㈠ 生物電是什麼
生物電是生物的器官、組織和細胞在生命活動過程中發生的電位和極性變化。它是生命活動過程中的一類物理、物理一化學變化,是正常生理活動的表現,也是生物活組織的一個基本特徵。
200多年前,人類就發現動物體帶電的事實,並利用電鰩所發生的生物電治療精神病。18世紀末,L.伽伐尼發現蛙肌與不同金屬所構成的環路相接觸時發生收縮的現象,提出「動物電」的觀點。但被伏特推翻證明蛙肌的收縮只是由於蛙肌中含有導電液體,將綁在青蛙肌肉兩端的不同金屬連接成閉合迴路,這才是產生電的關鍵。
生物電醫學運用生物電共振波對人體失衡的生物電進行矯正的技術。生物電是生命功能的本質,也是人體生命活動的基礎,人體的任何一種生命活動無不和生物電密切相關。
神經細胞、心肌細胞和肌細胞等細胞在正常活動時有生物電產生,有病的時候生物電也發生異常。檢測和分析生物電是否正常可以診斷疾病。如檢測大腦神經細胞電的腦電圖,檢測心肌細胞的心電圖,肌細胞電的肌電圖。
㈡ 心電圖是怎麼形成的啊為什麼有生物電啊人是導體.電可以中和啊
心臟周圍的組織和體液都能導電,因此可將人體看成為一個具有長、寬、厚三度空間的容積導體。心臟好比電源,無數心肌細胞動作電位變化的總和可以傳導並反映到體表。
靜息電位 在沒有發生應激性興奮的狀態下,生物組織或細胞的不同部位之間所呈現的電位差。靜息狀態細胞膜內外的電位差,稱靜息膜電位,簡稱膜電位。它的大小與極性,主要決定於細胞內外的離子種類、離子濃差以及細胞膜對這些離子的通透性。
電可以中和,所以細胞需要花費能量來維持這個電位
㈢ 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。
㈣ 生物電是如何產生的
不是
我們知道絕大多數的動物都具有完整的神經系統,以人體為例,神經遍布人體的每一個部位,這是人體感知外部世界並作出反應的基礎。在生物課上我們知道神經系統是這樣工作的:人體某一部位的神經受到刺激,產生興奮,興奮沿著傳入神經傳到大腦,大腦根據興奮傳來的信息作出判斷,發出指示,傳出神經將大腦的指示轉變為新的興奮傳給相關的感覺器官,感覺器官根據興奮帶來的指示完成相應的動作。其實,這一過程中傳遞信息的「興奮」就是生物電。也就是說,感官和大腦之間的「刺激--反應」是通過生物電的傳導來實現的。
刺激-反應過程中的生物電是怎樣產生的呢?要理解這個問題,你可以先回憶一下高一化學中的原電池,原電池是將化學反應中的化學能轉變成電能的裝置。在這一過程中有能自由移動的陰、陽離子,即有電解質溶液是構成原電池的條件之一。在人體中,生物電的形成和傳播也是靠陰陽離子的定向移動形成電勢差而實現的。從化學的角度來說,人體可以看成是由各種各樣的有機物、無機物、各種陰陽離子和水共同構成的復雜的混合物。因此,人體都可以導電,這也是為什麼人有可能觸電身亡的原因。
人體的神經是由一個個的神經元細胞構成的,每個神經元細胞都有細胞膜,這些細胞膜一起構成神經膜,神經膜裡面有可以導電的軸漿,外面則是組織液和其他組織構成的導體。當興奮經過神經上某一部位時,神經膜內外的陰陽離子會發生移動,由於陽離子的移動速度比陰離子快,導致神經膜的內部和外部陰陽離子的分布不均勻,從而在神經膜內外產生電勢差,形成方向相反的局部電流。這種局部電流可以刺激鄰近部分而使興奮沿著一定的方向傳導。
人體的任何一個細微的活動都與生物電有關。心臟的跳動、大腦的活動、肌肉的收縮、眼看、耳聽、鼻嗅的活動都伴隨著生物電的變化。正常人心臟、大腦、肌肉、視網膜、腸胃等器官中生物電的變化都是很有規律的。因此,將患者的心電圖、腦電圖、肌電圖、視網膜電圖、腸胃電圖與正常人的作比較,可以發現疾病所在。例如通過腦電圖可以檢查患者大腦中腦瘤或腦出血的位置;檢查肌電圖可以判斷肌肉受損傷的情況和部位
