直流電的生物物理作用與生物化學(xué)作用

人體內(nèi)各種體液是組織細(xì)胞進(jìn)行各種代謝和功能活動(dòng)的內(nèi)在環(huán)境，體液中含有各種電解質(zhì)。體液中的電解質(zhì)對(duì)維持細(xì)胞內(nèi)外液的容量和滲透，酸鹼平衡，神經(jīng)肌肉興奮性等具重要作用，而一些微量元素是許多酶的激活劑。體液中的陽(yáng)離子主要有K⁺、Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺等，而陰離子有C1^－、HCO_３^－、HPO₄^3－、SO₄^2－，有機(jī)酸離子和蛋白質(zhì)等。所以人體體液是電解質(zhì)溶液，人體組織是電解質(zhì)導(dǎo)體，能夠?qū)щ姟Ｖ绷麟娭委煏r(shí)，兩電極間存在著穩(wěn)定不變的電勢(shì)差，人體組織內(nèi)各種離子向一定的方向移動(dòng)而形成電流。由于離子移動(dòng)并引起體液中離子濃度對(duì)比的變化是直流電生物理化作用的基礎(chǔ)。

電解電解質(zhì)溶液導(dǎo)電時(shí)，溶液中離子發(fā)生遷移和電極表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程，稱(chēng)為電解）。電解質(zhì)溶解在水中時(shí)，一部分離解成陽(yáng)離子和陰離子，離子被一層水分子所包圍，稱(chēng)為離子的水化。直流電通過(guò)電解質(zhì)溶液時(shí)，陽(yáng)離子移向陰極并在陰極上獲得電子而還原成為原子或原子團(tuán)，電子從外電路進(jìn)入溶液；陰離子移向陽(yáng)極并在陽(yáng)極上放出電子而氧化為原子或原子團(tuán)，電子離開(kāi)溶液流入外電路。在電極上產(chǎn)生物這些原子或原子團(tuán)，或者它們同溶劑進(jìn)一步發(fā)生化學(xué)變化而產(chǎn)生的新物質(zhì)，叫做電解產(chǎn)物。食鹽溶液為例說(shuō)明電解過(guò)程，請(qǐng)自行網(wǎng)上搜索圖文說(shuō)明。

氯化鈉溶液中，受水化作用自動(dòng)解離成鈉離子和氯離子。通電時(shí)，鈉離子向陰極移動(dòng)，從陰極上得到電子成為鈉原子；氯離子向陽(yáng)極移動(dòng)，并在陽(yáng)極上放出電子而變成氯原子。鈉原子和氯原子同水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，分別生成氫氧化鈉放出氫氣和鹽酸并放出氧氣，所以在陰極處產(chǎn)生鹼性電解產(chǎn)物而陽(yáng)極產(chǎn)生酸性電解產(chǎn)物。

電泳與電滲　這是膠體分散體系在直流電作用下同時(shí)出現(xiàn)的兩種現(xiàn)象。蛋白質(zhì)為兩性電解質(zhì)。在鹼性溶液中，蛋白質(zhì)的羧基離解出氫離子而帶負(fù)電荷呈酸性：在酸性溶液中，蛋白質(zhì)的氨基結(jié)合氫離子而帶正電荷呈鹼性。人體內(nèi)血液、淋巴和腦脊液等體液,在正常情況下為弱鹼性，因而蛋白離表面帶負(fù)電荷。正電荷離子被蛋白表面負(fù)電荷吸引而分布在蛋白周?chē)纬梢环N*的電荷分布：蛋白表面負(fù)電荷和這些負(fù)電荷所吸引的少數(shù)正電荷構(gòu)成吸附層，吸附層四周的正電荷構(gòu)成擴(kuò)散層。吸附層雖有少數(shù)正電荷，但仍以負(fù)電荷居多，因此帶負(fù)電：擴(kuò)散層則為正電荷組成。這兩層間產(chǎn)生一定的電位，稱(chēng)為Zeta電位。

直注電通過(guò)人體時(shí)，蛋白粒子及其吸附層響陽(yáng)極移動(dòng)，是為電泳；擴(kuò)散層正離子連同其水化膜向陰極移動(dòng)則為電滲。由于蛋白膠體的移動(dòng)影響了蛋白的分布和密度，同時(shí)，由于電滲，將使一極下的水分相對(duì)增多，而另一極則相對(duì)脫水，這些將對(duì)生理活動(dòng)產(chǎn)生影響。

