Меню

Как выработать ток у человека

Человек как источник электрического тока

Отличный выбор методов исследования Отличные иллюстрации Высокая теоретическая значимость

Рубрика: Биология

Дата публикации: 13.09.2019 2019-09-13

Статья просмотрена: 960 раз

Библиографическое описание:

Рунцова, М. С. Человек как источник электрического тока / М. С. Рунцова, С. Г. Маюров. — Текст : непосредственный // Юный ученый. — 2019. — № 8 (28). — С. 114-121. — URL: https://moluch.ru/young/archive/28/1686/ (дата обращения: 26.04.2021).

Введение

Первый, кто открыл иную возможность получения электричества, исключая случаи электризации различных тел трением, был итальянский ученый Луижди Гальвани (1737–1798) (рис. 1). Он был по специальности биолог, но работал в лаборатории, где проводились опыты с электричеством.

Гальвани наблюдал явление, которое заключалось в том, что если к нерву лапки мёртвой лягушки прикоснуться электродом от раскрученной электростатической машины, то лапка дергалась. Происходило сокращение мышц. Но, однажды ученый коснулся ноги лягушки скальпелем из стали и заметил такое же подергивание. Самое удивительное заключалось в том, что электростатическая машина не контактировала со скальпелем. Гальвани провел много опытов для того, чтобы понять причину возникновения тока.

Проведя свои эксперименты, ученый посчитал, что электричество возникает в теле лягушки. Гальвани назвал его «животным электричеством».

Это был неправильный вывод. Другие ученые опытным путем доказали, что Гальвани ошибся. Но ученый настаивал на своей точке зрения. Он умер в 1798 году, так и не приняв другой точки зрения, основанной на результатах исследований.

Другой ученый Алессандро Вольта один из тех, кто заложил основы учения об электричестве, тоже провел многочисленные опыты и пришел выводу, который не совпадал с выводом Гальвани. Он посчитал, что электричество возникает при контакте двух разных металлов. Металлы прикасались к веществу мышц и становились источником тока. Такой же эффект возникает при контакте пары металлов с влажным телом. «Вольта подчеркивал, что разнородные металлы здесь не простые проводники или передатчики тока, а «настоящие двигатели электричества»» [2].

Но этот ученый, утверждая, что нет никакого «животного электричества», ошибался. А. Вольта писал, что если составить проводящую цепь так, чтобы между различными металлами, например серебром и цинком, был введен соприкасающийся с ними жидкий проводник, то вследствие этого возникает постоянный электрический ток того или иного направления. Опытным путем получен ряд напряжений элементов (табл. 1).

Ряд напряжений элементов

Можно продемонстрировать, что дистиллированная вода, глицерин, спирт и растворы спирта, глицерина и сахара в дистиллированной воде плохо проводят электрический ток. Вместе с тем растворы кислот, щелочей и солей в воде — хорошие проводники электричества. Вещества, водные растворы которых являются проводниками, называются электролитами. Согласно таблице 2, если для гальванического элемента взять медную и цинковую пластины, то медь приобретет положительный, а цинк — отрицательный заряд. Разность их потенциалов равна примерно 1,1 вольта. Она не зависит от размеров пластин. Размер пластин определяет силу тока. Чем больше пластина, тем больше ток, даваемый элементом. Раньше гальванические элементы размещали в стеклянные сосуды, это неудобно, стали делать сухие элементы.

Сухой гальванический элемент представляет собой цилиндрический цинковый контейнер, в котором находится содержимое элемента. Корпус одновременно является отрицательным электродом. Положительный электрод часто делают из угольного стержня.

Цинковый цилиндр выложен изнутри тонким пористым материалом, похожим на промокательную бумагу, который покрыт толстым слоем пасты; в состав последней входят алебастр, вода и хлористый аммоний NH4Cl — соль, известная под названием нашатыря. В центре цинкового контейнера укрепляется угольная палочка, служащая в качестве положительного электрода. Остальное пространство контейнера заполняется смесью гранулированного угольного порошка и двуокиси марганца, насыщенной раствором нашатыря. Сверху элемент запечатывается воском, чтобы из него не выпало содержимое.

