Bioelectromagnetics
जैव-विद्युत चुंबकत्व, जिसे जैव-विद्युत चुंबकत्व के रूप में भी जाना जाता है, विद्युत चुम्बकीय क्षेत्रों और जैविक संस्थाओं के बीच बातचीत का अध्ययन है। अध्ययन के क्षेत्रों में जीवित कोशिकाओं, ऊतकों या जीवों द्वारा उत्पादित विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र, मोबाइल फोन जैसे विद्युत चुम्बकीय क्षेत्रों के मानव निर्मित स्रोतों के प्रभाव और विभिन्न स्थितियों के उपचार के लिए विद्युत चुम्बकीय विकिरण का अनुप्रयोग शामिल हैं। जैविक घटना जैव-विद्युत चुंबकत्व का अध्ययन मुख्य रूप से इलेक्ट्रोफिजियोलॉजी की तकनीकों के माध्यम से किया जाता है। अठारहवीं शताब्दी के उत्तरार्ध में, इतालवी चिकित्सक और भौतिक विज्ञानी लुइगी गालवानी ने पहली बार एक मेज पर एक मेंढक को विच्छेदन करते समय इस घटना को दर्ज किया, जहाँ वे स्थिर बिजली के साथ प्रयोग कर रहे थे। गैल्वानी ने इस घटना का वर्णन करने के लिए पशु बिजली शब्द गढ़ा, जबकि समकालीनों ने इसे गैल्वनिज्म कहा। गैल्वानी और उनके समकालीनों ने मांसपेशियों के सक्रियण को तंत्रिकाओं में विद्युत तरल पदार्थ या पदार्थ के परिणामस्वरूप माना। अल्पकालिक विद्युत घटनाएँ जिन्हें क्रिया क्षमता कहा जाता है, कई प्रकार की पशु कोशिकाओं में होती हैं जिन्हें उत्तेजक कोशिकाएँ कहा जाता है, कोशिका की एक श्रेणी में न्यूरॉन्स, मांसपेशियों की कोशिकाएँ और अंतःस्रावी कोशिकाएँ शामिल हैं, साथ ही कुछ पादप कोशिकाएँ भी शामिल हैं। इन क्रिया क्षमताओं का उपयोग अंतर-कोशिकीय संचार को सुविधाजनक बनाने और अंतःकोशिकीय प्रक्रियाओं को सक्रिय करने के लिए किया जाता है। क्रिया क्षमता की शारीरिक घटनाएँ संभव हैं क्योंकि वोल्टेज-गेटेड आयन चैनल कोशिका झिल्ली के दोनों ओर विद्युत रासायनिक प्रवणता के कारण होने वाले विश्राम क्षमता को हल करने की अनुमति देते हैं। कई जानवरों में विद्युत चुम्बकीय क्षेत्रों को महसूस करने की क्षमता होने का संदेह है; उदाहरण के लिए, कई जलीय जानवरों की संरचनाएं संभावित रूप से बदलते चुंबकीय क्षेत्र के कारण वोल्टेज में परिवर्तन को महसूस करने में सक्षम हैं, जबकि प्रवासी पक्षियों के बारे में सोचा जाता है कि वे नेविगेशन में चुंबक ग्रहण का उपयोग करते हैं। विद्युत चुम्बकीय विकिरण के जैव प्रभाव मानव शरीर में अधिकांश अणु रेडियो आवृत्ति या अत्यंत कम आवृत्ति बैंड में विद्युत चुम्बकीय क्षेत्रों के साथ कमजोर रूप से बातचीत करते हैं। ऐसी ही एक अंतःक्रिया है खेतों से ऊर्जा का अवशोषण, जिससे ऊतक गर्म हो सकते हैं; अधिक तीव्र क्षेत्र अधिक ताप का उत्पादन करेंगे। इससे मांसपेशियों में शिथिलता (जैसा कि एक डायथर्मी उपकरण द्वारा उत्पादित) से लेकर जलने तक के जैविक प्रभाव हो सकते हैं। गैर-आयनीकरण विकिरण संरक्षण पर अंतर्राष्ट्रीय आयोग जैसे कई देशों और नियामक निकायों ने गैर-तापीय स्तर तक ई. एम. एफ. के संपर्क को सीमित करने