生物电磁学
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10-11~1s
物理阶段
10-18~10-11s
生物电磁学 (Bioelectromagnetism)
用电磁学理论和方法研究包括电离辐射、 ●用电磁学理论和方法研究包括电离辐射、静电场和磁场在内的电磁波与 具有电磁结构的生物体相互作用的机理、特性、规律以及应用的学科 具有电磁结构的生物体相互作用的机理、特性、 生物电磁性质（产生机制、理化性质和时空变化规律） 生物电磁性质（产生机制、理化性质和时空变化规律） 电磁场的生物效应
The cell membrane as an RC circuit
◆
神经细胞的电传导
轴突 树突
五、生物电阻抗 不同组织导电性能差别大： 1. 不同组织导电性能差别大： 人体外层是导电能力很差的皮肤,内部有导电能力较强的体液。 人体外层是导电能力很差的皮肤,内部有导电能力较强的体液。 各组织的含水量、含离子量和结构特征不同，电阻率不同。 各组织的含水量、含离子量和结构特征不同，电阻率不同。 人体组织的直流电阻率（ 人体组织的直流电阻率（ 组织 脑脊液 血清 血液 神经 肝 电阻率 0.555 0.714 1.85 25.0 80.0 组织 脑 脂肪 湿皮 干皮 无膜骨 肌肉 ·m） ） 电阻率 107 10.8×102 38.0 ×102 40.0 ×103 20.0 ×105 90.0
3、 心电的产生 、 ①电偶极子的形成 P = ql
刺 激
一个偶极子在体表某点的电位： 一个偶极子在体表某点的电位：
② 心电向量 部分心肌细胞偶极子的电位： 部分心肌细胞偶极子的电位：
瞬时心电向量： 瞬时心电向量：
③ 心电图
人体组织是容积导体， ●人体组织是容积导体，心肌细胞 兴奋时，心电偶形成心电场， 兴奋时，心电偶形成心电场，使 人体体表各点均具有一定的电位 用心电图机记录下随心动周期而wk.baidu.com变化的电位差波形即为心电图。 变化的电位差波形即为心电图。
强烈麻刺感； 2—7mA 强烈麻刺感； + － 手难摆脱电源； 8—10mA 手难摆脱电源； 20— 不能自主、呼吸困难； 20—25mA 不能自主、呼吸困难； 25— 呼吸肌痉挛、 25—80mA 呼吸肌痉挛、心室纤颤 对频率的反应
§1—2 生物磁现象
生物磁学的研究内容包括两部分： 生物磁学的研究内容包括两部分： 生物机体自身或被诱发产生的磁场——诊断； 诊断； ①生物机体自身或被诱发产生的磁场 诊断 磁场引起的生物效应——治疗。 治疗。 ②磁场引起的生物效应 治疗
C-G 6.2D 平均寿命 10－11 s A-T 5.9D
µ水 = 1.84D
三、细胞电活动基础（组织液中的带电离子） 细胞电活动基础（组织液中的带电离子） 人体任何细微的活动， ●人体任何细微的活动，都伴随着生物电的产生和变化 生物电是以细胞为单位产生的。 ●生物电是以细胞为单位产生的。 1、 细胞静息电位 、 细胞膜内外存在电位差，称为膜电位。 细胞膜内外存在电位差，称为膜电位。 ⑴ 细胞膜——脂双层 脂双层 细胞膜
大量细胞组成的生物组织——生物电信号源。 生物电信号源。 ●大量细胞组成的生物组织 生物电信号源 在体表检测电位的变化，可以反映体内的生理功能。 ●在体表检测电位的变化，可以反映体内的生理功能。
心电图导联
零电势点的确定
心电导联： 心电导联：以单极导联法为例
2cos600cos(1800+θ)= －cosθ
心磁图与心电图比较：心磁图是非接触性的记录法，SQUID磁强 ●心磁图与心电图比较：心磁图是非接触性的记录法，SQUID磁强 计装置体积大且价格昂贵。 计装置体积大且价格昂贵。
四、磁疗 ●利用磁场治病，我国已有两千多年的历史。利用磁场的生物效应， 利用磁场治病，我国已有两千多年的历史。利用磁场的生物效应， 已制成多种磁疗仪器。简单的有磁石穴位粘帖胶布、磁化水杯、磁枕、 已制成多种磁疗仪器。简单的有磁石穴位粘帖胶布、磁化水杯、磁枕、 磁性腹带等。 磁性腹带等。 特点：安全、方便、无痛苦。 特点：安全、方便、无痛苦。 依据：中医经络理论，在人体经穴处施加磁场。 依据：中医经络理论，在人体经穴处施加磁场。 作用：活血化淤、镇静止痛、消肿消炎、安神降压等。 作用：活血化淤、镇静止痛、消肿消炎、安神降压等。 疗效：高血压、神经衰弱、各种疼痛性疾病乳肌劳损、扭挫伤、骨质 疗效：高血压、神经衰弱、各种疼痛性疾病乳肌劳损、扭挫伤、 增生、类风湿关节炎等。 增生、类风湿关节炎等。 磁场类型：恒定磁场、旋转磁场、脉冲磁场、 磁场类型：恒定磁场、旋转磁场、脉冲磁场、交变磁场等 研究内容：磁场类型、磁场强度、作用部位、 研究内容：磁场类型、磁场强度、作用部位、治疗时间等
一、生物材料的磁性
人体中所含元素： ●人体中所含元素：碳、氢、氧、氮、硫、磷、氯、钠、钾、钙、镁、 铁等和一些微量元素。其中多数有顺磁性（ 族的过渡离子）。 铁等和一些微量元素。其中多数有顺磁性（3d 或 4d 族的过渡离子）。 蛋白质、 蛋白质、酶和自由基均为顺磁性 占人体70%的水具有弱抗磁性。 70%的水具有弱抗磁性 ●占人体70%的水具有弱抗磁性。 ●极少数材料为铁磁性
跨膜电位差形成的原因： ●跨膜电位差形成的原因： 膜内外各种离子分布不均匀——不对称性； 不对称性； ①膜内外各种离子分布不均匀 不对称性 膜对各种离子具有不同的通透性——选择通透性； 选择通透性； ②膜对各种离子具有不同的通透性 选择通透性 离子间存在静电相互作用——离子浓度和功能不同。 离子浓度和功能不同。 ③离子间存在静电相互作用 离子浓度和功能不同
§1—1 生物电特性
体内电荷形式： 体内电荷形式： 离子、离子基团、 离子、离子基团、电偶极子
蛋白质——构成成分氨基酸 构成成分氨基酸 蛋白质 在水中离解成离子基团或电 偶极子 DNA——碱基和磷酸酯存在 碱基和磷酸酯存在 离子基团和电偶极子 生物水——电偶极子 电偶极子 生物水 组织液——无机离子 K+ 无机离子 组织液 Na+ Ca2+ Cl- 等
4、 脑电的产生
大脑皮层有数以亿计的神经元组成，神经元具有生物电活动， ●大脑皮层有数以亿计的神经元组成，神经元具有生物电活动，大脑皮 层经常具有持续的节律性电位的改变，称为自发脑电活动。 自发脑电活动 层经常具有持续的节律性电位的改变，称为自发脑电活动。 用电极在头皮上观察皮层的电位(10～100μV)变化， 用电极在头皮上观察皮层的电位(10～100μV)变化，记录到的脑电波称 (10 变化 脑电图。 为脑电图。
