Vücut nasıl elektrik üretir ve bunu nasıl kullanır?

Elektrik olmasaydı şu anda bu makaleyi okuyor olmazdınız. Ve bu, bilgisayarınız çalışmadığı için değil. Çünkü beyniniz çalışmıyor.

Yaptığımız her şey vücudumuzdan geçen elektrik sinyalleri tarafından kontrol edilir ve etkinleştirilir. Giriş fiziğinde öğrendiğimiz gibi, her şey atomlardan oluşur ve atomlar proton, nötron ve elektronlardan oluşur. Protonların pozitif yükü, nötronların nötr yükü ve elektronların negatif yükü vardır. Bu yükler dengede olmadığında, bir atom ya pozitif ya da negatif olarak yüklenir. Bir tür yük ile diğeri arasındaki geçiş, elektronların bir atomdan diğerine akmasına izin verir. Bu elektron akışı veya negatif yük, elektrik dediğimiz şeydir. Vücudumuz çok büyük atom kütleleri olduğu için elektrik üretebiliriz.

Sinir sisteminin beyne "sinyaller" göndermesinden veya sinapsların "ateşlemesinden" veya beynin ellerimize bir kapı kolunun etrafında kasılmasını söylemesinden bahsettiğimizde, bahsettiğimiz şey, A noktası ile B noktası arasında mesaj taşıyan elektriktir. 1'ler ve 0'lar taşıyan ve "Hukuk ve Düzen" sağlayan dijital kablo sinyali gibi . Vücudumuz dışında, elektronlar bir tel boyunca akmaz; bunun yerine, bir elektrik yükü hedefine ulaşana kadar bir hücreden diğerine atlıyor.

Elektrik hayatta kalmanın anahtarıdır. Elektrik sinyalleri hızlıdır. Kontrol mesajlarına neredeyse anında yanıt verilmesine izin verirler. Eğer bedenlerimiz tamamen, diyelim ki, bir şey bizi takip ederken kalplerimize hızlanmasını söyleyen kimyasalların hareketine güvenseydi, muhtemelen uzun zaman önce ölmüş olurduk.

Tehlikede olduğumuzda kalplerimize hızlanmasını söyleyen bu önemli sinyaller, kalbimizdeki sinoatriyal düğüm veya SA düğüm adı verilen bir hücre yığınından gelir . Sağ kulakçıkta bulunur ve kalp atışımızın ritmini ve kalpten vücudumuzun her yerine kanın hareketini kontrol eder . Vücudumuzun doğal kalp pilidir ve hızı ayarlamak için elektrik sinyallerini kullanır (bkz . Kalbinizin ritmini ne belirler? ). Ancak nabzımız, hücrelerimiz tarafından üretilen elektriksel uyarılara dayanan tek şey değildir. Hücrelerimizin neredeyse tamamı elektrik üretebilecek kapasitededir.

Bu yazıda elektriğin vücuttaki rolüne bakacağız ve ilk etapta onu nasıl ürettiğimizi öğreneceğiz.

Başlangıç ​​noktası basittir: Şu anda vücudunuzda aktif olarak mesaj göndermeyen tüm hücreler biraz negatif yüklüdür. Oradan ilginçleşiyor.

Olumsuzluk, hücrelerinizin doğal dinlenme halidir. Bu, hücrenin içindeki ve dışındaki potasyum ve sodyum iyonları arasındaki hafif bir dengesizlikle ilgilidir ve bu dengesizlik, elektrik kapasitenizin aşamasını belirler.

Hücre zarlarınız, genellikle sodyum-potasyum kapısı olarak adlandırılan bir numara uygular. Bu çok karmaşık bir mekanizmadır, ancak bu kapıların basit açıklaması ve elektrik yüklerini nasıl ürettikleri şu şekildedir:

Dinlenme halindeyken, hücrelerinizin içinde sodyum iyonlarından daha fazla potasyum iyonu bulunur ve hücrenin dışında daha fazla sodyum iyonu bulunur. Potasyum iyonları negatiftir, bu nedenle hücrenin içi biraz negatif yüke sahiptir. Sodyum iyonları pozitiftir, dolayısıyla hücre zarının hemen dışındaki alan pozitiftir. Ancak bu dinlenme durumunda elektrik üretmek için yeterince güçlü bir şarj farkı yoktur.

