টিভি, কম্পিউটার ইত্যাদির মত জীবদেহ বিদ্যুত দ্বারা চালিত হয়

২০ শে মার্চ, ২০২৩ সকাল ৯:৫৫

হৃদরোগ হলে ডাক্তার ইসিজি (Electrocardiogram) করতে বলেন। ইসিজির সাহায্যে হৃদপিণ্ডের পেশীতে তৈরি হওয়া ইলেকট্রিক সিগনালের স্পন্দন রেকর্ড করা হয়ে থাকে। শরীরের কয়েক জায়গায় ইলেকট্রোড সংযুক্ত করে এই বৈদ্যুতিক তরঙ্গ মাপা হয়ে থাকে। শুধু আমাদের হৃদপিণ্ড না আমাদের শরীরের পেশী এবং স্নায়ুতন্ত্রের কর্মকাণ্ড সহ আমাদের দেহের চোখ, কান, জিহবা, ত্বক সহ শরীরের প্রত্যেকটি কর্মকাণ্ড দেহের ভিতরে তৈরি হওয়া বৈদ্যুতিক সংকেতের মাধ্যমে সংঘটিত হয়ে থাকে। আমাদের ভাব বিনিময়, নড়াচড়া, আবেগের প্রকাশ এবং চিন্তার জন্যও আমরা দেহের ভিতরে তৈরি হওয়া বৈদ্যুতিক স্পন্দনের সাহায্য নিয়ে থাকি।

নীচের এই ভিডিওটা দেখলে বুঝতে পারবেন কীভাবে একটা মৃত স্কুইড নড়েচড়ে ওঠে যখন স্কুইডের কোষে সয়া সস দেয়ার কারণে বিদ্যুৎ তরঙ্গ সৃষ্টি হয়।


নীচের এই সাইটে বাইওইলেক্ট্রনিক্সের সাহায্যে মানুষের রোগ ব্যাধি নিরাময়ের ব্যাপারে কিছু তথ্য আছে।
Brain interfaces, bioelectronics and human disease: An interview with George Malliaras
স্কুইডটা মৃত হলেও এর কোষগুলি তখনও জীবিত ছিল। সয়াসস ছিটিয়ে দেয়ার ফলে কোষের বিভিন্ন অজৈব ইলেক্ট্রোলাইট উপাদান যেমন পটাসিয়াম, সোডিয়াম, ক্যালসিয়াম, ক্লোরাইড, ফসফেট, ম্যাগনেসিয়াম ইত্যাদির সাথে সয়াসসের রাসায়নিক বিক্রিয়ার কারণে কোষের মধ্যে ধনাত্মক বা ঋণাত্মক আয়ন তৈরি হয়। বিদ্যুৎ প্রবাহ মুলত এই চার্জযুক্ত আয়নের প্রবাহ। ফলে স্কুইডের দেহে বৈদ্যুতিক স্পন্দন তৈরি হয় এবং স্কুইডের স্নায়ুকোষকে উদ্দীপ্ত করে তোলে। স্নায়ুকোষ তখন বৈদ্যুতিক সংকেত প্রেরণ করে এবং এই মৃত স্কুইডের অঙ্গগুলি নড়াচড়া শুরু করে। এটার মধ্যে অলৌকিক কোন ব্যাপার নাই আসলে। পুরোটাই বিজ্ঞান।

বিজ্ঞানী লুইজি গ্যালভানি প্রথম মৃত ব্যাঙ নিয়ে কাজ করতে গিয়ে দেখেন যে দুইটি ধাতু ব্যাঙের শরীরের সংস্পর্শে আসার কারণে মৃত ব্যাঙটি নড়ে উঠছে। মুলত ব্যাঙের শরীরে বিদ্যুৎ তৈরি হওয়ার কারণে এই ঘটনা ঘটেছিল। নীচের ভিডিওতে লুইজি গ্যালভানির পরীক্ষাটা দেখানো হয়েছে।

‘ইলেকট্রিক ইল’ নামে একটা মিঠা পানির মাছ আছে যে কিনা তার শরীরে তৈরি বিদ্যুতের সাহায্যে শিকারকে কাবু করে থাকে। ৮৬০ ভোল্টের বৈদ্যুতিক শক এই ইলেকট্রিক ইল তৈরি করতে পারে। এই বিষয় নিয়ে গবেষণা করতে গিয়ে ইলেকট্রিক ব্যাটারি আবিষ্কারের চিন্তা বিজ্ঞানীদের মাথায় প্রথম আসে।

বেঞ্জামিন ফ্রাঙ্কলিন ১৭০০ সালের দিকে বিদ্যুৎ আবিষ্কার করেন। কিন্ত এই বিদ্যুৎ কিন্তু প্রকৃতিতে সৃষ্টির শুরু থেকেই ছিল। মানুষ এবং পশুপাখির দেহের বিভিন্ন কার্যকলাপ এবং আমাদের মস্তিষ্কের কার্যকলাপ দেহের ভিতরের বিদ্যুতের সাহায্যে হয়ে থাকে।

