Ⅰ 生物電是如何產生的
細胞是由細胞膜將外界隔開,保持細胞內環境的穩定。細胞膜是選擇性半透膜,細胞內外的物質交換要得到這層膜的允許。
實驗發現,人體中的細胞內液和細胞外液含有多種離子,包括陰離子和陽離子,其中鈉和鉀是比較重要的陽離子。細胞內的鉀離子濃度較細胞外高,細胞外的鈉離子則高於細胞內。在細胞膜上存在一種蛋白,稱為鈉鉀通道或鈉鉀泵,細胞內外鈉鉀交換是通過鈉鉀泵來完成的。通常狀態下鈉鉀泵關閉,細胞外鈉離子濃度雖然很高,但無法穿過細胞膜進入細胞內。而鉀離子則稍有不同,允許一小部分鉀離子穿過鈉鉀泵從細胞內流到細胞外。因為鉀離子帶有正電荷,所以流失後,細胞內呈現負電狀態。這時如果將細胞內插入一個微電極,得到一個負電勢(生理學上將電壓稱為電勢)數值,稱為靜息電位。
當細胞受到刺激時,細胞膜上的鈉鉀泵迅速開放,根據物質都有從高濃度向低濃度運動的擴散原理,細胞外鈉離子大量涌進細胞內,而細胞內的鉀離子雖然有一部分事先運動到細胞外,但細胞內的濃度還是高於細胞外,於是鉀離子也由細胞內流到細胞外。值得注意的是,鈉離子進入細胞內的速度要大於鉀離子出胞的速度,一般來說,三個鈉離子進入換出兩個鉀離子流出。
總的結果就是大量的陽離子由細胞外進入細胞內,是原本是負電勢的細胞轉換成正電位,通過微電極的檢測發現,這時的細胞形成一個峰電位,稱為動作電位。細胞在形成動作電位後,產生一個運動,如肌細胞的收縮或腺體細胞的分泌等。而後細胞內外的鈉鉀離子再從新分布,細胞內的鈉離子被移除到細胞外,細胞外的鉀離子被移進細胞內,細胞重新恢復靜息電位的狀態,等待下一個刺激引起的動作電位。
Ⅱ 生物:細胞的電現象是如何形成的電壓一般是多少
細胞的生物電現象
(1)靜息電位及其產生機制:靜息電位是指細胞在未受刺激時存在於細胞膜內、外兩側的電位差,絕大多數細胞的靜息電位是穩定的負電位。機制:①鈉泵主動轉運造成的細胞膜內、外Na+和K+ 的不均勻分布是形成生物電的基礎。②靜息狀態下細胞膜主要是K+通道開放,K+受濃度差的驅動向膜外擴散,膜內帶負電荷的大分子蛋白質與K+隔膜相吸,形成膜外為正,膜內為負的跨膜電位差,當達到平衡狀態時,此時的跨膜電位稱為K+平衡電位。安靜狀態下的膜只對K+有通透性,因此靜息電位就相當於K+平衡電位。
(2)動作電位及其產生機制:在靜息電位的基礎上,興奮細胞膜受到一個適當的刺激,膜電位發生迅速的一過性的波動,這種膜電位的波動稱為動作電位。它由上升支和下降支組成,兩者形成尖峰狀的電位變化稱為鋒電位。上升支指膜內電位從靜息電位的-90mV到+30mV,其中從-90mV上升到0mV,稱為去極化;從0mV到+30mV,即膜電位變成了內正外負,稱為反極化。動作電位在零以上的電位值稱為超射。下降支指膜內電位從+30mV逐漸下降至靜息電位水平,稱為復極化。鋒電位後出現膜電位的低幅、緩慢的波動,稱為後電位。其產生機制:
①上升支的形成:當細胞受到閾刺激時,引起Na+內流,去極化達閾電位水平時,Na+通道大量開放,Na+迅速內流的再生性循環,造成膜的快速去極化,使膜內正電位迅速升高,形成上升支。主要是Na+的平衡電位。
②下降支的形成:鈉通道為快反應通道,激活後很快失活,隨後膜上的電壓門控K+通道開放,K+順梯度快速外流,使膜內電位由正變負,迅速恢復到刺激前的靜息電位水平,形成動作電位下降支(復極相)。
Ⅲ 生物電是怎樣形成的
生物電現象是
指生物機體在進行生理活動時所顯示出的電現象,這種現象是普遍存在的.細胞膜內外都存在著電位差,當某些細胞(如神經細胞、肌肉細胞)興奮時,可以產生動作電位,並沿細胞膜傳播出去。而另一些細胞(如腺細胞、巨噬細胞、纖毛細胞)的電位變化對於細胞完成種種功能也起著重要作用。隨著科學技術的日益進展,生物電的研究取得了很大的進步。在理論上,單細胞電活動的特點,神經傳導功能,生物電產生原理,特別是膜離子流理論的建立都取得了一系列的突破。在醫學應用上,利用器官生物電的綜合測定來判斷器官的功能,給某些疾病的診斷和治療提供了科學依據。我們的臨床工作中經常遇到興奮性、興奮與興奮傳導這些概念,堵隔壁生物電有關。了解了生物電的現代基本理論,對於正確理解這些概念以及心電、腦電、肌電等的基本原理都有重要意義。細胞生物電現象有以下幾種1、靜息電位組織細胞安靜狀態下存在於膜兩側的電位差,稱為靜息電位,或稱為膜電位。細胞在安靜狀態時,正電荷位於膜外一側(膜外電位為正),負電荷位於膜內一側(膜內電位為負,)這種狀態稱為極化。如果膜內外電位差增大,即靜息電位的數值向膜內負值加大的方向變化時,稱為超極化。相反地,如果膜內外電位差減小,即膜內電位向負值減小的方向變化,則稱為去極化或極化。一般神經纖維的靜息電位如以膜外電位為零,膜內電位為-70~-90m2、動作電位當細胞受刺激時,在靜息電位的基礎上可發生電位變化,這種電位變化稱為動作電位。動作電位的波形可因記錄方法不同而有所差異以微電極置於細胞內,記錄到快速、可逆的變化,表現為鋒電位;鋒電位代睛細胞興奮過程,是興奮產生和傳導的標志。鋒電位在示波器上顯示為灰銳的波形,它可分為上升支和一個下降支。上升支先是膜內的負電位迅速降低到零的過程,稱為膜的去極化(除極),接著膜內電位繼續上升超過膜外電位,出現膜外電位變負而膜內電位變正的狀態,稱為反極化。下降支是膜內電位恢復到原來的靜息電位水平的過程,稱為復極化。鋒電位之後到完全恢復到靜息電位水平之前,還有微小的連續緩慢的電變化,稱為後電位。心肌細胞的生物電現象和神經纖維、骨骼肌等細胞一樣,包括安靜時的靜息電位和興奮時的動作電位,但有其特點。心肌細胞安靜時,膜內電位約為-90mv。心肌細胞靜息電位形成的原理基本上和神經纖維相同。主要是由於安靜時細胞內高農度的K+向膜外擴散而造成的。當心肌細胞接受刺激由靜息狀態轉入興奮時,即產生動作電位。其波形與神經纖維有較大的不同,主要特徵是復極過程復雜,持續時間長。心肌細胞的某一點受刺激除極後,立即向四周擴散,直至整個心肌完全除極為止。已除極處的細胞膜外正電荷消失,未除極處的細胞膜仍帶正電而形成電位差。除極與未除極部位之間的電位差,引起局部電流,由正極流向負極。復極時,最先除極的地方首先開始復極,膜外又帶正電,再次形成復極處與未復極處細胞膜的電位差,又產生電流。如此依次復極,直至整個心肌細胞的同時除極也可以看成許多電偶同時在移動,不論它們的強度和方向是否相同,這個代表各部心肌除極總效果的電偶稱為等效電偶。心臟的結構是一個立體,它除極時電偶的方向時刻在變化,表現在心電圖上,是影響各波向上或向下的主要原因。由於各部心肌的大小、厚薄不同,心臟除極又循一定順序,所以心臟除極中,等效電偶的強度時刻都在變化。它主要影響心電圖上各波的幅度。人體是一個容積導體,心臟居人體之中,心臟產生的等效電偶,在人體各部均有它的電位分布。在心動周期中,心臟等效電偶的電力強度和方向在不斷地變化著。身體各種的電位也會隨之而不斷變動,從身體任意兩點,通過儀器(心電圖機)就可以把它描記成曲線,這就是心電圖.
