红外线对人体的益处
前面提到过,红外线是太阳光线中众多的不可见光中的一种,由德国科学家赫谢耳于1800年发现,又被称为红外热辐射。
红外线的波长大于可见光线,波长范围在0.75μm~1000μm。有时将红外线区分为近红外线和远红外线,也有根据波长长短分为近红外线、中红外线和远红外线三个部分,具体区分一般因用途不同而有所差异,但没有严格的区分界限。在生物学领域,波长0.75~1.4μm的一般被叫做近红外线,0.15~3.9μm的为中红外线,4.0~1000μm的为远红外线,其中对人体健康Zui有益的是远红外线,波长为4~15μm。美国航天局(NASA)也在研究人在宇宙飞船内的生存条件时证实,波长为4-14微米的远红外线对生物的生存是不可或缺的,由此,这一波段的远红外线被称为“生命光波”。
近年来,由于研究的深入,人们对红外线的物理性能及其生物学效应有了比较全面的认识。
红外线作为一种电磁波,同时具有光的性质和波的性质。当被照射的物体分子振动频率与辐射光的频率相同,并且分子振动时的偶极矩发生变化时,物体分子可以吸收能量,产生共振。人体有机组织中的O-H和C-H键伸展,C-C、C=C、C=0键和H2O的弯曲或振动,对应的谐振波长大部分在3~6μm波段。由于共振吸收,红外线激活了某些生物大分子,从而提高了生物分子活性。
特别是当远红外线作用于人体中的水分子时,远红外线与水分子产生共振,把某些缔合水分子的氢键打开,水的缔合大分子团发生裂解分离,由原来数十个或更多分子组成的水分子团簇变成由6~8个水分子组成的小团簇,即小分子团水。
水为生命之源,成年人身体中水的比重约为70%,小分子水团对人体的作用不言而喻。有研究表明,水分子簇越小,水分子所含有的氢键势能越高,水分子簇所具有的动量就越大,小分子团水所具有的溶解力、渗透力、 代谢力、 扩散力等物化性质均有所增强。小分子团水能够使水在生物体中的作用发生变化, 减少水分子簇中水分子的个数,可以增加水的生物膜透过率, 增强生物体的新陈代谢以达到改变生物体机能的效果。
在红外线照射下,有机分子发生的共振以及小分子团水的生成都将改善生物分子活性, 提高细胞再生能力, 促进新陈代谢。在生物医学上,表现为生物体内微血管扩张,血流加快,改善微循环,促进新陈代谢,组织再生能力加强,有利于细胞的修复,加速病理产物的排出,同时增加了肌体的免疫力。
现代医疗案例也验证了远红外线对人体的治疗功效:
远红外线的人体吸收
通过前面的讲诉,我们知道红外线对人体健康很有益处,那到底什么波段的红外线才Zui容易被人体所吸收呢?
其实,人体本身就是一个天然辐射体,人体皮肤在环境温度下其比辐射率高达0.98,当人体温度为37℃时,根据维恩位移定律,可以算出人体辐射的峰值波长为9.35μm,人体辐射出的红外波长范围在3~15μm之间,处于远红外波段。
研究指出,在人体的红外吸收光谱中,2.5~4μm和5.6~10μm处有两个吸收峰,由此可知,人体对远红外辐射有更好的吸收。虽然远红外对人体的作用非常浅,为0.5~1mm,但远红外辐射可以通过介质传导和血液循环的方式使热量传到组织深层。
人体既是一个好的辐射体,同时也是一个好的吸收体,用于治疗的热辐射的红外波长应与人体的辐射波长相对应,波段为4~14μm