আমাদের দেহই একটা বিদ্যুৎ তৈরির জেনারেটর। আমাদের স্কুলে পড়ান হত যে বিদ্যুৎ প্রবাহ হল ইলেকট্রনের প্রবাহ। এই সংজ্ঞাটা আসলে আংশিক সত্য এবং আংশিক মিথ্যা। কারণ শুধু মাত্র ইলেকট্রনের প্রবাহই বিদ্যুৎ না। ইলেকট্রন ঋণাত্মক চার্জযুক্ত কণা। কিন্তু ধনাত্মক চার্জের প্রবাহের কারণেও বিদ্যুৎ প্রবাহ তৈরি হয়। আকাশে যে বিদ্যুৎ চমকায় তার ৫% ঘটে থাকে ধনাত্মক চার্জের মাটিতে আছড়ে পড়ার কারণে। এই পজিটিভ চার্জযুক্ত বজ্রপাত ঋণাত্মক চার্জের বজ্রপাতের চেয়ে ১০ গুণ বেশী ভয়ংকর হয়ে থাকে এটার ইলেকট্রিক ফিল্ডের ব্যাপ্তি বড় হওয়ার কারণে।

সাধারণত ধাতব তারের মধ্যে প্রবাহিত বিদ্যুৎ প্রবাহ হল ঋণাত্মক চার্জযুক্ত ইলেকট্রনের প্রবাহ। এছাড়া প্রকৃতিতে এবং জীবদেহে উৎপন্ন বিদ্যুৎ সহ আধুনিক অনেক বৈজ্ঞানিক আবিষ্কারের ক্ষেত্রে ইলেকট্রন নয় বরং ধনাত্মক বা ঋণাত্মক চার্জযুক্ত আয়নের প্রবাহের কারণে বিদ্যুৎ প্রবাহ হয়ে থাকে।

প্রকৃতিতে বিদ্যুতের উপস্থিতি এবং ব্যবহার –
১। বজ্রপাত হয়ে থাকে মেঘের ধনাত্মক বা ঋণাত্মক আয়নের পরস্পরের আকস্মিক আকর্ষণের কারণে।

২। হাঙ্গর, ক্যাটফিশ জাতীয় প্রাণী দেহের বিদ্যুতের সাহায্যে তার আশে পাশের বস্তুর দূরত্ব এবং অবস্থান বুঝতে পারে।

৩। আমরা মানুষেরা যখন আমাদের হাত নড়াচ্ছি এটা আসলে ঘটছে দেহের বিদ্যুতের সাহায্যে। আমাদের মস্তিস্ক থেকে বৈদ্যুতিক সংকেত হাতের পেশীতে আসে ফলে আমরা হাত নাড়াতে পারি। আমাদের দেহের সর্বত্র ছড়িয়ে থাকা জটিল স্নায়ুতন্ত্র এই ভাবে বৈদ্যুতিক সংকেতের সাহায্যে আমাদের প্রতিটা কর্মকাণ্ড পরিচালনা করছে।

৪। আমাদের পৃথিবীর অভ্যন্তরে তরল লোহা আছে। পৃথিবীর ঘূর্ণনের কারণে এই লোহার প্রভাবে পৃথিবীর অভ্যন্তরে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র তৈরি হয়। ফলে পৃথিবীর চারপাশে (বায়ু মণ্ডলের বাইরেও) চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি হয়। এই চৌম্বকীয় ফিল্ড পৃথিবীকে সোলার উইন্ড থেকে রক্ষা করে। এই চৌম্বক ক্ষেত্র না থাকলে পৃথিবীতে কোন জীব বাস করতে পারতো না। পৃথিবীর উত্তর মেরু এবং দক্ষিণ মেরু যে চুম্বকের দুই মেরুর ন্যায় আচরণ করে এটার কারণও হল এই চৌম্বক ক্ষেত্র।

আমাদের দেহের প্রায় ৬০% হল পানি। এই পানিতে দ্রবীভূত থাকে বিভিন্ন অজৈব খনিজ উপাদান যেমন পটাসিয়াম, সোডিয়াম, ক্যালসিয়াম, ক্লোরাইড, ফসফেট, ম্যাগনেসিয়াম ইত্যাদি। পানি মিশ্রিত এই দ্রবনকে ইলেক্ট্রোলাইট বলে। যে দ্রবনের মধ্যে দ্রবীভূত উপাদানগুলি বৈদ্যুতিক চার্জযুক্ত ধনাত্মক বা ঋণাত্মক আয়নে রুপান্তরিত হয় এবং স্বাধীনভাবে চলাফেরা করতে পারে তাকেই ইলেক্ট্রোলাইট বলে। উপরের উপাদান ছাড়াও বিভিন্ন এসিড এবং লবণের দ্রবণকেও ইলেক্ট্রোলাইট বলে গণ্য করা হয়।

