生物電是什麼?它是怎麼產生的?在人體起著什麼樣的作用?假設如下

時間 2021-07-21 04:15:56

1樓:匿名使用者

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。

但人和動物的神經細胞和肌肉細胞最為明顯。細胞內外的液體中含有一些帶正負電的離子,離子數量不等,決定細胞內外液體濃度的高低不同,因此細胞內外產生電位差,細胞具有半透性,它可以允許或拒絕某種離子進出,當細胞興奮時,膜的半透性發生變化,於是細胞內外的濃度也會發生變化,細胞內由負電位變成正電位。所有細胞均用生物電來促進和控制新陳代謝,生物電產生的電脈衝沿神經纖維傳送多種資訊。

前面我們已經談到過,我們人體是由許多許多細胞構成的。細胞是我們機體的最基本的單位,因為只有機體各個細胞均執行它們的功能,才使得人體的生命現象延續不斷。同樣地,我們若從電學角度考慮,細胞也是一個生物電的基本單位,它們還是一臺臺的「微型發電機」呢。

原來,一個活細胞,不論是興奮狀態,還是安靜狀態,它們都不斷地發生電荷的變化,科學家們將這種現象稱為「生物電現象」。細胞處於未受刺激時所具有的電勢稱為「靜息電位」;細胞受到刺激時所產生的電勢稱為「動作電位」。

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、鈉離子的不均勻分佈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。

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。瞭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佈。

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一個新階段。

2樓:匿名使用者

身體健康不可缺少的一種微電波,主導神經系統

3樓:匿名使用者

如果可以的話我覺得的醫學界肯定已經用這個方法了,有電應該對人體是個異物,人體肯定會排斥的

地球是如何形成的?

4樓:易書科技

大約在45億年前,一些氣體、塵埃、冰粒等物質聚集在一起,逐漸形成了地球的雛形,這個雛形只有一千米的大小,與茫茫宇宙相比,非常小。但就是這個「小地球」不停地旋轉,吸收聚集著周圍的其他物質,經過上千萬年的積累,逐漸形成了現在地球的大小。但是當時的地球和現在的地球完全不一樣。

地球剛形成的時候,總是會受到來自宇宙中各種隕石和小行星的撞擊,再加上地球內部放射性元素產生了很多熱量,以致於當時的地面上到處都是噴發的火山和流動的熔岩,地球基本是一個被熔岩覆蓋著的大火球。等到撞向地球的小行星減少了,地球表面的溫度降低了,岩漿慢慢固化、結塊,形成了坑坑窪窪的原始地殼。

↑原始地殼的形成過程(從左到右:遍地的岩漿-岩漿逐漸冷卻-坑坑窪窪的原始地殼)

伴隨著岩漿噴出的,是大量的氣體和塵埃,由於質量比較輕,這些氣體逐漸上升,因為地球引力包裹在地球外層,久而久之形成了原始的大氣層。原始大氣層中的各種物質混合在一起發生各種化學和物理反應,使得大氣層開始降雨。這些雨水在地殼的低窪處流淌,最後順著地勢匯聚到一起,大約在35億年前,形成了原始海洋。

質量輕的氣體上升-原始大氣層-降雨

↑原始海洋的形成過程(從左到右):岩漿噴出

質量重的岩漿、塵埃下沉-原始地殼-積水-原始海洋

後來生命從原始海洋中誕生,經過漫長又複雜的演變,最終活躍在地球的各個角落,才形成了我們現在所生活的地球。

——以上內容參考米萊童書《生命簡史》

5樓:匿名使用者

遠古某顆新星、超新星**後,在今天太陽附近聚集了大量重元素(比氫氦重的)。

大量氫原子、氦原子在引力作用下聚集,逐漸形成太陽的雛形。

距離太陽較遠的元素也在引力作用下向太陽靠攏。

輕元素(氫氦)受引力牽扯較小,靠攏速度慢,落在了太陽系的外圍;重元素受引力牽扯較大,靠攏速度略快,離太陽較近。

輕重元素在被太陽拉近的同時,自身引力也在讓他們逐漸聚集,形成了八大行星的雛形;

八大行星的雛形(八個巨大的球形元素聚集體)因為自身的速度,在角動量的作用下開始圍繞太陽公轉;

公轉過程中,八大行星開始清除行星軌道上的其他小天體,將那些軌道上速度不足的小天體吃到自己身上,至於某些速度較快又運氣極好的小天體,會因為角動量的緣故,在行星周圍形成衛星;

至此,八大行星基本形成。

地球等類地行星還要經過另外一個融合過程,形成地核、地幔、地殼。

6樓:古往今來的宇宙

地球已經是一個46億歲的老壽星了,她起源於原始太陽星雲。約在30—40億年前,地球已經開始出現最原始的單細胞生命,後來逐漸進化,出現了各種不同的生物。地球的平均赤道半徑為6378.