隨著分子生物學和膜的超微結構研究的進展,人們更試圖從膜結構中某些特殊蛋白和其他物質的分子構型的改變,來理解膜的通透性能的改變和生物電的產生,這將把生物電現象的研究推進到一個新階段。
Ⅳ 生物電傳輸的根本原因是什麼
首先,生物電是在生命活動過程中在生物體內產生的各種電位或電流,包括細胞膜電位、動作電位、心電、腦電等。很多生物都有生物電,教科書上最常見的就是電鰻(由於ATP和點位的變化)的例子,還有含羞草(由刺激點發生的負電位變化)。
原因很復雜(簡單的說),當神經細胞受到較強的電刺激時,在陰極產生的局部電反應隨刺激增強而增大,超過閾值,就會引起一個能沿神經纖維傳導的神經沖動。神經沖動到達的區域伴有膜電位的變化,稱動作膜電位(簡稱動作電位)。這是一個膜電位的反極化過程,即由原來的膜外較膜內正變為膜外較膜內負。因此,發生興奮的部位與靜息部位之間,出現電位差,興奮部位較正常部位為負,電位可達 100毫伏以上。
Ⅳ 生物電在心臟內的傳導
生物電興奮在心臟內傳導的途徑如下:竇房結→心房肌→房室交界(延擱)→結間束→房室束及左、右束支→浦肯野纖維→心室肌。
心臟內興奮傳播途徑中有兩個高速度和一個低速度的特點。一個高速度發生在優勢傳導通路(0.06秒), 竇房結的興奮可經此通路快速的達左、右心房, 使左、右心房同步興奮和收縮。另一個高速度發生在浦肯野纖維,使興奮快速傳播到左、右心室,使兩心室產生同步收縮, 實現心臟強有力的泵血功能。一個低速度發生在房室交界區, 特別是結區最慢, 興奮在這里出現了房室延擱(0.1秒). 房室延擱的生理意義:使心房、心室依次興奮收縮和舒張,避免發生房、室同時收縮,這樣使心室有足夠的充盈時間,以提高搏出量,有利於射血.
Ⅵ 生物電原理
生物電從哪裡來
最早記錄生物電現象的是18世紀末的義大利解剖醫學家及物理學家路易·伽伐尼。有一次,當他在解剖一隻青蛙時,發現當金屬刀的刀尖碰到青蛙腿上外露的神經時,蛙腿發生了抽搐現象。於是,伽伐尼創造了術語「動物電」來描述這個現象,並由此認為肌肉活動是由電流或者是神經里的物質引起的。
生物電的科學解釋是指生物細胞的靜電壓,以及在活組織中的電流,如神經和肌肉中的電流。生物細胞用生物電儲存代謝能量,用來工作或引發內部的變化,並且相互傳導信號。
生物學家認為,組成生物體的每個細胞都像一台微型發電機。一些帶有正電荷或者負電荷的離於如鉀離子、鈣離子、鈉離子、氯離子等,分布在細胞膜內外,使得細胞膜外帶正電荷,膜內帶負電荷。當這些離子流動時就會產生電流,並造成細胞內外電位差。
生物電通常都很微弱,比如,人的心臟跳動時,會產生1-2毫伏的電壓,眼睛開閉時,會產生5-6毫伏的電壓;讀書或思考問題時,大腦會產生0.2-1毫伏的電壓。當然,也有不少生物瞬間能產主非常大的電壓,如前面提到的電鯰、電鰻等。
正因為通常狀態下生物電的電壓很低、電流也很弱,所以只有用精密的儀器才能測量到。直到20世紀初,荷蘭生理學家威廉·艾因索維才在前人的基礎上完善了用來測量生物電的電流計,研製出了第一台實用的心電圖儀。
隨著科技的發展,現在有了越來越精確地測量生物電的儀器。生物電測量在醫學上的廣泛應用大大促進了疾病的臨床診斷,如用心電圖儀測量心電圖,用腦電圖儀測量腦電圖,它們在診治疾病過程中起到了很重要的作用。