Снаружи цилиндр обычно обертывается толстым слоем бумаги. По мере работы элемента цинк постепенно растворяется, пока, наконец, на стенках цилиндра не появляются дырки. Поэтому, выражение «сухой гальванический элемент», условно. Нужно вовремя удалять отработанные элементы из современных приборов, иначе из корпуса батареи может вытечь небольшое количество электролита и испортить прибор.

Основная часть

Большое количество процессов в живых организмах обусловлено прохождением электрических сигналов от одного органа к другому. Если через тело человека проходит электрический ток, мышцы сокращаются, это может нанести вред здоровью.

Если взять два разных металла (медь + цинк, медь + алюминий и др.) и поместить электроды из этих металлов в раствор соли или кислоты, то на концах появится электродвижущая сила. Если подключить провода к измерительному прибору, например микроамперметру, то можно измерить силу тока в цепи. В данном случае электроды и раствор будут служить гальваническим элементом (рис. 2).

Как гальванический ток элемент создает ток. Изучая полярность пластин гальванического элемента, мы установили, что цинк в кислоте приобретает отрицательный заряд, указывающий на избыток электронов, а медь — положительный заряд, свидетельствующий о недостатке электронов. Но как это может быть, если оба металла находится в одной и той же жидкости?

Если исследовать отработавший гальванический элемент, то можно убедиться, что медная пластинка лучше сохранилась, нежели цинковая. Это говорит о том, что цинковая пластинка растворяется значительно быстрее медной. Когда атомы металла переходят в раствор в виде положительно заряженных ионов, в металлической пластинке остаются избыточные электроны. Это объясняет отрицательный заряд цинка, но не положительный заряд меди. Почему же в гальваническом элементе медь не приобретает отрицательный заряд подобно цинку?

Как мы уже выяснили, молекула серной кислоты H2SO4 в воде распадается на два иона H + и один ион SO4 2- :

Положительные ионы цинка (Zn 2+ ), переходя в раствор, отталкивают положительные ионы водорода и оттесняют их к медной пластине. Здесь каждый водородный ион (H + ) приобретает один электрон, превращаясь в нейтральный атом; последний, соединяясь с другим водородным атомом, образует молекулу газообразного водорода. Несколько таких молекул образуют газовый пузырек. Поскольку медная пластина теряет электроны, она заряжается положительно.

Рис. 2. Батарея гальванических элементов

При замыкании внешней электрической цепи, получаемой соединением электродов, электроны от цинкового электрода переходят к медному электроду. Это приводит к нарушению первоначальных равновесий, в результате чего будут протекать процессы окисления на цинковом и процессы восстановления на медном электродах, обеспечивая поддержание их потенциалов. Такое самопроизвольное протекание окислительно-восстановительного процесса и обусловливает работу гальванического элемента.

Была выдвинута гипотеза: если человек является источником электрического тока, тогда при прикосновении руками к пластинам из разного металла, должна появиться электродвижущая сила. И если к пластинам подключить чувствительные электроизмерительные приборы, то можно измерить силу тока.

Цель работы: обнаружить электричество, источником которого может быть человек и можно ли его использовать для нужд самого человека.

Читайте также:  Как определить резонанс токов по амперметру

Задачи: изучить литературу по теме;

Изготовить прибор для обнаружения слабого тока;

Составить план экспериментов;

Определить правила измерений;

Проанализировать полученные результаты;

Найти закономерности и попытаться их объяснить;

Разобраться, как человеческий организм может вырабатывать электричество, быть источником энергии и, каким образом это можно выгодно использовать.

Объект исследования: электричество, источником которого является человек.

Предмет исследования: человек как источник электрического тока. Зависимость силы излучаемого тока от различных фактов.