14公里,比極半徑長21公里。

地球的內部結構可以分為三層:地殼、地幔和地核。在地球引力的作用下,大量氣體聚集在地球周圍,形成包層,這就是地球大氣層。

地球就像一隻陀螺,沿著自轉軸自西向東不停地旋轉著。她的自轉週期為23小時56分4秒,約等於24小時。 同時,地球還圍繞太陽公轉,她的公轉軌道是橢圓形,軌道的半長徑達到149,597,870公里。

公轉一週要365.25天,為一年。

太陽系在大約50億年前誕生後,大約過了5億年,地球開始形成。地球是由原始的太陽星雲分餾、坍縮、凝聚而形成的。 首先,星子聚整合行星胎,然後再增生而形成原始地球。

原始地球所獲得的星子是比較冷的,但是每個落到原始地球上的星子都有很高的運動能量,這種能量因衝擊轉化為熱能;另外,由於星子的堆積使地球行星外部重量增加,內部受壓縮,消耗在壓縮內部的能量轉化為熱被儲存下來;再加上放射性元素鈾、釷、鉀等的衰變產生的熱積累,地球開始變熱,並最終導致大部分地區溫度超過鐵的熔點。原始地球中的金屬鐵、鎳及硫化鐵熔化,並因密度大而流向地球的中心部位,從而形成液態鐵質地核。

隨後,地球的平均溫度進一步上升,引起地球內部大部分物質熔融,比母質輕的熔融物質向上浮動,把熱帶到地表,經冷卻後又向下沉沒,這種對流作用控制下的物質移動,使原始地球產生全球性的分異,演化成分層的地球,即中心為鐵質地核,表層為低熔點的較輕物質組成的最原始的陸核,陸核進一步增生、擴大形成地殼。地核與地殼之間為地幔。分異作用是地球內部最重要的作用,它導致了地殼及大陸的形成,並導致大氣和海洋的形成。

氫和氧結合成的水,原先潛藏於一些礦物中。當原始地球變熱並部分熔融時,水釋放出來並隨熔岩運移到地表,大部分以蒸氣狀態逸散,其餘部分在漫長的地質歷史程序中逐漸充滿大洋。在原始地球變熱而產生分異作用的過程中,從地球內部釋放出來的氣體形成了大氣圈。

早期地球的大氣圈成分與現代不同,正是由於紫外輻射的能量促使原始大氣成分之間發生反應,從無機物質生成有機小分子,然後發展成有機高分子物質組成的多分子體系,再演變成細胞,生命得以開始和進化。

經過早期分異階段,地幔固結,原始地殼和大陸發育,並形成了大洋和大氣圈。

地核和地幔的變化對地球磁場的變化起主導作用。地質構造演化,板塊的形成與運動,以及**、火山等自然現象說明,地球內部處於熱學和力學不平衡的狀態,存在巨大的力源,使運動持續不停。

地核的兩個可測的物理特性是磁場和熱量。地核通過兩個重要的直接途徑對地幔產生影響,一是向地幔底部提供熱量,激勵地幔深處的熱對流,即熱的輸出是通過傳導與對流;二是對地幔施加一種機械的轉矩,這種相互機械作用和包括大氣運動等在內的其他地球過程,決定了一天的長短變化和地球轉軸在空間的定向。

地幔對流是發生在地幔中的一種熱方式,也是一種地幔物質的運動過程。地幔中的這種熱對流作用是地球內部向地球表面輸送能量、動量和質量的有效途徑,很可能就是地球演化的驅動力。

地球的最上層是厚約100公里的堅硬岩石層,稱為岩石圈,它包括地殼和上地幔的頂部。岩石圈下面是上地幔的低速層,其物質少部分是熔化的,但固體介質長期處在高溫高壓環境中會具有流變特徵,整個低速層便可以發生流動變形,故稱為軟流圈,其下界深約220公里。岩石圈不是一個整體,而是被構造活動帶割裂的、持續不斷地相對運動著的若干剛性板塊。

最早曾將全球岩石圈分為6個大板塊:歐亞板塊、美洲板塊、非洲板塊、太平洋板塊、印澳板塊和南極板塊。這些板塊的邊界並非大陸邊緣,而是海嶺、島弧構造和水平斷裂。

除太平洋板塊完全是水域外,其餘都是海陸兼有。絕大部分的**和火山發生在板塊邊界處。板塊構造對大陸陸塊的聯結和分離,對生物物種的遷移和進化具有重要意義。

板塊大地構造學說認為:地球上層的大地構造運動和**活動主要是這些板塊相互作用的結果。板塊變形主要發生在它們的邊界部位,板內變形主要是大範圍的造山運動。

地球表面有環太平洋**帶、歐亞**帶以及大西洋中一條很長的弱**帶,這些**帶正是板塊的邊界。

美洲、非洲、歐洲和格陵蘭在2億年前的很長時間裡都是連在一起的,約在2億年前才開始**,後來擴張形成大西洋,這種過程叫做"離散";而印度板塊還只是"到了距今0·7—0·6億年前才漂移到亞洲附近,隨後與歐亞板塊產生相互碰撞。這種過程叫做"匯聚"。板塊會分離和碰撞,還會沿轉換斷層相互滑動,這是板塊構造理論的關鍵。

在板塊碰撞過程中,重的大洋岩石圈向較輕的大陸岩石圈之下的地幔中插進去,稱為"俯衝"。正是因為印度板塊的俯衝,使我國青藏高原在新生代隆起成為全球地殼厚度最大的、陸地上海拔高程最高的地區,對全球環境產生重大影響。

由於板塊的匯聚和離散及其持續不斷的運動,給形成礦產造成了許多有利條件。在匯聚區,岩石圈俯衝到大陸或島弧下發生重熔,含礦溶液上湧。世界上許多硫化物礦床都與板塊匯聚有關。

在島弧與大陸之間的邊緣海區,沉積物中含有大量的有機物,創造了生油條件,我國東海、黃海和南海就是這類地域。板塊的離散邊界是新海底產生的地方,海水侵入岩石裂隙,溶解地幔上湧的物質,產生熱水礦床

論述生物電現象,生物電是什麼?它是怎麼產生的?在人體起著什麼樣的

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人體為什麼有生物電,人體生物電是什麼?

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