為什麼生物體內存在電流

時間 2021-08-11 17:22:24

1樓:匿名使用者

...心電圖貌似不是的吧?人的確可能存在磁場,超感學家認為心電感應就是和人的磁場有關,只不過可能比較微弱,科學家暫時沒有理想的解釋。你提這個問題就證明你的神經有電流流過。

2樓:匿名使用者

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2023年才由義大利生物學家伽伐尼首先發現。

人體任何乙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資訊做出反應,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。這一過程傳遞的資訊——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——**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**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**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,身長兩公尺,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公釐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**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。

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誌。

鋒電位在示波器上顯示為灰銳的波形,它可分為上公升支和乙個下降支。上公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公升超過膜外電位,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複雜,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,引起區域性電流,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。心臟的結構是乙個立體,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。人體是乙個容積導體,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。

在心動週期中,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,來理解膜的通透效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乙個新階段。

3樓:匿名使用者

有啊,比如心電圖就是個例子!

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