生物电流英文解释翻译、生物电流的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【医】 electrovital currents
相关词条:
1.bioelectriccurrent
分词翻译:
生物的英语翻译:
being; biota; creature; life; living beings; organism
【化】 biology
【医】 bio-; living being; organism
电流的英语翻译:
electric current; electrical current; electricity
【计】 I
【化】 current; electric current; electric current (strength)
【医】 current; electric current; rheo-
专业解析
生物电流(Bioelectric Current)是指生物体内由带电离子(如钠、钾、钙离子等)跨细胞膜流动产生的电流。这种电流是生物电活动的基础,广泛存在于神经传导、肌肉收缩、细胞信号传递等生理过程中。其英文术语为Bioelectric Current 或Biological Electric Current。
一、核心机制与特性
-
电化学基础
生物电流源于细胞膜两侧的离子浓度梯度。静息状态下,细胞膜通过钠钾泵(Na⁺/K⁺-ATPase)维持内负外正的电位差(静息电位);受刺激时,离子通道开放引发离子跨膜流动,形成动作电位。这一过程符合能斯特方程(Nernst Equation)描述的膜电位计算原理:
$$
E = frac{RT}{zF} ln left( frac{[离子]_外}{[离子]_内} right)
$$
其中 ( E ) 为平衡电位,( R ) 为气体常数,( T ) 为温度,( z ) 为离子价态,( F ) 为法拉第常数。
-
与金属电流的差异
生物电流依赖离子导电(电解液环境),而金属电流依赖电子传导,两者物理载体不同。生物电流强度通常为微安(μA)级,频率范围从直流(如损伤电流)至千赫兹(如神经放电)。
二、生理与医学应用
-
神经与肌肉活动
神经元动作电位(约-70mV至+30mV)通过电压门控通道实现信号传递;心肌细胞去极化产生心电图(ECG),骨骼肌收缩则伴随肌电图(EMG)信号。
-
医学诊断技术
- 脑电图(EEG):记录大脑皮层神经元同步放电(频率0.5–100 Hz),用于癫痫与睡眠研究。
- 心电图(ECG):检测心脏电活动周期(P-QRS-T波),诊断心律失常。
- 视网膜电图(ERG):评估视网膜光反应能力。
-
再生与发育调控
生物电流参与组织修复,如蝾螈肢体再生时损伤部位产生内向电流(约10 μA/cm²),引导细胞迁移。斑马鱼胚胎发育中,离子流调控体轴形成。
三、前沿研究与技术
- 仿生工程应用
基于电鳗生物电流原理设计的柔性电池可输出110V电压,为植入式医疗设备供能。
- 脑机接口(BCI)
利用皮层电流信号控制外骨骼,助力瘫痪患者运动功能重建。
参考资料
- National Institutes of Health. Bioelectricity in Development and Tissue Regeneration. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4377487/
- Nature Reviews Molecular Cell Biology. Ion Channels and Electrical Signaling. https://www.nature.com/articles/nrm3028
- Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology (14th Ed.), Chapter 5: Membrane Potentials and Action Potentials.
- Journal of Neuroscience Methods. Clinical Applications of Bioelectric Measurements. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0165027020302156
- Developmental Cell. Bioelectric Cues in Morphogenesis. https://www.cell.com/developmental-cell/fulltext/S1534-5807(19)30782-3
网络扩展解释
生物电流是生物体内由细胞活动产生的微弱电流和电位变化,主要与神经传导、肌肉收缩等生理过程相关。以下是详细解释:
一、定义与基本概念
生物电流指生物体在神经活动、肌肉运动或细胞代谢时,由带电离子流动形成的微弱电流。例如心脏跳动、皮肤导电等现象均与此相关。
二、产生原理
- 细胞膜电位差
细胞膜内外分布着钾离子(K⁺)、钠离子(Na⁺)、钙离子(Ca²⁺)等带电粒子,形成膜外带正电、膜内带负电的静息电位(约-70mV)。
- 离子流动触发电流
当细胞受到刺激时,离子通道开放,离子跨膜流动导致电位变化,形成动作电位并产生电流。
三、功能与作用
- 信息传递:神经信号通过电脉冲在神经元间传导;
- 驱动生理活动:如心脏收缩、胃肠蠕动等均由生物电触发;
- 维持代谢平衡:细胞通过电化学梯度完成物质运输和能量转换。
四、典型应用
- 医学检测:心电图(ECG)、脑电图(EEG)通过捕捉生物电流监测器官功能;
- 仿生技术:如假肢控制、生物电刺激治疗等。
补充说明
地球本身带有约677千库仑负电荷,可能与生物电系统的演化存在关联。需注意,生物电流极其微弱(通常为微安级),需精密仪器检测。
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