2,5 microondas generalmente se denominan rayos infrarrojos lejanos.
Rayo infrarrojo:
El rayo infrarrojo es uno de los muchos rayos invisibles del sol. Fue descubierto por el científico alemán Huxley en 1800. También se le llama radiación infrarroja.
En los últimos años, debido a la mejora de los equipos de detección y a la investigación en profundidad, la gente tiene una comprensión más completa de las propiedades físicas y los efectos biológicos de los rayos infrarrojos, y se han logrado muchos avances. Los rayos infrarrojos, especialmente los rayos infrarrojos lejanos, se han utilizado ampliamente en la industria del cuidado de la salud, y también han aparecido en grandes cantidades varios productos de rayos infrarrojos relacionados con la vida diaria.
1. Mecanismo de efectos biológicos infrarrojos
Los rayos infrarrojos tienen una fuerte penetración en la piel humana y el tejido subcutáneo. El efecto principal de la radiación infrarroja externa en el cuerpo humano es aumentar la temperatura de la piel y el tejido subcutáneo, promover la circulación sanguínea y el metabolismo y promover la salud humana.
El efecto térmico, el efecto antiinflamatorio y el efecto promotor de la regeneración de la fisioterapia por infrarrojos en los tejidos han sido confirmados clínicamente. Normalmente, se utiliza irradiación directa para tratar áreas enfermas.
La terapia de microirradiación con infrarrojo cercano tiene un efecto significativo en la mejora de la microcirculación, especialmente el estado del microflujo sanguíneo. Después de la irradiación, se acelera la velocidad del flujo sanguíneo capilar, se reduce la agregación de glóbulos rojos y se reduce o desaparece la estasis sanguínea en el plexo venoso papilar inferior, lo que tiene un efecto positivo en la mejora de la nutrición, el metabolismo, la reparación y la función. de tejidos corporales y órganos importantes. Actualmente, el mecanismo de los efectos secundarios de los rayos infrarrojos en el cuerpo humano no está del todo claro.
Algunos estudiosos creen que los rayos infrarrojos lejanos pueden hacer vibrar las células, provocando principalmente vibraciones de las moléculas de agua dentro y fuera de las células, activando las células y provocando una serie de cambios bioquímicos e histoquímicos en las células sanas.
Algunas personas creen que los rayos infrarrojos lejanos pueden denominarse "rayos de vida" y pueden mejorar significativamente la microcirculación del cuerpo humano. Cuando actúa sobre las moléculas de agua en el cuerpo humano, puede producir * * * vibraciones en las macromoléculas envejecidas del cuerpo humano, provocando que se agrieten y se reorganicen en grupos de agua más pequeños, mejorando así la actividad celular y la tensión superficial. A medida que más moléculas de agua atraviesan la membrana celular, aumenta la actividad de los iones de calcio intracelulares, mejorando así las funciones normales de las células humanas y mejorando sus capacidades bactericidas e inmunes.
Además, la luz de la vida también puede cortar los enlaces dobles o triples de los ácidos grasos insaturados en la sangre. Los ácidos grasos saturados no se oxidan fácilmente en lípidos sanguíneos [peróxidos lipídicos], lo que reduce la deposición de. Los lípidos en los vasos sanguíneos suavizan las paredes de los vasos sanguíneos, lo que reduce la aparición de enfermedades cardiovasculares o oculares como la arteriosclerosis y las cataratas, y desempeña un buen papel en la promoción de la salud humana.
La investigación de Pang Xiaofeng sobre los efectos biológicos y médicos de los rayos infrarrojos en los organismos (incluidos los humanos) proviene principalmente de los efectos biológicos no térmicos de los rayos infrarrojos. La absorción de rayos infrarrojos puede provocar vibraciones cuánticas de los enlaces amida en las moléculas de proteínas, lo que permite que la energía biológica se transfiera suavemente de un lugar a otro, manteniendo los organismos vivos en un estado normal y preservando el crecimiento, el desarrollo y la salud.
