節區生物電是什麼東西

① 生物電是怎麼回事

生物有電並非怪事，它早已存在，不過人們研究它、應用它，還只是近年的事。2000年前，古羅馬帝國流行一種奇怪的治病方法，用來治療頭痛、風痛等症狀。當一個人痛風發作時，醫生把病人帶到海邊潮濕沙灘上，在病人腳底放一條黑色大魚，此時病人就會感到腳底地發麻，一直麻到膝蓋為止，如此反復進行，可以治癒疾病。據說，此法曾治好許多達官貴人的病。到了1758年，英國科學家卡文迪許開始著手探究上述治病方法的奧秘。他把大墨魚埋在潮濕沙灘里，上面接一萊頓瓶，結果萊頓瓶發出火花，由此證明大黑魚放出的是電，卡文迪許證明電鱝放電不久，義大利科學家加伐尼在1791年發現在青蛙肌肉中也蘊藏著電能，他把這種電稱為「生物電」。這便是生物電名字的由來。

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。

② 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。

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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。

③ 生物電！！！

科技名詞定義
中文名稱：生物電 英文名稱：bioelectricity 定義：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。 所屬學科： 海洋科技（一級學科） ；海洋技術（二級學科） ；海洋生物技術（三級學科） 2000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。以後C.馬蒂烏奇、E.H.杜布瓦－雷蒙和L.黑爾曼等的工作,都證明了生物電的存在。20世紀初,W.艾因特霍芬用靈敏的弦線電流計，直接測量到微弱的生物電流。1922年，H.S.加瑟和J.埃夫蘭格首先用陰極射線示波器研究神經動作電位，奠定了現代電生理學的技術基礎。1939年，A.L.霍奇金和A.F.赫胥黎將微電極插入槍烏賊大神經，直接測出了神經纖維膜內外的電位差。這一技術上的革新，推動了電生理學理論的發展。1960年，電子計算機開始應用於電生理的研究，使誘發電位能從自發性的腦電波中，清晰地區分出來，並可對細胞發放的參數精確地分析計算 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。例如，眼球的角膜與眼球後面對比，有5～6毫伏的正電位差，神經細胞膜內外，則存在幾十毫伏的電位差等。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。例如，神經或肌肉細胞，膜外較膜內正幾十毫伏。在植物細胞（如車軸藻）的細胞膜內外,有100毫伏以上的電位差。改變細胞外液（或細胞內液）中的鉀離子濃度，可以改變細胞膜的極化狀態。這說明細胞膜的極化狀態主要是由細胞內外的鉀離子濃度差所決定的。在細胞膜受損傷（細胞膜破裂）的情況下，損傷處的細胞液內外流通，損傷處的膜電位消失。因此，正常部位與損傷部位之間就呈現電位差，稱為損傷電位（或分界電位）。 有些生物細胞,不僅細胞膜內外有電位差,在細胞的不同部位之間也存在電位差。這類細胞稱極性細胞。在極性細胞所組成的組織中，如果極性細胞的排列方向不一致，它們所產生的電場相互抵消，該組織就表現不出電位差。如果極性細胞的排列方向一致，該組織的不同部位間就呈現一定的極性與電位差。它的極性與電位大小，取決於細胞偶極子矢量的並聯、串聯或兩者兼有所形成的矢量總和。例如,青蛙的皮膚,在表皮接近真皮處，有極性細胞。這些細胞具有並聯偶極子的性質，內表面比外表面正幾十毫伏。在另一些生物組織上，極性細胞串聯排列，如電魚的電器官就是由特化的肌肉所形成的「肌電板」串接而成的。由5000～6000個肌電板單位串聯而成的電鰻的電器官，由於每個肌電板可產生0.15伏左右的電壓，因此這種電器官放電的電壓可高達 600～866 伏。某些植物的根部，也是由極性細胞串聯構成的。因此由根尖到根的基部各點間都可能呈現電位差植物運動反應時的電現象
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。例如，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。 動物體的局部電反應
