Гальванизм — термин, изобретенный физиком и химиком конца XVIII века Алессандро Вольта для обозначения генерации электрического тока путем химического воздействия. [2] Термин также стал относиться к открытиям его тезки, Луиджи Гальвани , в частности, генерации электрического тока внутри биологических организмов и сокращению/судороге биологической мышечной ткани при контакте с электрическим током. [3] В то время как Вольта теоретизировал и позже продемонстрировал, что явление его «гальванизма» можно воспроизвести с помощью инертных материалов, Гальвани считал свое открытие подтверждением существования «животного электричества», жизненной силы, которая дала жизнь органической материи. [4]
Гальванические явления были описаны в литературе до того, как стало понятно, что они имеют электрическую природу. В 1752 году, когда швейцарский математик и физик Иоганн Георг Сульцер поместил свой язык между куском свинца и куском серебра, соединенными по краям, он ощутил вкус, похожий на вкус сульфата железа (II) . Ни один из металлов по отдельности не давал этого вкуса. Он понял, что контакт между металлами, вероятно, не производил раствора ни одного из них на языке. Однако он не осознавал, что это было электрическое явление. [5] Он пришел к выводу, что контакт между металлами заставлял их частицы вибрировать, создавая этот вкус путем стимуляции нервов языка. [6]
Если мы соединим два куска, один из свинца, а другой из серебра, так, чтобы два края соединились, и если мы приблизимся к ним языком, то почувствуем некоторый вкус, весьма похожий на вкус купороса железа [сульфата железа (II)], тогда как каждый кусок в отдельности не даст и следа этого вкуса. Маловероятно, что через это соединение двух металлов происходит какой-либо раствор одного или другого и что растворенные частицы проникают в язык. Мы должны поэтому заключить, что соединение этих металлов производит в одном или другом, или в обоих, вибрацию в их частицах, и что эта вибрация, которая должна обязательно влиять на нервы языка, производит там упомянутый вкус.
- Иоганн Георг Зульцер, «Исследования по происхождению чувств добрых и неприятных: Тройная вечеринка». Des plaisirs des sens»
Согласно популярной легенде, Гальвани открыл воздействие электричества на мышечную ткань, когда исследовал несвязанное явление, которое требовало снятия кожи с лягушек в 1780-х и 1790-х годах. Его помощник, как утверждается, случайно прикоснулся скальпелем к седалищному нерву лягушки, что привело к искре и оживлению ее ног. [7] Это основывалось на теориях Джованни Баттиста Беккариа , Феличе Фонтана , Леопольдо Марко Антонио Кальдани и Томмазо Лаги . [3] Гальвани исследовал воздействие отдаленного атмосферного электричества (молнии) на подготовленные лягушачьи лапки, когда он обнаружил, что лапки содрогались не только при ударе молнии, но и когда он прижимал латунные крючки, прикрепленные к спинному мозгу лягушки, к железным перилам, на которых они были подвешены. [8] В своей лаборатории Гальвани позже обнаружил, что он может воспроизвести это явление, касаясь металлических электродов из латуни, соединенных со спинным мозгом лягушки, железной пластиной. Он пришел к выводу, что это было доказательством «животного электричества», электрической силы, которая оживляла живые существа. [3]
.jpg/1280px-Volta_pr%C3%A9sente_son_invention_%C3%A0_Napol%C3%A9on_(cropped).jpg)
Алессандро Вольта, современный физик, считал, что эффект можно объяснить не какой-либо жизненной силой, а скорее наличием двух разных металлов, которые вырабатывают электричество. Вольта продемонстрировал свою теорию, создав первую химическую электрическую батарею. [9] Несмотря на различия во мнениях, Вольта назвал явление химического вырабатывания электричества «гальванизмом» в честь Гальвани. [2]
27 марта 1791 года Гальвани опубликовал книгу о своей работе над животным электричеством. Она содержала исчерпывающие сведения о его 11-летних исследованиях и экспериментах по этой теме. [10]
В издании «Основ естествознания» Грена 1797 года впервые дано четкое определение «гальванизма», которое ясно отражает мнение Вольта в следующих терминах:
Гальвани из Болоньи был первым, кто наблюдал мышечные движения, вызванные контактом двух различных металлов; после него явления такого рода были названы и включены под названием гальванизма. [11]
.jpg/1280px-Ritratto_di_Giovanni_Aldini,_1829_-_Accademia_delle_Scienze_di_Torino_-_Ritratti_0035_B_(cropped).jpg)
Джованни Альдини , племянник Гальвани, продолжил работу своего дяди после смерти Луиджи Гальвани в 1798 году. [12] В 1803 году Альдини провел знаменитую публичную демонстрацию метода электростимуляции конечностей умершего на теле казненного преступника Джорджа Фостера в Ньюгейте в Лондоне . [13] [14] В календаре Ньюгейта описывается, что происходило, когда гальванический процесс применялся к телу:
При первом применении процесса к лицу челюсти покойного преступника начали дрожать, а прилегающие мышцы были ужасно деформированы, и один глаз был фактически открыт. В последующей части процесса правая рука была поднята и сжата, а ноги и бедра были приведены в движение. [15]
Гальвани называют отцом электрофизиологии . Дебаты между Гальвани и Вольтой «привели к созданию электрофизиологии, электромагнетизма, электрохимии и электрической батареи». [16]
«Франкенштейн» Мэри Шелли , в котором человек сшивает человеческое тело из трупов и возвращает его к жизни, был частично вдохновлен теорией и демонстрациями гальванизма, которые, возможно, проводились Джеймсом Линдом . [17] [18] Хотя в более поздних работах Существо описывалось как совокупность целых частей тела, сращенных вместе с трупами и оживленных с помощью электричества, это описание не согласуется с работой Шелли; [19] и использование электричества, и слепленный из кусков образ монстра Франкенштейна были скорее результатом популярной экранизации истории Джеймсом Уэйлом 1931 года .
Гальванизм повлиял на метафизическую мысль в области абиогенеза , лежащего в основе процесса зарождения живых форм. В 1836 году Эндрю Кросс записал то, что он назвал «совершенным насекомым, стоящим прямо на нескольких щетинках, которые образовывали его хвост», как появившееся во время эксперимента, в котором он использовал электричество для производства минеральных кристаллов. Хотя сам Кросс никогда не утверждал, что создал насекомых, даже в частном порядке, научный мир в то время считал связь между жизнью и электричеством достаточно ясной, что он получил угрозы убить его за это «богохульство». [20]
Джованни Альдини, как утверждается, применил гальванические принципы (применение электричества к биологическим организмам) для успешного облегчения симптомов «нескольких случаев безумия», и с «полным успехом». [21] Сегодня электросудорожная терапия используется как вариант лечения для тяжело депрессивных беременных матерей [22] (так как она наименее вредна для развивающегося плода) и людей, страдающих от резистентного к лечению большого депрессивного расстройства . Установлено, что она эффективна для половины тех, кто получает лечение, в то время как у другой половины может наступить рецидив в течение 12 месяцев. [23]
Современное применение электричества к человеческому телу для медицинской диагностики и лечения практикуется под термином электрофизиология . Это включает в себя мониторинг электрической активности сердца, мышц и даже мозга, соответственно называемый электрокардиографией , электромиографией и электрокортикографией .
{{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )