人体中的生物电、磁现象及其应用 大学物理

人体中的生物电磁人体中的生物电磁 现象及其应用现象及其应用 生物电是什么？生物电是什么？ 生物电是人类生命的元素生物电是人类生命的元素， 是是生命的最基本保障生命的最基本保障。 观看小短片：观看小短片： 人体生物电人体生物电_.mp4 1 1生物电的发现生物电的发现 所有所有生物都有生物电现象，生物电是指生生物都有生物电现象，生物电是指生 命过程中产生的电流或电压。首先发现生物电的命过程中产生的电流或电压。首先发现生物电的 是一位意大利的生物学家伽伐是一位意大利的生物学家伽伐尼。尼。 1 1生物电的发现生物电的发现 1780年年11月某天他偶然发现，当金属刀的刀月某天他偶然发现，当金属刀的刀 尖碰到被解剖的青蛙腿外露的神经时，蛙腿会发尖碰到被解剖的青蛙腿外露的神经时，蛙腿会发 生抽搐生抽搐现象现象。几年后几年后，在，在伦敦博物馆伦敦博物馆，他看到了，他看到了 展示的展示的“电鳗电鳗”，当人用两只手同时接触这种鱼的，当人用两只手同时接触这种鱼的 头部和尾部时，会产生一种被电麻的感觉，这说头部和尾部时，会产生一种被电麻的感觉，这说 明明“电鳗电鳗”能放电，于是他立刻想到蛙腿的抽搐能放电，于是他立刻想到蛙腿的抽搐， 这正这正反映了青蛙体内存在着一种反映了青蛙体内存在着一种生物电生物电。经过经过了了 一系列研究，他证实了生物电的存在一系列研究，他证实了生物电的存在。实验。实验已揭已揭 示，不仅动物，所有生物都有生物电活动，生物示，不仅动物，所有生物都有生物电活动，生物 电现象是自然界普遍存在的一种电现象。电现象是自然界普遍存在的一种电现象。 2 2人体生物电产生的原因人体生物电产生的原因 生物电生物电来源于细胞的来源于细胞的功能。功能。实验测得在细胞实验测得在细胞 内、外存在多种离子，膜内主要是钾离子（内、外存在多种离子，膜内主要是钾离子（K+） 及一些大的负离子基团（及一些大的负离子基团（A-）（）（A-不能通过细胞不能通过细胞 膜），膜外主要是钠离子（膜），膜外主要是钠离子（Na+）和）和氯离子氯离子（Cl- ）。在不受外界刺激的静息状态下，实验测得活）。在不受外界刺激的静息状态下，实验测得活 细胞的细胞膜外部带正电、内部带负电，即膜内细胞的细胞膜外部带正电、内部带负电，即膜内 侧电位约为侧电位约为-9070毫伏。这种电位称为静息电毫伏。这种电位称为静息电 位。位。 2 2人体生物电产生的原因人体生物电产生的原因 它们它们的细胞所作出的主动反应是表现在当外的细胞所作出的主动反应是表现在当外 界刺激强度达到一定阈值时，细胞膜对离子的通界刺激强度达到一定阈值时，细胞膜对离子的通 透性会发生突然变化，最后使电位发生改变。细透性会发生突然变化，最后使电位发生改变。细 胞内的电位可从负电位突然变为正电位（约胞内的电位可从负电位突然变为正电位（约2020 3030毫伏），大约在不到毫伏），大约在不到1 1豪秒的时间内，很快又豪秒的时间内，很快又 恢复到原来的静息电位。这种变化的电位称为动恢复到原来的静息电位。这种变化的电位称为动 作电位。作电位。 soso：人体人体生命过程生命过程中中的的 新陈代谢新陈代谢及及 一切一切活动活动都都产生产生 电电！ 3. 3.人体生物电的应用人体生物电的应用 人体人体生物电在现代医学上早已广泛应用生物电在现代医学上早已广泛应用，心，心 电图电图、脑电图、肌电图、胃电图等这些“生命的、脑电图、肌电图、胃电图等这些“生命的 足迹”就是医生诊断疾病的科学依据。足迹”就是医生诊断疾病的科学依据。 3. 3.人体生物电的应用人体生物电的应用 1.1.摩擦生热：摩擦生热： 双手双手互相使劲地互相使劲地搓，产生电搓，产生电和和热，可用于冬天取暖。热，可用于冬天取暖。 2.2.心心电描记电描记器：器： 用来用来检查人的心脏有否检查人的心脏有否疾病。可以从人体的特定部位记录下疾病。可以从人体的特定部位记录下 心肌电位改变所产生的波形图象，即心电图。