人体电（人体生物电）

电及电的利用人们早就熟知而习以为常了。在冬天手冷了，只要双手互相使劲地搓就会产生电和热；若用一块毛皮擦一根金属棒，则在金属棒上会产生更多的电荷，此时用它碰碰小纸屑，小纸屑便可被吸引附着在金属棒上。至于现代化的家庭几乎样样都离不开电。电灯、电扇、电冰箱、电话、电视机等等。可是你可知道，我们人体也有电的产生与电的不断变化呢！ 前面我们已经谈到过，我们人体是由许多许多细胞构成的。细胞是我们机体的最基本的单位，因为只有机体各个细胞均执行它们的功能，才使得人体的生命现象延续不断。同样地，我们若从电学角度考虑，细胞也是一个生物电的基本单位，它们还是一台台的“微型发电机”呢。原来，一个活细胞，不论是兴奋状态，还是安静状态，它们都不断地发生电荷的变化，科学家们将这种现象称为“生物电现象”。细胞处于未受刺激时所具有的电势称为“静息电位”；细胞受到刺激时所产生的电势称为“动作电位”。而电位的形成则是由于细胞膜外侧带正电，而细胞膜内侧带负电的原因。细胞膜内外带电荷的状态医生们称为“极化状态”。 由于生命活动，人体中所有的细胞都会受到内外环境的刺激，它们也就会对刺激作出反应，这在神经细胞 （又叫神经元）、肌肉细胞更为明显。细胞的这种反应，科学家们称“兴奋性”。一旦细胞受到刺激发生兴奋时，细胞膜在原来静息电位的基础上便发生一次迅速而短暂的电位波动，这种电位波动可以向它周围扩散开来，这样便形成了“动作电位”。 既然细胞中存在着上述电位的变化，医生们便可用极精密的仪器将它测量出来。此外，还由于在病理的情况下所产生的电变化与正常时不同，因此医生们可从中看出由细胞构成的器官是否存在着某种疾病。 有一种叫“心电描记器”的仪器，它便是用来检查人的心脏有否疾病的一种仪器。这种仪器可以从人体的特定部位记录下心肌电位改变所产生的波形图象，这就是人们常说的心电图。医生们只要对心电图进行分析便可以判断受检人的心跳是否规则、有否心脏肥大、有否心肌梗塞等疾病。 同样地，人类的大脑也如心脏一样能产生电流，因此医生们只要在病人头皮上安放电极描记器，并通过脑生物电活动的改变所记录下来的脑电图，便知道病人脑内是否有病。当然，由于比起心电来，脑电比较微弱，因此科学家要将脑电放大100万倍才可反映出脑组织的变化，如脑内是否长肿瘤、受检查者有否可能发生癫痫（俗称羊癫疯）等。科学家们相信，随着电生理科学以及电子学的发展，脑电图记录将更加精细，甚至有一天这类仪器还可正确地测知人们的思维活动。 电在生物体内普遍存在。生物学家认为，组成生物体的每个细胞都是一合微型发电机。细胞膜内外带有相反的电荷，膜外带正电荷，膜内带负电荷，膜内外的钾、钠离子的不均匀分布是产生细胞生物电的基础。但是，生物电的电压很低、电流很弱，要用精密仪器才能测量到，因此生物电直到1786年才由意大利生物学家伽伐尼首先发现。 人体任何一个细微的活动都与生物电有关。外界的刺激、心脏跳动、肌肉收缩、眼睛开闭、大脑思维等，都伴随着生物电的产生和变化。人体某一部位受到刺激后，感觉器官就会产生兴奋。兴奋沿着传入神经传到大脑，大脑便根据兴奋传来的信息做出反应，发出指令。然后传出神经将大脑的指令传给相关的效应器官，它会根据指令完成相应的动作。这一过程传递的信息——兴奋，就是生物电。也就是说，感官和大脑之间的“刺激反应”主要是通过生物电的传导来实现的。心脏跳动时会产生1～2 毫伏的电压，眼睛开闭产生5～6毫伏的电压，读书或思考问题时大脑产生0.2～1毫伏的电压。正常人的心脏、肌肉、视网膜、大脑等的生物电变化都是很有规律的。因此，将患者的心电图、肌电图、视网膜电图、脑电图等与健康人作比较，就可以发现疾病所在。 在其他动物中，有不少生物的电流、电压相当大。在世界一些大洋的沿岸，有一种体形较大的海鸟——军舰鸟，它有着高超的飞行技术。能在飞鱼落水前的一刹那叼住它，从不失手。美国科学家经过10多年研究，发现军舰鸟的“电细胞”非常发达，其视网膜与脑细胞组织构成了一套功能齐全的“生物电路”，它的视网膜是一种比人类现有的任何雷达都要先进百倍的“生物雷达”，脑细胞组织则是一部无与伦比的“生物电脑”，因此它们才有上述绝技。 还有一些鱼类有专门的发电器官。如广布于热带和亚热带近海的电鳐能产生100伏电压，足可以把一些小鱼击死。非洲尼罗河中的电 缩，电压有400～500伏。南美洲亚马孙河及奥里诺科河中的电级，形似泥锹、黄绍，身长两米，能产生瞬间电流2安培，电压800伏，足可以把牛马甚至人击毙在水中，难怪人们说它是江河里的“魔王”。 植物体内同样有电。为什么人的手指触及含羞草时它便“弯腰低头”害羞起来?为什么向日葵金**的脸庞总是朝着太阳微笑?