目前國內鄭州三和醫電的全息生物電檢測儀是做的很好的,性價比高。可以查一下
Ⅶ 生物電如何產生的
生物電,為生物體內廣泛、繁雜的電現象,是正常生理活動的反映。企圖用一種學說,去解釋各種生物體中所出現的各種不同的電現象是不可能的。
生物有機體是一個導電性的容積導體。當一些細胞或組織上發生電變化時,將在這容積導體內產生電場。因此在電場的不同部位中可引導出電場的電位變化,而且其大小與波形各不相同。
例如,有些植物受刺激後,會產生運動反應。這時,往往出現可傳導的電位變化。比如,含羞草受刺激時,葉片發生的閉合運動反應,就能傳布相當的距離。在這一過程中,由刺激點發生的負電位變化,可以每秒2~10毫米的速度向外擴布。電位變化在1~2秒內達到最大值,其幅值可達50~100毫伏。但恢復時間長,需幾十分鍾才能回到原來的極性狀態,這一段負電位變化時期就是它的不應期。
Ⅷ 簡述細胞生物電產生的原理
生物電現象是指生物細胞在生命活動過程中所伴隨的電現象。它與細胞興奮的產生和傳導有著密切關系。細胞的生物電現象主要出現在細胞膜兩側,故把這種電位稱為跨膜電位,主要表現為細胞在安靜時所具有的靜息電位和細胞在受到刺激時產生的動作電位。心電圖、腦電圖等均是由生物電引導出來的。
1.靜息電位及其產生原理
靜息電位是指細胞在安靜時,存在於膜內外的電位差。生物電產生的原理可用"離子學說"解釋。該學說認為:膜電位的產生是由於膜內外各種離子的分布不均衡,以及膜在不同情況下,對各種離子的通透性不同所造成的。在靜息狀態下,細胞膜對K+有較高的通透性,而膜內K+又高於膜外,K+順濃度差向膜外擴散;細胞膜對蛋白質負離子(A-)無通透性,膜內大分子A-被阻止在膜的內側,從而形成膜內為負、膜外為正的電位差。這種電位差產生後,可阻止K+的進一步向外擴散,使膜內外電位差達到一個穩定的數值,即靜息電位。因此,靜息電位主要是K+外流所形成的電-化學平衡電位。
2.動作電位及其產生原理
細胞膜受刺激而興奮時,在靜息電位的基礎上,發生一次擴布性的電位變化,稱為動作電位。動作電位是一個連續的膜電位變化過程,波形分為上升相和下降相。細胞膜受刺激而興奮時,膜上Na+通道迅速開放,由於膜外Na+濃度高於膜內,電位比膜內正,所以,Na+順濃度差和電位差內流,使膜內的負電位迅速消失,並進而轉為正電位。這種膜內為正、膜外為負的電位梯度,阻止Na+繼續內流。當促使Na+內流的濃度梯度與阻止Na+內流的電位梯度相等時,Na+內流停止。因此,動作電位的上升相的頂點是Na+內流所形成的電-化學平衡電位。
在動作電位上升相達到最高值時,膜上Na+通道迅速關閉,膜對Na+的通透性迅速下降,Na+內流停止。此時,膜對K+的通透性增大,K+外流使膜內電位迅速下降,直到恢復靜息時的電位水平,形成動作電位的下降相。
可興奮細胞每發生一次動作電位,膜內外的Na+、K+比例都會發生變化,於是鈉-鉀泵加速轉運,將進入膜內的Na+泵出,同時將逸出膜外的K+泵入,從而恢復靜息時膜內外的離子分布,維持細胞的興奮性。
Ⅸ 生物電是什麼