电离辐射 直接作用 生物体分子激发电离 原始创伤 分子内能转移 生物自由基 1、加成反应： 、加成反应： OH• 和H•对DNA分子碱基亲和力较大，造成核酸碱基损伤 分子碱基亲和力较大， 对 分子碱基亲和力较大 2、抽氢反应：（氧化性） 、抽氢反应： 氧化性） OH·易从生物大分子中抽取一个 H ，造成 造成DNA连断裂 连断裂 3、电子俘获：（还原性） 、电子俘获： 还原性） eaq- 攻击 导致 导致—S—S—断裂，引起蛋白质、酶失活 断裂， 蛋白质、 断裂 引起蛋白质 DNA和膜是 DNA和膜是 射线的靶， 射线的靶， 是引起细胞 变化的关键 间接作用 DNA周围物质 水)激发电离 周围物质(水 激发电离 周围物质 扩散自由基 与生物分子作用 化学阶段
3. 人体组织的电特性
4. 人体电阻抗的测量
∆Z ∆V =− Z V
◆ 电疗
外加各种频率的电流，可以影响体内的生理功能。 外加各种频率的电流，可以影响体内的生理功能。
Effects of Frequency on Neuromuscular Stimulation
对电流强度的反应（ 对电流强度的反应（50Hz) 1mA 刺激感（麻木）； 刺激感（麻木）；
三、 机体与外磁场的相互作用 1、感应电动势： 生物（带电）体在磁场中运动所致。 、感应电动势： 生物（带电）体在磁场中运动所致。 分子极化——电荷再分布； 电荷再分布； 分子极化 电荷再分布 带电粒子迁移——传导电流； 传导电流； 带电粒子迁移 传导电流 2、洛仑兹力： 、洛仑兹力： 磁场中，带电粒子改变原来的运动方向。 磁场中，带电粒子改变原来的运动方向。 化学物质内部再分布。 化学物质内部再分布。 3、磁化： 、磁化： 具有固有磁矩的永磁偶极子、磁性微粒、正负离子、 具有固有磁矩的永磁偶极子、磁性微粒、正负离子、自由基等受 磁场力矩作用产生磁化。 沿外磁场取向（离子转动、改变分子键角） 磁场力矩作用产生磁化。 沿外磁场取向（离子转动、改变分子键角） 4、磁力： 、磁力： 使具有固有磁矩的微粒产生位移。导致化学物质的扩散和积累。 使具有固有磁矩的微粒产生位移。导致化学物质的扩散和积累。
五、心磁场与心磁图 (Magnetocardiogram)
心肌的兴奋→心脏电场→体外（ 磁场。 ●心肌的兴奋→心脏电场→体外（心）磁场。 在体外测定胸部周围磁场变化，记录下来就是心磁图。 在体外测定胸部周围磁场变化，记录下来就是心磁图。 心磁图与心电图一样， QRS波群 波群、 心磁图与心电图一样，用P波、QRS波群、T波、和S－T段命名
诱发电位： ●诱发电位： 由外界诱发（ 由外界诱发（电、光、声等刺激）引起 声等刺激） 脑电位的变化（经头皮引出0 10μ 脑电位的变化（经头皮引出0～10μV)
脑电图
四、细胞的电参量
a
△x
L 2πa +++++ +++++++++++ +++++++++
△x
— — — — — — +
ε r ≈ 2.5 ρ m ≈ 1013 − 1014 Ω ⋅ cm 2
一、蛋白质和DNA的偶极矩 蛋白质和 的偶极矩 1、蛋白质的偶极矩 电磁作用靶点） （电磁作用靶点） 氨基酸靠肽键联结聚合成多肽链
µ = 3.8D
原子中心不重合 使肽键呈现极性
带电原子的相互作用 维持空间构型
DNA的偶极矩 2、DNA的偶极矩 DNA由核苷酸分子构成， DNA由核苷酸分子构成，核苷酸两端的基团都是 由核苷酸分子构成 极化的，具有一定的电偶极矩。DNA中每一个碱 极化的，具有一定的电偶极矩。DNA中每一个碱 基都具有一定的电偶极矩. 基都具有一定的电偶极矩.是电磁作用的靶点 二、生物水的电特性 水分子具有很强的偶极性； 水分子具有很强的偶极性；能与其它离子或生物 大分子之间以氢键相联系， 大分子之间以氢键相联系，决定其构象和功能