为什么捕蝇草会像机灵的青蛙一样捕捉叶子上的昆虫?这些都是生物电的功劳。如含羞草的叶片受到刺激后，立即产生电流，电流沿着叶柄以每秒14毫米的速度传到叶片底座上的小球状器官，引起球状器官的活动，而它的活动又带动叶片活动，使得叶片闭合。不久，电流消失，叶片就恢复原状。在北美洲，有一种电竹，人畜都不敢靠近，一旦不小心碰到它，就会全身麻木，甚至被击倒。 此外，还有一些生物包括细菌、植物、动物都能把化学能转化为电能，发光而不发热。特别是海洋生物，据统计，生活在中等深度的虾类中有70％的品种和个体、鱼类中70％的品种和95％的个体，都能发光。一到夜晚，在海洋的一些区域，一盏盏生物灯大放光彩，汇合起来形成极为壮观的海洋奇景。 生物电现象是指生物机体在进行生理活动时所显示出的电现象，这种现象是普遍存在的。 细胞膜内外都存在着电位差，当某些细胞（如神经细胞、肌肉细胞）兴奋时，可以产生动作电位，并沿细胞膜传播出去。而另一些细胞（如腺细胞、巨噬细胞、纤毛细胞）的电位变化对于细胞完成种种功能也起着重要作用。 随着科学技术的日益进展，生物电的研究取得了很大的进步。在理论上，单细胞电活动的特点，神经传导功能，生物电产生原理，特别是膜离子流理论的建立都取得了一系列的突破。在医学应用上，利用器官生物电的综合测定来判断器官的功能，给某些疾病的诊断和治疗提供了科学依据。 我们的临床工作中经常遇到兴奋性、兴奋与兴奋传导这些概念，堵隔壁生物电有关。了解了生物电的现代基本理论，对于正确理解这些概念以及心电、脑电、肌电等的基本原理都有重要意义。细胞生物电现象有以下几种： 1、静息电位 组织细胞安静状态下存在于膜两侧的电位差，称为静息电位，或称为膜电位。细胞在安静状态时，正电荷位于膜外一侧（膜外电位为正），负电荷位于膜内一侧（膜内电位为负，）这种状态称为极化。如果膜内外电位差增大，即静息电位的数值向膜内负值加大的方向变化时，称为超极化。相反地，如果膜内外电位差减小，即膜内电位向负值减小的方向变化，则称为去极化或极化。一般神经纤维的静息电位如以膜外电位为零，膜内电位为-70～-90mv。静息电位是由于细胞内K+出膜，膜内带负电，膜外带正电导致的 。 2、动作电位 当细胞受刺激时，在静息电位的基础上可发生电位变化，这种电位变化称为动作电位。动作电位的波形可因记录方法不同而有所差异以微电极置于细胞内，记录到快速、可逆的变化，表现为锋电位；锋电位代睛细胞兴奋过程，是兴奋产生和传导的标志。 锋电位在示波器上显示为灰锐的波形，它可分为上升支和一个下降支。上升支先是膜内的负电位迅速降低到零的过程，称为膜的去极化（除极），接着膜内电位继续上升超过膜外电位，出现膜外电位变负而膜内电位变正的状态，称为反极化。下降支是膜内电位恢复到原来的静息电位水平的过程，称为复极化。锋电位之后到完全恢复到静息电位水平之前，还有微小的连续缓慢的电变化，称为后电位。 心肌细胞的生物电现象和神经纤维、骨骼肌等细胞一样，包括安静时的静息电位和兴奋时的动作电位，但有其特点。心肌细胞安静时，膜内电位约为-90mv。心肌细胞静息电位形成的原理基本上和神经纤维相同。主要是由于安静时细胞内高农度的k+向膜外扩散而造成的。当心肌细胞接受刺激由静息状态转入兴奋时，即产生动作电位。其波形与神经纤维有较大的不同，主要特征是复极过程复杂，持续时间长。心肌细胞的某一点受刺激除极后，立即向四周扩散，直至整个心肌完全除极为止。已除极处的细胞膜外正电荷消失，未除极处的细胞膜仍带正电而形成电位差。除极与未除极部位之间的电位差，引起局部电流，由正极流向负极。复极时，最先除极的地方首先开始复极，膜外又带正电，再次形成复极处与未复极处细胞膜的电位差，又产生电流。如此依次复极，直至整个心肌细胞的同时除极也可以看成许多电偶同时在移动，不论它们的强度和方向是否相同，这个代表各部心肌除极总效果的电偶称为等效电偶。心脏的结构是一个立体，它除极时电偶的方向时刻在变化，表现在心电图上，是影响各波向上或向下的主要原因。由于各部心肌的大小、厚薄不同，心脏除极又循一定顺序，所以心脏除极中，等效电偶的强度时刻都在变化。它主要影响心电图上各波的幅度。人体是一个容积导体，心脏居人体之中，心脏产生的等效电偶，在人体各部均有它的电位分布。在心动周期中，心脏等效电偶的电力强度和方向在不断地变化着。身体各种的电位也会随之而不断变动，从身体任意两点，通过仪器（心电图机）就可以把它描记成曲线，这就是心电图。 随着分子生物学和膜的超微结构研究的进展，人们更试图从膜结构中某些特殊蛋白和其他物质的分子构型的改变，来理解膜的通透性能的改变和生物电的产生，这将把生物电现象的研究推进到一个新阶段。