動物的細胞或組織，尤其是神經與肌肉，受刺激時發生的電變化比植物更明顯。如果神經纖維局部受到較弱的電刺激則陰極處的興奮性升高、膜電位降低（去極化），陽極處興奮性降低、膜電位升高（超極化）。在刺激較強接近引起興奮沖動閾值的情況下，陰極的電位變化大於陽極，這是一種應激性反應。但是這種電位變化僅局限在刺激區域及其鄰近部位，並不向外傳布，故稱局部反應，所發生的電位稱為局部電位。一個神經元接受另一個神經元的興奮沖動而產生突觸傳遞的過程中，在突觸後膜上會產生興奮性突觸後電位，或抑制性突觸後電位。前者是突觸後膜的去極化過程，後者是突觸後膜的超極化過程。這些電位變化，只局限在突觸後膜處，並不向外傳導，也是一種局部電位。如果感受器中的感覺細胞或特殊的神經末梢受到適宜刺激，如眼球中的感光細胞受光的刺激、機械感受器柏氏小體中的神經末梢受到壓力刺激也會產生局部電位反應，稱為感受器電位或稱啟動電位。同樣，肌肉細胞接受到神經沖動的情況下,在神經與肌肉接頭處(神經終板)也會產生局部的、不傳導的負電位變化,稱為終板電位。所有這些局部電位，都會擴布到鄰近的一定區域，但不屬傳導。離局部電位發生處愈近，則電位越大，並按距離的指數函數衰減。局部電位的大小隨刺激強度的增大而增高，大的可達幾十毫伏。
[編輯本段]動物體的傳布性電反應
動物體中能傳布的電反應更普遍。如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。這個負電位區域可以極快的速度向前傳導，如對蝦大神經纖維的傳導速度可達80～200米/秒。 興奮性突觸後電位或感受器電位，雖然不是能傳導的興奮波，但當它們增大到一定程度，就會影響鄰近神經組織的興奮性，甚至發生伴有負電位變化的神經沖動。 動物的組織或器官,在發生應激性反應的情況下,也會出現電變化。它的大小與極性決定於組成該組織的細胞興奮時所產生的電場的矢量總和。如眼睛受光照刺激時,可記錄到眼球的前端與後面之間的電位差變化,稱為視網膜電圖。它的波形很復雜，系由光刺激使感受細胞產生感受器電位，並相繼引起視網膜中其他細胞產生興奮與電位變化。由於這些電變化的電場方向不一致，因此，視網膜電圖標志的是這些細胞的產生的電場的矢量總和。不同的動物，由於視網膜的結構不同，產生的視網膜電圖也不同，同時光照程度、時間等因素也會影響視網膜電圖的波形。 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，心電圖就是心臟細胞活動時產生的復雜電位變化的矢量總和。隨引導電極部位不同，記錄的波形不一樣，所反映的生理意義也不同。另外，高等動物中樞神經系統中所產生的電場，在人或動物的頭皮上，無論靜息狀態或活動狀態時，都有「自發」的節律性電位波動，稱為腦電波。它是腦內大量的神經細胞活動時所產生的電場的總和表現。在靜息狀態時，電位變化幅度較高，而波動的頻率較低。當興奮活動時，由於腦內各神經元的活動步調不一致（趨於非同步化），總合電位就較低，而波動的頻率較高。當接受外界的某種特定刺激時，總和電場比較強大，因此，可以記錄到一個顯著的電位變化。因為這種電位變化是由外界刺激誘發而產生的，所以稱為誘發電位。
[編輯本段]學說
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。不過,在動物體上,特別是在神經系統或肌肉系統中所發生的各種電現象，基本上可以用A.L.霍奇金與A.F.赫胥黎提出的離子學說，從細胞水平加以解釋。 離子學說是在J.伯恩斯坦(1902)提出的膜學說的基礎上發展而成的。離子學說認為，神經或肌肉的細胞膜，對不同的離子具有不同程度的通透性。又由於細胞內的各種離子濃度，特別是鉀離子、鈉離子和氯離子，與細胞外液中的濃度不同，因此，在細胞膜內外兩側間就會產生電位差（根據F.G.唐南氏平衡原理）即膜電位。這是靜息電位的基礎。在不同的生理條件下，細胞膜對各種離子的通透性將發生變化，因此膜電位也即發生改變，即形成各種形式的動作電位。例如，在靜息狀態下，神經或肌肉細胞的細胞膜對鉀離子具有較大的通透性，而細胞內的鉀離子濃度高於細胞外的濃度幾十倍，因而形成幾十毫伏的膜外較膜內正的靜息膜電位。當改變細胞外（或細胞內）的鉀離子濃度時，靜息膜電位將按能斯脫(Nernst)公式的關系，發生相應的改變。這就證明了靜息膜電位決定於細胞內外鉀離子濃度的觀點。有些植物細胞的靜息膜電位，也是由細胞內外鉀離子的濃度所決定的。當神經或肌肉細胞發生興奮時，細胞膜對各種離子的通透性發生了變化，即對鈉離子的通透性突然增大，並在各種離子的通滲性中占優勢地位。