Актуальность работы. В современном мире человечество нуждается в электроэнергии каждый день. Она нужна как большим предприятиям, так и человеку в быту. На ее выработку тратится много средств. И поэтому счета за электроэнергию растут каждый год. Те предприятия, которые могут вырабатывать дешёвую электроэнергию, наносят большой ущерб экологии, который потом отражается на окружающей среде и нашем здоровье. А те предприятия, которые вырабатывают более экологически чистую электроэнергию, как, к примеру, гидроэлектростанции, требуют больших затрат. В настоящее время очень остро поднимается проблема нехватки энергетических ресурсов. Ведь человеческая цивилизация очень динамична. Но запасы нефти, угля, газа не бесконечны. Чем больше мы используем эти виды энергетического сырья, тем меньше их остается, и тем дороже с каждым днем они нам обходятся. Существует опасность, что основные виды традиционного топлива будут исчерпаны. Неизбежность топливного дефицита в настоящее время ни у кого не вызывает сомнения. Сегодня многие учёные занимаются проблемой нахождения новых, альтернативных, экологически чистых источников энергии [5, 6].

Поэтому меня заинтересовала данная тема: познакомиться с альтернативными источниками энергии, в частности, человеком как источником электрического тока. Какое количество электричества вырабатывает организм человека? И каковы возможности его использования с пользой для себя.

Методы исследования: эксперимент, анализ полученных результатов с учетом разных фактов, обобщение и поиск закономерности в обнаруженном явлении.

Измерения силы тока, источником которого являлся человек

Устройство прибора для измерения силы тока

На деревянную подставку Т-образной формы прикреплены медная и алюминиевая пластины. Они присоединены к микроамперметру. Предел измерения прибора 150 мкА. Цена деления 2 мкА.

Второй вариант прибора. На деревянной подставке Т-образной формы прикреплены медная и алюминиевая круглые пластины диаметром 50 мм. Они присоединены к микроамперметру. Предел прибора 100 мкА. Цена деления 2 мкА. Данный прибор обеспечит одинаковую площадь соприкосновения ладоней с металлическими пластинами. В изготовлении приборов приняли участие учащиеся 8 класса.

Правила измерения

Приложить ладони к пластинам.

Проводились измерения с группой учащихся в возрасте 9 лет. Измерения проводились при прикосновении к пластинам только пальцами (табл. 2).

Источник

5 минут об электричестве в человеке

Всем привет, я Маша Осетрова, и сегодня я немного расскажу вам про электричество в теле человека.

Сюжет о Викторе Франкенштейне, создавшем монстра из неживой материи, идейно восходит к проведенным в XVIII веке опытам Луиджи Гальвани, который заставил мышцы лягушки сокращаться под действием электрического тока. Его эксперименты вдохновили многих исследователей на изучение функций электричества в теле живых существ. На сегодняшний день ученые сильно продвинулись в этой области: придумали обезболивающие, выяснили, что заставляет наше сердце биться, что происходит в голове у влюбленных и многое другое.

Между электричеством нашего организм, и электричеством, которое обеспечивает наши дома, есть два фундаментальных различия. Электричество из розетки представляет собой поток электронов. В отличие от этого практически все токи в живых существах являются потоками ионов — атомов, имеющих электрический заряд. Токи в нашем организме связаны с пятью типами частиц: четырьмя положительными ионами — натрия, калия, кальция и водорода — и одним отрицательным хлорид-аниона.

Второе важное различие связано с направлением движения частиц. Ток в электрической цепи течет вдоль проводника, в то время как распространению электрического импульса по нейрону способствует движение ионов в перпендикулярном направлении.

В книге «Искра жизни» Фрэнсис Эшкрофт собрала воедино имеющиеся на сегодняшний день знания об электрических токах в организме человека и процессах на клеточном и молекулярном уровне, управляющих передачей электрических импульсов.

В состоянии покоя на мембране всех клеток существует разность потенциалов в 70 мВ, которую также называют потенциалом покоя. Изменение этого потенциала возможно при проходе заряженных частиц через мембрану внутрь и наружу клетки через специальные шлюзы — ионные каналы.

Для управления ионными каналами соседей нервные клетки выпускают в синаптическую щель — место контакта нейронов — специальные вещества, нейромедиаторы. Они специфично взаимодействуют с ионными каналами в мембране целевой клетки, подходя к определенному типу каналов как ключ к замку. В результате взаимодействия канал открывается, пропуская через себя ионы внутрь или наружу клетки. Направление движения частиц при этом зависит от концентрации ионов и распределения зарядов.

