生命活动中的电现象对生命活动的影响

了解自然界和生命活动中的电现象~

(一)自然界中的电现象
打雷和闪电是自然界中最为显著的电现象，给人的印象极为深刻。我国自古以来在语言、文字中就出现了对自然中电现象的描绘，如称雷公电母、电闪雷鸣、春雷滚滚、雷电交加、天走银蛇等等。而且，雷电击人、毁坏物体的自然灾害时有发生。
(二)人与电
历史上曾有科学家尝试接收雷电的能量，但实验不成功。人们着手研究、探讨电的现象和规律，是从摩擦、静电感应开始的。自从了解了电和磁的关系，人类终于实现了对电的规模应用，对电的认识也更为深入。今天，电不仅是照明、影音、通讯、电热、机械动力等的能量源泉，实现了电量与非电量的能量转换，而且通过计算机技术传递着各种信息，把社会生产、社会生活推向了信息化时代。电科学技术已经是人类不可缺少的，是极大促进生产力发展的现代科学技术，有着广阔的发展前景，已经形成了多门类、多分支的学科。
电工学是研究电主要在动力以及电器应用方面原理的基础理论学科。学习电工学，应该对电的本质有明晰的了解。
二、电的物质性和电的产生模型
(一)电的物质性
电是物质的一种运动形式，电实质就是电子的定向运动，在运动过程中表现出了电的性质和特点。自然现象中的电和我们日常所经常接触使用的电，在本质上都是一样的。
我们知道，物质的原子是由本身的原子核、电子构成，带正电荷粒子的原子核与带负电荷粒子的电子之间存在着万有引力和静电力　库仑力　，方向为相互所指。由于所带电量相等而整个原子对外不显电性，其间的静电力是它们相互束缚的最主要力量。电荷粒子具有同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引的性质，一个电子电荷粒子的电量是1　6×10库仑，静止质量约为9　1×10克。
作为不稳定结构的原子，如金属铜的原子，一旦因原子的最外层自由电子受到外部作用力而偏离原运行轨道，则该原子成为显正电性的原子，而偏离轨道的自由电子显负电性，若干铜原子的电子在同一外力作用下形成有规则的、连续的定向运动，在宏观上就是电流。应当注意，自由电子受外力作用所谓偏离原运行轨道，即是发生定向位移，受到作用力越大，偏离位移也就越厉害，位移的方向就是电荷受到外力与自由电子受到原子核静电力合矢量的方向。电流是电子之间以相互接力式的定向位移，传递着对它们产生作用力的外力的能量，一般情况下，如果接力传递链不能形成，外力再大，能量也得不到传递。而在导电状态下的金属铜导体带正电荷的原子核是不会发生位移的。除了金属铜原子外，其他金属类原子也有类似性质。其，只要能起作用的外力足够大，部分非金属原子最外层电子也会被强行形成接力式定向位移，而传递能量。
(二)电荷的聚集与电场
电场是在外力的作用下所形成的电荷团，正电荷的电荷团为正电场，负电荷的电荷团为负电场，无论电场的电荷量多少，都具有电场的性质，包含电场力、电场力方向、电场强度、电场强度方向。电场力、电场强度的大小与电荷量、受作用的距离有关。直流电荷的正极就是正电场，负极就是负电场。
显然，强大的电场所能推动电流的能力亦强，相反亦小，没有电场，就不可能有电流产生；没有同种电荷的聚集，就不可能有较强的电场。前面所说物质原子的最外层电子在外力作用下作有规则的定向位移运动的外力，就是电场力。
同种电荷聚集得越多，则电场强度越高，而同种电荷间又是相互排斥的，同种的电荷聚集在一起，完全是外力大于它们之间斥力的原故。这里所谈到的外力即是克服同种电荷排斥力的力量。我们主要是通过以下途径的外力获得广泛应用的电场(电源)的：化学电离的方式，如蓄电池就是一种利用化学能量的方式；磁感应的方式，如交、直流发电机就是一种利用机械能量的方式；光敏电离的方式，如太阳能电池　器　，就是一种利用光照能量的方式。
三、电是能量交换的过程及产物
将一节蓄电池、一个与蓄电池额定电压相等的灯泡、一个开关用导线串联起来。开关处于断开状态时，灯泡是不会亮的，开关闭合，灯泡亮了。这些说明了电的有关问题，首先，蓄电池内的化学物质连续的化学反应及产生的能量使得一个极聚集正电荷而成为正电场(正极)，另一个极聚集负电荷而成为负电场(负极)，如果化学物体化学反应的能量释放完毕，没有能力使正、负电荷分别继续聚集，则正、负电场就不再存在，我们称电池没电了；另外，开关闭合，电路形成了通路，导线中金属原子的外层电子在电场的作用下发生接力式位移，将电场能传递给了灯泡，灯泡灯丝传递阻力大，骤然发热而发光。我们可以证实，蓄电池的化学反应产生电场，将化学能转化为电场能，闭合电路，电场力推动产生电流，电场能转化为电子接力式位移的能量，能量传递给灯丝时受阻转化为热能和光能而做了功，这一系列过程体现了能量的转化交换，展示了电的本质。
没有外力，没有电场，没有物质原子的从不显电性到显电性，没有这样一个接一个的环节，无论是自然界中的电现象还是人为的电现象就成为不可能，电是能量交换的过程和产物。电子是能量的一种载体，电子运动转换能量的形式是目前现代人类最好的能源运用、使用、利用的方式。
人体的肢体活动就是生物电流通过神经系统完成的。
活动中的神经兴奋传导在神经纤维上就是生物电传导的
生物电
打雷和闪电是自然界中最为显著的电现象，给人的印象极为深刻。我国自古以来在语言、文字中就出现了对自然中电现象的描绘，如称雷公电母、电闪雷鸣、春雷滚滚、雷电交加、天走银蛇等等。而且，雷电击人、毁坏物体的自然灾害时有发生。