心肌电位改变所产生的波形图象，即心电图。 3.3.电极描记器：电极描记器： 人类人类的大脑也如心脏一样能产生电流的大脑也如心脏一样能产生电流，只要，只要在病人头皮上安在病人头皮上安 放电极描记器，并通过脑生物电活动的改变所记录下来的脑电图，放电极描记器，并通过脑生物电活动的改变所记录下来的脑电图， 便知道病人脑内是否有病便知道病人脑内是否有病。 人体中的生物磁人体中的生物磁 （1）生物电流生物电流：由于人体在生理活动中，体内带电离子发生流：由于人体在生理活动中，体内带电离子发生流 动，因而形成了生物电流，如脑电流、心电流、肌电流等。根据动，因而形成了生物电流，如脑电流、心电流、肌电流等。根据 电动生物的原理，随着生物电流的形成产生了生物磁场，如脑磁电动生物的原理，随着生物电流的形成产生了生物磁场，如脑磁 图、心磁图等，有人测定到动作电位发生时，伴生的磁场强度为图、心磁图等，有人测定到动作电位发生时，伴生的磁场强度为 1.210-10T。 （2）体内强磁物质的剩余磁场体内强磁物质的剩余磁场：当某些强磁性物质进入人体组：当某些强磁性物质进入人体组 织器官以后，在外加磁场作用下被磁化，外加磁场去掉后而产生织器官以后，在外加磁场作用下被磁化，外加磁场去掉后而产生 剩余磁场。例如粉尘物质侵入肺后，出现的肺磁场就属于此种情剩余磁场。例如粉尘物质侵入肺后，出现的肺磁场就属于此种情 况。况。 （3）由生物磁性材料产生的感应磁场由生物磁性材料产生的感应磁场：组成人活体的物质具有：组成人活体的物质具有 一定的磁性，称为“生物磁性材料”。这种材料在地磁场及其他一定的磁性，称为“生物磁性材料”。这种材料在地磁场及其他 外界磁场的作用下便产生感应磁场，如肝、脾等脏器组织所呈现外界磁场的作用下便产生感应磁场，如肝、脾等脏器组织所呈现 的磁场即属此类。的磁场即属此类。 （4）人体本身产生的磁场人体本身产生的磁场：根据实验结果表明，普通人的经络：根据实验结果表明，普通人的经络 及穴位点也可测出磁性。及穴位点也可测出磁性。 1.1.人体生物磁场的产生（微弱磁场）人体生物磁场的产生（微弱磁场） 2. 2.人体中常见的几种磁场人体中常见的几种磁场 （1） 脑磁场脑磁场 （2） 心磁场心磁场 （3） 肺磁图肺磁图 （4） 眼磁场眼磁场 （5） 肌磁场肌磁场 （6） 人体穴位的磁场人体穴位的磁场 （7） 头发毛囊磁场头发毛囊磁场 3.3.磁疗磁疗 科学研究表明：生物电、生物磁是人体内客观科学研究表明：生物电、生物磁是人体内客观 存在的一种特殊物质，正常人体内生物电、磁在存在的一种特殊物质，正常人体内生物电、磁在 各部位都保持一定的各部位都保持一定的动态平衡动态平衡。 但人致病后，但人致病后， 这种平衡即会被打破而出现异常。因此，当人体这种平衡即会被打破而出现异常。因此，当人体 内生物电、生物磁出现异常时，如外加以适当强内生物电、生物磁出现异常时，如外加以适当强 度的磁场，作用于人体适当部位，根据“电磁感度的磁场，作用于人体适当部位，根据“电磁感 应”及磁与磁“同极相斥、异极相吸”的原理，应”及磁与磁“同极相斥、异极相吸”的原理， 也会使人体内处于异常状态的生物电、生物磁，也会使人体内处于异常状态的生物电、生物磁， 产生一系列变化，这种变化就会使人体细胞内一产生一系列变化，这种变化就会使人体细胞内一 些违反常规的电磁运动趋于正常，疾病随之而有些违反常规的电磁运动趋于正常，疾病随之而有 好转。好转。 在医药上的应用：在病人的患处或其他部位(如 经穴)施加适当强度的恒定磁场或交变磁场，可 以治疗一些疾病，称为磁场疗法或简称磁疗。 临床实践表明，对于治疗急性挫扭伤、腰肌劳损 、风湿性关节炎、高血压、神经性头痛等常见病 和多发病都有较好的或一定的疗效。还可以利用 磁场(或加脉冲电场配合作外科手术时的麻醉 ，称为磁场(或磁电)麻醉，简称磁麻。 这些磁疗方法适应症较广，治疗安全，无创伤 和痛苦，副