生物电 bioelectricity

生物体中的电现象由古代加尔瓦尼（L.Galva-ni，1786）用蛙肌进行的实验开始发现的。此后马特奇和杜波伊莱蒙德（C.Matteucci、E.H.Du BoisReymomond）曾在1842年独立地证明了肌肉兴奋时出现电位差现象，从二十世纪开始，随着电子仪器的进步研究工作有了发展，电子管放大器和电磁示波器，布劳恩管示波器的组装，广泛应用于电生理学中，并使快电位变化也能正确描记下来。生物体的各种组织和器官均具有电现象，但发电与机能之间关系最密切的是兴奋性细胞，特别是神经。神经能以脉冲形式传送信号，也具有通过突触把活动传给另一神经细胞的功能。神经脉冲作为兴奋的本质是在神经膜上产生的动作电位。神经或肌肉的静息电位、动作电位，或各种突触后电位等的发生机制和功能不仅是颇有兴趣的问题，而且作为神经、肌肉系统的活动指标而加以利用（脑电图、心电图、肌电图、视网膜电图等）。把电极放置在头盖骨上，可引得脑电波，它是由数目极多的脑神经细胞所产生的动作电位或突触后电位的总和；把微电极插入脑的实质部位，可观察到单个神经细胞所产生的峰电位；当电极尖端进一步插入细胞内时，能记录到单个神经细胞的膜电位变化。网膜和内耳耳这样的感觉器官，在对光或声音刺激发生反应时可产生特有的电变化。除神经以外，对皮肤、粘膜或网膜等的上皮组织和腺体等，也能记录出与物质的主动或被动输送和分泌等有关的电位。这些组织的细胞的内外两侧膜的性质不一样，常常是一侧膜进行着主动输送。静息电位或动作电位通常在10-100毫伏范围内，但电鱼的电器官甚至产生数百伏电压，这是由许多发电细胞排列使其电位相加的结果。动作电位不仅在动物各种器官中发现，甚至在植物中的变形体或果实、含羞草、藻类的单个细胞如光泽丽藻（Nitella sullucns）等中也可以看到静息电位和动作电位。