自然界与民间电治病

雷电治顽症

每年夏季，全世界约有两万人因遭受雷击而丧命。有趣的是，有的人遭受雷击后非但未毙命，而且是在受到雷击的瞬间，在不知不觉中治愈了不治之症。法国有一位患风湿病的旅馆经理，手脚都不能动，但在被雷击昏后，苏醒时却发现，自己已经康复如初。1980年夏天, 印度一位患白内障双目失明的老人，正在家中坐着，突然一个巨大的闷雷在阴云密布的空中炸响，他立即感觉到脑子震动了几秒钟。第二天他一觉醒来，惊喜地发现自己已重见了光明。英国肯特郡，一位瘫患已达20年的中年男子，一天被雷击后突然能起床行走了。西班牙一位70多岁的老人失明已有三年，但遭雷击后竟奇迹般的重见光明，而且此后每次闪电后视力便增强一次，到最后不戴眼睛竟能阅读书报。意大利一位聋子则在阵阵炸雷后突然恢复了听觉。

婴儿遭雷击变成发光体

1987年夏季的某一天，24岁的儿子嘉丽和她的女儿占美，在加拿大的红鹿公园漫步时雷击突至，数百万伏特的高压霎那间便加到了7 个月大的占美身上，嘉丽惊惶稍定，把占美送到附近医院抡救。但出乎意料，医生判断占美只是受到一点惊慌和表面烧伤而已。 4 8小时后占美回到家中，当晚上熄灯后，占美的身体灯泡似的闪闪发光，医生认为，这种情况并非绝无可能。电击带来的电力，也会偶然逗留在人体内，直到电力外泄完为止，最初占美深受其困扰。3个月后其身上亮光消失，身体仍很健康。

自然界与民间电治病民间电治病的现象

1、 电气功：气功可以用来强身健体，近年来又开始练电气功，练电气功要将电接到人体上训练，很多电气功的传授者，甚至那些所谓大师级电气功师，根本没有完整的电学知识，很难保证安全。因此，由于人们对电的危险有一定的认识，电气功很难传播。

2、 体控电疗：体控电疗是利用公用电、遵循中医经络理论进行治疗的一种民间疗法，因为效果比较显著，近几年来很是流行。但是，民间传播者缺乏系统的专业知识与科学指导，更缺乏行业管理，因此不为学术界认可。

临床电疗的区别

电疗是利用电对人体进行刺激，以期产生医疗效果的方法，目前在康复领域中应用较广泛。

2.细胞的生物电现象以及细胞兴奋的产生和传导的原理。...

