电生理学发展简史
电学发展史简述
电学发展史简述一、电学的起源电学的起源可以追溯到古希腊时期。
古希腊的一位哲学家、数学家和科学家泰勒斯（Thales）是电学的奠基人之一。
公元前600年左右，他发现琥珀经过摩擦后能够吸引小物体，这就是最早的静电现象的发现。
二、电学的发展1. 电磁发现电学的发展进一步推动是在18世纪。
英国科学家弗兰克林（Benjamin Franklin）在1752年进行了闪电的实验，从而发现了正负电荷的概念。
他通过风筝实验证明了闪电就是一种大气放电现象。
2. 电学理论形成19世纪初，电学理论开始逐渐形成。
法国物理学家库仑（Charles-Augustin de Coulomb）提出了库仑定律，描述了电荷之间的相互作用力。
意大利科学家伽利略·伽利莱（Galileo Galilei）和安德雷亚·沃尔塔（Andrea Volta）分别在18世纪末和19世纪初发现了电池，为电流的产生提供了基础。
3. 电磁感应19世纪初，英国科学家法拉第（Michael Faraday）发现了电磁感应现象。
他通过实验发现，当磁场变化时，会在导体中产生电流。
这一发现为电动机和发电机的发明奠定了基础。
4. 电报的发明19世纪中叶，美国发明家莫尔斯（Samuel Morse）发明了莫尔斯电码，并成功应用于电报通信。
电报的发明和应用极大地推动了电学的发展，使得电信技术得到了广泛的应用。
5. 电磁波的发现19世纪末，德国物理学家赫兹（Heinrich Hertz）通过实验首次成功地产生了电磁波，并证明了电磁波的存在。
这一发现奠定了电磁波理论的基础，为无线电通信的发展奠定了基础。
6. 电子的发现20世纪初，英国物理学家汤姆逊（J.J. Thomson）通过实验发现了电子，揭示了原子的内部结构。
这一发现为电子学的发展提供了重要的基础。
7. 电子管和晶体管的发明20世纪初，美国科学家李·德福里斯特·帕克斯顿（Lee De Forest）发明了三极电子管，使得电子的放大和控制成为可能。
第二章电生理基础
二. 神经元的细胞膜结构特点
（1）通道运输
在膜上的通道蛋白质帮助下完成。 如钠离子通道、钾离子通道、钙离子通道等。
离子扩散通量的多少，与膜两侧离子的浓度差及 电场力有关。 通道的开放（激活）或关闭（失活） 由“闸门”调控，闸门开关迅速。
化学门控通道:：由化学物质引起闸门开关 电压门控通道：由膜电位变化引起闸门开关
复极化 (repolarizing phase )
超极化 Hyperpolazing phase
动作电位由峰电位 和后电位构成。
(二) AP的产生机制
用离子流学说来解释：
1. 去极化时相 细胞受刺激
少量钠通道开放
静息电位减小到阈电位水平 大量钠通道开放
细胞外Na+快速、大量内流
细胞内电位急剧
上升
锋电位的上升支。 (Na+内流)
2. 复极化时相 膜电位达到Na+平衡电位水平
钠通道失活关闭，钾通道激活开放
Na+停止
内流、K+快速外流
细胞内电位下降，恢复
到负电位水平
锋电位的下降支。 (K+外流)
3. 后电位 钠泵活动，使膜两侧离子分布恢复兴 奋前不均衡状态。 (钠泵活动)
(三) 动作电位的产生条件与阈电位 ★ 阈电位：使细胞膜对Na+通透性突然增大的临界
★静息电位实质：是K+外流形成的电—化学 平衡电位。
静息电位主要受细胞内外K+浓度的影响： 如细胞外K+浓度增高，K+浓度差减小，向外扩散的 动力减弱，K+外流减少，静息电位减小 （即膜内外的 电位差变小）。
如细胞外的K+浓度降低，将引起静息电位增大（即 膜内外的电位差变大）。
电学发展简史
电生理学发展简史
电生理学发展简史（一）生物电活动是机体一种基本的生命现象，它产生的基础是细胞膜上离子通道活动的总和效应。
从生物电现象的发现到如今对离子通道功能与结构如此深入的了解，电生理学走过了200 多年的历程。
一、生物电现象的发现最初的实验研究是从18 世纪后叶开始的。
当时没有任何测量电流的仪器，只是发现利用电容器（如雷顿瓶）的放电，或雷电发生时竖起一根长导线，引导大气中的电，都可以刺激蛙的神经肌肉标本，引起肌肉收缩，所以当时就用蛙的神经肌肉标本作为电流存在的标志。
1791 年意大利解剖学教授Galvani L 发现，如果将蛙腿的肌肉置于铁板上，再用铜钩钩住蛙的脊髓，当铜钩与铁板接触时肌肉就会发生收缩。
他把这个现象的发生归因于机体的“动物电”（animal electricity ）。
他认为神经与肌肉带有相反的电荷，肌肉带正电，神经带负电，金属导体的作用是把神经与肌肉之间的电路接通。
同时代的意大利物理学家Volta A 不同意Galvani 的见解，他认为实验中发现的电现象，不是动物机体产生的动物电，而是由于实验中连接肌肉和神经的金属不同所致，是不同金属接触时产生的电流刺激了肌肉标本，如果用同一种金属作导体，收缩就不会发生。
事实上，Volta 和Galvani 的观点都有其正确的一面。
Volta 后来因此而发明了伏特电池；Galvani 则继续进行了一个出色的实验。
在无金属参与的情况下，他将一个肌肉标本横断，又将另一个神经肌肉标本的神经干搭在横断肌肉上，并使之跨越肌肉的完好面和损伤面，结果该神经支配的肌肉产生收缩，证实了动物电的存在。
这成为第一次观察到生物电存在的电生理实验。
但是直接测量到生物电的实验是在电流计发明之后。
1825 年意大利物理学家Nobili 发明电流计。
1837 年意大利物理学教授Matteucci C 用电流计在肌肉的横断面与未损伤部位之间，测量到电流流动，电流是从未损伤部位流向横断面的，所以横断面呈负电位。
电学的发展
法国
1826年 德国 德国
安培
欧姆
提出安培定律 提出欧姆定律
清宣宗道光
法拉第
基尔霍夫 发现电路网络定律，开创电工学 发明了电报
1831年 俄罗斯 斯林格奥斯特 法国
发现了电磁感应，开创电磁学
法拉第发现电磁感应, 俄罗斯的雅可比试 法国人毕克西发明了 电磁学由此发展。 手摇式直流发电机。 制了直流电动机。
模拟集成电路（大哥大）
数字集 成电路
新型电子技术的发展
电子设计自动化
你所浪费的今天，是昨天死去 的人奢望的明天。 你所厌恶的现在，是未来的你 回不去的曾经。
1831年 1832年 1834年
1896年
1897年 1882年
发现电磁感应 发明直流发电机 发明直流电动机 发明两相交流发电机 发明感应电动机 发明变压器
美国人特斯拉发明两 英国人吉布斯发 西屋公司研制了感应电动机 相交流发电机。 ，使电动机得到普及。 明了变压器。
电子元件的历史
美国人弗雷斯特发明三极 爱迪生发现灯丝点热 英国人弗莱明发明二 管，拉开了电子学的帷幕 后会飞溅出电子 极管用来检波
1747年清朝乾隆 (十二年）
照明的历史
意大利——伏打
清嘉庆五年
以含食盐水的湿抹布，夹 在银和锌的圆形板中间， 堆积成圆柱状，制造出最 早的电池－伏打电池。
英国 ——戴维
把2000个伏打电池连在一起，进行 了电弧放电实验 在电池正负极上安装上木炭，通过 调整电极间距离使之产生放电而发出强光
清仁宗嘉庆二十年
第一课
电学的发展
希腊 ——泰勒斯
用摩擦过的琥珀吸引羽毛 用磁铁矿石吸引铁片
中国处于战国时期
Elektron 电
电学发展史简述范文
电学发展史简述范文1.古代：早在古代，人们就对静电现象有所认识。
在公元前600年左右，古希腊的一些哲学家和科学家，如色诺芬、修玻士等，开始研究静电现象，例如琥珀石吸引轻物体。
此后，人们对于静电现象的了解逐渐增加。
2.光电效应的发现：19世纪末至20世纪初，研究人员进行了深入的物理实验，其中最重要的是德国科学家阿尔伯特·爱因斯坦在1905年提出光电效应的定量理论解释，这一理论对于现代光电工业的发展产生了重要影响。
3.电磁现象的发现：18世纪末至19世纪初，一系列重大的发现改变了人们对电和磁的认识。
法国物理学家奥丝丁·貝庫爾在1820年发现电流通过导线时会产生磁场，这是电与磁相互关联的第一个重大发现。
英国物理学家迈克尔·法拉第在1831年发现了电磁感应现象，即通过磁场变化可以引发电场的变化。