生物電現象是
指生物機體在進行生理活動時所顯示出的電現象,這種現象是普遍存在的.細胞膜內外都存在著電位差,當某些細胞(如神經細胞、肌肉細胞)興奮時,可以產生動作電位,並沿細胞膜傳播出去。而另一些細胞(如腺細胞、巨噬細胞、纖毛細胞)的電位變化對於細胞完成種種功能也起著重要作用。隨著科學技術的日益進展,生物電的研究取得了很大的進步。在理論上,單細胞電活動的特點,神經傳導功能,生物電產生原理,特別是膜離子流理論的建立都取得了一系列的突破。在醫學應用上,利用器官生物電的綜合測定來判斷器官的功能,給某些疾病的診斷和治療提供了科學依據。我們的臨床工作中經常遇到興奮性、興奮與興奮傳導這些概念,堵隔壁生物電有關。了解了生物電的現代基本理論,對於正確理解這些概念以及心電、腦電、肌電等的基本原理都有重要意義。細胞生物電現象有以下幾種1、靜息電位組織細胞安靜狀態下存在於膜兩側的電位差,稱為靜息電位,或稱為膜電位。細胞在安靜狀態時,正電荷位於膜外一側(膜外電位為正),負電荷位於膜內一側(膜內電位為負,)這種狀態稱為極化。如果膜內外電位差增大,即靜息電位的數值向膜內負值加大的方向變化時,稱為超極化。相反地,如果膜內外電位差減小,即膜內電位向負值減小的方向變化,則稱為去極化或極化。一般神經纖維的靜息電位如以膜外電位為零,膜內電位為-70~-90m2、動作電位當細胞受刺激時,在靜息電位的基礎上可發生電位變化,這種電位變化稱為動作電位。動作電位的波形可因記錄方法不同而有所差異以微電極置於細胞內,記錄到快速、可逆的變化,表現為鋒電位;鋒電位代睛細胞興奮過程,是興奮產生和傳導的標志。鋒電位在示波器上顯示為灰銳的波形,它可分為上升支和一個下降支。上升支先是膜內的負電位迅速降低到零的過程,稱為膜的去極化(除極),接著膜內電位繼續上升超過膜外電位,出現膜外電位變負而膜內電位變正的狀態,稱為反極化。下降支是膜內電位恢復到原來的靜息電位水平的過程,稱為復極化。鋒電位之後到完全恢復到靜息電位水平之前,還有微小的連續緩慢的電變化,稱為後電位。心肌細胞的生物電現象和神經纖維、骨骼肌等細胞一樣,包括安靜時的靜息電位和興奮時的動作電位,但有其特點。心肌細胞安靜時,膜內電位約為-90mv。心肌細胞靜息電位形成的原理基本上和神經纖維相同。主要是由於安靜時細胞內高農度的k+向膜外擴散而造成的。當心肌細胞接受刺激由靜息狀態轉入興奮時,即產生動作電位。其波形與神經纖維有較大的不同,主要特徵是復極過程復雜,持續時間長。
Ⅹ 生物電是什麼它是怎麼產生的在人體起著什麼樣的…
生物電現象是 指生物機體在進行生理活動時所顯示出的電現象,這種現象是普遍存在的.細胞膜內外都存在著電位差,當某些細胞(如神經細胞、肌肉細胞)興奮時,可以產生動作電位,並沿細胞膜傳播出去。而另一些細胞(如腺細胞、巨噬細胞、纖毛細胞)的電位變化對於細胞完成種種功能也起著重要作用。隨著科學技術的日益進展,生物電的研究取得了很大的進步。在理論上,單細胞電活動的特點,神經傳導功能,生物電產生原理,特別是膜離子流理論的建立都取得了一系列的突破。在醫學應用上,利用器官生物電的綜合測定來判斷器官的功能,給某些疾病的診斷和治療提供了科學依據。