磷酸头 （亲水性） 亲水性） 甘油酯尾 （疏水） 疏水）
磷脂分子
⑵
静息电位
u
半透膜
能斯特方程
KCl
式中k为玻耳兹曼常数； 为离子价数。 式中k为玻耳兹曼常数；Z为离子价数。
2、 细胞的动作电位 、 ● 细胞受到刺激时，膜电位发生突然变化， 动作电位。 细胞受到刺激时，膜电位发生突然变化，即动作电位。
2. 人体电阻抗与电流频率有关： 人体电阻抗与电流频率有关： 人体可看成是一个电解质电容器和电阻的并联电路。 人体可看成是一个电解质电容器和电阻的并联电路。 直流在细胞间隙流过； 直流在细胞间隙流过；交流可通过细胞间隙和细胞
人体肌肉组织电阻率与频率的关系 频率 电阻率 0 90 100Hz 9.1 10kHz 7.7 10MHz 2.0 10GHz 0.8
二、人体磁场
生物组织、器官、细胞等存在很微弱的磁场。产生原因： 生物组织、器官、细胞等存在很微弱的磁场。产生原因： 变动磁场：生物电荷运动产生。 ①变动磁场：生物电荷运动产生。细胞膜内外的离子运动的生物电流产生 的磁场； 的磁场；如心磁场 10－11 T ，脑磁场 10－12 T ②定常磁场：自然界含有铁性成分及某些磁性物质 如Fe3O4 粉尘等）经 定常磁场：自然界含有铁性成分及某些磁性物质(如 粉尘等） 呼吸道吸入或经消化道食入人体内而形成的磁场； 呼吸道吸入或经消化道食入人体内而形成的磁场；10－8 T 感应磁场：生物磁性材料（如肝、 在外磁场的作用下产生的磁场; ③感应磁场：生物磁性材料（如肝、脾）在外磁场的作用下产生的磁场 诱发磁场：在外界刺激下产生诱发电位，引起诱发磁场。 ④诱发磁场：在外界刺激下产生诱发电位，引起诱发磁场。如诱发脑磁场 10－13 T
物理阶段
10-18~10-11s
生物电磁学 (Bioelectromagnetism)
用电磁学理论和方法研究包括电离辐射、 ●用电磁学理论和方法研究包括电离辐射、静电场和磁场在内的电磁波与 具有电磁结构的生物体相互作用的机理、特性、规律以及应用的学科 具有电磁结构的生物体相互作用的机理、特性、 生物电磁性质（产生机制、理化性质和时空变化规律） 生物电磁性质（产生机制、理化性质和时空变化规律） 电磁场的生物效应
The cell membrane as an RC circuit
◆
神经细胞的电传导
轴突 树突
五、生物电阻抗 不同组织导电性能差别大： 1. 不同组织导电性能差别大： 人体外层是导电能力很差的皮肤,内部有导电能力较强的体液。 人体外层是导电能力很差的皮肤,内部有导电能力较强的体液。 各组织的含水量、含离子量和结构特征不同，电阻率不同。 各组织的含水量、含离子量和结构特征不同，电阻率不同。 人体组织的直流电阻率（ 人体组织的直流电阻率（ 组织 脑脊液 血清 血液 神经 肝 电阻率 0.555 0.714 1.85 25.0 80.0 组织 脑 脂肪 湿皮 干皮 无膜骨 肌肉 ·m） ） 电阻率 107 10.8×102 38.0 ×102 40.0 ×103 20.0 ×105 90.0
3、 心电的产生 、 ①电偶极子的形成 P = ql
刺 激
一个偶极子在体表某点的电位： 一个偶极子在体表某点的电位：
② 心电向量 部分心肌细胞偶极子的电位： 部分心肌细胞偶极子的电位：
瞬时心电向量： 瞬时心电向量：
③ 心电图
