Jump to content

История биоэлектричества

История биоэлектричества восходит к Древнему Египту , где электрошок, наносимый электрическим сомом, использовался в лечебных целях.

В 18 веке способности ската -торпеды и электрического угря исследовали учёные, в том числе Хью Уильямсон и Джон Уолш .

Рыба, наносящая удары [ править ]

Древний Египет [ править ]

Электрический сом (в центре) на Ти барельефе Мастаба , Саккара , Древний Египет [1]

Электрический сом Нила был хорошо известен древним египтянам . [2] Египтяне, по общему мнению, использовали электрошок от них при лечении артритных болей. [3] Они будут использовать только более мелкую рыбу, так как большая рыба может вызвать электрический шок напряжением от 300 до 400 вольт. Египтяне изображали рыбу на своих фресках и в других местах; [2] Первое известное изображение электрического сома находится на грифельной палитре додинастического египетского правителя Нармера около 3100 г. до н.э. [4] [1]

Древняя Греция и Рим [ править ]

Электрические рыбы были известны Аристотелю , Теофрасту и Плинию Старшему , а также другим классическим авторам. Они не всегда различали морского ската-торпеду и пресноводного электрического сома. [1]

Восемнадцатый век [ править ]

Натуралисты Бертран Бажон, французский военный хирург во Французской Гвиане , и иезуит Рамон М. Термейер [ pl ] в бассейне реки Плейт провели первые эксперименты по обезболивающим разрядам электрических угрей в 1760-х годах. [5] В 1775 году «торпеду» (электрический луч) изучал Джон Уолш ; [6] обе рыбы были препарированы хирургом и анатомом Джоном Хантером . [6] [7] Хантер сообщил Королевскому обществу , что «Gymnotus Electricus... внешне очень похож на угря... но не имеет ни одного из специфических свойств этой рыбы». [7] Он заметил, что существовало «две пары этих [электрических] органов, больший [основной орган] и меньший [орган Хантера]; по одному с каждой стороны», и что они занимали «возможно… более одного -треть всего животного [по объёму]». [7] Строение органов (стопок электроцитов) он описывал как «чрезвычайно простое и правильное, состоящее из двух частей, а именно плоских перегородок, или перегородок , и поперечных перегородок между ними». Он измерил толщину электроцитов 1/17 дюйма (1,5 мм) в главном органе и 1/56 дюйма (0,5 мм) в органе Хантера. [7]

Также в 1775 году американский врач и политик Хью Уильямсон , который учился у Хантера, [8] представил в Королевском обществе доклад «Эксперименты и наблюдения над Gymnotus Electricus, или электрическим угрем». Он сообщил о серии экспериментов, таких как: «7. Чтобы выяснить, убивал ли угорь этих рыб испусканием той же самой [электрической] жидкости, которой он воздействовал на мою руку, когда я прикасался к нему, я положил руку на вода, на некотором расстоянии от угря; другой сом был брошен в воду; угорь подплыл к нему... [и] нанес ему толчок, от которого тот мгновенно вскинул брюхо, и продолжал неподвижно; в тот самый момент я почувствовал в суставах пальцев такое же ощущение, как в опыте 4». и «12. Вместо того, чтобы опустить руку в воду, на расстоянии от угря, как в последнем опыте, я коснулся его хвоста, чтобы не обидеть его, а мой помощник погрубее коснулся его головы; мы оба получили тяжелое потрясение». [9]

Гальванизм [ править ]

Исследования Уильямсона, Уолша и Хантера, по-видимому, повлияли на мышление Луиджи Гальвани и Алессандро Вольты – основателей электрофизиологии и электрохимии . [6] [10]

Девятнадцатый век [ править ]

В 1800 году Александр фон Гумбольдт присоединился к группе коренных жителей, которые ловили рыбу на лошадях, около тридцати из которых они загнали в воду. Он отметил, что стук копыт лошадей выгнал электрических угрей длиной до пяти футов (1,5 метра) из грязи и побудил их атаковать, поднимаясь из воды и используя электричество, чтобы шокировать лошадей. Он увидел двух лошадей, оглушенных толчком, а затем утонувших. Электрические угри, получившие множество ударов током, «теперь требуют длительного отдыха и обильного питания, чтобы восполнить потерю гальванической энергии, которую они перенесли», «робко подплыли к берегу пруда» и были легко пойманы с помощью небольших гарпунов на веревках. . [12]