这一发现后来成为电磁感应定律。
4.麦克斯韦方程组的建立：19世纪中叶，苏格兰物理学家詹姆斯·麦克斯韦基于以上电磁实验的结果，提出了电磁波的存在，并通过数学公式将电磁现象整合起来，形成麦克斯韦方程组。
这一方程组揭示了电磁波的传播规律，为电磁理论的发展奠定了基础。
它对于后来无线电通信、无线电技术的研究和应用有着重大影响。
5.直流电的应用：19世纪末至20世纪初，随着电学理论的发展，人们开始将电能应用于实际生产和生活中。
直流电的应用得到了迅速推广。
1882年，美国企业家托马斯·爱迪生建立了第一个商业化的发电厂，在纽约市提供直流电供应，标志着电力行业的起步。
6.交流电的引入和应用：19世纪末至20世纪初，交流电的引入和应用推动了电学的发展。
1886年，意大利工程师尼古拉·特斯拉发明了交流电发电机，使得交流电的传输和利用成为可能。
交流电的使用范围逐渐扩大，在电力传输和工业领域带来了巨大的改变。
7.电子科学的发展：20世纪初，电子科学开始发展。
英国科学家约瑟夫·汤姆逊发现了电子，这是构成原子的基本粒子，对于理解原子结构和电子运动规律具有重要意义。
医学电生理学
他们应用的方法日后得到广泛证实。1968年Scherlag、
Helfand及Damato三氏将血管切开改为经皮穿刺，使心导管法
记录HBE的技术更加规范化，更易实施。此后心内电图的记录
迅速推广应用。可以这样说，Scher1ag等人的1968年之举是
心2电020/生11/1理4 学发展史上的一个重要的里程碑。
序右房刺激测定SACT（窦房传导时间）的方法，同年
Josephson在研究室速记录心内心电图时，记录和发现了心室
晚电位，在1973年Cranefield提出触发激动，触发性心律失
常的概念。1978年，Narula提出应用连续右房刺激的方法测
定SACT，同年Cramer应用杰出的方法证实了他记录到P前电位
生了浓厚兴趣。1901年他发明了心电电流计，更真实地记
录了心脏电活动的电流，开始了人体心电图的记录。此后
Einthoven提出了导联选择规律，记录了运动后的心电图，
1905年其正式将心电图用于临床，引起了巨大的反响。鉴
于他的工作重要性及价值，1924年Einthoven获得了诺贝尔
医学奖-生理学奖。
1921年10月W.Alvarez用弦线电流计在一位患癌症的妇女
体外第一次记录到胃电图，因为当时患者羸瘦，以致于用肉 眼就能观察到3cpm的胃收缩波与其相对应的胃电图慢正弦波。 但是，受到当时的电流记录装置等技术上的限制，该研究没 有继续下去。1926年Tumpeer用心电图机，以标准肢体导联的 左臂和右腿部位从一位幽门梗阻的老年妇女体表再一次记录 到了胃电图。随后他又用同样的方法在患幽门麻痹的儿童体 表也描记到了胃电图。根据记载，当时描记的胃电图与现在 临床所记录的图形差异很大，因为心电图机刚使用不久，仅 在基线上的慢波变化负载有心电信号，这种基线上的慢变化 为3cpm，他认为这3cpm就是胃运动的频率变化。
学习中的趣味历史追溯电的发现和发展
学习中的趣味历史追溯电的发现和发展电，作为我们日常生活中不可或缺的一部分，早已深入到了我们的衣食住行中。
然而，你是否曾好奇过电的发现和发展的历史呢？让我们一起来探寻电的奇妙之旅吧。
一、电的发现电的早期研究可以追溯到古希腊时期。
公元前600年左右，希腊的一位哲学家称为“图利叶斯”的人发现了琥珀摩擦产生静电现象。
这个重大的发现为后来电的研究奠定了基础。
二、电的发展1. 静电的研究静电的研究是电学发展的起点。
随着时间的推移，科学家们开始研究电的性质和现象。
17世纪，著名科学家本杰明·富兰克林通过风筝实验，发现了正负电荷和导电性的存在，为静电学的研究做出了突破。
2. 电流的发现18世纪末，意大利科学家路易吉·加尔瓦尼通过一系列实验发现了电流现象。
他将铜线与蛙腿接触时，发现在受到电击的情况下蛙腿会抽动。
这一发现为后来的电流研究提供了线索。
3. 电的发展和应用19世纪初，英国科学家迈克尔·法拉第发现了电和磁的相互作用关系，进一步推动了电学的发展。