人体组织是容积导体， ●人体组织是容积导体，心肌细胞 兴奋时，心电偶形成心电场， 兴奋时，心电偶形成心电场，使 人体体表各点均具有一定的电位 用心电图机记录下随心动周期而wk.baidu.com变化的电位差波形即为心电图。 变化的电位差波形即为心电图。
强烈麻刺感； 2—7mA 强烈麻刺感； + － 手难摆脱电源； 8—10mA 手难摆脱电源； 20— 不能自主、呼吸困难； 20—25mA 不能自主、呼吸困难； 25— 呼吸肌痉挛、 25—80mA 呼吸肌痉挛、心室纤颤 对频率的反应
§1—2 生物磁现象
生物磁学的研究内容包括两部分： 生物磁学的研究内容包括两部分： 生物机体自身或被诱发产生的磁场——诊断； 诊断； ①生物机体自身或被诱发产生的磁场 诊断 磁场引起的生物效应——治疗。 治疗。 ②磁场引起的生物效应 治疗
C-G 6.2D 平均寿命 10－11 s A-T 5.9D
µ水 = 1.84D
三、细胞电活动基础（组织液中的带电离子） 细胞电活动基础（组织液中的带电离子） 人体任何细微的活动， ●人体任何细微的活动，都伴随着生物电的产生和变化 生物电是以细胞为单位产生的。 ●生物电是以细胞为单位产生的。 1、 细胞静息电位 、 细胞膜内外存在电位差，称为膜电位。 细胞膜内外存在电位差，称为膜电位。 ⑴ 细胞膜——脂双层 脂双层 细胞膜
大量细胞组成的生物组织——生物电信号源。 生物电信号源。 ●大量细胞组成的生物组织 生物电信号源 在体表检测电位的变化，可以反映体内的生理功能。 ●在体表检测电位的变化，可以反映体内的生理功能。
心电图导联
零电势点的确定
心电导联： 心电导联：以单极导联法为例
2cos600cos(1800+θ)= －cosθ
心磁图与心电图比较：心磁图是非接触性的记录法，SQUID磁强 ●心磁图与心电图比较：心磁图是非接触性的记录法，SQUID磁强 计装置体积大且价格昂贵。 计装置体积大且价格昂贵。
四、磁疗 ●利用磁场治病，我国已有两千多年的历史。利用磁场的生物效应， 利用磁场治病，我国已有两千多年的历史。利用磁场的生物效应， 已制成多种磁疗仪器。简单的有磁石穴位粘帖胶布、磁化水杯、磁枕、 已制成多种磁疗仪器。简单的有磁石穴位粘帖胶布、磁化水杯、磁枕、 磁性腹带等。 磁性腹带等。 特点：安全、方便、无痛苦。 特点：安全、方便、无痛苦。 依据：中医经络理论，在人体经穴处施加磁场。 依据：中医经络理论，在人体经穴处施加磁场。 作用：活血化淤、镇静止痛、消肿消炎、安神降压等。 作用：活血化淤、镇静止痛、消肿消炎、安神降压等。 疗效：高血压、神经衰弱、各种疼痛性疾病乳肌劳损、扭挫伤、骨质 疗效：高血压、神经衰弱、各种疼痛性疾病乳肌劳损、扭挫伤、 增生、类风湿关节炎等。 增生、类风湿关节炎等。 磁场类型：恒定磁场、旋转磁场、脉冲磁场、 磁场类型：恒定磁场、旋转磁场、脉冲磁场、交变磁场等 研究内容：磁场类型、磁场强度、作用部位、 研究内容：磁场类型、磁场强度、作用部位、治疗时间等
一、生物材料的磁性
人体中所含元素： ●人体中所含元素：碳、氢、氧、氮、硫、磷、氯、钠、钾、钙、镁、 铁等和一些微量元素。其中多数有顺磁性（ 族的过渡离子）。 铁等和一些微量元素。其中多数有顺磁性（3d 或 4d 族的过渡离子）。 蛋白质、 蛋白质、酶和自由基均为顺磁性 占人体70%的水具有弱抗磁性。 70%的水具有弱抗磁性 ●占人体70%的水具有弱抗磁性。 ●极少数材料为铁磁性
