¿Qué es la bioelectricidad?
Bioelectricidad
La electricidad y su utilización se conocen y se dan por sentado desde hace mucho tiempo. Cuando sus manos están frías en invierno, se generará electricidad y calor siempre que se frote las manos vigorosamente; si frota una varilla de metal con un trozo de piel, se generarán más cargas en la varilla de metal. , úselo para tocar pequeños trozos de papel, los pequeños trozos de papel pueden ser atraídos por la varilla de metal. En cuanto a los hogares modernos, casi todo es inseparable de la electricidad. Luces, ventiladores, refrigeradores, teléfonos, televisores, etc. ¿Pero sabías que nuestro cuerpo humano también produce y transforma electricidad?
Como hemos comentado antes, nuestro cuerpo humano está compuesto por muchísimas células. Las células son las unidades más básicas de nuestro cuerpo, porque sólo cuando cada célula del cuerpo realiza sus funciones puede continuar el fenómeno vital del cuerpo humano. Del mismo modo, si lo pensamos desde una perspectiva eléctrica, las células también son la unidad básica de la bioelectricidad. También son "microgeneradores". Resulta que una célula viva, ya sea en un estado excitado o en un estado tranquilo, cambia constantemente su carga. Los científicos llaman a este fenómeno "bioelectricidad". El potencial eléctrico que tiene una célula cuando no es estimulada se llama "potencial de reposo"; el potencial eléctrico generado cuando la célula es estimulada se llama "potencial de acción". La formación de potencial se debe a la carga positiva en el exterior de la membrana celular y la carga negativa en el interior de la membrana celular. Los médicos denominan "estado polarizado" al estado de carga dentro y fuera de la membrana celular.
Debido a las actividades de la vida, todas las células del cuerpo humano serán estimuladas por el entorno interno y externo, y responderán a la estimulación. Esto es más obvio en las células nerviosas (también llamadas neuronas) y en los músculos. células. Los científicos llaman a esta reacción de las células "excitabilidad". Una vez que una célula es estimulada y excitada, la membrana celular sufrirá una fluctuación de potencial rápida y breve basada en el potencial de reposo original. Esta fluctuación de potencial puede extenderse a su entorno, formando así un "potencial de acción".
Dado que los cambios potenciales antes mencionados existen en las células, los médicos pueden utilizar instrumentos extremadamente precisos para medirlos. Además, debido a que los cambios eléctricos producidos en condiciones patológicas son diferentes de lo normal, los médicos pueden ver si existe una determinada enfermedad en un órgano compuesto por células.
Existe un instrumento llamado "electrocardiógrafo", que es un instrumento que se utiliza para comprobar si existe alguna enfermedad en el corazón humano. Este instrumento puede registrar la imagen de forma de onda generada por cambios en el potencial eléctrico del miocardio de partes específicas del cuerpo humano, lo que a menudo se denomina electrocardiograma. Los médicos solo necesitan analizar el electrocardiograma para determinar si los latidos del corazón del sujeto son regulares, si hay hipertrofia cardíaca, infarto de miocardio y otras enfermedades.
De manera similar, el cerebro humano puede generar corriente eléctrica al igual que el corazón. Por lo tanto, los médicos solo necesitan colocar un electrografista en el cuero cabelludo del paciente y registrar el electroencefalograma a través de los cambios en la actividad bioeléctrica del cerebro. si hay una enfermedad en el cerebro del paciente. Por supuesto, dado que el EEG es relativamente débil en comparación con el ECG, los científicos necesitan amplificar el EEG 1 millón de veces para reflejar cambios en el tejido cerebral, como por ejemplo si hay tumores en el cerebro y si la persona examinada puede desarrollar epilepsia (comúnmente conocida como epilepsia). ). Epilepsia) etc. Los científicos creen que con el desarrollo de la ciencia electrofisiológica y la electrónica, los registros EEG serán más precisos y algún día estos instrumentos podrán incluso medir con precisión las actividades de pensamiento de las personas.
La electricidad está omnipresente en los organismos vivos. Los biólogos creen que cada célula que forma un organismo es un microgenerador. Hay cargas opuestas dentro y fuera de la membrana celular, con cargas positivas fuera de la membrana y cargas negativas dentro de la membrana. La distribución desigual de los iones de potasio y sodio dentro y fuera de la membrana es la base para generar bioelectricidad celular. Sin embargo, el voltaje de la bioelectricidad es muy bajo y la corriente es muy débil, lo que sólo puede medirse con instrumentos de precisión. Por lo tanto, la bioelectricidad no fue descubierta por primera vez por el biólogo italiano Galvani hasta 1786.