В 1839 году химик Майкл Фарадей тщательно проверил электрические свойства электрического угря, импортированного из Суринама . В течение четырех месяцев он измерял электрические импульсы, производимые животным, прижимая к образцу медные лопасти и седла определенной формы. С помощью этого метода он определил и количественно оценил направление и величину электрического тока и доказал, что импульсы животного были электрическими, наблюдая искры и отклонения на гальванометре . Он наблюдал, как электрический угорь усиливает удар, обвивая свою жертву, при этом добыча-рыба «представляет собой диаметр» катушки. Он сравнил количество электрического заряда, выделяемого рыбой, с «электричеством лейденской батареи из пятнадцати банок, содержащих 3500 квадратных дюймов стекла, покрытых с обеих сторон, заряженных до максимальной степени». [13]

Немецкий зоолог Карл Сакс был отправлен в Латинскую Америку физиологом Эмилем дю Буа-Реймоном для изучения электрического угря; [14] рыбы он взял с собой гальванометр и электроды для измерения разряда электрических органов и использовал резиновые перчатки (« Kautschuck-Handschuhen »), чтобы поймать рыбу, не подвергаясь удару током, к удивлению местных жителей. В 1877 году он опубликовал свои исследования рыб, в том числе открытие того, что сейчас называется органом Сакса. [15] [16]

Электрорецепция [ править ]

Ганс Лиссман открыл электрорецепцию в 1950 году, наблюдая за Gymnarchus niloticus . [17]

, занимаясь препарированием акул, В 1678 году итальянский врач Стефано Лоренцини обнаружил на их головах органы, ныне называемые ампулами Лоренцини . Свои выводы он опубликовал в журнале Osservazioni intorno alle torpedini . [18] Электрорецепторная функция этих органов была установлена ​​Р. У. Мюрреем в 1960 г. [19] [20]

В 1921 году немецкий анатом Виктор Франц описал кнолленорганы (бугорчатые органы) в коже рыб-слонов , опять же без знания их функции электрорецепторов. [21]

В 1949 году украинско-британский зоолог Ганс Лиссман заметил, что африканская рыба-нож ( Gymnarchus niloticus ) способна плавать задом наперед с такой же скоростью и с такой же ловкостью, огибая препятствия, как и когда она плыла вперед, избегая столкновений. В 1950 году он продемонстрировал, что рыба создает переменное электрическое поле и что рыба реагирует на любое изменение электрического поля вокруг нее. [17] [22]

Ссылки [ править ]