跨膜电位差形成的原因： ●跨膜电位差形成的原因： 膜内外各种离子分布不均匀——不对称性； 不对称性； ①膜内外各种离子分布不均匀 不对称性 膜对各种离子具有不同的通透性——选择通透性； 选择通透性； ②膜对各种离子具有不同的通透性 选择通透性 离子间存在静电相互作用——离子浓度和功能不同。 离子浓度和功能不同。 ③离子间存在静电相互作用 离子浓度和功能不同
§1—1 生物电特性
体内电荷形式： 体内电荷形式： 离子、离子基团、 离子、离子基团、电偶极子
蛋白质——构成成分氨基酸 构成成分氨基酸 蛋白质 在水中离解成离子基团或电 偶极子 DNA——碱基和磷酸酯存在 碱基和磷酸酯存在 离子基团和电偶极子 生物水——电偶极子 电偶极子 生物水 组织液——无机离子 K+ 无机离子 组织液 Na+ Ca2+ Cl- 等
4、 脑电的产生
大脑皮层有数以亿计的神经元组成，神经元具有生物电活动， ●大脑皮层有数以亿计的神经元组成，神经元具有生物电活动，大脑皮 层经常具有持续的节律性电位的改变，称为自发脑电活动。 自发脑电活动 层经常具有持续的节律性电位的改变，称为自发脑电活动。 用电极在头皮上观察皮层的电位(10～100μV)变化， 用电极在头皮上观察皮层的电位(10～100μV)变化，记录到的脑电波称 (10 变化 脑电图。 为脑电图。
电离辐射 直接作用 生物体分子激发电离 原始创伤 分子内能转移 生物自由基 1、加成反应： 、加成反应： OH• 和H•对DNA分子碱基亲和力较大，造成核酸碱基损伤 分子碱基亲和力较大， 对 分子碱基亲和力较大 2、抽氢反应：（氧化性） 、抽氢反应： 氧化性） OH·易从生物大分子中抽取一个 H ，造成 造成DNA连断裂 连断裂 3、电子俘获：（还原性） 、电子俘获： 还原性） eaq- 攻击 导致 导致—S—S—断裂，引起蛋白质、酶失活 断裂， 蛋白质、 断裂 引起蛋白质 DNA和膜是 DNA和膜是 射线的靶， 射线的靶， 是引起细胞 变化的关键 间接作用 DNA周围物质 水)激发电离 周围物质(水 激发电离 周围物质 扩散自由基 与生物分子作用 化学阶段
3. 人体组织的电特性
4. 人体电阻抗的测量
∆Z ∆V =− Z V
◆ 电疗
外加各种频率的电流，可以影响体内的生理功能。 外加各种频率的电流，可以影响体内的生理功能。
Effects of Frequency on Neuromuscular Stimulation
对电流强度的反应（ 对电流强度的反应（50Hz) 1mA 刺激感（麻木）； 刺激感（麻木）；
三、 机体与外磁场的相互作用 1、感应电动势： 生物（带电）体在磁场中运动所致。 、感应电动势： 生物（带电）体在磁场中运动所致。 分子极化——电荷再分布； 电荷再分布； 分子极化 电荷再分布 带电粒子迁移——传导电流； 传导电流； 带电粒子迁移 传导电流 2、洛仑兹力： 、洛仑兹力： 磁场中，带电粒子改变原来的运动方向。 磁场中，带电粒子改变原来的运动方向。 化学物质内部再分布。 化学物质内部再分布。 3、磁化： 、磁化： 具有固有磁矩的永磁偶极子、磁性微粒、正负离子、 具有固有磁矩的永磁偶极子、磁性微粒、正负离子、自由基等受 磁场力矩作用产生磁化。 沿外磁场取向（离子转动、改变分子键角） 磁场力矩作用产生磁化。 沿外磁场取向（离子转动、改变分子键角） 4、磁力： 、磁力： 使具有固有磁矩的微粒产生位移。导致化学物质的扩散和积累。 使具有固有磁矩的微粒产生位移。导致化学物质的扩散和积累。