[编辑本段]生物电的奥秘尚未揭开，应用须谨慎

最近，生物学家“窃听”到了人体内一些部位电活动的“声音”，并发现以电场形式存在的生物电，在诸多生理过程中起着至关重要的作用，如胚胎发育、细胞分裂、神经再生和伤口修复等。但是，对它的探索并不顺利。 对电场可能影响细胞行为的首次报道是在1920年。当时，丹麦科学家斯文·英格法发现外部电场引起了鸡神经元向一个特殊方向生长。 2002年，英国阿伯丁大学的科林·麦凯格发现了生物电在鼠角膜的修复过程中起到非同寻常的作用。在正常的角膜中，角膜上皮细胞泵出细胞内带正电荷的钠离子和钾离子，再泵出带负电荷的氯离子，由此产生了大约40毫伏的电压。处于分裂活跃期的修复伤口的细胞能够通过电场来获取重要的空间信息，将修复细胞推向伤口处。如果取消这个电场，则细胞向任意方向进行分裂；如果人为加强这个电场的强度，远离伤口的细胞也会沿着电场平面开始分裂。同样，神经元也利用角膜的电场自我重建，他们发现角膜的电场能促进神经元向伤口生长。 然而，电场是如何影响细胞行为的？目前，科学家还没有揭开其中的奥秘。科林·麦凯格认为有两个可能：一种可能是电场吸引了细胞表面带有电荷的蛋白或脂肪；另一种可能是由于电压的改变，引起细胞膜上钙离子通道的开放，导致钙离子进入细胞内，钙离子反过来激活第二种信号分子，就这样信号沿着信号链一级级传递下去，但这都尚未被验证。 现在有一些组织，推出利用生物电进行医学治疗和保健的产品，一个培训班学习几天就声称能够治疗各种疾病，发技师证，收一千多元，却没有得到国家劳动部门的许可。在没有医学院执照和教学场地的情况下，却对外称生物电医学院，这些都是值得我们警惕的，尤其是宣传生物电治疗应用于上百种各色疾病，更是违背病理学常识，这些另类的治疗技术在正规的医院都是找不到，患者应该尤其谨慎。

