生物电

电在生物体内普遍存在，生物学家认为，组成生物体的每个细胞都是一合微型发电机．细胞膜内外带有相反的电荷，膜外带正电荷，膜内带负电荷，膜内外的钾、钠离子的不均匀分布是产生细胞生物电的基础．但是，生物电的电压很低、电流很弱，要用精密仪器才能测量到，因此生物电直到1786年才由意大利生物学家伽伐尼首先发现．
　　人体任何一个细微的活动都与生物电有关．外界的刺激、心脏跳动、肌肉收缩、眼睛开闭、大脑思维等，都伴随着生物电的产生和变化．人体某一部位受到刺激后，感觉器官就会产生兴奋．兴奋沿着传入神经传到大脑，大脑便根据兴奋传来的信息做出反应，发出指令．然后传出神经将大脑的指令传给相关的效应器官，它会根据指令完成相应的动作．这一过程传递的信息——兴奋，就是生物电．也就是说，感官和大脑之间的“刺激反应”主要是通过生物电的传导来实现的．心脏跳动时会产生1～2 毫伏的电压，眼睛开闭产生5～6毫伏的电压，读书或思考问题时大脑产生0.2～1毫伏的电压．正常人的心脏、肌肉、视网膜、大脑等的生物电变化都是很有规律的．因此，将患者的心电图、肌电图、视网膜电图、脑电图等与健康人作比较，就可以发现疾病所在．
　　在其他动物中，有不少生物的电流、电压相当大．在世界一些大洋的沿岸，有一种体形较大的海鸟——军舰鸟，它有着高超的飞行技术．能在飞鱼落水前的一刹那叼住它，从不失手．美国科学家经过10多年研究，发现军舰鸟的“电细胞”非常发达，其视网膜与脑细胞组织构成了一套功能齐全的“生物电路”，它的视网膜是一种比人类现有的任何雷达都要先进百倍的“生物雷达”，脑细胞组织则是一部无与伦比的“生物电脑”，因此它们才有上述绝技．
　　 还有一些鱼类有专门的发电器官．如广布于热带和亚热带近海的电鳐能产生100伏电压，足可以把一些小鱼击死．非洲尼罗河中的电 缩，电压有400～500伏．南美洲亚马孙河及奥里诺科河中的电级，形似泥锹、黄绍，身长两米，能产生瞬间电流2安培，电压800伏，足可以把牛马甚至人击毙在水中，难怪人们说它是江河里的“魔王”．
　　植物体内同样有电．为什么人的手指触及含羞草时它便“弯腰低头”害羞起来?为什么向日葵金黄色的脸庞总是朝着太阳微笑?为什么捕蝇草会像机灵的青蛙一样捕捉叶子上的昆虫?这些都是生物电的功劳．如含羞草的叶片受到刺激后，立即产生电流，电流沿着叶柄以每秒14毫米的速度传到叶片底座上的小球状器官，引起球状器官的活动，而它的活动又带动叶片活动，使得叶片闭合．不久，电流消失，叶片就恢复原状．在北美洲，有一种电竹，人畜都不敢靠近，一旦不小心碰到它，就会全身麻木，甚至被击倒．
　　 此外，还有一些生物包括细菌、植物、动物都能把化学能转化为电能，发光而不发热．特别是海洋生物，据统计，生活在中等深度的虾类中有70％的品种和个体、鱼类中70％的品种和95％的个体，都能发光．一到夜晚，在海洋的一些区域，一盏盏生物灯大放光彩，汇合起来形成极为壮观的海洋奇景．

科学家揭开生物电产生奥秘


　　20世纪50年代，科学家揭开了其中奥秘。原来，生物的每个细胞都有完整的细胞膜，细胞膜有两层脂肪分子，细胞内带电离子必须通过离子通道才能穿过细胞膜。在平时，细胞内钾离子多，细胞外溶液中钠离子多，细胞内外产生电位差，这就是膜电位。一旦细胞膜通道打开，细胞外高浓度溶液流向细胞内，就产生动作电位。一个个肌肉细胞排列整齐，上面布满神经，这就像把一个个小电池串联起来那样，虽然每个电池只有0.1伏特，如果有亿万个这样小电池的话，那么它的电压就不小了。这就是有些生物的生物电有那么高电压的原因。了解生物电的来龙去脉后，人们就用它来为人类造福。



心脏的生物电传导系统

在心肌中，有一些特殊的心肌细胞，它们或聚集成团，或排列成束，形成了大大小小的“发电厂”，不断地发出脉冲电流。

位于右心房上腔静脉入口处的窦房结，可以称得上是生物电的“源头”。在正常情况下，房室结和一些分布于心脏肌肉内的“小发电厂”（神经节）不发出生物电，以保证整个心脏用同一节律跳动。

窦房结发出的电流，经过房室束，传到房室结，然后再经希氏束，分左、右两条束支，传到左、右心室。每一次窦房结发出的脉冲生物电，就是经过这一线路，顺序传递到整个心脏，引发心脏的搏动。

心脏所发出的生物电流是极为微弱的，需用特殊的“电表’才能将它测出来。50多年前，心电图机问世，使心脏的电活动能用图像清晰地显示出来，为临床诊断和治疗提供了十分有用的指导。

目前使用的心电监护仪器更加先进，已能使心脏每分每秒的活动，置于医生的严密监视之下。过去是直接观察，现在已可进行遥控；应用心电起搏装置，显著提高了心脏疾病的治疗水平。