人体生物电的利用

电及电的利用人们早就熟知而习以为常了。在冬天手冷了,只要双手互相使劲地搓就会产生电和热;若用一块毛皮擦一根金属棒,则在金属棒上会产生更多的电荷,此时用它碰碰小纸屑,小纸屑便可被吸引附着在金属棒上。至于现代化的家庭几乎样样都离不开电。电灯、电扇、电冰箱、电话、电视机等等。可是你可知道,我们人体也有电的产生与电的不断变化呢!

前面我们已经谈到过,我们人体是由许多许多细胞构成的。细胞是我们机体的最基本的单位,因为只有机体各个细胞均执行它们的功能,才使得人体的生命现象延续不断。同样地,我们若从电学角度考虑,细胞也是一个生物电的基本单位,它们还是一台台的“微型发电机”呢。原来,一个活细胞,不论是兴奋状态,还是安静状态,它们都不断地发生电荷的变化,科学家们将这种现象称为“生物电现象”。细胞处于未受刺激时所具有的电势称为“静息电位”;细胞受到刺激时所产生的电势称为“动作电位”。而电位的形成则是由于细胞膜外侧带正电,而细胞膜内侧带负电的原因。细胞膜内外带电荷的状态医生们称为“极化状态”。

由于生命活动,人体中所有的细胞都会受到内外环境的刺激,它们也就会对刺激作出反应,这在神经细胞(又叫神经元)、肌肉细胞更为明显。细胞的这种反应,科学家们称“兴奋性”。一旦细胞受到刺激发生兴奋时,细胞膜在原来静息电位的基础上便发生一次迅速而短暂的电位波动,这种电位波动可以向它周围扩散开来,这样便形成了“动作电位”。

既然细胞中存在着上述电位的变化,医生们便可用极精密的仪器将它测量出来。此外,还由于在病理的情况下所产生的电变化与正常时不同,因此医生们可从中看出由细胞构成的器官是否存在着某种疾病。

有一种叫“心电描记器”的仪器,它便是用来检查人的心脏有否疾病的一种仪器。这种仪器可以从人体的特定部位记录下心肌电位改变所产生的波形图象,这就是人们常说的心电图。医生们只要对心电图进行分析便可以判断受检人的心跳是否规则、有否心脏肥大、有否心肌梗塞等疾病。

同样地,人类的大脑也如心脏一样能产生电流,因此医生们只要在病人头皮上安放电极描记器,并通过脑生物电活动的改变所记录下来的脑电图,便知道病人脑内是否有病。当然,由于比起心电来,脑电比较微弱,因此科学家要将脑电放大100万倍才可反映出脑组织的变化,如脑内是否长肿瘤、受检查者有否可能发生癫痫(俗称羊癫疯)等。科学家们相信,随着电生理科学以及电子学的发展,脑电图记录将更加精细,甚至有一天这类仪器还可正确地测知人们的思维活动。


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