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1、生物電應(yīng)用無窮作者:學(xué)生會(huì)1????學(xué)習(xí)天地來源:逍林初中????點(diǎn)擊數(shù):744????更新時(shí)間:2011-11-8會(huì)放電的魚 一次,一個(gè)遠(yuǎn)洋捕撈船隊(duì)的一個(gè)檢修人員潛到水底,突然觸到了什么東西,他立即感到四肢麻木、渾身戰(zhàn)栗起來?! ∷麄儾恢隽耸裁垂质?,詢問當(dāng)?shù)貪O民后才知道,原來,是一種棲居在海底的魚在作怪。這種魚叫電鰩,能夠放電,讓人四肢麻木、渾身戰(zhàn)栗?! ∧軌蚍烹姷聂~,人們把它們統(tǒng)稱為“電魚”?! ∧壳埃澜缟弦呀?jīng)發(fā)現(xiàn)有500多種電魚。電魚用放電來自衛(wèi)或捕食。非洲的電鯰,可產(chǎn)生350伏的電壓,能擊死小魚,也可將人畜擊昏;北大西洋的巨電鰩,能產(chǎn)生60伏、50安的
2、電脈沖,功率高達(dá)3千瓦,大魚被電到也難逃一死。中南美洲的電鰻,其發(fā)電電壓更可以高達(dá)800多伏,是電魚中電壓最高的。 一條活魚,怎么能夠放電呢?從身體里往外放電,不是把自己也給電著了嗎? 原來,在電魚的體內(nèi)長有奇特的發(fā)電器官,各種電魚發(fā)電器官的位置和形狀不盡相同。電鰻的發(fā)電器官分布在尾部脊椎兩側(cè)的肌肉中,呈長菱形,電鰩的則排列在腹面兩側(cè),形似兩個(gè)扁平的腎臟。 電魚的發(fā)電器官,都是由許多叫“電板”的盤形細(xì)胞組成的。電鰩的發(fā)電器官里面共有200萬個(gè)電板,電鯰的電板數(shù)更多,有500萬個(gè)。這些電板都浸潤在細(xì)胞外面的膠質(zhì)中,由于膠質(zhì)可以起到絕緣作用,所以電魚的發(fā)電器官發(fā)出的電
3、不會(huì)使自身觸電?! ‰婔~的每個(gè)電板,都能產(chǎn)生一定的電壓,如電鰻的一個(gè)電板的電壓是0.15伏。由于電板數(shù)目很多,所以電魚能夠產(chǎn)生強(qiáng)烈的放電?! 】茖W(xué)家們發(fā)現(xiàn),除了電魚能發(fā)出強(qiáng)烈的電流以外,世界上一切動(dòng)物體都能產(chǎn)生微弱的電流。這種由生物體產(chǎn)生的電,就叫做生物電。如果沒有生物電,世界上的一切動(dòng)物也就不會(huì)存在。 生物電服務(wù)于醫(yī)療 去醫(yī)院去看病,為診斷心臟是否有病,常常要做心電圖。心電圖就是在身體表面記錄到的心臟發(fā)出的生物電。我們的大腦也能產(chǎn)生生物電,叫腦電,輸出的電壓有0.02~0:1毫伏。同樣,腦電可以用固定在頭皮上的電極引出,用專門的腦電儀記錄下米。腦電圖也已經(jīng)
4、成為診斷大腦疾病的常規(guī)方法?! 槭裁锤鶕?jù)心電圖和腦電圖,就能診斷有沒有疾病呢? 科學(xué)家們通過大量的實(shí)驗(yàn)證實(shí),人和動(dòng)物身體內(nèi)的各個(gè)臟器產(chǎn)生的生物電,都有一定的規(guī)律,與生理活動(dòng)有著密切的關(guān)系?! ±?,每個(gè)正常人的心電圖波形是大致相同的,如果波形出現(xiàn)了不正常的情況,也就說明心臟某個(gè)對(duì)應(yīng)部位的生理活動(dòng)出現(xiàn)了病態(tài)。腦電圖,還有醫(yī)療上常用的視網(wǎng)膜電圖,也是利用了它們的波形與腦和眼生理活動(dòng)的對(duì)應(yīng)關(guān)系,而被應(yīng)用于診斷疾病的?! ?dòng)物獵取食物、逃避敵害、尋找配偶、適應(yīng)環(huán)境,都離不開感覺器官。因?yàn)橥ㄟ^感覺器官,動(dòng)物才能獲得有關(guān)外界環(huán)境的各種信息。在眼、耳、鼻、舌、皮膚等執(zhí)行感覺機(jī)能的