আমাদের দেহের কোষগুলি এই ইলেক্ট্রোলাইট দ্রবণ ব্যবহার করে বৈদ্যুতিক স্পন্দন সৃষ্টি করতে পারে। কোষের চারপাশ মেম্ব্রেন দ্বারা সুরক্ষিত। এই মেম্ব্রেন এক ধরণের চর্বি জাতীয় পদার্থ দ্বারা তৈরি। এই মেম্ব্রেনের লিপিডের কারণে নির্দিষ্ট কিছু পদার্থ শুধু কোষের ভিতরে প্রবেশ করতে পারে। কোষের এই মেম্ব্রেন বৈদ্যুতিক স্পন্দনও তৈরি করে থাকে। কোষের ভিতরে এবং বাইরে ইলেক্ট্রোলাইটের কারণে ধনাত্মক বা ঋণাত্মক আয়ন অবস্থান নেয়। কোষের ভিতরে এবং বাইরে বিপরীতধর্মী আয়নের সমাবেশ হলে বৈদ্যুতিক চার্জ কোষের মেম্ব্রেনের ভিতর দিয়ে প্রবাহিত হয়। এভাবেই দেহের ভিতরে থাকা ইলেক্ট্রোলাইটের নড়াচড়া এবং প্রবাহের কারণে কোষগুলিতে বৈদ্যুতিক স্পন্দন সৃষ্টি হয়।

আমাদের সারা দেহে স্নায়ুকোষ ছড়িয়ে আছে। এই স্নায়ুকোষকে নিউরন বলে। একটা নিউরন আরেকটা নিউরনের সাথে এক্সন নামক আশ জাতীয় পদার্থ দ্বারা সংযুক্ত থাকে। এই এক্সনের ভিতর দিয়ে দেহের কোষে তৈরি বৈদ্যুতিক স্পন্দন সঞ্চারিত হয়। এই সঞ্চারণের গতি সেকেন্ডে ১০০ মিটার হয়ে থাকে। অনেক ক্ষেত্রে এক্সনের সাথে পেশীর কোষ বা গ্লান্ডের সংযোগ থাকে। ডমিনো খেলার মত এক নিউরন থেকে আরেক নিউরন বা কোষে বৈদ্যুতিক স্পন্দন পৌঁছে যায়।

মৃগীরোগ হয়ে থাকে মস্তিষ্কে আকস্মিকভাবে অস্বাভাবিক মাত্রার বৈদ্যুতিক স্পন্দনের কারণে। বিজ্ঞানীরা এখন ধারণা করছেন যে ক্যানসারের সাথে দেহের বৈদ্যুতিক স্পন্দনের সম্পর্ক আছে। দেহের বৈদ্যুতিক স্পন্দনের নিয়ন্ত্রণের মাধ্যমে ভবিষ্যতে ক্যানসার চিকিৎসা সম্ভব হতে পারে। কঠিন বিষণ্ণতা রোগ, সিজোফ্রেনিয়াসহ আরও অনেক মানসিক রোগে এখন বৈদ্যুতিক থেরাপি সফলভাবে ব্যবহার করা হয়ে থাকে। যদিও কীভাবে এই থেরাপি কাজ করে সেটা নিয়ে বিজ্ঞানীদের মধ্যে মতভেদ আছে।

আসলে পদার্থ আর শক্তিকে এখন আর আলাদা করা যাচ্ছে না। পদার্থের ভিতরে শক্তি লুকিয়ে আছে। আবার অন্যভাবে বলতে গেলে শক্তির দৃশ্যমান রুপই পদার্থ। একটা পরমাণুর মধ্যেও অসীম শক্তি লুকিয়ে আছে। পারমানবিক বোমা তৈরি করা হয় পরমাণুর ভিতরের অসীম শক্তিকে উন্মুক্ত করার মাধ্যমে। এই জগতের সব বস্তুর মধ্যেই ধনাত্মক এবং ঋণাত্মক চার্জ আছে। এই চার্জ গতিশীল হলে বিদ্যুৎ প্রবাহ তৈরি হয়। প্রকৃতি এবং জীবদেহেও এই চার্জ বিদ্যমান। আমাদের শরীরে ইলেক্ট্রোলাইটের ভারসাম্য নষ্ট হলে অনেক রোগ হয় কারণ ইলেক্ট্রোলাইট দেহের বৈদ্যুতিক স্পন্দনকে প্রভাবিত করে।

ছবি - দা এডুকেশন ম্যাগাজিন
সুত্রঃ
ducksters.com/science/physics/electricity_in_nature.php#:~:text=Electricity is not only found,send messages to our muscles.

en.wikipedia.org/wiki/Electric_eel
en.wikipedia.org/wiki/Electric_current
wondriumdaily.com/how-galvanis-animal-electricity-theory-led-to-the-invention-of-the-battery/
eng.cam.ac.uk/news/brain-interfaces-bioelectronics-and-human-disease-interview-george-malliaras

২৩ টি +৩/-০