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【bio-news】[原创]生物电形成机制探微
（一）、生物电的定义、性质与特点
所谓的生物电现象是指：在有生命的生物体中存在的，由生物体自身的器官和（或）组织发生的生物化学反应（以下简称生化反应）引起的（包括生物体内的体液等物质传输、流动，以及外力造成的体内物质的物理变化等引起的）生物体内部的带电粒子数量、极性、位置等的改变，由此造成的生物体本身电磁场变化的物理现象。
生物电的本质是：有生命的生物体内部的带电粒子数量、极性、所处位置发生变化引起的电磁场变化。
与通常意义上的“电”（如我们日常使用的直流电、交流电）不同的是：1、形成生物电的最基本单元带电粒子是分布在生物体中的不同位置，从而导致生物电有空间概念；2、生物体内的导电特性因随生物体内的生物化学和物理变化而变化，而生物体本身的生物化学和物理变化随时都在发生，从而导致生物体内的导电特性复杂。基于这两点的不同，又由于形成生物电的最基本单元与构成测量回路的导体都处于同一空间，使用通常的测量电的方法测量生物电，就显现出其不同特点，即生物体中任意空间的两点间电位差、电流是不同的，且随生物体内的生物化学和物理变化而变化。而对通常的电路的测量而言，在由同一电源引伸出的两根导线间的电位差是相等的，与导线距电源间的导线长度无关；在同一电流回路中的电流强度是相同的，与这一回路中不同位置所串联的电阻数量及阻值无关。
尽管生物电在测量结果上似乎与通常的电有着根本的不同，但是，从电的形成本质上，二者没有区别。因此，电学的基本原理、定理、法则规律等，对生物电同样有效。
我们可以将生物电看作是一个由众多提供不同电压和频率的电站（电源），由众多复杂的用电单元，由复杂的导线网连接所形成的一个异常复杂的电网。在这个电网中，电站的数量是变化的，供电的极性、电压、频率是变化的，用电单元的数量和方式（如电阻、电容、电感等）是变化的，网络连接方式是变化的。当然，如果真要建立一个这样的电网，那么在这样一个电网中任意选择两个测量点测量其电位差、电流、频率等，即使是在同一时刻，在不同测量点（指跨基本回路选择的测量点）间测得的值也不可能相同（不包括概率极低的巧合）。因此，在生物体中任意两点测得的电位差，是这个复杂的电网综合作用所形成的。所以，在生物体中构成的测量回路，是可以用等效电路来表达的。
严格意义上讲，在任何有生命的生物体中，只要生物组织实施其自身功能并有新陈代谢发生，就必然存在生物电现象。因为生命的存续要求各组织和器官必须实施其自身功能并进行新陈代谢，而这些过程的最主要形式是围绕着生化反应进行的。所以，生化反应在有生命特征的生物体中随时随地都在发生，而在生化反应的过程中，势必造成反应区域及其周边的带电粒子数量、极性及其所处位置的变化，这种变化势必造成对前一时态下带电粒子所形成的电磁场的改变，从而导致一个变化的电磁场的形成，这就是生物电形成的基本机制。
能够完成生化反应的条件比较苛刻，特别是对温度的要求比较严格，不同的生化反应都有一个适合温度范围，反应的剧烈程度会随温度偏离这个范围的程度而降低，直至反应停止。所以冷冻状态下的生物或组织是不会表现出生物电现象的。
除了温度之外，新陈代谢条件对是否能够促成生化反应发生也是十分重要的，只有当生物体内通往反应区域的代谢途径畅通，反应区域内参与反应的物质浓度达到反应条件，生化反应才有可能进行。
生化反应必要代谢物质的有效输送是促成和维系生化反应进行的重要前提。引发代谢物质位移的动力形式多种多样，不同的生物组织因其功能及其发生的生化反应特性而需要不同形式的代谢动力。光照、热振动、化学键力、分子键力、电磁力、生化反应引起生物组织舒缩产生的机械力，以及外界作用于生物组织的机械力等，都可能成为代谢物质位移的动力。
生物体内的离子数量、极性和位置的变化，通常是伴随着生化反应过程的进行发生的，而这种变化的结果造成了这一区域电磁场的变化，这种电磁场变化就是生物电现象。因此，生物电是生物体在进行生化反应过程中所派生出来的一种物理现象。
生物体内的生化反应多种多样，越高等的物种，其体内的生化反应种类越多，越复杂。一般而言，越复杂的生化反应其反应的条件越苛刻。温度是制约生化反应的重要条件之一，目前食品行业常用的冷藏、冷冻保鲜方法，就是利用降温来停止生化反应，或降低鲜活食品体内的生化反应速度。因此，在没有生化反应的有生命的生物体中，如低温快速冷冻的活鱼，虽然它在合适的方法解冻后仍然能够成活，但在冷冻状态下，在它的身体上是检测不到生物电的。因此，生物电的存在必须符合两个条件，这就是：这些生物组织必须是有生命的，在这些有生命的组织中必须有生化反应发生。
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作者:admin@医学,生命科学 2011-08-12 02:16
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