另外,利用生物電製成的肌電手和肌電腿可以為肢殘患者提供方便。1958年,在法國召開的一次國際自動控制會議上,有一個沒手的小男孩,利用他自身產生的生物電控制的假手,拿起粉筆在黑板上寫了「向會議的參加者致敬」一排文字,使整個會場為之沸騰。
㈤ 人體為什麼有生物電
由於生命活動,人體中所有的細胞都會受到內外環境的刺激,它們也就會對刺激作出反應,這在神經細胞 (又叫神經元)、肌肉細胞更為明顯。細胞的這種反應,科學家們稱「興奮性」。一旦細胞受到刺激發生興奮時,細胞膜在原來靜息電位的基礎上便發生一次迅速而短暫的電位波動,這種電位波動可以向它周圍擴散開來,這樣便形成了「動作電位」。 既然細胞中存在著上述電位的變化,醫生們便可用極精密的儀器將它測量出來。此外,還由於在病理的情況下所產生的電變化與正常時不同,因此醫生們可從中看出由細胞構成的器官是否存在著某種疾病。 有一種叫「心電描記器」的儀器,它便是用來檢查人的心臟有否疾病的一種儀器。這種儀器可以從人體的特定部位記錄下心肌電位改變所產生的波形圖象,這就是人們常說的心電圖。醫生們只要對心電圖進行分析便可以判斷受檢人的心跳是否規則、有否心臟肥大、有否心肌梗塞等疾病。 同樣地,人類的大腦也如心臟一樣能產生電流,因此醫生們只要在病人頭皮上安放電極描記器,並通過腦生物電活動的改變所記錄下來的腦電圖,便知道病人腦內是否有病。當然,由於比起心電來,腦電比較微弱,因此科學家要將腦電放大100萬倍才可反映出腦組織的變化,如腦內是否長腫瘤、受檢查者有否可能發生癲癇(俗稱羊癲瘋)等。科學家們相信,隨著電生理科學以及電子學的發展,腦電圖記錄將更加精細,甚至有一天這類儀器還可正確地測知人們的思維活動。 電在生物體內普遍存在。生物學家認為,組成生物體的每個細胞都是一合微型發電機。細胞膜內外帶有相反的電荷,膜外帶正電荷,膜內帶負電荷,膜內外的鉀、鈉離子的不均勻分布是產生細胞生物電的基礎。但是,生物電的電壓很低、電流很弱,要用精密儀器才能測量到,因此生物電直到1786年才由義大利生物學家伽伐尼首先發現。 人體任何一個細微的活動都與生物電有關。外界的刺激、心臟跳動、肌肉收縮、眼睛開閉、大腦思維等,都伴隨著生物電的產生和變化。人體某一部位受到刺激後,感覺器官就會產生興奮。興奮沿著傳入神經傳到大腦,大腦便根據興奮傳來的信息做出反應,發出指令。然後傳出神經將大腦的指令傳給相關的效應器官,它會根據指令完成相應的動作。這一過程傳遞的信息——興奮,就是生物電。也就是說,感官和大腦之間的「刺激反應」主要是通過生物電的傳導來實現的。心臟跳動時會產生1~2 毫伏的電壓,眼睛開閉產生5~6毫伏的電壓,讀書或思考問題時大腦產生0.2~1毫伏的電壓。正常人的心臟、肌肉、視網膜、大腦等的生物電變化都是很有規律的。因此,將患者的心電圖、肌電圖、視網膜電圖、腦電圖等與健康人作比較,就可以發現疾病所在。 在其他動物中,有不少生物的電流、電壓相當大。在世界一些大洋的沿岸,有一種體形較大的海鳥——軍艦鳥,它有著高超的飛行技術。能在飛魚落水前的一剎那叼住它,從不失手。美國科學家經過10多年研究,發現軍艦鳥的「電細胞」非常發達,其視網膜與腦細胞組織構成了一套功能齊全的「生物電路」,它的視網膜是一種比人類現有的任何雷達都要先進百倍的「生物雷達」,腦細胞組織則是一部無與倫比的「生物電腦」,因此它們才有上述絕技。 還有一些魚類有專門的發電器官。如廣布於熱帶和亞熱帶近海的電鰩能產生100伏電壓,足可以把一些小魚擊死。非洲尼羅河中的電 縮,電壓有400~500伏。南美洲亞馬孫河及奧里諾科河中的電級,形似泥鍬、黃紹,身長兩米,能產生瞬間電流2安培,電壓800伏,足可以把牛馬甚至人擊斃在水中,難怪人們說它是江河裡的「魔王」。 植物體內同樣有電。