के लिए सुरक्षा दिशानिर्देश स्थापित किए हैं। इसे या तो केवल उस बिंदु तक गर्म करने के रूप में परिभाषित किया जा सकता है जहां अतिरिक्त गर्मी को नष्ट किया जा सकता है, या तापमान में एक निश्चित वृद्धि के रूप में जो वर्तमान उपकरणों जैसे 0.1 डिग्री सेल्सियस के साथ पता नहीं लगाया जा सकता है। हालाँकि, इन गैर-तापीय जोखिमों के लिए जैविक प्रभाव मौजूद पाए गए हैं; इन्हें समझाने के लिए विभिन्न तंत्र प्रस्तावित किए गए हैं, और देखी गई विभिन्न घटनाओं में कई तंत्र अंतर्निहित हो सकते हैं। चुंबकीय क्षेत्रों के संपर्क में आने से, विशेष रूप से स्पंदित चुंबकीय क्षेत्रों के साथ, विभिन्न तीव्रताओं पर कई व्यवहार संबंधी प्रभावों की सूचना मिली है। उपयोग किया गया विशिष्ट नाड़ी रूप देखे गए व्यवहार प्रभाव के लिए एक महत्वपूर्ण कारक प्रतीत होता है; उदाहरण के लिए, मूल रूप से स्पेक्ट्रोस्कोपिक एमआरआई के लिए डिज़ाइन किया गया एक स्पंदित चुंबकीय क्षेत्र, जिसे निम्न क्षेत्र चुंबकीय उत्तेजना के रूप में जाना जाता है, द्विध्रुवी रोगियों में रोगी-सूचित मनोदशा में अस्थायी रूप से सुधार करने के लिए पाया गया था, जबकि एक अन्य एमआरआई नाड़ी का कोई प्रभाव नहीं था। एक स्पंदित चुंबकीय क्षेत्र के पूरे शरीर के संपर्क में आने से अन्य अध्ययनों में खड़े होने के संतुलन और दर्द की धारणा में बदलाव पाया गया। एक मजबूत बदलता हुआ चुंबकीय क्षेत्र मस्तिष्क जैसे प्रवाहकीय ऊतक में विद्युत धाराओं को प्रेरित कर सकता है। चूँकि चुंबकीय क्षेत्र ऊतक में प्रवेश करता है, इसलिए इसे सिर के बाहर उत्पन्न किया जा सकता है ताकि अंदर की धाराओं को प्रेरित किया जा सके, जिससे ट्रांसक्रैनियल मैग्नेटिक स्टिमुलेशन (टी. एम. एस.) होता है। ये धाराएँ मस्तिष्क के एक चयनित भाग में न्यूरॉन्स को विध्रुवीकृत करती हैं, जिससे तंत्रिका गतिविधि के पैटर्न में परिवर्तन होता है। बार-बार पल्स टी. एम. एस. थेरेपी या आर. टी. एम. एस. में, असंगत ई. ई. जी. इलेक्ट्रोड की उपस्थिति के परिणामस्वरूप इलेक्ट्रोड गर्म हो सकता है और गंभीर मामलों में, त्वचा जल सकती है। कई वैज्ञानिक और चिकित्सक गंभीर अवसाद और मतिभ्रम जैसे विकारों के इलाज के लिए इलेक्ट्रोकन्वल्सिव थेरेपी (ई. सी. टी.) को बदलने के लिए टी. एम. एस. का उपयोग करने का प्रयास कर रहे हैं। ई. सी. टी. की तरह सिर के माध्यम से एक मजबूत बिजली के झटके के बजाय, टी. एम. एस. चिकित्सा में अपेक्षाकृत कमजोर दालों की एक बड़ी संख्या वितरित की जाती है, आमतौर पर लगभग 10 दाल प्रति सेकंड की दर से। यदि तेज गति से बहुत मजबूत दालें मस्तिष्क में पहुंचाई जाती हैं, तो प्रेरित धाराएं मूल इलेक्ट्रोकन्वल्सिव थेरेपी की तरह ऐंठन का कारण बन सकती हैं। कभी-कभी, यह जानबूझकर अवसाद के इलाज के लिए किया जाता है, जैसे कि ई. सी. टी. में। मानव स्वास्थ्य पर विद्युत चुम्बकीय विकिरण के प्रभाव जबकि बिजली लाइनों द्वारा उत्पन्न