在随后的几十年里，发电机、电池和电线等设备的发明相继出现，电的应用领域逐渐扩大。
三、电的重要应用1. 交流电的应用交流电是目前最常用的一种电流形式。
通过电动机、发电机和变压器等装置，交流电被广泛应用于家庭、工业和交通等领域。
它不仅为我们的生活提供了方便，也是现代社会运转的基础。
2. 电磁感应的应用电与磁的相互关系被运用到电磁感应技术中。
这种技术被应用在电动设备、变压器和电磁炉等各个方面。
电磁感应还广泛应用于通信技术中，手机等无线设备的发展离不开电磁感应的应用。
3. 电子技术的发展电子技术是电学发展的重要组成部分。
通过集成电路、半导体和微处理器等技术的发展，电子设备的功能和性能得以极大提升。
如今，我们已经离不开电子设备，包括计算机、智能手机和电视等，这些设备的出现极大地改变了我们的生活方式。
四、电的未来展望随着科技的不断进步，电的应用将进一步拓展。
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电生理学发展简史（一）
生物电活动是机体一种基本的生命现象，它产生的基础是细胞膜上离子通道活动的总和效应。
从生物电现象的发现到如今对离子通道功能与结构如此深入的了解，电生理学走过了200 多年的历程。
一、生物电现象的发现
最初的实验研究是从18 世纪后叶开始的。
当时没有任何测量电流的仪器，只是发现利用电容器（如雷顿瓶）的放电，或雷电发生时竖起一根长导线，引导大气中的电，都可以刺激蛙的神经肌肉标本，引起肌肉收缩，所以当时就用蛙的神经肌肉标本作为电流存在的标志。
1791 年意大利解剖学教授Galvani L 发现，如果将蛙腿的肌肉置于铁板上，再用铜钩钩住蛙的脊髓，当铜钩与铁板接触时肌肉就会发生收缩。
他把这个现象的发生归因于机体的“动物电”（animal electricity ）。
他认为神经与肌肉带有相反的电荷，肌肉带正电，神经带负电，金属导体的作用是把神经与肌肉之间的电路接通。
同时代的意大利物理学家Volta A 不同意Galvani 的见解，他认为实验中发现的电现象，不是动物机体产生的动物电，而是由于实验中连接肌肉和神经的金属不同所致，是不同金属接触时产生的电流刺激了肌肉标本，如果用同一种金属作导体，收缩就不会发生。
事实上，Volta 和Galvani 的观点都有其正确的一面。
Volta 后来因此而发明了伏特电池；Galvani 则继续进行了一个出色的实验。
在无金属参与的情况下，他将一个肌肉标本横断，又将另一个神经肌肉标本的神经干搭在横断肌肉上，并使之跨越肌肉的完好面和损伤面，结果该神经支配的肌肉产生收缩，证实了动物电的存在。
这成为第一次观察到生物电存在的电生理实验。
但是直接测量到生物电的实验是在电流计发明之后。
1825 年意大利物理学家Nobili 发明电流计。
1837 年意大利物理学教授Matteucci C 用电流计在肌肉的横断面与未损伤部位之间，测量到电流流动，电流是从未损伤部位流向横断面的，所以横断面呈负电位。
这是第一次直接测量到生物体内存在生物电的实验。
1843 年瑞士生理学家Du Bios-Reymond 用电流计观察到神经的损伤电位，也是损伤部位呈负性。
1849 年，他又发现神经在活动期间出现负波动，即使用电流计从细胞外记录到的动作电位。
1850 年von Helmholtz H 测定了神经传导速度，证明蛙神经的传导速度仅20 ~ 30m/s 。
此前人们认为既然电的传导速度等于光速，因而神经的传导速度可能也是光速。
二、早期对生物电发生机制的认识
1. Bernstein 的膜学说对于这种生物电现象的解释，当时提出了不同的学说。
Du Bios-Reymond 认为，组织内带负电，外表带正电，是正常状态下存在的，即所谓“现存学说”（preexistence theory ）；而他的学生Hermann （Du Bios-Reymond ）则认为，组织内的负电是被切割时组织损伤变质造成的，即所谓“变质学说”（alteration theory ）。