La investigación sobre los efectos de los rayos infrarrojos en la función inmune aún está en sus inicios. Entre todas las bandas infrarrojas, la infrarroja de onda media tiene más probabilidades de actuar sobre las células inmunitarias y promover sus funciones biológicas. El efecto de los rayos infrarrojos no sólo está relacionado con su longitud de onda, sino también con la cantidad de fotones que emite, es decir, con la intensidad de radiación y el tiempo de radiación. La radiación infrarroja excesiva también puede causar efectos adversos en el cuerpo, y es necesario aclarar más su mecanismo detallado.
Cao Zhiran y otros creen que la radiación infrarroja tiene efectos directos e indirectos sobre el sistema inmunológico humano. El efecto indirecto significa que la radiación infrarroja puede regular el estado de otros sistemas del cuerpo, como el sistema nervioso, el sistema endocrino, etc., logrando así el propósito de regular el sistema inmunológico. El efecto directo significa que después de que el cuerpo humano absorbe la luz infrarroja, puede mejorar el campo biológico alrededor de las células inmunes y los órganos inmunes, mejorando así su actividad y la regulación mutua puede actuar directamente sobre los puntos de excitación de las células inmunes.
Mao Wen y otros especulan que su mecanismo de acción es que los rayos infrarrojos pueden activar receptores de tejido profundo y sus efectos fisiológicos y bioquímicos, por un lado, afectan las macromoléculas biológicas, afectan positivamente la actividad de las células y órganos, lo que resulta en efectos benignos en general [2].
2. Posibles efectos adversos de los rayos infrarrojos en el cuerpo humano
La radiación térmica, también conocida como radiación infrarroja, es la principal característica de los ambientes de trabajo de alta temperatura en la metalurgia siderúrgica. empresas. Especialmente en máquinas de fundición y laminación en caliente de acero y máquinas de sinterización de tamaño mediano de acero rojo, es una operación típica de contacto con radiación de calor infrarroja. Los rayos infrarrojos de onda corta pueden penetrar la córnea y entrar en el globo ocular, el humor acuoso, el iris, el cristalino y el humor vítreo para absorber parte de los rayos infrarrojos y provocar cataratas, que se denominan "cataratas infrarrojas".
Algunos estudios también han señalado que el daño en los ojos y la piel causado por los rayos ultravioleta (UVR) e infrarrojos (IFR) es un aspecto importante de las lesiones laborales en la soldadura eléctrica. El proceso de soldadura puede causar daños a la córnea y al cristalino [7].
Los rayos infrarrojos de la luz solar provocan daños en la piel diferentes a los rayos ultravioleta. La luz ultravioleta provoca principalmente reacciones fotoquímicas y reacciones fotoinmunes, mientras que las reacciones producidas por la radiación infrarroja son causadas por vibraciones moleculares y aumentos de temperatura.
La radiación térmica provocada por los rayos infrarrojos penetra mejor en la piel que los rayos ultravioleta. Los rayos infrarrojos tienen efectos adversos directos sobre la piel a través de su efecto de radiación térmica, como aumento de la temperatura cutánea, telangiectasias, congestión, aumento de la evaporación del agua epidérmica, etc. Sus principales manifestaciones son pápulas rojas, envejecimiento cutáneo prematuro y alteraciones pigmentarias. La temperatura de la piel aumenta, los capilares se dilatan y congestionan y el agua epidérmica se evapora, provocando directamente efectos adversos en la piel.
Los rayos infrarrojos también pueden potenciar el daño de los rayos ultravioleta a la piel y acelerar el proceso de envejecimiento cutáneo. Esto es causado por los efectos duales de los rayos ultravioleta e infrarrojos sobre la piel bajo la luz solar natural.
La luz infrarroja y ultravioleta funcionan de la misma manera para acelerar la degradación de los tejidos. Los rayos infrarrojos también pueden promover el desarrollo de cáncer de piel causado por los rayos ultravioleta.
En tercer lugar, la aplicación clínica de los efectos biológicos infrarrojos.
Los rayos infrarrojos pueden ser absorbidos por los tejidos superficiales del cuerpo, tienen efectos evidentes de sequedad y deshidratación, aceleran la circulación sanguínea en los tejidos locales y desempeñan un papel antiinflamatorio y analgésico. Clínicamente, el aceite de cártamo tópico y la radiación infrarroja lejana se utilizan para tratar las úlceras por decúbito y los resultados son eficaces y rápidos.