為什麼人的手指觸及含羞草時它便「彎腰低頭」害羞起來?為什麼向日葵金黃色的臉龐總是朝著太陽微笑?為什麼捕蠅草會像機靈的青蛙一樣捕捉葉子上的昆蟲?這些都是生物電的功勞。如含羞草的葉片受到刺激後,立即產生電流,電流沿著葉柄以每秒14毫米的速度傳到葉片底座上的小球狀器官,引起球狀器官的活動,而它的活動又帶動葉片活動,使得葉片閉合。不久,電流消失,葉片就恢復原狀。在北美洲,有一種電竹,人畜都不敢靠近,一旦不小心碰到它,就會全身麻木,甚至被擊倒。 此外,還有一些生物包括細菌、植物、動物都能把化學能轉化為電能,發光而不發熱。特別是海洋生物,據統計,生活在中等深度的蝦類中有70%的品種和個體、魚類中70%的品種和95%的個體,都能發光。一到夜晚,在海洋的一些區域,一盞盞生物燈大放光彩,匯合起來形成極為壯觀的海洋奇景。 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~-90mv。靜息電位是由於細胞內K+出膜,膜內帶負電,膜外帶正電導致的 。 2、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。
希望採納
㈥ 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。
㈦ 心腦的電波是怎樣產生的
人體中的大腦和心臟能發出電波,其實除此之外,內耳聽聲,視網膜接受視覺,胃腸活動,子宮收縮時,都能出現電現象,而肌肉則更是發電的集中場所,看來人體真有點像台「發電機」了。
醫學家對這些電流,總名為「生物電」。但這種電流,非常微弱,所以盡可放心,它絕不會傷人的。
不論是大腦,還是心肌或骨骼肌,它們都由各自的結構構成。在細胞的外圍有一層薄薄的膜,叫做細胞膜。細胞膜以內,含有以鉀離子為主的細胞液;膜外,又有以鈉離子為主的細胞外液,包裹著細胞。我們知道鉀和鈉都是電解質,細胞內外,它們的深度不同,細胞外略帶正電,細胞內略帶負電,人體內的任何一個細胞在安靜時都處於這種狀態。
但如果刺激一下人體細胞,情況立即會發生變化。頃刻之間,有大量鈉離子通過細胞膜進入到細胞內,細胞內部就會忽然湧入大量的帶正電荷的鈉離子。這時,只要用微電流計測量一下,細胞內原為負電位(具體的數值為-90毫伏),現在卻變為正電位(這時確切數值可能達到20~40毫伏)。細胞膜上的這種電位改變,會由受刺激的一端開始,逐漸地沿著細胞膜擴展,這就如同給平靜的水面投進了一塊石子,水面出現了漣漪,漣漪會慢慢地由近及遠一點一點地擴散開來。微弱的生物電就這樣產生了。
等整個細胞膜這一變化完成之後,湧入細胞內的鈉離子,又返回到細胞外,鉀離子也有移動,等這些離子濃度恢復原狀以後,一切又像未產生生物電前的平靜狀態。
而醫學家設法將這種生物電放大後記錄下來。於是,記錄心臟收縮時的電流,稱為心電圖;記錄腦神經電興奮活動的,稱為腦電圖。此外,還有肌電圖、視網膜電流圖等。醫學家利用所記錄的生物電,就可以進行生理現象的研究,而醫生們則用這些描記所得的圖形,來診斷疾病,觀察治療效果等。
㈧ 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
㈨ 生物電是怎樣產生的謝謝
19世紀,內科學用電位器測得神經細胞膜突然受到刺激產生0.1伏特電。至此,人們再不懷疑生物電的存在,而且確認任何生物體中,都有生物電。20世紀50年代後,人們才揭開了其中奧秘。原來,生物的每個細胞都有完整的細胞膜,細胞膜有兩層脂肪分子,細胞內帶電離子必須通過離子通道才能穿過細胞膜。在平時,細胞內鉀離子多,細胞外溶液中鈉離子多,細胞內外產生電勢差,這就是膜電位。一旦細胞膜通道打開,細胞外高濃度溶液流向細胞內,就產生動作電位。一個個肌肉細胞排列整齊,上面布滿神經,這就像把一個個小電池串聯起來那樣,雖然每個電池只有0.1伏特,如果有億萬個這樣小電池的話,那麼它的電壓就不小了。這就是有些生物的生物電有那麼高電壓的原因。