1890 年，著名的化学家Ostwald W 提出了膜的通透性理论，即如果在电解质弥散的途径上有一层半透膜，它只允许一种离子通过，而带有相反电荷的另一种离子不能通过，就会通过静电作用限制透过膜的离子不能进一步弥散，如此，在膜两侧就会形成电位差，它的大小可按Nernst 公式计算。
1902 年Du Bios-Reymond 的另一名学生Bernstein J 接受了Ostwald 通透性理论，在现存学说的基础上提出了“膜学说”（membrane theory ）。
他根据细胞内液比细胞外液含较多的K +，而细胞损伤处电位较完好处为低的事实，推测静息时细胞内电位低于细胞外，并假定静息时细胞膜只对K +有通透性，由于胞内带正电荷的K +顺浓度差扩散到膜外，相应的负电荷仍留在膜内，使细胞膜呈现外正内负的极化状态，形成静息电位。
按照Bernstein 的设想，细胞的静息电位就等于K +的平衡电位。
动作电位则是由于膜在一瞬间失去了对K +的选择性通透，变得对所有离子通透性一过性地升高，导致膜两侧电位差瞬间消失。
1904 年，他又设计了一个精巧的实验，证实肌肉切断后断面的负电位在0.3 s 后即出现，并持续缓慢地减小而不是
逐渐增大，从而用事实否定了变质学说。
因此膜学说在此后30 多年的时间内为多数人所接受，不过它却一直未能得到实验证实。
这是因为要想测量膜两侧的电位差，必须要将一个电极插入细胞内，这就要求插入的记录电极直径很细，不能损伤细胞；插入处也不能漏电。
显然，这种技术上的限制在当时是很难克服的。
2. 细胞跨膜电位的记录1936 年，生物学家Young JZ 发现了头足类软体动物枪乌鲗的巨大神经轴突，其直径可达1mm 。
这与最大直径不超过20μm 的脊椎动物神经纤维相比，无疑是研究跨膜电位的绝好材料。
1939 年，英国生理学家Hodgkin AL 和Huxley AF 将直径为0.1mm ，内部充满海水的毛细玻璃管纵向插入枪乌鲗大神经轴突（直径0.5mm ）的断端，作为细胞内电极，而将另一电极置于浸泡细胞的海水中，于是在毛细管尖端和细胞外电极之间记录到约60mV 的电位差，胞质为负。
将轴浆内电极靠近膜内侧或向中心移动，电位差均不变，表明电位差存在于膜的两侧。
这样，他们便利用枪乌鲗巨大轴突首次记录到膜两侧的静息电位。
这一工作的意义在于实验测定的静息电位与根据细胞膜内、外钾浓度经Nernst 公式计算的钾平衡电位（- 75mV ）非常接近，从而有力地支持了Bernstein 关于静息电位状态下细胞膜选择性对钾离子有通透性的膜学说。
但是，正如在图 1 中所看到的，实测的静息电位值总是略小于K +平衡电位，这说明细胞膜并不是像原来设想的那样只对K +有通透性，而可能对其他离子，特别是Na +亦有一定的通透性。
图1 细胞外K +浓度对蛙缝匠肌静息电位的影响
图中的圆点是不同K +浓度时静息电位的实测值；直线是根据Nernst 公式的计算值
膜学说关于动作电位产生机制的解释也得到膜阻抗测量实验的支持。
1939 年，Cole KS 和Curtis HJ 利用惠斯登电桥（Wheatstone bridge ）观测枪乌鲗巨大轴突动作电位期间膜电阻和膜电容的变化，发现动作电位期间膜电容基本不变，而膜阻抗显著降低（膜电导增大）（图 2 ），由静息时的1000Ωcm 2下降到25Ωcm 2，支持动作电位期间膜对多种离子通透性的增大。
图2 Wheatstone 电桥对动作电位期间膜阻抗的测定
A ：测量膜电容和阻抗的AC Wheatstone 电桥，电桥施加高频交变电流，输出端为振幅相同的175kHz 的交流信号。
R1 、R2 为已知电阻，Rv 、Cv 为可调电阻和电容（数值可读）, 当R1 ＝R2，Rv ＝Rx ，Cv ＝Cx 时电桥平衡，由此可求出Rx 和Cx ；
B ：冲动通过枪乌鲗巨大轴突时膜阻抗的变化：静息下电桥处于平衡状态，为振幅很小的细线；电桥失衡（由于膜阻抗降低）时为振幅增大的宽带。
(吴博威供稿)。