Элементы биофизики в электричестве

1. Элементы биофизики в электричестве

2.

• Луиджи Гальвани
Луиджи Гальвани

3. Открытия Гальвани

• Итальянский врач Луиджи Гальвани
(1737 – 1798) обнаружил, что, если
к обезглавленному телу лягушки
подвести электрическое
напряжение, то будут наблюдаться
сокращения ее лапок. Так он
показал воздействие
электрического тока на мышцы.

4.

5.

В своих экспериментах
Гальвани использовал
электрофорную машину,
подобную этой.

6.

7.

Алессандро Вольта

8. Открытия Вольта

• Соотечественник Гальвани – Алессандро
Вольта (1745 1827) внимательно изучил
электрическую цепь, которой пользовался
Гальвани, и доказал, что в ней имеются два
разнородных металла, которые замыкаются
через солевой раствор, т.е. полное подобие
химического источника тока. Нервномышечный препарат в этом опыте служит
всего-навсего чувствительным
гальванометром.

9.

• Однако Гальвани не мог признать свое поражение. Он
набрасывал на мышцу нерв в разных условиях, чтобы
доказать, что и без металла можно получать
сокращение мышцы за счет электричества
«животного происхождения». Электрический ток
возникает в тех случаях, когда нерв набрасывали на
поврежденную мышцу. Так были открыты
электрические токи, возникающие между здоровой и
поврежденной тканью. Позднее было доказано, что
деятельность нервов, мышц и других тканей
сопровождается генерацией электрических токов. Наличие биотоков в живых организмах было доказано.

10.

11. Электрические рыбы

Интересны первые сведения об изучении
электрических явлений в живой природе. Объектом
наблюдений были электрические рыбы. Многие рыбы
имеют особые электрические органы, своего рода
«батареи», вырабатывающие большие напряжения.
Так, гигантский электрический скат создает
напряжение (в разряде) 50-60 В, нильский
электрический сом - 350 В, а угорь - электрофорус –
свыше 500 В. Удивительным является то
обстоятельство, что на тело самой рыбы это высокое
напряжение никакого действия не оказывает.

12.

13. Электрический угорь

Строение электрических рыб очень разнообразно.
Электрический угорь имеет три таких органа
(заштрихованная область на верхнем левом
изображении). Рядом с основным изображением рыбы
показано ее поперечное сечение.

14. Мормирус

Электрический орган мормируса расположен вблизи его
хвоста.

15. Малоптерурус

Соответствующий орган малоптеруруса образует подкожный
слой вокруг тела рыбы.

16. Электрический скат

•У электрического ската подобный орган расположен в хвосте.
Электрический скат
У электрического ската подобный орган расположен в хвосте.

17.

• Роль электрических органов велика, они служат для
атаки и для защиты, а также являются частью очень
чувствительной навигационно-локационной системы.
• Использование рыбами разных напряжений можно
объяснить так: тем, кто обитает в пресной воде
(например, угрю), необходимо высокое напряжение,
поскольку пресная вода обладает большим
электрическим сопротивлением и для возникновения
электрического разряда нужно значительное
напряжение; живущие же в соленой воде (например,
ромбовидный скат) приспособились к меньшему ее
сопротивлению и вырабатывают поэтому меньшее
напряжение.

18. Электрические явления в нервной системе животных

• Одна из наиболее важных функций живого
организма – способность реагировать на изменения
окружающей среды, называемая раздражимостью.
Нервные клетки – нейроны приспособлены для
быстрого и специфического ответа на разнообразные
раздражения, поступающие из внешней среды и
тканей самого организма. Получение и передача
раздражений происходит при помощи электрических
импульсов.

19.

20. Электрические явления в растениях

• Были открыты электрические ритмы растений.
Ритмические колебания потенциала
зарегистрированы у многих высших растений и у
некоторых грибов. Способность многих цветов и
листьев складываться или раскрываться в
зависимости от времени суток также обуславли вается электрическими сигналами,
представляющими собой потенциал действия.

21.

22. Регистрация биопотенциалов

• Биопотенциалами называют разности электрических
потенциалов, возникающих в клетках, тканях и органах
живого организма.
• Потенциалы, возникающие при работе сердца,
регистрируются при помощи электродов, накладываемых
в определенных местах на поверхности тела, там, где при
работе сердца образуется наибольшая разность
биопотенциалов. Электрокардиограмма представляет
собой сложную несимметричную кривую.

23.

24. Электрические свойства тканей животных.

• Удельная электропроводность различных тканей
организма человека при постоянном токе можно
характеризовать ориентировочными данными,
приведенными в таблице.
ТКАНЬ
Удельная электропроводность, Ом-1 х м-1
Спинномозговая жидкость
1,8
Сыворотка крови
1,4
Кровь
0,6
Мышца
0,5
Внутренние органы
(2-3) х 10-1
Мозговая и нервная ткани
0,07
Жировая ткань
0,03
Кожа сухая
10-9
Кость без надкостницы
10-11

25.

• Электрический ток, проходя через организм
человека, раздражает и возбуждает живые ткани
организма. Степень возникающих изменений зависит
от силы тока и частоты его. Ток 1 мА считается
безопасным для человека. Прохождение по телу
человека промышленного тока (частота 50 Гц) 3 мА
вызывает легкое покалывание в пальцах,
прикасающихся к проводнику. Ток 3-5 мА вызывает
раздражающее ощущение во всей кисти руки. Токи
8-10 мА приводят к непроизвольному сокращению
мышц кисти и предплечья.

26.

• Презентацию выполнила учитель физики
Глубоковской ООШ Егоршина Н.П.