В состоянии покоя потенциал-зависимые натриевые и калиевые каналы клеток нервной и мышечной ткани находятся в закрытом состоянии под действием потенциала покоя. Они открываются только тогда, когда потенциал смещается в положительную сторону: когда это происходит, генерируется нервный импульс.

Хотя потенциально нервные волокна могут проводить импульсы в любую сторону, обычно они передают их только в одном направлении. Двигательные нервы передают сигнал от головного и спинного мозга к мышцам для управления их сокращением, а чувствительные нервы передают информацию в обратном направлении — от органов чувств к головному мозгу.

Поддержание клеток в поляризованном состоянии жизненно важно для организма и крайне энергозатратно. Один лишь мозг использует около 10% вдыхаемого кислорода для поддержания работы натриевого насоса и подзарядки аккумуляторов нервных клеток.

Наибольшее значение для генерации нервного импульса имеют калиевые и натриевые каналы. Это подчеркивает тот факт, что яды пауков, моллюсков, актиний, лягушек, змей, скорпионов и множества других экзотических существ воздействуют именно на них и, таким образом, нарушают функционирование нервов и мышц. Многие токсины крайне специфичны и нацелены на какой-нибудь один вид ионных каналов.

Разные яды имеют разный механизм действия: некоторые из них закупоривают ионные поры, а некоторые выступают в роли «распора», фиксируя канал в открытом состоянии. Это приводит к тому, что результатом проникновения в организм одних токсинов является паралич, а других — чрезмерное возбуждение, вызывающее судороги.

К примеру, яд тетродотоксин, содержащийся во внутренностях иглобрюха, которого японцы называют «рыба фугу», обладает специфичностью к натриевым каналам. Прочно закупоривая ионные поры, он препятствует нормальной передаче нервных импульсов, вызывая паралич и зачастую приводя к летальному исходу. Тем не менее, гурманы со всего мира регулярно рискуют жизнью, чтобы отведать фугу: при правильном приготовлении она перестает быть ядовитой, и лишь слегка покалывает небо.

Еще один токсин, ради эффекта которого люди готовы рискнуть — ботокс, используемый в косметических целях для разглаживания морщин. Ботокс, он же ботулотоксин — яд бактерий вида Clostridium botulinum, — один из самых сильных известных природных ядов. Он препятствует сокращению мышц и постепенно приводит к смерти от удушья. В количестве, умещающемся на кончике иглы, он смертелен для взрослого человека, однако инъекции ботокса под кожу в ничтожных концентрациях способствуют избавлению от мимических морщин.

Читайте также:  Как изменить ток в цепи если напряжение увеличится в два раза

На этом все, читайте умные книги, не суйте пальцы в розетку и читайте портал «Чердак»! А в следующем выпуске я расскажу вам о том, как мы делаем ЭТО.

Источник

Электричество из земли своими руками

Необходимость постоянного сжигания топлива для получения электроэнергии приводит к поискам способов удешевления этого процесса, а порой и создания теорий о возможности выработки халявного электричества. Подобные идеи не новы, так как их выдвигали еще знаменитые умы прошлого, стоявшие на заре зарождения массового использования электрических приборов.

Поэтому современные генераторы свободной энергии уже никого не удивляют, бесплатную электроэнергию предлагают получать самыми невероятными способами. Сегодня мы рассмотрим такой способ, как электричество из земли, насколько это реально и какие теории существуют в целом.

Мифы и реальность

Современная наука смогла доказать наличие собственного электромагнитного поля вокруг планеты. Оно не только создает естественные колебания в атмосфере Земли, но и призвано защищать все человечество от воздействия солнечного излучения, пыли и других мелких частиц, которые могли бы попасть из космоса. С теоретической точки зрения, если разместить один электрод на поверхности грунта, а второй поднять вверх на 500 м, то между ними получится разность потенциалов около 80 В. Если пропорционально увеличить расстояние до 1000 м, то и уровень напряжения должен увеличиться в два раза.