我觉得是电流,因为人体内神经传输电流知道吧?生物电,过高的电流对神经刺激过大的话,如果把大脑神经弄出问题^或者让心脏停止跳动(心脏的跳动也是受神经控制),这是我想的,要详细的答案你看看下面哈

电流通过头部会使人昏迷，电流通过脊髓会使人截瘫，电流通过中枢神经会引起中枢神经系统严重失调而导致死亡。最危险的电流路径是由胸部到左手，从脚到脚是危险性较小的路径。

浅析触电对人体的危害及安全电压2008-04-21 16:361.触电对人的危害

触电是指电流通过人体而引起的病理、生理效应，触电分为电伤和电击两种伤害形式。电伤是指电流对人体表面的伤害，它往往不致危及生命安全；而电击是指电流通过人体内部直接造成对内部组织的伤害，它是危险的伤害，往往导致严重的后果，电击又可分为直接接触电击和间接接触电击。

直接接触电击是指人身直接接触电气设备或电气线路的带电部分而遭受的电击。它的特征是人体接触电压，就是人所触及带电体的电压；人体所触及带电体所形成接地故障电流就是人体的触电电流。直接接触电击带来的危害是最严重的，所形成的人体触电电流总是远大于可能引起心室颤动的极限电流。

间接接触电击是指电气设备或是电气线络绝缘损坏发生单相接地故障时，其外露部分存在对地故障电压，人体接触此外露部分而遭受的电击。它主要是由于接触电压而导致人身伤亡的。

1．1触电危害人体的影响因素

发生触电后，电流对人体的影响程度，主要决定于流经人体的电流大小、电流通过人体持续时间、人体阻抗、电流路径、电流种类、电流频率以及触电者的体重、性别、年龄、健康情况和精神状态等多种因素。

电流通过人体所产生的生理效应和影响程度，是由通过人体的电流（I）与电流流经人体的持续时间f（t）所决定的。在不同的参数时，由概率统计分析所得的I＝f（t）曲线，如图所示。在此，我们仅讨论交流电流对人体的伤害，从图可得表1。

1．1．1 感知阈和反应阈

感知阈：是指通过人体能引起人稍有感觉的最小电流值。

反应阈：是指能引起肌肉不自觉收缩的最小电流值。

线a为感知阈和反应阈。它与通电时间无关，电流值为0．5mA，它是区域1与区域2的分界线，在此直线之左，通常无生理效应。尚未达到该电流值时，一般人体无任何感觉，达到或超过该电流值，人体才有感觉和反应。

1．1．2 摆脱阈

是指手握电极的人能够摆脱电极的最大电流值，即线b所示是交流电的平均值约为10mA。它是区域2与区域3的分界线，在区域2通常无有害的生理效应；区域3预计不会发生器质性损伤，它是到存在室颤概率难以划分的有害过渡区。

1．1．3 心室纤维性颤动阈

曲线c为心室纤维性颤动阈，是指通过人体能引起心室颤动的最小电流值，是存在较严重的病理生理效应的区域3和会发生心室纤维性颤动的区域4的分界线，在室颤概率曲线c1以下，不大可能发生心室纤维性颤动；而在该曲线以上，不但引起有害的生理效应，而且随着该区域的右移使室颤概率从小于5％，甚至到超过50％，其安全程度相应下降。

1．2 电流大小和通电时间

一般来说，通过人体的电流越大，对人的生命威胁也越大，而电流通过人体的持续时间越长，使流经处的皮肤发热、出汗，降低了皮肤阻抗，这样通过人体的电流也相应地增加，从而增加了危险性。

1．3 人体阻抗

1．3．1 人体内阻抗

人体内阻抗是指与人体接触的两电极之间的阻抗。忽略频率对人体内阻的容性及感性分量影响，那么人体内阻差不多是起电阻作用，虽然受电流路径的影响，但其值一般在500Ω左右，这对整个人体阻抗（约100kΩ）来说是相当小的，因此可以近似地认为它是个恒定为500Ω的电阻值。