अत्यंत कम आवृत्ति (ईएलएफ) विद्युत और चुंबकीय क्षेत्रों (0 से 300 हर्ट्ज) और रेडियो एंटेना और वायरलेस नेटवर्क द्वारा उत्सर्जित रेडियो/माइक्रोवेव आवृत्तियों (आरएफ) (10 मेगाहर्ट्ज-300 गीगाहर्ट्ज) के स्वास्थ्य प्रभावों का अच्छी तरह से अध्ययन किया गया है, मध्यवर्ती सीमा (आईआर) (300 हर्ट्ज से 10 मेगाहर्ट्ज) का बहुत कम अध्ययन किया गया है। मानव स्वास्थ्य पर कम शक्ति वाले रेडियोफ्रिक्वेंसी विद्युत चुंबकत्व के प्रत्यक्ष प्रभावों को साबित करना मुश्किल रहा है, और रेडियोफ्रिक्वेंसी विद्युत चुम्बकीय क्षेत्रों से जीवन के लिए खतरा पैदा करने वाले प्रलेखित प्रभाव उच्च शक्ति स्रोतों तक सीमित हैं जो महत्वपूर्ण तापीय प्रभाव और पेसमेकर और अन्य इलेक्ट्रॉनिक प्रत्यारोपण जैसे चिकित्सा उपकरण पैदा करने में सक्षम हैं। हालांकि, कोशिका चयापचय, एपोप्टोसिस और ट्यूमर के विकास पर उनके प्रभावों की जांच करने के लिए विद्युत चुम्बकीय क्षेत्रों के साथ कई अध्ययन किए गए हैं। मध्यवर्ती आवृत्ति सीमा में विद्युत चुम्बकीय विकिरण ने हड्डी उपचार के उपचार और तंत्रिका उत्तेजना और पुनर्जनन के लिए आधुनिक चिकित्सा अभ्यास में एक स्थान पाया है। इसे ट्यूमर उपचार क्षेत्रों के रूप में कैंसर चिकित्सा के रूप में भी अनुमोदित किया जाता है, जिसमें 100-300 किलोहर्ट्ज़ की आवृत्ति सीमा में वैकल्पिक विद्युत क्षेत्रों का उपयोग किया जाता है। चूँकि इनमें से कुछ विधियों में चुंबकीय क्षेत्र शामिल होते हैं जो जैविक ऊतकों में विद्युत धाराओं का आह्वान करते हैं और अन्य में केवल विद्युत क्षेत्र शामिल होते हैं, वे सख्ती से इलेक्ट्रोथेरेपी बोल रहे हैं, हालांकि आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के साथ उनके अनुप्रयोग मोड ने उन्हें जैव-विद्युत चुम्बकीय बातचीत की श्रेणी में रखा है। बायोइलेक्ट्रोजेनेसिस बायोमैग्नेटिज्म बायोइलेक्ट्रिसिटी बायोइलेक्ट्रोकैमिस्ट्री बायोइलेक्ट्रॉडिनामिक्स बायोफोटोनिक्स इलेक्ट्रिक फिश इलेक्ट्रिकल ब्रेन स्टिमुलेशन इलेक्ट्रोएन्सेफलोग्राफी इलेक्ट्रोमैग्नेटिक रेडिएशन एंड हेल्थ इलेक्ट्रोमैयोग्राफी इलेक्ट्रोटैक्सिस किर्लियन फोटोग्राफी मैग्नेटोबायोलॉजी मैग्नेटोसेप्शन मैग्नेटोइलेक्ट्रोकैमिस्ट्री मोबाइल फोन रेडिएशन एंड हेल्थ रेडियोबायोलॉजी स्पेसिफिक अब्सोर्प्शन रेट ट्रांसकुटेनियस इलेक्ट्रिकल नर्व स्टिमुलेशन नोट्स रेफेरेंस ऑर्गनाइजेशन द बायोइलेक्ट्रॉमैग्नेटिक्स सोसाइटी (बीईएमएस) यूरोपियन बायोइलेक्ट्रॉमैग्नेटिक्स एसोसिएशन (ईबीईए) सोसाइटी फॉर फिजिकल रेगुलेशन इन बायोलॉजी एंड मेडिसिन (एसपीआरबीएम) (पूर्व में बायोइलेक्ट्रिकल रिपेयर एंड ग्रोथ सोसाइटी, ब्रैग्स) इंटरनेशनल सोसाइटी फॉर बायोइलेक्ट्रॉटिक्स इंस्टीट्यूट ऑफ फोटोनिक्स एंड इलेक्ट्रॉनिक्स ए. एस. सी. आर., बायोइलेक्ट्रोडायनामिक्स विभाग। बुक्स बेकर, रॉबर्ट ओ.; 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