Однако на практике все получается далеко не так складно:

  • Во-первых, электроды должны иметь достаточно большую площадь, из-за чего они будут обладать парусностью и возникнут сложности с их массой и фиксацией на высоте.
  • Во-вторых, электромагнитное состояние поля земли непостоянно, поэтому оно во многом зависит от различных факторов и его распределение в пространстве также неравномерно.
  • В-третьих, верхний электрод будет главным претендентом на притяжение разрядов атмосферного электричества, что приведет к перенапряжению в генераторе.

Тем не менее, определенные опыты получения бесплатного электричества все же существуют, но их практическая реализация носит скорее экспериментальный, чем предметный характер.

Что можно попробовать сделать?

Но следует быть осторожным, так как некоторые из предложенных вариантов созданы исключительно в качестве коммерческой рекламы и не представляют пользы даже с теоретической точки зрения. Такие способы предназначены для продажи нерабочих устройств доверчивым соискателям бесплатного напряжения.

Однако, есть эксперименты, позволяющие извлечь электричество, пускай и относительно малого вольтажа. Среди существующих способов получения электричества из земли мы рассмотрим несколько действительно рабочих вариантов.

Схема по Белоусову

Название метода произошло от фамилии ученого, предложившего такой способ получения электричества из земли. Для этого используется двойное пассивное заземление без каких-либо активаторов, два конденсатора и катушки индуктивности. Схема Белоусова приведена на рисунке ниже:

Схема получения электричества по Белоусову

Рис. 1. Схема получения электричества по Белоусову

Извлечение электричества из земли, согласно этой схемы, будет происходить по такому принципу:

  • Через цепь двух заземлений постоянно пропускаются высокочастотные разряды, присутствующие в грунте. Но их будет отсеивать индуктивная составляющая первой катушки схемы Тр.1.
  • Конденсаторы в схеме подключаются положительными пластинами друг к другу, важно соблюдать эту последовательность, иначе накопление электричества, как в единой емкости не произойдет.
  • Ко второй катушке подключается лампочка, которая при наличии электричества покажет, что вам удалось добывать ток. Это своеобразная нагрузка, которую вы можете заменить на любой прибор.

Из земли и нулевого провода

Этот способ получения электричества из земли основан на том, что нулевой проводник в системах с глухозаземленной нейтралью у частного потребителя имеет значительное удаление от контура подстанции или КТП. Изначально проверьте, существует ли разность потенциалов между нулевым проводом и контуром заземления. Как правило, вольтметр покажет разность потенциалов в 10 – 20В. Это не большая разность потенциалов, но ее также можно использовать. Тем более что его можно запросто повысить при помощи обычного трансформатора до нужного номинала.

Между нулем и землей

Рис. 2. Между нулем и землей

Чтобы добывать электричество вам понадобится обзавестись собственным контуром заземления, если такового еще нет на вашем участке. Более детальную информацию о процессе изготовления вы можете почерпнуть из соответствующей статьи на сайте — https://www.asutpp.ru/kontur-zazemleniya.html. Заметьте, несмотря на использование системы центрального электроснабжения, приборы учета не будут принимать в учет это напряжение, поэтому его можно считать бесплатным.

Стержни из цинка и меди (гальванический способ)

Стержни из цинка и меди

Рис.3. Стержни из цинка и меди

В таком методе получения электричества из земли используется тот же способ, что и в обычной батарейке. Здесь источником электроэнергии выступает химическая реакция, которая возникает при взаимодействии металлических электродов с природным электролитом. Однако мощность этого природного генератора электричества и разность потенциалов будет зависеть от ряда факторов:

  • Габаритных размеров – длины, поперечного сечения и площади взаимодействия с грунтом. Чем больше площадь, тем большую добычу электричества можно осуществить таким методом.
  • Глубина расположения – чем глубже разместить электроды, тем больше электричества будет собираться по всей высоте металла.
  • Состав грунта – химическая составляющая любого электролита будет определять проводимость электрического тока, способность генерации электрического заряда и т.д. Поэтому наличие тех или иных солей, концентрации определенных элементов и станет основным отличием для естественного электролита на поверхности планеты.

Для практической реализации данного метода получения бесплатной энергии возьмите пару электродов из разных металлов, составляющих гальваническую пару. Наиболее популярным вариантом являются медь и цинк. Погрузите медный провод в грунт, а затем отступите от него на 25 – 30 см и погрузите в грунт цинковый электрод. Для лучшего эффекта землю между ними необходимо залить крепким раствором обычной пищевой соли.

