生物电现象

生物电现象

对活体组织中发生的电现象的研究可以追溯到 18 世纪下半叶，当时发现一些鱼类（电黄貂鱼、电鳗）在捕猎、击晕和固定猎物时使用放电。有人认为，神经冲动的传播是一种特殊的“电流体”沿着神经的流动。 1791年至1792年意大利科学家伽伐尼（L. Galvani）和沃尔特（A. Volta）最先对“动物电”现象给出了科学解释。通过他们现在的经典实验，他们可靠地证实了活体中存在电现象的事实。后来，在植物组织中发现了生物电现象。

从现代关于生物电现象的观点来看，显然所有生命过程都与各种形式的生物电有着千丝万缕的联系。特别是生物电现象决定了兴奋的发生及其沿神经纤维的传导，引起骨骼肌、平滑肌和心肌的肌纤维的收缩过程，以及腺细胞的排泄功能等。生物电现象是胃肠道吸收过程、味觉和嗅觉的感知、所有分析仪的活动等的基础。生物体中没有任何生理过程与某种形式的生物电无关。

但生物电现象到底是什么，它们从何而来，它们在生命过程中的参与是什么？为了便于理解生物电现象的本质，任何生物体都可以表示为液体和各种化合物的复杂混合物。许多这些化合物（以食物形式进入体内的化合物，以及在新陈代谢过程中从体内分离出来的化合物，以及新陈代谢过程中形成的中间物质）都是带正电或带负电的粒子 - 离子的形式。

生命过程中不断发生的这些离子的重新分配及其运输，是生物电现象发生的原因。在实践中，所有生物电现象都是通过活体组织两点之间的电位差来确定的，可以通过特殊的电气设备 - 检流计来记录。例如，使用微电极可以测量细胞膜（膜）外侧和内侧之间的电位差。

这种电位差称为静息电位或膜电位。它的存在是由于细胞内部内容物（细胞质）和细胞周围环境之间的离子（主要是钠离子和钾离子）分布不均匀。膜电位的大小不同：对于神经细胞来说，膜电位为 60-80 毫伏 (mV)，对于横纹肌纤维 - 80-90 mV，对于心肌纤维 - 90-95 mV，对于每种类型的细胞其余的潜在值是严格定义的，反映了该细胞中发生的代谢过程的强度。

在兴奋的细胞中，会记录另一种类型的电位 - 所谓的动作电位，与静息电位不同，它以激发波的形式沿细胞表面移动，速度高达数十米每秒。在每个激发区域，电势具有相反的符号。动作电位的发生与细胞膜对钠离子的渗透性的选择性增加有关。

还有其他类型的电位，特别是所谓的损伤电位或分界电位。这种类型的电活动是在受损和完整（未受损）组织区域之间记录的。可以假设它的发生刺激了细胞（组织）储备的恢复（再生）。

生物电现象（根据