Utilizando rayos infrarrojos lejanos para tratar el herpes zóster, los resultados mostraron que el tiempo de alivio del dolor, el tiempo de cese de las ampollas y el tiempo de demencia fueron más cortos que los del grupo de control. Los experimentos han demostrado que los rayos infrarrojos lejanos biocerámicos tienen efectos significativos en el tratamiento de quemaduras. Las lesiones crónicas de tejidos blandos son la mejor manera de tratar el dolor de las lesiones. Las observaciones clínicas de enfermería muestran que los dispositivos de protección de infrarrojo lejano hechos de partículas cerámicas ultrafinas, como protectores de cintura, rodilleras, coderas, muñequeras, collarines, etc. Tiene efectos obvios al reducir la inflamación, reducir la hinchazón, activar la circulación sanguínea, aliviar el dolor, dragar los meridianos y mejorar la microcirculación. Al mismo tiempo, se puede evitar el dolor que supone el cierre para el paciente. Tratamiento de glúteos rojos y úlceras en los glúteos en niños mediante radiación infrarroja lejana y semillero. En comparación con el grupo de control, el tiempo promedio de curación del grupo de tratamiento fue más corto y la tasa efectiva fue mayor.
El recalentamiento en el tratamiento del escleredema neonatal es una parte importante del éxito del tratamiento. En el pasado, el efecto de recalentamiento gradual de las incubadoras comunes era deficiente. Ahora, después de un rápido recalentamiento con rayos infrarrojos lejanos, la tasa de mortalidad infantil se ha reducido significativamente y la tasa de éxito del rescate ha mejorado significativamente. La necrosis del colgajo es una complicación postoperatoria común en la cirugía plástica, causada principalmente por un trastorno de la microcirculación. Actualmente no existe un método ideal de prevención y tratamiento. Jiang observó directamente los cambios microcirculatorios de cualquier colgajo de piel en el lomo de ratas in vivo. Se descubrió que la radiación local de infrarrojo lejano tiene un efecto biológico similar al de un vasodilatador, que puede mejorar la microcirculación y aumentar la tasa de supervivencia de los colgajos de piel sin efectos secundarios obvios dentro del rango de dosis terapéutica. Algunos estudiosos japoneses han informado que el uso de rayos infrarrojos polarizados linealmente para tratar varios tipos de alopecia areata tiene efectos significativos.
Los rayos infrarrojos cercanos polarizados linealmente tratan el dolor de la articulación temporomandibular causado por la artritis reumatoide, con un tratamiento corto y buena eficacia. El mecanismo puede ser que la luz puede estimular la energía fotoeléctrica, las ondas electromagnéticas y los efectos fotoquímicos, por lo que puede inhibir la excitación nerviosa, relajar los músculos, relajar los vasos sanguíneos, aumentar el flujo sanguíneo, promover la circulación linfática y promover la producción de factores activos, desempeñando así un papel importante. papel terapéutico. Al observar la viscosidad de la sangre antes y después del tratamiento con rayos infrarrojos lejanos, se descubrió que los rayos infrarrojos lejanos estimulados por la baja temperatura tienen una amplia gama de efectos biológicos, principalmente efectos termodinámicos de baja temperatura, que pueden reducir la viscosidad de la sangre en pacientes con enfermedades cardiovasculares. y enfermedades cerebrovasculares, previene la trombosis, mejora la microcirculación y alivia la opresión en el pecho, síntomas como palpitaciones, mareos y entumecimiento. En comparación con otras terapias farmacológicas, la irradiación infrarroja del área de la vejiga es indolora, no aumenta el sangrado posparto y las mujeres embarazadas la aceptan fácilmente. Algunas personas han utilizado la radiación infrarroja lejana para tratar el espasmo intestinal en niños2 y han descubierto que su eficacia es significativamente mejor que el tratamiento farmacológico. Es simple y fácil de usar, no tiene efectos secundarios y los niños lo aceptan con gusto. La irradiación infrarroja puede aliviar significativamente la hiperglucemia en conejos diabéticos y, en consecuencia, el azúcar en sangre también disminuirá. La terapia con infrarrojo medio y lejano puede mejorar la capacidad del huésped tumoral para eliminar los radicales libres e inhibir el crecimiento y la proliferación de células tumorales.