1．3．2 皮肤阻抗

皮肤阻抗是指皮肤表皮与皮下导电组织两电极之间的阻抗。皮肤阻抗是由半绝缘层和许多小的导电体（毛孔）组成电阻和电容的网络。它是人体阻抗的重要部分，在限制低压触电事故的电流时起着非常重要的作用。

1．3．3 人体阻抗

人体阻抗取决于一定因素，特别是电流路径，接触电压、电流持续时间、频率，皮肤潮湿度，接触面积，施加的压力和温度等。在工频电压下，人体的阻抗随接触面积增大、电压愈高，而变得愈小。

IEC综合了历年来关于人体阻抗的研究成果，严密审查了大量尸体的实测数据，得出人体在50／60Hz交流电时，成人的人体阻抗在1000Ω左右。

1．4 电流路径

触电对人体的危害，主要是因电流通过人体一定路径引起的。电流通过头部会使人昏迷，电流通过脊髓会使人截瘫，电流通过中枢神经会引起中枢神经系统严重失调而导致死亡。最危险的电流路径是由胸部到左手，从脚到脚是危险性较小的路径。

2 安全电压（即允许接触电压）和人体阻抗的关系

关于人体阻抗的条件分类，国际电工委员会 IEC 所属建筑电气设备专门委员会分为三类如表2所示。

表2中第Ⅰ类是指住宅、工厂、办公室等一般场所，人体皮肤是干燥状态或因出汗皮肤呈潮湿状态，在接触电压作用下发生危险的可能性较高，这时取人体阻抗为1000Ω，我们从I＝f（t）曲线来看，在AC－3区域，设定通过人体电流为50mA，则50mA与1000Ω的乘积为50V，那是此接触状态时的允许接触电压，我国、西欧及其它多数国家的安全电压采用此值。

第Ⅱ类是指人在隧道、涵洞和矿井下等高度潮湿的场所，人体出汗或因工作环境影响使皮肤受潮，经常还会发生双手与双脚二者接触凝露的电气设备金属外壳或构架等情况，这时皮肤潮湿而使皮肤阻抗低到可以认为接近于零（即可忽略其皮肤阻抗），人体电阻仅剩500Ω内阻抗，我们假设通过人体内部电流为50mA，则50mA和500Ω的乘积为25V，现国际上对于允许接触电压按人体阻抗的条件进行分类时，将25V作为其中的一个等级，这值接近于我国标准GB3805－83《安全电压》等级分类中的24V。

第Ⅲ类是指人在游泳池、水槽或水池中，人体大部分浸入水里，皮肤完全浸透，这时基本上为体内阻抗500Ω，同时考虑有导致溺死的二次事故的危险，所以允许通过人体的电流应为摆脱阈，这样，允许的接触电压为0．01×500＝5V，这与GB380－83中规定的安全电压6V相近。

如果在不考虑导致二次事故的场所，则可采用12V 的允许接触电压，于是流径人体的电流为12／500＝0．024A，24mA的电流以在I＝f t 的AC－3区域，是不会引起心室纤维性颤动的。

3 安全电压的使用注意事项

为防止触电事故而采用稳定电源供电的安全电压，其等级按GB3805－83中规定如表3所示。

表3中所列空载止限值主要是因为某些重载电气设备额定值虽符合规定，但空载时电压都很高，若空载电压超过规定的上限值，仍不能认为符合这个安全电压。

这个系列的上限值，在任何情况下，两导体间或任一导体与大地之间均不得超过交流（50Hz～500Hz）有效值为50V的电压值。

为了人身安全，采用安全电压时必须具备以下条件：

（1）除采用独立电源外，安全电压供电的输入电路必须实行电路上的隔离。安全电压如从输电线路上获得，必须通过安全隔离变压器，一般采用双圈隔离变压器或具有绕组分开的直流机以及蓄电池、干电池等来提供所需的独立电源，不得使用自耦变压器；

（2）工作在安全电压下的电路，必须与其它电气系统和任何无关的可导电部分 包括大地 实行电气上的隔离；

（3）采用24V以上安全电压的电气设备，必须采取防止直接接触带电体的防护措施，其电路必须与大地绝缘；

（4）设置在安全电压线路上的部件和导线的绝缘耐压等级至少为250V。

除此之外，安全电压系列用的插头应不能插入较高电压的插座，如使用36V插头则应不能插入220V插座。