五、心磁场与心磁图 (Magnetocardiogram)
心肌的兴奋→心脏电场→体外（ 磁场。 ●心肌的兴奋→心脏电场→体外（心）磁场。 在体外测定胸部周围磁场变化，记录下来就是心磁图。 在体外测定胸部周围磁场变化，记录下来就是心磁图。 心磁图与心电图一样， QRS波群 波群、 心磁图与心电图一样，用P波、QRS波群、T波、和S－T段命名
诱发电位： ●诱发电位： 由外界诱发（ 由外界诱发（电、光、声等刺激）引起 声等刺激） 脑电位的变化（经头皮引出0 10μ 脑电位的变化（经头皮引出0～10μV)
脑电图
四、细胞的电参量
a
△x
L 2πa +++++ +++++++++++ +++++++++
△x
— — — — — — +
ε r ≈ 2.5 ρ m ≈ 1013 − 1014 Ω ⋅ cm 2
一、蛋白质和DNA的偶极矩 蛋白质和 的偶极矩 1、蛋白质的偶极矩 电磁作用靶点） （电磁作用靶点） 氨基酸靠肽键联结聚合成多肽链
µ = 3.8D
原子中心不重合 使肽键呈现极性
带电原子的相互作用 维持空间构型
DNA的偶极矩 2、DNA的偶极矩 DNA由核苷酸分子构成， DNA由核苷酸分子构成，核苷酸两端的基团都是 由核苷酸分子构成 极化的，具有一定的电偶极矩。DNA中每一个碱 极化的，具有一定的电偶极矩。DNA中每一个碱 基都具有一定的电偶极矩. 基都具有一定的电偶极矩.是电磁作用的靶点 二、生物水的电特性 水分子具有很强的偶极性； 水分子具有很强的偶极性；能与其它离子或生物 大分子之间以氢键相联系， 大分子之间以氢键相联系，决定其构象和功能
磷酸头 （亲水性） 亲水性） 甘油酯尾 （疏水） 疏水）
磷脂分子
⑵
静息电位
u
半透膜
能斯特方程
KCl
式中k为玻耳兹曼常数； 为离子价数。 式中k为玻耳兹曼常数；Z为离子价数。
2、 细胞的动作电位 、 ● 细胞受到刺激时，膜电位发生突然变化， 动作电位。 细胞受到刺激时，膜电位发生突然变化，即动作电位。
2. 人体电阻抗与电流频率有关： 人体电阻抗与电流频率有关： 人体可看成是一个电解质电容器和电阻的并联电路。 人体可看成是一个电解质电容器和电阻的并联电路。 直流在细胞间隙流过； 直流在细胞间隙流过；交流可通过细胞间隙和细胞
人体肌肉组织电阻率与频率的关系 频率 电阻率 0 90 100Hz 9.1 10kHz 7.7 10MHz 2.0 10GHz 0.8
二、人体磁场
生物组织、器官、细胞等存在很微弱的磁场。产生原因： 生物组织、器官、细胞等存在很微弱的磁场。产生原因： 变动磁场：生物电荷运动产生。 ①变动磁场：生物电荷运动产生。细胞膜内外的离子运动的生物电流产生 的磁场； 的磁场；如心磁场 10－11 T ，脑磁场 10－12 T ②定常磁场：自然界含有铁性成分及某些磁性物质 如Fe3O4 粉尘等）经 定常磁场：自然界含有铁性成分及某些磁性物质(如 粉尘等） 呼吸道吸入或经消化道食入人体内而形成的磁场； 呼吸道吸入或经消化道食入人体内而形成的磁场；10－8 T 感应磁场：生物磁性材料（如肝、 在外磁场的作用下产生的磁场; ③感应磁场：生物磁性材料（如肝、脾）在外磁场的作用下产生的磁场 诱发磁场：在外界刺激下产生诱发电位，引起诱发磁场。 ④诱发磁场：在外界刺激下产生诱发电位，引起诱发磁场。如诱发脑磁场 10－13 T