Elektrofysiologi

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 15. juni 2019; checks kræver 3 redigeringer .

Elektrofysiologi (fra græsk ἥλεκτρον  - elektron , rav ; græsk φύσις  - natur og græsk λόγος  - viden ) - en gren af ​​fysiologien , der studerer elektriske fænomener i kroppen under forskellige typer af dens aktivitet: frivillig, på mikrofonisk og ufrivillig og spontan årsag og makroniveau i spændet fra studiet af bioelektrisk aktivitet medieret af ioniske processer i synapser og membraner af individuelle celler og fibre, til analysen af ​​resultaterne af polygrafisk registrering, som gør det muligt at evaluere de integrerende funktioner af hele organismen.

Studieemnet i elektrofysiologi er også aktiviteten af ​​nerver og andre elementer, deres konstellationer, individuelle organer og hele organismen, når de udsættes for jævn- eller vekselstrøm. På nuværende tidspunkt er den egentlige elektrofysiologi på samme tid det metodiske grundlag for mange sektioner af fysiologi og psykologi, såvel som medicin og biofysik.

Historie

Begyndelsen af ​​elektrofysiologi er normalt forbundet med de berømte eksperimenter fra den italienske læge, anatom og fysiolog Luigi Galvani . I 1791 udgav Galvani en afhandling om elektricitetens kræfter i muskelbevægelse. Denne afhandling beskrev en række eksperimenter, herunder Galvanis berømte "balkon"-eksperiment  - biologiske præparater (forberedte frølår) blev fastgjort til en lynafleder. Under et tordenvejr trak de sig sammen. Så foreslog Galvani , at udledninger af atmosfærisk elektricitet ville irritere poterne uden at være forbundet med en lynafleder. For at teste denne antagelse hængte han adskillige præparater fra jernrækværket på altanen i sit hus med kobberkroge. Så snart vinden begyndte at svinge benene, og de rørte ved balkonens rækværk, trak musklerne sig kraftigt sammen. Senere demonstrerede Galvani , at sammentrækningen af ​​benene er mulig uden metal - han kastede en frøs nerve over en andens muskel, mens denne muskel trak sig sammen.

Yderligere udvikling af elektrofysiologien er forbundet med Carlo Matteucci , som i 1830-1840 viste, at en elektrisk strøm altid kan noteres i en muskel, som strømmer fra dens intakte overflade til et tværsnit.

I midten af ​​det 19. århundrede blev grundlaget for elektrofysiologien lagt af de klassiske værker af E. Dubois-Reymond, som viste sammenhængen mellem elektrisk strøm og nerveimpulser. Videreudvikling af elektrofysiologi er tæt forbundet med neurofysiologi. I 1875, uafhængigt af hinanden, viste den engelske kirurg og fysiolog Richard Caton og den russiske fysiolog V. Ya. Danilevsky, at hjernen er en generator af elektrisk aktivitet, det vil sige, at hjernens biostrømme blev opdaget.

I 1888 foreslog den tyske fysiolog J. Bernstein den såkaldte. differentiel rheotom til undersøgelse af aktionsstrømme i levende væv, som bestemte den latente periode, tidspunktet for stigning og fald af aktionspotentialet. Efter opfindelsen af ​​kapillærelektrometeret, der blev brugt til at måle små emfs, blev sådanne undersøgelser gentaget mere præcist af den franske videnskabsmand E. J. Marey (1875) på hjertet og A. F. Samoilov (1908) på skeletmusklen. N. E. Vvedensky (1884) brugte telefonen til at lytte til handlingspotentialer. En vigtig rolle i udviklingen af ​​elektrofysiologi blev spillet af den russiske fysiolog V. Yu. Chagovets, som i 1896 var den første til at anvende teorien om elektrolytisk dissociation til at forklare mekanismen for udseendet af elektriske potentialer i levende væv. I 1902 formulerede Bernstein de grundlæggende principper i membranteorien om excitation, som senere blev udviklet af de engelske videnskabsmænd P. Boyle og E. Conway (1941) og A. Hodgkin , B. Katz og A. Huxley (1949).

I begyndelsen af ​​det XX århundrede. til elektrofysiologiske undersøgelser brugte man et strenggalvanometer, som gjorde det muligt stort set at overvinde trægheden i andre optageinstrumenter; med sin hjælp opnåede V. Einthoven og Samoilov detaljerede karakteristika af elektriske processer i forskellige levende væv. Uforvrænget registrering af enhver form for bioelektriske potentialer blev først mulig med introduktionen i praksis af elektrofysiologi (30-40'erne af det XX århundrede) af elektroniske forstærkere og oscilloskoper (G. Bishop, J. Erlanger og G. Gasser, USA), som danne grundlag for elektrofysiologisk teknologi. Brugen af ​​elektronisk teknologi gjorde det muligt at udføre fjernelse af elektriske potentialer ikke kun fra overfladen af ​​levende væv, men også fra dybderne ved hjælp af nedsænkede elektroder (registrering af den elektriske aktivitet af individuelle celler og intracellulær optagelse). Senere blev elektroniske computere også meget brugt i elektrofysiologien, hvilket gør det muligt at isolere meget svage elektriske signaler mod en baggrund af støj, at udføre automatisk statistisk behandling af en stor mængde elektrofysiologiske data, at simulere elektrofysiologiske processer mv.

Afsnit af elektrofysiologi

Den elektrofysiologiske metode til registrering af elektriske potentialer, der opstår under aktive fysiologiske funktioner i alle levende væv uden undtagelse, er den mest bekvemme og nøjagtige metode til at studere disse processer, måling af deres tidsmæssige karakteristika og rumlige fordeling, da elektriske potentialer ligger til grund for mekanismen til at generere sådanne processer som f.eks. excitation, hæmning, sekretion. I øjeblikket er de vigtigste elektrofysiologiske metoder til at studere biopotentialer meget brugt i forskningsarbejde og klinisk praksis:

Den største brug af computere i dataanalyse fører til adskillelse af computerelektrofysiologi .

Se også

Litteratur