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静电，电鳗，电鲶，电鳐，摩擦起电，人体电流，闪电雷电，脑电波，激光，极光
我国古代对电的认识，是从雷电及摩擦起电现象开始的。早在3000多年前的殷商时期，甲骨文中就有了“雷”及“电”的形声字。西周初期，在青铜器上就已经出现加雨字偏旁的“电”字。
王充在《论衡·雷虚篇》中写道：“云雨至则雷电击”，明确地提出云与雷电之间的关系。在其后的古代典籍中，关于雷电及其灾害的记述十分丰富，其中尤以明代张居正（1525～1582）关于球形闪电的记载最为精彩，他在细致入微的观察的基础上，详细地记述了闪电火球大小、形状、颜色、出现的时间等，留下了可靠而宝贵的文字资料。
在细致观察的同时，人们也在探讨雷电的成因。《淮南子·坠形训》认为，“阴阳相薄为雷，激扬为电”，即雷电是阴阳两气对立的产物。王充也持类似看法。明代刘基（1311～1375）说得更为明确：“雷者，天气之郁而激而发也。阳气困于阴，必迫，迫极而迸，迸而声为雷，光为电”。可见，当时己有人认识到雷电是同一自然现象的不同表现。
尖端放电也是一种常见的电现象。古代兵器多为长矛、剑、戟，而矛、戟锋刃尖利，常常可导致尖端放电发生，因这一现象多有记述。如《汉书·西域记》中就有“元始中（公元3年）……矛端生火”，晋代《搜神记》中也有相同记述：“戟锋皆有火光，遥望如悬烛”。避雷针是尖端放电的具体应用，我国古代地采用各种措施防雷。古塔的尖顶多涂金属膜或鎏金，高大建筑物的瓦饰制成动物形状且冲天装设，都起到了避雷作用。如武当山主峰峰顶矗立着一座金殿，至今已有500多年历史，虽高耸于峰巅却从没有受过雷击。金殿是一座全铜建筑，顶部设计十分精巧。除脊饰之外，曲率均不太大，这样的脊饰就起到了避雷针作用。每当雷雨时节，云层与金殿之间存在巨大电势差，通过脊饰放电产生电弧，电弧使空气急剧膨胀，电弧变形如硕大火球。其时雷声惊天动地，闪电激绕如金蛇狂舞，硕大火球在金殿顶部激跃翻滚，蔚为壮观。雷雨过后，金殿经过水与火的洗炼，变得更为金光灿灿。如此巧妙的避雷措施，令人叹为观止。
我国古人还通过仔细观察，准确地记述了雷电对不同物质的作用。《南齐书》中有对雷击的详细记述：“雷震会稽山阴恒山保林寺，刹上四破，电火烧塔下佛面，而窗户不异也”。即强大的放电电流通过佛面的金属膜，全属被融化。而窗户为木制，仍保持原样。沈括在《梦溪笔谈》中对类似现象叙述更为详尽：“内侍李舜举家，曾为暴雷所震。其堂之西室，雷火自窗间出，赫然出檐。人以为堂屋已焚，皆出避之。及雷止，共舍宛然。墙壁窗纸皆黔。有一木格，其中杂贮诸器，其漆器银者，银悉熔流在地，漆器曾不焦灼。有一宝刀，极坚钢（刚），就刀室中熔为汁，而室亦俨然。人必谓火当先焚草木，然后流金石。今乃金石皆铄，而草木无一毁者，非人情所测也。”其实，只因漆器、刀室是绝缘体，宝刀、银扣是导体，才有这一现象发生。
在我国，摩擦起电现象的记述颇丰，其常用材料早期多为琥珀及玳瑁。早在西汉，《春秋纬》中就载有“瑇瑁（玳瑁）吸衤若（细小物体）”。《论衡》中也有“顿牟掇芥”，这里的顿牟也是指玳瑁。三国时的虞翻，少年时曾听说“虎魄不取腐芥”。腐芥因含水分，已成为导体，所以不被带电琥珀吸引。琥珀价格昂贵，常有人鱼目混珠。南朝陶弘景则知道“惟以手心摩热拾芥为真”，以此作为识别真假琥珀的标准。南北朝时的雷敩在《炮炙论》中有“琥珀如血色，以布拭热，吸得芥子者真也”。他一改别人以手摩擦为用布摩擦，静电吸引力大大增加。西晋张华（232～300）记述了梳子与丝绸摩擦起电引起的放电及发声现象：“今人梳头，脱著衣时，有随梳、解结有光者，亦有咤声”。唐代段成式描述了黑暗中摩擦黑猫皮起电：“猫黑者，暗中逆循其毛，即若火星”。摩擦起电也有具体应用。据宋代的张邦基《墨庄漫录》记载：孔雀毛扎成的翠羽帚可以吸引龙脑（可制香料的有机化合物碎屑）．“皇宫中每幸诸阁，掷龙脑以辟（避）秽。过则以翠羽扫之，皆聚，无有遗者”。关于摩擦起电的记载还很多。

