我們為什麼產生動作，有趣的生物電（一）
自然界中，生物做出的各種動作、反應、感覺與情緒，均來自神經的驅動，神經的驅動來自電位的變化，電位的變化來自生物體內化學物質的反應，因此這是一個化學能轉變成電能最終轉變為機械能的過程。 而這種電統稱為生物電，即細胞在靜息（無反應無動作的狀態下）或活動狀態下伴隨的各種電現象（離子電流、溶液導電、靜息電位、動作電位等）。 幾張圖簡單瞭解下神經的結構和神經的傳導。這些圖在中學課本有涉及，其實中學的知識在實際的應用中是很有用的，甚至還可以用來指導很多高深的產品或技術開發。有時我們回過頭去了解那些以為「低階」「粗淺」的知識，卻有種「驀然回首，那人卻在燈火闌珊處」的恍然大悟與回味。
如開篇所述，神經纖維電位傳遞的驅動力是化學反應。神經元之間的連接部分稱為突觸。突觸之間的信息傳遞為突觸傳遞，神經遞質充當信使（神經遞質是人體內各種化學物質，比如喜、怒、哀、樂分別對應著一種化學物質，通過神經傳遞人將表現出相應的反應——喜、怒、哀、樂），作用於下一個神經元的離子通道，產生動作電位，即通過化學能轉變為電能。機械設備就像是一種仿生科技，神經纖維就如電線裡面的銅芯導體，髓鞘就如電線外部的絕緣皮，由於外界驅動，使得電流產生定向運動，就如神經遞質的傳遞，最終發生相應的動作。
用實驗室儀器來測試人體安靜狀態下，神經細胞內外的電位-30~-90mV之間（通常設定細胞外電位為0） 在安靜的狀態下，K+的通透性是Na+的50-75倍，K+透膜擴散的能力遠遠大於Na+。因此細胞外存在稍多的正電荷，細胞內存在稍多的負電荷，離子的被動滲出和主動蹦出使電荷交換保持在一個準確的平衡狀態。
在神經衝動的過程（如果給細胞膜一個較強的刺激，細胞膜將產生一個短暫、快速的膜電位變化（100mV），稱之為動作電位或神經衝動（nerve impulse）），離子在細胞膜內外進行交換，而促使Na+, K+進行交換的通道，猶如一道門，我們稱之為離子通道。神經受到刺激，膜內外的離子濃度發生一定的變化，此時少數Na+門打開，使少數Na+流入膜內，導致膜內外電位差發生變化，當電位差累積超過一定的值時，便激發了「去極化」的過程，在極短的時間內，大量Na+通道被打開，使Na+湧入膜內，使電位瞬間由負轉正0-35mV，並達到興奮點，即峯電位/動作電位峯。之後，K+通道打開，Na+通道關閉，通過濃度差，K+流到膜外，使膜內外電位恢復到原來的極化狀態。
也就是說神經傳導的產生是Na+從細胞膜外轉移到膜內，使得原本外正內負的電位狀態發生互換，而神經傳導的結束則是來通過K+從膜內轉移到膜外。因此，如果要抑制神經衝動，就必須抑制離子通道，反之亦然。下圖為神經傳導過程中Na+、K+在細胞膜內外濃度變化過程，所導致的電位（電壓值表徵）的變化。
去極化：生物膜受到刺激或損傷後，膜內外的電位差逐漸減小，極化狀態逐步消除；
超射（反極化）：膜位發生反轉的部分（0-+30mV）；
峯電位：細胞興奮的標誌；
復極化：膜由反極化狀態恢復到靜息電位水平的過程；
超極化：復極化恢復到靜息電位水平後，膜電位繼續增大，產生一個絕對值超過靜息電位的負電位（負後電位），最終再回到靜息電位水平。
後電位：繼峯電位後所出現的電位波動，可分為負後電位（去極化後電位）和正後電位（超極化後電位）。它代表細胞興奮後興奮性的恢復過程。
負後電位：復極後期，膜電位恢復到靜息電位水平之前的緩慢的復極過程，即K+積累於膜外而進一步阻止K+的外流所致。
正後電位：繼負後電位之後，膜電位有一個低於靜息電位水平的電位波動。即Na+——K+泵活動，將向細胞內輸送2K+, 而向細胞外送出3Na+,因此儘管細胞復極已達到靜息水平，但膜兩側的離子尚未恢復到原來的水平。
關於生物電的應用方面如腦電波(EEG)、表面肌電技術（EMG）等有很好的應用，同時通過調節人體生物電的平衡來改善人體的狀態與健康。所以的病痛都會通過「生物電」表現出來。
說明：本人並非生命科學專業，只是出於對運動與科技的熱愛，進而想了解人體的相關知識。上述內容可能存在紕漏，也請相關專業人士能進行補充與探討。由於整理資料的時間有限，因此引用的圖並非本人原創，如果有侵權問題還請原創者包容，可以留言聯繫。
推薦閱讀：
