1.生物電的發(fā)覺(jué)
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所有生物都有生物電現(xiàn)象,生物電是指生命過(guò)程中形成的電壓或電流。首先發(fā)覺(jué)生物電的是一位智利的生物學(xué)家伽伐尼(L.A.,1737-1798)。1780年11月某日他碰巧發(fā)覺(jué),當(dāng)金屬刀的刀刃遇到被解剖的烏龜腿外露的神經(jīng)時(shí),蛙腿會(huì)發(fā)生昏厥現(xiàn)象,這是哪些緣由呢?幾年后,在巴黎的博物館,他見(jiàn)到了展示的“電鰻”,當(dāng)人用兩只手同時(shí)接觸這些魚的背部和尾部時(shí),會(huì)形成一種被電麻的覺(jué)得,這說(shuō)明“電鰻”能放電,于是他立即想到蛙腿的昏厥,莫非烏龜體內(nèi)也存在著一種生物電嗎?經(jīng)過(guò)了一系列研究,他否認(rèn)了生物電的存在。1792年,他發(fā)表了知名論文《論胸肌運(yùn)動(dòng)中的電力》,引發(fā)世人矚目。實(shí)驗(yàn)已闡明,除了植物,所有生物都有生物電活動(dòng),生物電現(xiàn)象是自然界普遍存在的一種電現(xiàn)象。
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2.人體生物電形成的誘因
目前被公認(rèn)的一種基本觀點(diǎn)是:生物電來(lái)始于細(xì)胞的功能。細(xì)胞是有細(xì)胞膜、細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)組成。細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)很復(fù)雜,它一方面把細(xì)胞與外界環(huán)境分開(kāi),同時(shí)膜上又存在一些孔道,容許細(xì)胞與周圍環(huán)境交換個(gè)別物質(zhì)。實(shí)驗(yàn)測(cè)得在細(xì)胞內(nèi)、外存在多種離子,膜內(nèi)主要是鉀離子(K+)及一些大的負(fù)離子絡(luò)合物(A-)(A-不能通過(guò)細(xì)胞膜),膜外主要是鈉離子(Na+)和氯負(fù)離子(Cl-)。在不受外界剌激的靜息狀態(tài)下,實(shí)驗(yàn)測(cè)得活細(xì)胞的細(xì)胞膜外部帶正電、內(nèi)部帶負(fù)電,即膜外側(cè)電位約為-90~70毫伏。這些電位稱為靜息電位。
當(dāng)細(xì)胞受外界剌激時(shí),能做出主動(dòng)反應(yīng),稱為細(xì)胞的亢奮。生理學(xué)中將這些激動(dòng)較強(qiáng)的組織,如神經(jīng)、肌肉和胃壁等合稱為可激動(dòng)組織。它們的細(xì)胞所做出的主動(dòng)反應(yīng)是表現(xiàn)在當(dāng)外界剌激硬度達(dá)到一定閥值時(shí),細(xì)胞膜對(duì)離子的私密性會(huì)發(fā)生忽然變化,最后使電位發(fā)生改變。細(xì)胞內(nèi)的電位可從負(fù)電位忽然變?yōu)檎娢唬s20~30毫伏),大概在不到1微秒的時(shí)間內(nèi),很快又恢復(fù)到原先的靜息電位。這些變化的電位稱為動(dòng)作電位。
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有些細(xì)胞(如神經(jīng)細(xì)胞和心機(jī)細(xì)胞)除了在外界剌激下能形成動(dòng)作電位,并且有傳導(dǎo)激動(dòng)的功能。神經(jīng)系統(tǒng)正是靠傳導(dǎo)各類激動(dòng)對(duì)人體各臟器的生理過(guò)程起到了調(diào)節(jié)作用,使人體生命活動(dòng)正常進(jìn)行。
科學(xué)研究表明,生物電現(xiàn)象是基本的生命活動(dòng)之一。生物體一旦停止了新陳代謝,生物電現(xiàn)象和生命活動(dòng)也就終結(jié)了。與生命體的正常生理活動(dòng)相隨的是正常的生物電分布,當(dāng)生物體發(fā)生腫瘤時(shí),生物體的電現(xiàn)象也發(fā)生相應(yīng)的病理智改變,這就是醫(yī)學(xué)進(jìn)行確診和醫(yī)治的根據(jù)。
3.人體生物電與心電圖
心電圖。腎臟在每位心動(dòng)周期中,由除顫點(diǎn)、心房、心室陸續(xù)激動(dòng),伴隨著生物電的變化,通過(guò)心電描記器從體表引出多種方式的電位變化的圖形稱為心電圖。心電圖是腎臟激動(dòng)的發(fā)生、傳播及恢復(fù)過(guò)程的客觀顯示。心電圖用于對(duì)各類心率失常、心室心房肥大、心肌梗塞、心律失常、心肌缺血等疾病檢測(cè)。