近代电学正是在对雷电及摩擦起电的大量记载和认识的基础上发展起来的，我国古代学者对电的研究，大大地丰富了人们对电的认识。
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．
自然界和生物体内的电现象都是自由离子和自由电子的运动引起的。
生物体内的电现象是由生物膜内外有不同浓度的Na,K,Cl离子，造成膜内外电势差，神经冲动传来时，膜上离子通道打开，离子流造成电势逆转，然后影响相邻的膜电位，再出现同样的电势逆转，然后沿神经纤维传下去，这就是神经传导。普通细胞日常代谢也是有离子流的只是不会沿像神经纤维那么定向传导。离子电控通道是许多细胞信号的传导的必要条件，关系着特定膜蛋白的开放，和重要的酶促反应。和代谢调控关系密切。生物电是生命活动的重要部分，没有他，一切生物不复存在。

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花溪区18656372904： 生物电对人体的好处有哪些坏处有哪些以 - ？
说扶森得： 生物的器官、组织和细胞在生命活动过程中发生的电位和极性变化.它是生命活动过程中的一类物理、物理一化学变化,是正常生理活动的表现,也是生物活组织的一个基本特征.

花溪区18656372904： 生物电与生命的关系??? - ？
说扶森得： 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.

花溪区18656372904： 生物电波对人体的应用 - ？
说扶森得： 生物电磁波,古乐维奇教授经过多次对比实验分析后认为,这种现象是生物发出的紫外线在相互影响和作用.这就是现在生物教科书里所记载的古乐维奇教授的结论:有机体在其生命活动过程中发出紫外线. 现代分子生物学已经明确地告诉我们,从分子学的角度无法全面解释人体复杂的生理现象,以及我们所了解的生物电现象.生物电在生命体是一定存在的,但是生物电究竟是个生理现象还是生命的本质,很多著名的科学家已经给出了答案 - 生命的本质就是电本质.

花溪区18656372904： 细胞生命活动过程中伴随着电现象,存在于细胞膜两侧的电势差称为膜电势差.细胞膜有选择的让钾离子或钠离子通过,以保持细胞内外的电势差和渗透压.我... - ？
说扶森得：[答案] 由题意得,膜内电场强度为: E= U d= 0.035 7*10-9V/m=5*106V/m 由电场力做功与电势差的关系有: W=qU=1.6*10-19*0.035=5.6*10-21J 故答案为:5*106;5.6*10-21

花溪区18656372904： 在自然界或生命活动中的电现象 - ？
说扶森得： 在人体内神经型号的传输就是一种点现象,在高中的生物书里有.柏油在海洋中目前已知世界上能发电的鱼有500多种,而人还只研究了20多种.就拿电鳐来说吧,电鳐是海洋中能发电的鱼,它是沿海常见的一种软骨鱼类.电鳐的发电器官在身...

花溪区18656372904： 生物电对人体有危害吗？
说扶森得： 电鱼能在瞬间放出高压电,所以既有防御猎食者侵犯的作用;也可用这种电击捕获小动物.另有一些电鱼,如非洲的裸背鳗鱼类,能不断地释放微弱的电脉冲,起探测作用或导向作用.生物电更普遍的意义在于信息的转换、传导、传递与编码....

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花溪区18656372904： 人体内的电流是怎样形成的 - ？
说扶森得： 人的每一生命活动都会产生电的现象.人体内有电流,这是一种正常的生理现象.当你在课堂上思维时,就会产生电流;当你在运动场奔跑时,肌肉收缩也会产生电流;人的心脏跳动时,肌肉收缩又会产生电流;如果用现代医学电子仪器对你进...

花溪区18656372904： 生命活动的中电现象有哪些? - ？
说扶森得： 在植物进行光合作用时:光能-电能-活跃的化学能-稳定的化学能 在这个过程中有电流形成. 另外,动物神经纤维上兴奋的传导也是以电流的形式进行的,但在神经元之间不是.

花溪区18656372904： 电静是什么 - ？
说扶森得： 生物体在生命活动过程中表现的电现象,称为生物电(bioelectricity)现象.主要包括: 膜电位(membrane potential)在可兴奋组织(如神经和肌肉)的细胞膜内、外,存在着不同的带电离子,膜外呈正电,膜内呈负电,存在着一定的电位差...