Vücudun bir noktadan diğerine mesaj göndermesi gerektiğinde, kapıyı açar. Zar kapısı açıldığında, sodyum ve potasyum iyonları hücrenin içine ve dışına serbestçe hareket eder. Negatif yüklü potasyum iyonları hücreyi terk eder, hücre zarının dışındaki pozitifliğe çekilir ve pozitif yüklü sodyum iyonları hücreye girerek negatif yüke doğru hareket eder. Sonuç, iki tip iyonun konsantrasyonunda bir değişiklik ve hızlı bir şekilde sorumlu geçiştir. 1 ile 0 arasında geçiş yapmak gibi bir şey -- pozitif ve negatif arasındaki bu geçiş elektriksel bir dürtü üretir. Bu dürtü, bir sonraki hücredeki kapıyı açmak için tetikler, başka bir şarj yaratır ve bu böyle devam eder. Bu şekilde, elektriksel bir dürtü, inatçı parmağınızdaki bir sinirden beyninizin ağrıyı algılayan kısmına doğru hareket eder .

Aynı zamanda SA düğümünün kalp kaslarınıza kasılmasını söylemesi, gözlerinizin beyninize az önce gördüklerinin "beyin" kelimesi olduğunu söylemesi ve sizin bu makaleyi nasıl anladığınızdır.

Her şey bu elektrik sinyallerine bağlı olduğu için vücudunuzun elektrik sistemindeki herhangi bir arıza gerçek bir problemdir. Bir elektrik çarpması aldığınızda , sistemin normal çalışmasını kesintiye uğratır, tıpkı bir güç dalgalanması gibi. Yıldırım seviyesindeki bir şok vücudunuzun durmasına neden olabilir. Elektrik işlemi artık çalışmıyor - kızarmış. Kalp çarpıntısına (fazladan bir kalp atışı) neden olan bir SA düğümü teklemesi veya kalp pilini bozan ve kalbin diğer bölümlerinin uyarı göndermeye başlamasına neden olan kalbe giden kan akışının olmaması gibi daha az dramatik sorunlar da vardır . Bu bazen birinin koroner arter hastalığından ölmesine neden olur.veya arterlerin daralması. Kalbe sürekli kasılması söyleniyorsa, asla tam olarak kasılmaz ve vücudun geri kalanına yeterli kan gidemez, bu da oksijen yoksunluğuna ve olası bir kalp krizi veya felce yol açar .

Etrafta dolaşan çok fazla elektrik varken, vücut gerçekten harika bir güç kaynağı gibi görünebilir. Ama insanlar Matrix'e gerçekten güç verebilir mi? Muhtemelen değil. Bir insan vücudu yalnızca 10 ila 100 milivolt [kaynak: NanoMedicine ] üretebilir. Bir katot ışın tüpü, bir TV'de görüntü oluşturmak için yaklaşık 25.000 volt gerektirir [kaynak: Fizik Factbook ]. Öte yandan, makineler milyonlarca elektrikli yılan balığı toplayabilseydi, iyi bir şekilde sulanırlardı. Tek bir yılan balığı 600 voltluk alanda üretebilir [kaynak: Fizik Factbook ].

Panasonic'in insan-pil araştırması da dahil olmak üzere insan vücudunun elektrik sistemi ve ilgili konular hakkında daha fazla bilgi için bir sonraki sayfadaki bağlantılara bakın.

kan pili

Panasonic, elektrikli cihazlara güç sağlamak için insan kanını kullanmayı düşünüyor. Kanın, insan vücudu için enerji ürettiği gibi güç üretmek için şekeri nasıl parçalayabileceğini araştırıyor. Bu tür " insan pili ", nihayetinde vücuda implante edilen nano cihazlara güç sağlayabilir.

İlk Yayınlanma: 22 Eylül 2008

İnsan vücudunda ne kadar elektrik var?

Hangi sinir sistemi hastalığı vücutta elektrik çarpması hissine neden olur?

Elektrik vücudunuzdan geçtiğinde ne olur?

Bir insan vücudu için güvenli voltaj nedir?

İlgili Makaleler

Daha Fazla Harika Bağlantı

Kaynaklar