玫琳凯百变美人季魏:【生理学课外读物】生物电现象的发现

来源:百度文库 编辑:中财网 时间:2024/05/10 08:35:19

生物电现象的发现

    生物电活动是有机体一种基本的生命现象,它产生的基础是细胞膜上离子通道活动改变而导致的离子跨模分布变化的总和效应。从生物电现象的发现到如今已有 200 多年的历程。

    最初的实验研究是从18世纪后叶开始的。当时没有任何测量电流的仪器,只是发现利用电容器(如雷顿瓶)的放电,或雷电发生时竖起一根长导线,引导大气中的电,都可以刺激蛙的神经肌肉标本,引起肌肉收缩,所以当时就用蛙的神经肌肉标本作为电流存在的标志。1791年意大利解剖学教授Galvani L 发现,如果将蛙腿的肌肉置于铁板上,再用铜钩钩住蛙的脊髓,当铜钩与铁板接触时,肌肉就会发生收缩。他把这个现象的发生归因于机体的 “ 动物电 ”。他认为神经与肌肉带有相反的电荷,肌肉带正电,神经带负电,金属导体的作用是把神经与肌肉之间的电路接通。同时代的意大利物理学家Volta A不同意Galvani 的见解,他认为实验中发现的电现象,不是动物机体产生的动物电,而是由于实验中连接肌肉和神经的金属不同所致,是不同金属接触时产生的电流刺激了肌肉标本,如果用同一种金属作导体,收缩就不会发生。事实上, Volta 和 Galvani 的观点都有其正确的一面。Volta后来因此而发明了伏特电池;Galvani 则继续进行了一个出色的实验。在无金属参与的情况下,他将一个肌肉标本横断,又将另一个神经肌肉标本的神经干搭在横断肌肉上,并使之跨越肌肉的完好面和损伤面,结果该神经支配的肌肉产生收缩,证实了动物电的存在。这成为第一次观察到生物电存在的电生理实验。但是直接测量到生物电的实验是在电流计发明之后。

    1825 年意大利物理学家 Nobili 发明电流计。1837 年意大利物理学教授 Matteucci C 用电流计在肌肉的横断面与未损伤部位之间,测量到电流流动,电流是从未损伤部位流向横断面的,所以横断面呈负电位。这是第一次直接测量到生物体内存在生物电的实验。

    1843 年瑞士生理学家 Du Bios-Reymond 用电流计观察到神经的损伤电位,也是损伤部位呈负性。1849年,他又发现神经在活动期间出现负波动,即使用电流计从细胞外记录到的动作电位。

    1850 年 von Helmholtz H 测定了神经传导速度,证明蛙神经的传导速度仅20~ 30m/s 。此前人们认为既然电的传导速度等于光速,因而神经的传导速度可能也是光速。von Helmholtz H 的实验纠正了这一错误的观点。

(陈孝忠 摘编)