Чтобы оценить результат эксперимента подождите минут 10 – 15, а затем подключите к выводам земляной батареи вольтметр. Как правило, вы получите напряжение от 1 до 3В, в зависимости от глубины залегания электродов и типа почвы показатели могут отличаться. Это конечно не много, но для питания светодиода или другого слаботочного прибора будет вполне достаточно. Со временем солевой раствор впитается и его действие начнет ослабевать, поэтому и ресурс электричества на выходе также снизится.

Если вы проделываете эти манипуляции для постоянного использования гальванического элемента, питающего какую-либо электрическую установку, то будет рациональным попробовать забивать электроды в разных местах на земельном участке. А после выбрать наиболее выгодный вариант. Если напряжения от пары штырей будет слишком малым, то нужно забить несколько и подключить их последовательно. Но помните, постоянное подливание растворенной соли сделает почву непригодной для выращивания сельскохозяйственных и декоративных культур.

Читайте также:  Если ребенка ударило током ожогов нет

Потенциал между крышей и землей

Такой метод получения электричества из земли возможен для домов с металлической крышей. Вам понадобится подключить один электрод к металлической пластине, которая представляет собой единую конструкцию или антенну. А второй подвести к проводу заземления, который соединяется с общим контуром, при его отсутствии можете просто вбить штырь в землю. Крыша здания обязательно должна быть изолирована от земли.

Потенциал между крышей и землей

Рис. 4. Потенциал между крышей и землей

Чем большую площадь занимает металлическая антенна и чем выше она расположена, тем большее напряжение вы получите. Как правило, в частном секторе удается сгенерировать электричество в 1 – 2 В, поэтому метод носит скорее экспериментальный, чем практический характер. Так как ни поднимать вверх, ни расширять площадь крыши ради нескольких вольт электричества будет нецелесообразно.

Выводы

Из рассмотренных выше методов видно, что в земле присутствует как огромные запасы статического электричества, так и большой потенциал других видов энергии, которую можно поставить на службу человеку. Для этого нет нужды сжигать топливо, однако не один из способов не дает возможности запитать мощный прибор.

Поэтому куда выгоднее в качестве альтернативных источников получения электричества использовать те же солнечные батареи или ветрогенераторы. Дальнейшее изучение методов генерации электричества из земли может принести более продуктивные результаты, но сегодня мы можем довольствоваться лишь энергией ради эксперимента.

Источник



Бывает ли электричество в живых организмах

Дата публикации: 28 ноября 2019

Биоэлектричество относится к электрическим потенциалам и токам, которые возникают внутри живых организмов или производятся ими. Это результат преобразования химической энергии в электрическую. Такие потенциалы генерируются рядом различных биологических процессов и используются клетками для управления метаболизмом, проведения импульсов по нервным волокнам, для регулирования мышечного сокращения.

У большинства организмов биоэлектрические потенциалы различаются по силе: от одного до нескольких сотен милливольт. Наиболее важное различие между электричеством в живых организмах и типом электрического тока, используемого для производства света, тепла или энергии, заключается в том, что биоэлектрический ток представляет собой поток ионов (атомов или молекул, несущих электрический заряд), а стандартное электричество — это движение электронов.

Бывает ли электричество в живых организмах

Историческая справка

Биоэлектрические эффекты были известны с древних времён по активности таких электрических рыб, как нильский сом, электрический угорь. Сейчас измерение биоэлектрических потенциалов стало обычной практикой в ​​клинической медицине. Но до XVII века европейские врачи и философы считали, что нервные импульсы передаются мозгу через какую-то органическую жидкость. Эксперименты двух итальянцев, врача Луиджи Гальвани и физика Алессандро Вольта, показали, что истинное объяснение нервной проводимости — это биоэлектричество.