因此在這瞬間內，膜電位的大小與極性，主要決定於細胞膜內外的鈉離子濃度。由於細胞外的鈉離子濃度較細胞內高，因此，在短時間內膜電位突然由膜外較膜內正變為膜內較膜外正，即出現反極化現象。此時電位變化的幅度（去極化後再成反極化）可達100毫伏以上,這就是動作電位。但這時仍有不同於靜息狀態下的膜電位，稱為動作膜電位。 動作電位所在的區域，即興奮沖動所在的區域，會迅速地向前傳導。興奮沖動在某一區域出現的時間極短，只有幾毫秒。當興奮沖動過去以後，這一區域的膜電位又逐漸恢復到原來的靜息狀態，即恢復靜息膜電位。 在不同的細胞上，甚至在同一個細胞的不同區域的細胞膜上所發生的通透性變化並不完全一致。例如，脊椎動物視網膜中的視細胞，在受光照刺激時所產生的反應是膜電位升高（超極化）。但是，無脊椎動物視網膜中的視細胞，受光照刺激時所產生的反應是膜電位降低（去極化）。又如，在同一個脊髓運動神經元軸突的膜上，興奮時所表現的是去極化甚至反極化反應。但在同一個運動神經元的興奮性突觸後膜上，當接受另一個神經元的神經末梢釋放的興奮性遞質時，雖然也產生去極化反應，但這時所發生的離子通透性變化卻與軸突上所發生的不同。興奮性突觸下膜興奮時，對鈉離子的通透性不是單獨的突然增加，而是對各種離子的通透性普遍地增加，所以它並不出現反極化（膜內較膜外正）的狀態。在同一個運動神經元的抑制性突觸後膜上，當接受另一個神經元的神經末梢釋放的抑制性遞質作用時，情況另是一樣。抑制性突觸下膜興奮時對鉀離子與氯離子的通透性增高,使膜電位超極化,則膜外更正於膜內。可見不同的細胞，甚至同一細胞的不同區域的細胞膜，在興奮時所產生的膜電位變化是不相同的。 總的來說，無論是靜息膜電位或各種動作膜電位變化，都可以用細胞膜對各種離子通透性的不同來解釋。由於通透性的不同變化,膜內外各種離子濃度的差別,表現出各種極性、幅值、頻率、相位不同的生物電現象。 在組織或器官上發生的生物電現象，大多數是個別細胞所產生的生物電的矢量總和，所以對它的發生機制同樣可以用離子學說去解釋。但有些生物電變化的時間過程極緩慢，如光合作用時所產生的電變化與細胞的代謝活動有密切聯系，即是一種生物電化學電位。在大腦皮層上還可以檢測出一些極緩慢的電位波動,有的在1分鍾內波動幾次，有的幾分鍾甚至幾十分鍾才有明顯的變化。這種電位與快速的神經細胞興奮活動不同，也可能是一種由代謝活動所引起的或與神經膠質細胞活動有關的生物電化學現象。
[編輯本段]生物學意義
電魚能在瞬間放出高壓電,所以既有防禦獵食者侵犯的作用；也可用這種電擊捕獲小動物。另有一些電魚，如非洲的裸背鰻魚類，能不斷地釋放微弱的電脈沖，起探測作用或導向作用。生物電更普遍的意義在於信息的轉換、傳導、傳遞與編碼。生物體要維持生命活動，必須適應周圍環境的變化。由於環境變化的因素與形式復雜多變，如變化的光照、聲音、熱、機械作用等等，因此生物有機體必須將各種不同的刺激動因快速轉變成為同一種表現形式的信息，即神經沖動，並經過傳導、傳遞和分析綜合，及時作出應有的反應。高等動物具有各種分工精細的感受器。每種感受器一般只能感受某種特殊性質的刺激。感受器中的感覺細胞接受刺激時會發生感受器電位，並用它來啟動神經組織，產生動作電位。因此，不同的刺激動因都變成了同一形式的神經沖動。神經沖動是「全或無」性質的，即「通」、「斷」形式的信息。神經沖動用頻率變化形式，傳遞信息到中樞神經系統。中樞神經系統對信息進行分析、綜合、編碼，並將同時作出的反應信息以神經沖動形式傳向外周效應器官。動作電位的傳導極為迅速，所以生物體能及時對周圍環境變化，作出迅速的反應。這一系列的信息傳遞都是以發生各種形式的生物電變化來完成的。
[編輯本段]應用
生物體內廣泛、繁雜的電現象是正常生理活動的反映，在一定條件下，從統計意義上說生物電是有規律的：一定的生理過程，對應著一定的電反應。因此，依據生物電的變化可以推知生理過程是否處於正常狀態，如心電圖、腦電圖、肌電圖等生物電信息的檢測等。反之，當把一定強度、頻率的電信號輸到特定的組織部位，則又可以影響其生理狀態，如用「心臟起搏器」可使一時失控的心臟恢復其正常節律活動。應用腦的電刺激術（EBS）可醫治某些腦疾患。 在頸動脈設置血壓調節器，則可調節病人的血壓。「機械手」、人造肢體等都是利用肌電實現隨意動作的人－機系統。宇航中採用的「生物太陽電池」就是利用細菌生命過程中轉換的電能，提供了比硅電池效率高得多的能源。可以預見生物電在醫學、仿生、信息控制、能源等領域將會不斷開發其應用范圍。