  1. Перейти обратно: Перейти обратно: а б с Келлауэй, Питер (июль 1946 г.). «Роль электрической рыбы в ранней истории биоэлектричества и электротерапии». Бюллетень истории медицины . 20 (2): 112–137. ПМИД   20277440 .
  2. Перейти обратно: Перейти обратно: а б Буленджер, Джордж Альберт (1911). "Сом" . В Чисхолме, Хью (ред.). Британская энциклопедия . Том. 5 (11-е изд.). Издательство Кембриджского университета. стр. 512–515.
  3. ^ «Малаптерурус электрический» . Шотландский кот. 3 апреля 2013 года . Проверено 15 марта 2017 г.
  4. ^ Хоуз, Джордж Дж. (1985). «Филогенетические взаимоотношения семейства электрических сомов Malapteruridae (Teleostei: Siluroidei)». Журнал естественной истории . 19 : 37–67. дои : 10.1080/00222938500770031 .
  5. ^ де Асуа, Мигель (9 апреля 2008 г.). «Эксперименты Рамона М. Термейера SJ на электрическом угре в районе Ривер-Плейт (ок. 1760 г.) и другие ранние описания Electrophorus electricus». Журнал истории нейронаук . 17 (2): 160–174. дои : 10.1080/09647040601070325 . ПМИД   18421634 .
  6. Перейти обратно: Перейти обратно: а б с Эдвардс, Пол (10 ноября 2021 г.). «Поправка к отчету о ранних электрофизиологических исследованиях, посвященных 250-летию исторической экспедиции на Иль-де-Ре» . HAL архив открытого доступа. hal-03423498 . Проверено 6 мая 2022 г.
  7. Перейти обратно: Перейти обратно: а б с д и Хантер, Джон (1775). «Описание Gymnotus electricus » . Философские труды Лондонского королевского общества (65): 395–407.
  8. ^ ВандерВир, Джозеф Б. (6 июля 2011 г.). «Хью Уильямсон: врач, патриот и отец-основатель». Журнал Американской медицинской ассоциации . 306 (1). дои : 10.1001/jama.2011.933 .
  9. ^ Уильямсон, Хью (1775). «Опыты и наблюдения над Gymnotus electricus , или электрическим угрем» . Философские труды Королевского общества . 65 (65): 94–101. дои : 10.1098/rstl.1775.0011 . S2CID   186211272 .
  10. ^ Александр, Мауро (1969). «Роль гальванической батареи в полемике Гальвани-Вольта относительно животного и металлического электричества». Журнал истории медицины и смежных наук . XXIV (2): 140–150. дои : 10.1093/jhmas/xxiv.2.140 . ПМИД   4895861 .
  11. ^ Дэвид Эймс Уэллс, Наука об обычных вещах: знакомое объяснение первой , 323 страницы ( стр. 290 )
  12. Перейти обратно: Перейти обратно: а б фон Гумбольдт, Александр (1859). Путешествие Александра фон Гумбольдта в равноденственные регионы континента ( Нового на немецком языке). Том 1. Штутгарт: JG Cotta'scher Verlag . стр. 404–406.
  13. Перейти обратно: Перейти обратно: а б Фарадей, Майкл (1839). «Экспериментальные исследования по электричеству, пятнадцатая серия» . Философские труды Королевского общества . 129 : 1–12. дои : 10.1098/rstl.1839.0002 .
  14. ^ Вейч, Дж. (1879). «Хьюм» . Природа . 19 (490): 453–456. Бибкод : 1879Природа..19..453В . дои : 10.1038/019453b0 . S2CID   244639967 .
  15. ^ Сакс, Карл (1877). «Наблюдения и исследования южноамериканского электрического угря (Gymnotus electricus)» . Архивы анатомии и физиологии (на немецком языке): 66–95.
  16. ^ Сюй, Цзюнь; Цуй, Сян; Чжан, Хуэйюань (18 марта 2021 г.). «Третья форма электроорганного разряда электрических угрей» . Научные отчеты . 11 (1): 6193. doi : 10.1038/s41598-021-85715-3 . ПМЦ   7973543 . ПМИД   33737620 .
  17. Перейти обратно: Перейти обратно: а б Александр, Р. Макнил (2006). «Новое ощущение мутной воды» . Журнал экспериментальной биологии . 2006 209: 200–201, doi: 10.1242/jeb.10.1242/jeb.02012 (2): 200–201. дои : 10.1242/jeb.10.1242/jeb.02012 . ПМИД   16391343 .
  18. ^ Лоренцини, Стефано (1678). Наблюдения вокруг торпед . Флоренция, Италия: Для Онофри. дои : 10.5962/bhl.title.6883 . ОСЛК   2900213 .
  19. ^ Мюррей, RW (сентябрь 1960 г.). «Электрическая чувствительность ампул Лоренцини» . Природа 187 (4741): 957. Бибкод : 1960Nature.187..957M . дои : 10.1038/ 187957a0 ПМИД   13727039 .
  20. ^ Мюррей, RW (март 1962 г.). «Реакция ампул Лоренцини пластиножаберных на электрическую стимуляцию». Журнал экспериментальной биологии . 39 : 119–28. дои : 10.1242/jeb.39.1.119 . ПМИД   14477490 .
  21. ^ Франц, Виктор (1921). «К микроскопической анатомии мормирид». Зоологический ежегодник Кафедра анатомии и онтагонии . 42 : 91–148.
  22. ^ Лиссманн, Ганс . « Непрерывные электрические сигналы от хвоста рыбы Gymnarchus Niloticus Cuv », в: Nature , 167, 4240 (1951), стр. 201–202.
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 9558a69100274cdfbeaae1620f25bd65__1711109280
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/95/65/9558a69100274cdfbeaae1620f25bd65.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
History of bioelectricity - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)