Бывает ли электричество в живых организмах

В XIX веке Эмиль Дюбуа-Реймон, изобрёл и усовершенствовал приборы, способные измерять очень малые электрические потенциалы и токи, генерируемые живой тканью. Один из его учеников, немецкий учёный по имени Юлиус Бернштейн, полагался на гипотезу, что нервные и мышечные волокна поляризованы, с положительными ионами снаружи и отрицательными внутри, поэтому ток, который может быть измерен, — результат изменения этой поляризации. В начале XX столетья несколько британских исследователей определили химические вещества, участвующие в передаче информации между нервами и мышцами.

Потенциал клеточной мембраны

Все клетки животных обладают электрическими свойствами, обусловленными способностью клеточной мембраны поддерживать неравные заряды внутри и снаружи клетки. Клеточная оболочка полупроницаемая, это означает, что она образует селективный барьер для ионов, являющихся электрически заряженными атомами.

Таким образом, через мембрану накапливается две формы энергии:

  • химическая (разница концентрации ионов);
  • электрическая.

Клетки, способные к электрической активности, показывают потенциал покоя, равный примерно 50 милливольтам. Когда клетка активирована, потенциал покоя может внезапно измениться, результат — внешняя её сторона становится отрицательной, а внутренняя — положительной. Это состояние сохраняется короткое время, после чего всё возвращается в исходное положение покоя, так что «источник дипольного тока» существует очень маленький период времени.

Эти токи, возникающие внутри активной мембраны, функционально значимы близко к месту их происхождения, но некоторые живые существа, такие как рыбы и медузы, эволюционно адаптировали этот случайный ток для фактического использования. Вырабатывающие электричество организмы обзавелись специальными органами, способными генерировать значительные разряды до 1 тыс. вольт, например, электрический скат. Кто-то из них пользуется своими способностями для самообороны, а для кого-то это способ добывать еду.

Электричество в организме человека

Все клетки используют свои биоэлектрические потенциалы, чтобы контролировать метаболические процессы, но некоторые специально используют токи для отличительных физиологических функций: нервные и мышечные клетки. Информация переносится импульсами (называемыми потенциалами действия), проходящими по нервным волокнам. Подобные импульсы в мышцах сопровождают мышечные сокращения. Среди других клеток, где специализированные функции зависят от поддержания биоэлектрических потенциалов, есть:

  • рецепторы, чувствительные к свету, звуку, прикосновению;
  • клетки, которые выделяют гормоны или другие вещества, участвующие в общем метаболизме.

Как дополнение к потенциалам, возникающим в нервных или мышечных клетках, науке известны относительно устойчивые или медленно меняющиеся потенциалы. Они возникают:

  • там, где клетки были повреждены;
  • когда большой орган непарный (полушария мозга, разные участки кожи);
  • при активной работе железы (фолликулы щитовидки);
  • специальных структурах во внутреннем ухе.

В организме человека накапливается и статическое электричество. Когда электронам некуда деваться, заряд накапливается на поверхностях до тех пор, пока он не достигнет критического максимума и не разрядится крошечной молнией. Хотя возникающая внезапная мышечная реакция неприятна, обычно она безвредна.

Электричество в организме человека

Биоэлектричество — одна из основных форм энергии в организме человека. Движущиеся потенциалы действия — это основа для центральных функций организма, от которых зависит:

  • проводимость двигательных, вегетативных или сенсорных сообщений по нервам;
  • сокращение мышц;
  • функция мозга.

В частности, двигательные нервные сигналы приводят к сокращению мышц, вегетативные — контролируют дыхание и сердцебиение, сенсорные — собирают всю информацию из внешнего мира, включая предупреждения о повреждениях организма (боль). Измеряя биоэлектрические потенциалы в органах и тканях, люди сейчас могут диагностировать такие заболевания, как инфаркт миокарда, а также создавать беспроводные биоэлектрические записывающие устройства, которые используются в кибермедицине.

  • В поселке Амдерма откроют ветродизельную электростанциюВ поселке Амдерма откроют ветродизельную электростанцию
  • В России будут производить городской электромобильВ России будут производить городской электромобиль
  • Климатический саммит в Париже: итоги первой неделиКлиматический саммит в Париже: итоги первой недели
  • «EL Дилижанс» — первый серийный электромобиль в РФ«EL Дилижанс» — первый серийный электромобиль в РФ

Вам нужно войти, чтобы оставить комментарий.

Источник