④ 生物電的本質是什麼人為什麼會有生物電

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。這個負電位區域可以極快的速度向前傳導（這是動物的）植物的也有所不同，你可以上網路詳細看看，很復雜的

⑤ 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。

⑥ 什麼是生物電

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-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。
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。例如，眼球的角膜與眼球後面對比，有5～6毫伏的正電位差，神經細胞膜內外，則存在幾十毫伏的電位差等。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。例如，神經或肌肉細胞，膜外較膜內正幾十毫伏。在植物細胞（如車軸藻）的細胞膜內外，有100毫伏以上的電位差。改變細胞外液（或細胞內液）中的鉀離子濃度，可以改變細胞膜的極化狀態。這說明細胞膜的極化狀態主要是由細胞內外的鉀離子濃度差所決定的。在細胞膜受損傷（細胞膜破裂）的情況下，損傷處的細胞液內外流通，損傷處的膜電位消失。因此，正常部位與損傷部位之間就呈現電位差，稱為損傷電位（或分界電位）。
有些生物細胞，不僅細胞膜內外有電位差，在細胞的不同部位之間也存在電位差。這類細胞稱極性細胞。在極性細胞所組成的組織中，如果極性細胞的排列方向不一致，它們所產生的電場相互抵消，該組織就表現不出電位差。如果極性細胞的排列方向一致，該組織的不同部位間就呈現一定的極性與電位差。它的極性與電位大小，取決於細胞偶極子矢量的並聯、串聯或兩者兼有所形成的矢量總和。例如，青蛙的皮膚，在表皮接近真皮處，有極性細胞。這些細胞具有並聯偶極子的性質，內表面比外表面正幾十毫伏。在另一些生物組織上，極性細胞串聯排列，如電魚的電器官就是由特化的肌肉所形成的「肌電板」串接而成的。由5000～6000個肌電板單位串聯而成的電鰻的電器官，由於每個肌電板可產生0.15伏左右的電壓，因此這種電器官放電的電壓可高達 600～866 伏。某些植物的根部，也是由極性細胞串聯構成的。因此由根尖到根的基部各點間都可能呈現電位差。
3應激性
活的生物體具有應激性，即當它受到一定強度（閾值）的刺激作用時，會引起細胞的代謝或功能的變化。這種引起變化(突奮)的刺激要有一定的變化速率，緩慢地增強刺激強度不能引起應激反應。如用直流電作刺激，通電時的應激反應發生在陰極處，斷電時的應激反應則發生在陽極處。應激反應之後，要經過一段恢復時期（不應期），才能再對刺激起反應。在應激反應過程中，常常伴有細胞膜電位或組織極性的改變。
植物的局部電反應 植物的應激性很緩慢並往往局限於受到刺激的區域。它的反應強度，決定於刺激的強度，在刺激作用點上產生負電位變化。例如，植物組織受到曲、折（機械刺激），可引起幾十毫伏的負電位反應。植物光合作用中出現的電變化，是一種由代謝變化引起的電反應。植物進行光合作用的強度取決於葉綠素的含量。因此，如果不同部位的光照強度或葉綠素含量不同，將使不同部位的代謝強度出現差異。這時，不僅表現出產氧量和二氧化碳消耗量的不同，而且在不同部位之間出現電位差。例如，在太陽草的葉片上，一部分給予光照，另一部分不給光照，則幾分鍾之內，兩部分之間可產生50～100毫伏的電位差。在一定范圍內，電位差的大小，與光照強度成正比。
