微型发电机——奇妙的生物电

昨天下午小智帮助崔老师收拾电脑间,累得满头大汗的他,时不时地用衣袖擦脸上的汗水,当他帮崔老师做完最后一项工作,把擦完的电脑抱过来给崔老师的时候,手刚一接触电脑,就倏的一下,好像针扎一样疼,是电!怎么回事?电脑也没接电源啊!小智当时被击得一哆嗦,吓得差点流下眼泪来。崔老师看着小智无助的眼神,连忙拍拍他的肩膀说:“没事,没事,这是你自己人体生物电的作用引起的,不是因为我的电脑接上了电源。”

小智还是一脸疑惑的神色,崔老师连忙说:“活已经完工了,就给我们的小智讲讲关于生物电的来源和产生吧。”酷爱学习的小智这才放松了心情。于是崔老师打开了自己的知识匣子:“如果有人对你说,你全身上下充满了电;花园里美丽的玫瑰、玻璃缸中悠闲地游来游去的金鱼、书架旁婀娜多姿的吊兰等,也都带有电,你不会感到惊讶吧?”小智一听这个,更迷惑了。

崔老师接着说:“拿人来说,肌肉收缩、神经传导、腺体分泌、心跳、呼吸、消化、吸收、排泄、生殖等各种机能活动,就连物质的新陈代谢、能量的转移输送,都留下了电的踪迹。感觉、记忆、语言、思维、情感、想象等大脑的高级功能,也无不与电有关联。”在当今世界上,如果突然停电,后果将会不堪设想,而我们的身体内如果发生“停电”,那便意味着死神的降临。

电在生物体内普遍存在,组成生物体的每个细胞都是一台微型发电机。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作出反应,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,还有一些鱼类有专门的发电器官。

植物体内同样有电。为什么人的手指触摸含羞草时它便“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。

此外,还有一些生物包括细菌、植物、动物等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,生活在中等深度水深中的虾类中有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。

生物小链接

人体是导体,通过摩擦可以产生静电,与人的体质有关,有的人感觉不到,可有的人却很敏感。除了敏感人群以外,还和环境中的湿度有关。