酸鹼度改變　在直流電作用下，鹼金屬離子Na⁺、K⁺和鹼土金屬離子Ca²⁺、Mg²⁺等向陰極移動(dòng)，而許多酸根和有機(jī)酸向陽(yáng)極移動(dòng)；同時(shí)由于陰極下產(chǎn)生鹼性電解產(chǎn)物而陽(yáng)極下產(chǎn)生酸性電解產(chǎn)物，所以在陰極下鹼性升高，而陽(yáng)極部位呈酸性。兩極下的酸鹼電解產(chǎn)物蓄積到很高濃度時(shí)，可以破壞組織而引燒傷，治療時(shí)必須注意防止，但也可利用來(lái)?yè)艹菇廾茐酿囵氲取?/span>

改變組織含水量　在直流電作用下，由于發(fā)生電泳和電滲，陰極下水分子增加，蛋白分散升高，組織膨脹和變得松軟，而陽(yáng)極下組織水分減少，蛋白質(zhì)分散度降低，組織較干燥致密。例如，將蛙頭切除，掛在木架上，后掌各浸入裝著自來(lái)水的杯中，兩杯分別連陰極和陽(yáng)極。通電40～60分鐘，電流強(qiáng)度10mA，斷電后檢查兩后腳掌，可以發(fā)現(xiàn)陰極腳掌的皮膚附著一層粘液，肌肉腫脹松軟，皮膚容易剝離；陽(yáng)極腳掌的皮膚較干燥、肌肉干癟，皮膚不易剝離。

細(xì)胞膜通透性變化　蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性與電荷、水化膜、酸鹼度和電解質(zhì)有密切關(guān)系。在直流電陽(yáng)極下，由于脫水，偏酸性，蛋白質(zhì)接近等特點(diǎn)，蛋白質(zhì)分散度降低，易于聚集凝結(jié),而且陽(yáng)極下Ca²⁺濃度相對(duì)增高，細(xì)胞膜變得較致密，因此陽(yáng)極使細(xì)胞膜通透性降低，物質(zhì)經(jīng)膜交換減慢。而陰極組織含水量增加，偏鹼性，偏離蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)，蛋白質(zhì)分子分散度升高，而且陰極下K⁺濃度相對(duì)升高，細(xì)胞膜變疏松，通透性升高，物質(zhì)經(jīng)膜交換加速。

組織興奮性變化　神經(jīng)肌肉的興奮性（應(yīng)激性）需要體液中各種電解質(zhì)維持一定的比例。

 在直流電的作用下，體液中K⁺、Na⁺、Ca⁺、Mg²⁺都向陰極方向移動(dòng)，由于K⁺和Na⁺的水化膜較薄，移動(dòng)速度較快，所以在陰極下K⁺和Na^＋的濃度相對(duì)升高，以及陰極下鹼性升高，H⁺濃度較低，所以陰極有提高組織興奮性作用，而陽(yáng)極下的Ca²⁺和Mg²⁺的濃度相對(duì)增加,H⁺濃度較高，所以陰極有降低組織興奮性的作用。

直流電能改變細(xì)胞膜兩側(cè)原有的膜電位的水平（或叫做改變膜的極化狀態(tài)）。陰極使膜的兩側(cè)產(chǎn)生一個(gè)外負(fù)內(nèi)正的電壓降（電位差），這個(gè)電位差將使膜兩側(cè)原有的外正內(nèi)負(fù)的膜電位的數(shù)值減少，使膜處于一種低極化狀態(tài)，因而應(yīng)激性升高；而陽(yáng)極下，由于在膜的兩側(cè)產(chǎn)生一個(gè)外正內(nèi)負(fù)的電位差，和膜兩側(cè)原有的電位差同方向，膜電位增高，處于一種超極化狀態(tài)，因而應(yīng)激性降低。

北京RYD-IIE型溫?zé)嶂绷魉幬飳?dǎo)入儀是根據(jù)直流電場(chǎng)內(nèi)同性電荷相斥，異性電荷相吸的原理，使藥物離子通過(guò)完整的皮膚或粘膜導(dǎo)入人體。許多實(shí)驗(yàn)臨床觀察證明，在直流電作用下，可將帶不同電荷的離子導(dǎo)入人體內(nèi)。陽(yáng)離子從陽(yáng)極導(dǎo)入，而陰離子則從陰極導(dǎo)入體內(nèi)。

綜上所述：對(duì)于各大醫(yī)療機(jī)構(gòu)及診所亞健康管理會(huì)所，使用

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