4植物運動
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。例如，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。
5動物局部
動物的細胞或組織，尤其是神經與肌肉，受刺激時發生的電變化比植物更明顯。如果神經纖維局部受到較弱的電刺激則陰極處的興奮性升高、膜電位降低（去極化），陽極處興奮性降低、膜電位升高（超極化）。在刺激較強接近引起興奮沖動閾值的情況下，陰極的電位變化大於陽極，這是一種應激性反應。但是這種電位變化僅局限在刺激區域及其鄰近部位，並不向外傳布，故稱局部反應，所發生的電位稱為局部電位。一個神經元接受另一個神經元的興奮沖動而產生突觸傳遞的過程中，在突觸後膜上會產生興奮性突觸後電位，或抑制性突觸後電位。前者是突觸後膜的去極化過程，後者是突觸後膜的超極化過程。這些電位變化，只局限在突觸後膜處，並不向外傳導，也是一種局部電位。如果感受器中的感覺細胞或特殊的神經末梢受到適宜刺激，如眼球中的感光細胞受光的刺激、機械感受器柏氏小體中的神經末梢受到壓力刺激也會產生局部電位反應，稱為感受器電位或稱啟動電位。同樣，肌肉細胞接受到神經沖動的情況下，在神經與肌肉接頭處(神經終板)也會產生局部的、不傳導的負電位變化，稱為終板電位。所有這些局部電位，都會擴布到鄰近的一定區域，但不屬傳導。離局部電位發生處愈近，則電位越大，並按距離的指數函數衰減。局部電位的大小隨刺激強度的增大而增高，大的可達幾十毫伏。
6傳布性
動物體中能傳布的電反應更普遍。如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。這個負電位區域可以極快的速度向前傳導，如對蝦大神經纖維的傳導速度可達80～200米/秒。
興奮性突觸後電位或感受器電位，雖然不是能傳導的興奮波，但當它們增大到一定程度，就會影響鄰近神經組織的興奮性，甚至發生伴有負電位變化的神經沖動。
動物的組織或器官，在發生應激性反應的情況下，也會出現電變化。它的大小與極性決定於組成該組織的細胞興奮時所產生的電場的矢量總和。如眼睛受光照刺激時，可記錄到眼球的前端與後面之間的電位差變化，稱為視網膜電圖。它的波形很復雜，系由光刺激使感受細胞產生感受器電位，並相繼引起視網膜中其他細胞產生興奮與電位變化。由於這些電變化的電場方向不一致，因此，視網膜電圖標志的是這些細胞的產生的電場的矢量總和。不同的動物，由於視網膜的結構不同，產生的視網膜電圖也不同，同時光照程度、時間等因素也會影響視網膜電圖的波形。
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，心電圖就是心臟細胞活動時產生的復雜電位變化的矢量總和。隨引導電極部位不同，記錄的波形不一樣，所反映的生理意義也不同。另外，高等動物中樞神經系統中所產生的電場，在人或動物的頭皮上，無論靜息狀態或活動狀態時，都有「自發」的節律性電位波動，稱為腦電波。它是腦內大量的神經細胞活動時所產生的電場的總和表現。在靜息狀態時，電位變化幅度較高，而波動的頻率較低。當興奮活動時，由於腦內各神經元的活動步調不一致（趨於非同步化），總合電位就較低，而波動的頻率較高。當接受外界的某種特定刺激時，總和電場比較強大，因此，可以記錄到一個顯著的電位變化。因為這種電位變化是由外界刺激誘發而產生的，所以稱為誘發電位。

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