Toda actividad sutil del cuerpo humano está relacionada con la bioelectricidad. La estimulación externa, los latidos del corazón, la contracción muscular, la apertura y cierre de ojos, el pensamiento cerebral, etc., van acompañados de la generación y cambios de bioelectricidad. Cuando se estimula una determinada parte del cuerpo humano, los órganos sensoriales se excitarán. La excitación se transmite al cerebro a través de los nervios aferentes, y el cerebro responde y emite instrucciones basadas en la información de la excitación. Luego, los nervios eferentes transmiten las instrucciones del cerebro a los órganos efectores relevantes, que completarán las acciones correspondientes de acuerdo con las instrucciones. La información transmitida por este proceso, la excitación, es bioelectricidad. En otras palabras, la "respuesta de estimulación" entre los sentidos y el cerebro se logra principalmente mediante la conducción de bioelectricidad.
Cuando el corazón late, produce un voltaje de 1 a 2 milivoltios. Cuando los ojos se abren y cierran, produce un voltaje de 5 a 6 milivoltios. Al leer o pensar en un problema, el cerebro produce un voltaje de 0,2 a 1 milivoltios. . Los cambios bioeléctricos del corazón, los músculos, la retina, el cerebro, etc. de las personas normales son muy regulares. Por tanto, comparando el electrocardiograma, electromiograma, electrorretinograma, electroencefalograma, etc. del paciente con personas sanas, se puede encontrar la enfermedad.
Entre otros animales, muchas criaturas tienen corrientes y voltajes bastante grandes. En las costas de algunos océanos del mundo hay un ave marina de mayor tamaño, la fragata, que tiene magníficas habilidades de vuelo. Puede atrapar un pez volador con la boca justo antes de que caiga al agua y nunca lo pierde. Después de más de 10 años de investigación, los científicos estadounidenses han descubierto que las "células eléctricas" de la fragata están muy desarrolladas. Su retina y el tejido celular cerebral constituyen un conjunto de "circuitos biológicos" completamente funcionales. Su retina es una especie de radar. Es más poderoso que cualquier radar humano existente. El "radar biológico" es cien veces más avanzado y el tejido de las células cerebrales es una "computadora biológica" incomparable, razón por la cual tienen las habilidades únicas mencionadas anteriormente.
También hay algunos peces que tienen órganos especializados en la generación de energía. Por ejemplo, la raya eléctrica, que se distribuye ampliamente en aguas costeras tropicales y subtropicales, puede generar 100 voltios de voltaje, suficiente para matar algunos peces pequeños. El voltaje de la electricidad en el río Nilo en África es de 400 a 500 voltios. El poste eléctrico de los ríos Amazonas y Orinoco en América del Sur tiene forma de pala o shao amarillo, mide dos metros de largo y puede generar una corriente instantánea de 2 amperios y un voltaje de 800 voltios. , caballos e incluso personas en el agua. No es de extrañar que la gente diga que Él es el "Rey Demonio" en el río.
Las plantas también tienen electricidad. ¿Por qué la mimosa se vuelve tímida cuando los dedos de una persona la tocan? ¿Por qué la cara dorada del girasol siempre sonríe hacia el sol? ¿Por qué la trampa para moscas atrapa insectos en las hojas como una rana inteligente? Todo esto es gracias a la bioelectricidad. Por ejemplo, cuando se estimulan las hojas de Mimosa pudica, inmediatamente generan una corriente eléctrica. La corriente se transmite a lo largo del pecíolo hasta el pequeño órgano globular en la base de la hoja a una velocidad de 14 mm por segundo, provocando la actividad de. el órgano globular, y su actividad a su vez impulsa el movimiento de las hojas, provocando que las hojas se cierren. Pronto, la corriente desaparece y las hojas vuelven a su forma original. En América del Norte, existe una especie de bambú eléctrico al que los humanos y los animales no se atreven a acercarse. Una vez que lo tocan accidentalmente, quedarán entumecidos en todo el cuerpo o incluso derribados.
Además, existen algunos organismos, entre ellos bacterias, plantas y animales, que pueden convertir la energía química en energía eléctrica y emitir luz sin generar calor. Especialmente la vida marina, según las estadísticas, el 70% de las especies y los individuos de camarones que viven a profundidades medias, y el 70% de las especies de peces y el 95% de los individuos pueden emitir luz. Por la noche, en algunas zonas del océano, las biolámparas brillan intensamente y se combinan para formar un espectáculo oceánico extremadamente espectacular.