人體電活動

人體要維持正常的生命活動，就需要在體內及與周圍環境不斷進行物質的交換、能量的轉化及信息的傳遞，這一切過程都離不開生物電活動。人體通過電活動傳遞信號。

基本介紹

• 中文名：人體電活動
• 外文名：The human body electrical activity
• 主要物質：生物電活動
• 元素：K、 N、 Ce一、Ca、Mg、Cu等
• 神經：肌肉接頭
• 電信號：動作電位

活動介紹

舉一個例子，一個路上的行人，看到一輛汽車迎面駛來，就急忙躲避，這一簡單動作就包含了一系列複雜的生物電活動。首先，由汽車反射的光線通過眼球進入視網膜，光引起了視細胞上蛋白質分子構像變化，把光能轉換成電能，使視細胞膜發生周期性的同位變化，形成可傳播的電信號——動作電位。經過視覺神經把汽車的開頭位置、運動狀態等各種信息輸入到中樞神經，在大腦中經過億萬個細胞的電活動，對所輸入的信息進行分析、綜合、判斷，作出需要躲避的決定，然後，把動作指令以發放序列動作電位的方式經運動神經傳送到腿部，通過神經——肌肉接頭，由動作電位引起肌纖維的收縮運動，並使許多肌肉發生協調動作，從而實現了躲避汽車的巨觀行為。

活動原理

人體內充滿了電荷，但大部分不能像金屬中的自由電子那樣在導體中快速運動，而是以離子、離子基因和電偶極子的形式存在。例如，組成蛋白質的20種胺基酸中，有13種胺基酸在水中能產生離子基因或表現出電偶極子特性，遺傳物質DNA大分子也存在離子基因和偶極子。正是靠著這些電的相互作用，才能使生物大分子保持一定的空間構像，行使特殊的生命功能。例如，遺傳密碼的複製、生物大分子的合成、新陳代謝過程中酶和底物的誘導——契合作用等，都依賴於離子基因和偶極子的電的相互作用。目前，對這種相互作用的具體細節和規律尚了解不多。

在一些生命活動中，存在著瞬時的電子輸運過程。便如，人體細胞內合成ATP以儲存能量的過程中、出現電子沿著分子鏈傳輸的現象。在外界能量（如輻射）作用和體內能量轉化過程中，都能瞬時產生自由電子和質子 （氫離子），它們在水溶液和大分子之間運動，完成某些功能或損害正常的生命活動。

來源

各種無機離子如 K”、 N”、 Ce一、Ca”” Mg””Cu““ Fe””等，在人體內大量存在，參與各種各樣的生命活動。它們有的被束縛於一些生物大分子上，成為大分子的活性中心。還有許多種離於分散在體液、血液和細胞內、外液中，它們一方面保持著人體鹼度的平衡，保證細胞有正常的生存環境，同時執行著調節生命活動的使命。另外 K”、Na”、Ce”、Ca“”等離子是心臟、神經系統和骨骼肌、平滑肌等組織和器官電活動的基礎，由於這些離子在細胞膜內外分布不平衡，導致細胞膜兩側的正、負電荷不相等，使膜呈現出外正內負的電位差。在各種刺激作用下，膜對離子的通透性會發生瞬時變化，使不同的離子發生跨膜輸運，由於輸運的時間、數量和方向不同，造成細胞膜內外電位差發生脈衝式的變化，即產生動作電位。

人體內的水分子利用其電偶極子的特性，影響著許多生物大分子的結構和功能，例如，蛋白質和酶在水溶液中，⑤過與水分子的電的和其他類型的力的相互作用，形成特定的空間構像，表現出專一的生物活性，一旦脫水，原來的空間構像被破壞而變成了“死”物質。水也和溶液中的離子發生電的相互作用，使離子外包圍著若干層的水分子，稱水合0用。這些離子直接參與某種生命活動時，有的需要這些水5子同時存在，有的則需要擺脫掉水分子的電的影響。

綜上所述，人體各種電特性和電活動的來源，主要是d生物大分子、離子、水和少量瞬態的自由電子的電學特什回其運動產生的，對它們的特性和功能的研究，是當前有關學科的重要前沿課題。