我們的臨床工作中經常遇到興奮性、興奮與興奮傳導這些概念,堵隔壁生物電有關。了解了生物電的現代基本理論,對於正確理解這些概念以及心電、腦電、肌電等的基本原理都有重要意義。細胞生物電現象有以下幾種1、靜息電位組織細胞安靜狀態下存在於膜兩側的電位差,稱為靜息電位,或稱為膜電位。細胞在安靜狀態時,正電荷位於膜外一側(膜外電位為正),負電荷位於膜內一側(膜內電位為負,)這種狀態稱為極化。如果膜內外電位差增大,即靜息電位的數值向膜內負值加大的方向變化時,稱為超極化。相反地,如果膜內外電位差減小,即膜內電位向負值減小的方向變化,則稱為去極化或極化。一般神經纖維的靜息電位如以膜外電位為零,膜內電位為-70~-90m2、動作電位當細胞受刺激時,在靜息電位的基礎上可發生電位變化,這種電位變化稱為動作電位。動作電位的波形可因記錄方法不同而有所差異以微電極置於細胞內,記錄到快速、可逆的變化,表現為鋒電位;鋒電位代睛細胞興奮過程,是興奮產生和傳導的標志。鋒電位在示波器上顯示為灰銳的波形,它可分為上升支和一個下降支。上升支先是膜內的負電位迅速降低到零的過程,稱為膜的去極化(除極),接著膜內電位繼續上升超過膜外電位,出現膜外電位變負而膜內電位變正的狀態,稱為反極化。下降支是膜內電位恢復到原來的靜息電位水平的過程,稱為復極化。鋒電位之後到完全恢復到靜息電位水平之前,還有微小的連續緩慢的電變化,稱為後電位。心肌細胞的生物電現象和神經纖維、骨骼肌等細胞一樣,包括安靜時的靜息電位和興奮時的動作電位,但有其特點。心肌細胞安靜時,膜內電位約為-90mv。心肌細胞靜息電位形成的原理基本上和神經纖維相同。主要是由於安靜時細胞內高農度的K+向膜外擴散而造成的。當心肌細胞接受刺激由靜息狀態轉入興奮時,即產生動作電位。其波形與神經纖維有較大的不同,主要特徵是復極過程復雜,持續時間長。心肌細胞的某一點受刺激除極後,立即向四周擴散,直至整個心肌完全除極為止。已除極處的細胞膜外正電荷消失,未除極處的細胞膜仍帶正電而形成電位差。除極與未除極部位之間的電位差,引起局部電流,由正極流向負極。復極時,最先除極的地方首先開始復極,膜外又帶正電,再次形成復極處與未復極處細胞膜的電位差,又產生電流。如此依次復極,直至整個心肌細胞的同時除極也可以看成許多電偶同時在移動,不論它們的強度和方向是否相同,這個代表各部心肌除極總效果的電偶稱為等效電偶。心臟的結構是一個立體,它除極時電偶的方向時刻在變化,表現在心電圖上,是影響各波向上或向下的主要原因。由於各部心肌的大小、厚薄不同,心臟除極又循一定順序,所以心臟除極中,等效電偶的強度時刻都在變化。它主要影響心電圖上各波的幅度。人體是一個容積導體,心臟居人體之中,心臟產生的等效電偶,在人體各部均有它的電位分布。在心動周期中,心臟等效電偶的電力強度和方向在不斷地變化著。身體各種的電位也會隨之而不斷變動,從身體任意兩點,通過儀器(心電圖機)就可以把它描記成曲線,這就是心電圖. 隨著分子生物學和膜的超微結構研究的進展,人們更試圖從膜結構中某些特殊蛋白和其他物質的分子構型的改變,來理解膜的通透性能的改變和生物電的產生,這將把生物電現象的研究推進到一個新階段。