5、過程中,一個(gè)很重要的步驟,是先要把傳遞信息的光線、聲音、氣味、壓力和冷熱等信號(hào),轉(zhuǎn)換成神經(jīng)電信號(hào)。這些電信號(hào)在感覺器官中再經(jīng)過一定的處理,而后便經(jīng)神經(jīng)傳向大腦,從而產(chǎn)生感覺。 讓我們以人和哺乳動(dòng)物的眼睛為例,較為詳細(xì)地談一談生物電在感覺過程中所起的作用?! ⊥饨缥矬w通過眼球的晶狀體,在視網(wǎng)膜上形成一個(gè)光的影像。視網(wǎng)膜上的感覺細(xì)胞受到光的照射之后,就把光的強(qiáng)弱信號(hào)轉(zhuǎn)變成了電信號(hào),這就是我們通常所說的神經(jīng)電。 與光的強(qiáng)弱相對(duì)應(yīng),神經(jīng)電表現(xiàn)為脈沖頻率的高低。這樣,許許多多感覺細(xì)胞同時(shí)把它所感覺到的那部分影像上的光信號(hào),轉(zhuǎn)換成了電信號(hào),這些電信號(hào)又都通過視神經(jīng)傳到大腦皮層的
6、視區(qū)。經(jīng)過分析和結(jié)合,大腦就像翻譯電報(bào)似的把這些電信號(hào)的含義“翻譯”出來。從而感覺到了外界物體的存在,就是我們?nèi)粘Kf“看到了物體”。 正是根據(jù)視覺過程產(chǎn)生的這種生物電現(xiàn)象,科學(xué)家們找到了一種使盲人重現(xiàn)光明的有效方法,科學(xué)家們把這種視覺叫做“人工視覺”。 目前達(dá)到的水平,是用一架小型電視攝像機(jī)代替失明的眼球,把外界景物成像并轉(zhuǎn)換成一系列電信號(hào);視網(wǎng)膜對(duì)影像電信一號(hào)的處理工作,則由一臺(tái)微型電子計(jì)算機(jī)去完成;從計(jì)算機(jī)出來的電信號(hào)由一組起視神經(jīng)作用的導(dǎo)線引導(dǎo)到貼在盲人大腦皮層視區(qū)的幾十或幾百個(gè)電極片。由于電信號(hào)對(duì)大腦的刺激,就使盲人獲得了視覺。 用這種方法獲得的人工視覺
7、,由于貼在大腦上的電極數(shù)目等一系列限制,盲人感覺到的圖像還比較粗糙。但是,經(jīng)過訓(xùn)練和習(xí)慣過程,可以達(dá)到為盲人部分地恢復(fù)視覺的目的?! ∩砜茖W(xué)的發(fā)展早已證實(shí),伴隨著人和動(dòng)物的所有神經(jīng)、肌肉、器官和腺體的活動(dòng),都有微弱的生物電產(chǎn)生;這些生物電信號(hào)在體內(nèi)的產(chǎn)生和傳播,又是這些臟器完成各自的生理機(jī)能不可缺少的因素。隨著對(duì)生物電的產(chǎn)生和傳播規(guī)律認(rèn)識(shí)的加深,不僅使人們加深了對(duì)機(jī)體生理活動(dòng)的認(rèn)識(shí),也出現(xiàn)了一個(gè)嶄新的科技領(lǐng)域——生物電控制。 生物電的廣泛應(yīng)用 我們的一舉一動(dòng)都受神經(jīng)系統(tǒng)的支配,都是在大腦下達(dá)給肌肉的“指令”控制下進(jìn)行的。這些