了解生物電的來龍去脈後,人們就用它來為人類造福。首先,生物電在醫學上已廣為應用,拯救成千上萬的人的生命。大家知到,醫學常用測心電圖的辦法判別心臟病,用腦電圖來診斷腦疾病。因為,正常人心臟和腦細胞顯示正常的生物電圖案,相反,異常或老化的心臟和腦細胞則出現反常的圖像。醫生可根據異常程度來判斷病情。生物電也用於斷肢再生,1958年美國紐約州貝克醫師發現生物有損傷電流,它就是生物電。貝克醫師將一隻蠑螈的腿切去,發現傷口顫抖,用電流計一測,竟有十億分之三安培電流,於是他模擬各種生物損傷電流來使生物受傷加快癒合。目前,這種損傷電流已應用人體再植上。
再次,生物電對揭開神經傳導的奧秘也作出了積極的貢獻。神經傳導之快,選擇性之高,都令人咋舌。現在探明許多神經功能與生物電的傳遞反應有關。人們可以預言,生物電在21世紀——生物學世紀中,將發揮更大的作用在一次自動控制技術的會議上,當一個沒有手的15歲男孩,用假手在黑板上用粉筆寫起「向會議的參加者致敬」的時候,大廳里頓時響起了雷鳴般的掌聲。人們贊嘆不絕,不斷地向這種新穎控制技術的創造者表示熱烈的祝賀。
早在18世紀末葉,人們對生物機體內的生物電流,就已經有所認識。因為生物體內不同的生命活動,能產生不同形式的生物電,如人體心臟的跳動、肌肉的收縮、大腦的思維等等,所以人們就可以藉助生物電來診斷各種疾病。生物電的應用十分廣泛,生物電手的應用就是其中之一。我們知道,人雙手的一切動作,都是大腦發出的一種指令(即電訊號)經過成千上萬條神經纖維,傳遞給手中相應部位的肌肉引起的一種反應。如果我們把大腦指令傳到肌肉中的生物電引出來,並把這個微弱的信號加以放大,那麼,這種電訊事情就可以直接去操縱由機械、電氣等部件組成的假手。國外一種假手,從肩膀到肘關節,使用了五隻油壓馬達,手掌及手指的動作利用兩只電動馬達。手臂在發出動作之前,利用上半身的各肌肉電流來作為假手活動的指令。即在背脊及胸口安放相應的電極,用微型信號機來處理那裡發生的電流信息,七隻馬達就能根據想要做的動作進行運轉。這種假手的動作與真手臂大致相同,並且由於主要部分採用了硬鋁及塑料,故其重量還不到2.63公斤。據報道,這種假手已能夠做諸如轉動肩膀及手臂、手掌、彎曲關節等等27種動作了。它能為由於交通及工傷事故而被齊肩截斷手臂的殘廢者解決生活和工作上的許多不便。國內在研究生物電控制假手方面,上海假肢廠的工人和上海生理研究所的科技人員,經過共同的努力,已經製造了一種重約1.5公斤,握力達一公斤,可以提10公斤的人造假手。其工作能源是由於11節鎳鎘電池提供的。人造假手的出現不僅為四肢殘廢的人製造了運用自如的四肢,而且由於生物電經過放大之後,可以用導線或無線電波傳送到非常遙遠的地方。顯然,這對於擴大人類的生產實踐,將會產生具有影響力的改變。到那時,人們可以叫假手到萬米深的海底去取寶,或到高爐里、礦井裡去操作,甚至可以叫它到月亮上去開墾處女地。
生物電的研究,對於農業生產也具有很大的意義。我們常常見到的向日葵,它們的花朵能隨著太陽的東升西落而運動;含羞草的葉子,經不起輕擾,一碰就會低眉垂著頭害起羞來。這些植物界中的自然現象,都是因為生物電在起作用的緣故。植物中的生物電,究竟是怎樣產生的呢?有人曾做過如下的實驗:在空氣中,將一個電基放在一株植物的葉子上,另一電基放在植物的基部;結果發現兩個電極之間能產生30毫伏左右的電位差。當將同樣的一株植物放在密封的真空中時,由於植物在真空中被迫停止生命活動,所以植物基部和葉片之間的電壓也就消失了。空虛實驗有力地證明,生物的生命活動,是產生生物電的根源。