心電圖的產(chǎn)生原理:腎臟周圍的組織和汗液都能導(dǎo)電,因而可將人體看成為一個(gè)具有長(zhǎng)、寬、厚三度空間的導(dǎo)體。腎臟好比電源,無(wú)數(shù)心肌細(xì)胞動(dòng)作電位變化的總和可以傳導(dǎo)并反映到體表。腎臟在機(jī)械性收縮之前,首先由除顫點(diǎn)形成電興奮,因而惹起腎臟收縮和舒張。因?yàn)槟I臟不斷地進(jìn)行有節(jié)奏的收縮和舒張活動(dòng),血液在腰部血管系統(tǒng)中不停地流動(dòng)。心肌興奮可經(jīng)過(guò)身體組織傳導(dǎo)到體表,使身體表面不同部位形成不同的電位。若果在體表(比如左右手指、左腳腕任意兩個(gè))放置兩個(gè)電極,分別用導(dǎo)線連接到心電圖機(jī)的兩端,它會(huì)根據(jù)腎臟興奮的時(shí)間次序,將體表兩點(diǎn)間的電位差記錄出來(lái),產(chǎn)生一條連續(xù)的曲線,這就是心電圖。
4.人體生物電與腦電圖
人體組織細(xì)胞總在自發(fā)地不斷形成著很微弱的生物電活動(dòng),借助在頭皮上安裝電極將細(xì)胞的電活動(dòng)引下來(lái)并經(jīng)腦電圖機(jī)放大雜記錄出來(lái)得到有一定波形、波幅、頻率和相位的圖形、曲線,即為腦電圖。
當(dāng)神經(jīng)元受遺傳、病理、電物理或抗生素剌激時(shí),細(xì)胞膜的平衡受到破壞,形成高度去極化細(xì)胞膜去極化后恢復(fù)到原來(lái)的狀態(tài) 稱為,這時(shí)可形成動(dòng)作電位,這個(gè)局部動(dòng)作電位又會(huì)破壞下一段細(xì)胞膜的平衡狀態(tài),這一系列反復(fù)恢復(fù)和破壞細(xì)胞膜的生化化學(xué)過(guò)程,便構(gòu)成了動(dòng)作電位在神經(jīng)元和神經(jīng)細(xì)胞膜上的雙向傳遞細(xì)胞膜去極化后恢復(fù)到原來(lái)的狀態(tài) 稱為,就形成了腦電訊號(hào),其幅值范圍為10-100μV,腦電圖機(jī)就拾取這些非常微弱的腦聯(lián)通號(hào)并進(jìn)行放大處理,再以平面圖的方式顯示下來(lái)。當(dāng)腦組織發(fā)得病理或功能改變時(shí),這些曲線也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的改變,進(jìn)而為臨床確診醫(yī)治腦部及神經(jīng)系統(tǒng)疾患,如畸形中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染,腦部病變與慢性腫瘤,腦血管疾患,腦損傷及腦炎等提供根據(jù)。
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5.人體生物電與人工腎臟除顫器
心肌是可激動(dòng)組織,腎臟有節(jié)律的跳動(dòng)(收縮和舒張)正是心肌激動(dòng)的結(jié)果。在心肌細(xì)胞中,有一類細(xì)胞在未遭到外界剌激下,也才能手動(dòng)形成周期性動(dòng)作電位,這些細(xì)胞稱為起博細(xì)胞,每分鐘手動(dòng)激動(dòng)的次數(shù)稱為起博頻度,這些手動(dòng)起博的特點(diǎn)稱為腎臟的自律性,這些自律性是不受神經(jīng)系統(tǒng)所支配的。正常情況下,成人腎臟的起博頻度為每分鐘70次左右。
當(dāng)腎臟激動(dòng)的自律性遭到破壞,或心肌細(xì)胞傳導(dǎo)激動(dòng)的功能出現(xiàn)故障時(shí),將影響腎臟的起博,致使泵血功能失調(diào),甚至殃及人體生命。人工腎臟起博器,就是借助一定大小的脈沖電壓來(lái)剌激腎臟,使腎臟按一定的頻度收縮和舒張,達(dá)到人工起博的目的。通常脈沖的頻度是每分鐘72次左右,要求穩(wěn)定。腎臟起博器包括三部份組成:(1)脈沖發(fā)生器,形成一定要求的脈沖電壓;(2)與腎臟組織相接觸的剌激電極,脈沖電壓通過(guò)它來(lái)剌激心肌;(3)起博器能源,提供除顫器工作的能量。
6.航天康養(yǎng)身物電調(diào)養(yǎng)
在人體發(fā)生個(gè)別腫瘤時(shí),可以采用外加電流的方式對(duì)人體原本的生物電進(jìn)行干預(yù),已達(dá)到調(diào)養(yǎng)調(diào)養(yǎng)的目的。例如:激動(dòng)神經(jīng)胸肌組織。當(dāng)外加電源的電壓滲透到神經(jīng)、肌肉組織后,細(xì)胞膜形成離子轉(zhuǎn)移,膜電位和膜私密性變化,產(chǎn)生動(dòng)作電位發(fā)生激動(dòng),這些激動(dòng)通過(guò)神經(jīng)胸肌接頭傳到胸肌而導(dǎo)致胸肌收縮反應(yīng)。用于調(diào)養(yǎng)周圍性神經(jīng)麻痹及胸肌萎縮療效顯著。還具有疏通筋絡(luò)、鎮(zhèn)靜、鎮(zhèn)痛、促進(jìn)血液循環(huán)等作用。