人体是放电后充电,充电后放电
(2014-01-22 00:35:18)人体内神经细胞、肌细胞及腺细胞称为活性细胞,他们有一个共同特点,在外界一定量刺激下,细胞膜可产生动作电位。细胞膜动作电位是指在静息电位的基础上,如果细胞受到一个适量刺激,细胞膜电位会发生迅速一过性变化而形成动作电位。它的特点是在一个细胞上的传播是不衰减的,其幅度和波形始终不变。引起细胞膜产生动作电位需要一定量的刺激,能引起动作电位的最小刺激称为阈电位。从物理学上知道,能量存在形式是多种多样的,有热能、电能、化学能等。热能是分子运动的动能,只要有分子运动就有热能产生,例如机体在寒冷状态时,肌肉震颤是产生热量的主要途径之一,原因是震颤造成体内分子运动而产生热能;电能即为动能又为势能。当涉及运动的电子或带电粒子具有的能量时,电能为动能;作为孤立的电子或带电粒子所具有的能量时,电能又为势能。各种能量是可以转化的,细胞膜在静息状态时,电位差所形成的电能为电势能;当出现电位变化时产生电容放电,细胞膜储存的电势能就转化为电动能。
人体内细胞膜生物电动能与电势能之间的转化每时每刻都在进行,每时每刻都存在充电和放电现象。充电是细胞内化学能ATP转化成电势能的过程;放电是细胞膜上的电势能转化成电动能的过程。放出的生物电能储存的细胞外基质中,形成人体“阳气“。所以人体内的各种能量转换过程就是阴、阳的转换过程。通过阴与阳的转换来达到阴、阳平衡。一旦出现阴、阳失衡就会产生病理改变。电容器是一种重要的电学元件。在两个相距很近的平行金属板中间夹上一层绝缘物质就组成一个平行板电容器。这两个金属板叫做电容器的极板。实际上,任何两个彼此绝缘又相距很近的导体,都可以看成一个电容器。把电容器的一个极板与电池的正极相连,另一个极板与负极相连,两个极板分别带上等量的异号电荷,这一过程叫做充电。充电后,切断电源,两个极板上电荷由于相互吸引而保存下来,两极板间有电场存在。如果用导线将充电后的电容器的两极接通,两极板上的电荷中和,电容器就不带电了,这一过程叫做放电。放电后两极板之间不再有电场,电能转化成其他形式的能量。
如果刺激强度不够大或由于种种原因神经冲动所传达的电信号在细胞膜水平中断,电信号的指令不能通过细胞膜传达到细胞内,可兴奋细胞内部结构就不会出现一系列的变化,也就不产生我们看到的肌肉收缩、腺体分泌等现象。
形态、性质相同的细胞组成不同的组织器官,发挥不同的生理功能。作为功能单位的细胞要发挥正常的功能要依赖很多条件。例如要有营养物质的供给,内环境的稳定等等很多。其中一个重要的条件是要有一个支架系统来支持和保护。我们以骨骼肌为例,每一块骨骼肌都由肌腹和肌腱两部分构成。
细胞生物电变化有两个显著特点。1.细胞是人体生命活动的基本单位。要发挥细胞自身的生理功能,细胞受到来自人体各方面的指令。细胞膜从静止的静息电位变化到运动的动作电位,细胞发挥生理效应,完成人体组织器官的生理要求。例如:肌肉收缩、腺体的分泌等等生理现象。2.细胞膜上蕴藏了一定量的生物电势能,具有电容性质,随时都有放电和充电现象出现。放电和充电是人体器官组织的需要。因为人体是一个大的带电体,静息状态(理论上的静止),体内是处于正、负电平衡状态。但人体不是静止的,每时每刻都在运动。这种正负电平衡每时每刻都在打破。
在人体内产生生物电能的组织细胞主要来自活性细胞,特别是肌细胞和腺细胞。这是因为:1.肌肉组织在人体肉含量最多。如果将人体肌肉组织细胞膜铺开,它的平面积将是巨大的。一个肌细胞膜生物电势能是渺小的,成群的肌细胞膜生物电能是很可观的,在特定条件下给与特定的刺激时,一旦释放将具有明显的生理意义。2.肌细胞是人体内的一种活性细胞,很容易接受外界的各种刺激而出现电容放电。3.大脑中枢对肌肉组织具有明显的控制能力,将肌肉组织拿到体外进行实验时,外接刺激强度到一定程度时(即达到阈刺激),肌细胞产生动作电位,产生肌肉收缩。但在体内整体状态下则不然,大脑中枢对其主动内控制起决定性影响,外界刺激强度的大小不是产生动作电位的唯一条件,更不起决定性的作用。大脑中枢发出抑制肌细胞膜产生动作电位的能力大于针刺的强度,所以,此时针刺强度再强也不出现肌细胞膜的动作电位。肌细胞在这种特定条件的刺激下,膜生物电变化向另一方向转化,即膜电容放电方向转化,肌细胞群或肌细胞团产生大量生物电释放。肌细胞群或肌细胞团队的细胞膜产生一次次、反反复复电容放电,在穴区和靶细胞群的细胞外基质中出现大量的正电能量。放电后充电,充电后放电,这一过程是一连串的进行。

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