ОСНОВИ ЕлектрографіЇ

Вступ

Живі істоти життєво зацікавлені у високій швидкості проведення нервового імпульсу по нерві. Уплинути на питомий опір нервового волокна важко, тому що воно залежить від електролітного складу протоплазми, що приблизно однаковий у всіх видів тварин. Головоногі молюски для збільшення швидкості нервової провідності пішли по шляху збільшення радіуса нервового волокна, створивши гігантські аксони. Хребетні «винайшли» мієлінове волокно. Мієлін містить багато холестерину і мало білка; його питомий опір вище питомого опору інших біологічних мембран. Крім того, товщина мієлінової оболонки в сотні разів перевищує товщину звичайної клітинної мембрани. Це забезпечує високі значення швидкості проведення нервового імпульсу в мієлінових нервових волокнах і сальтаторне (стрибкоподібне) поширення потенціалу по них від одного перехоплення Ранвьє до іншого. Порушення мієлінових оболонок при «мієлінових хворобах» приводить до порушень поширення нервового порушення по нервах і важких розладах у функціонуванні нервової системи тварин і людини.

1. ЗОВНІШНІ ЕЛЕКТРИЧНІ ПОЛЯ ТКАНИН І ОРГАНІВ

При функціонуванні тканин і органів, як і окремих кліток, що супроводжується електричною активністю, в організмі створюється електричне поле. Тому два електроди, прикладені до різних ділянок тіла, реєструють різницю потенціалів. Залежність від часу різниці потенціалів, що виникає при функціонуванні даного органа чи тканини, називається електрограмою. Назви електрограм указують на органи (тканини), функціонування яких приводить до появи реєстру різниці потенціалів: електрокардіограма (ЕКГ), електроретинограма (ЕРГ), електроенцефалограма (ЕЕГ), електроміограма (ЕМГ) і т.д. Електрограми одержують найчастіше, вимірюючи потенціали на поверхні тіла й органів.

Можна сформулювати дві основні задачі вивчення електрограм: перша (пряма) полягає в з'ясуванні механізму виникнення електрограм, друга (зворотна, чи діагностична) — у виявленні стану органа по характері його електрограм.

серце електрокардіограма дипольний генератор

2. БІОФІЗИЧНІ ПРИНЦИПИ ДОСЛІДЖЕННЯ ЕЛЕКТРИЧНИХ ПОЛІВ В ОРГАНІЗМІ

При вивченні механізму виникнення електрограм тканини й органи як джерела електричного поля представляють у виді еквівалентного електричного генератора. Під ним мається на увазі модельна фізична система, що повинна задовольняти двом вимогам: розрахункові потенціали електричного поля еквівалентного генератора в різних крапках організму повинні бути рівні реальним потенціалам; при варіюванні параметрів еквівалентного генератора повинні відбуватися такі ж зміни його поля, як і в реальних електрограмах при відповідному зрушенні функціонування органа.

Майже у всіх існуючих моделях електричну активність органів і тканин зводять до дії визначеної сукупності струмових електричних генераторів, що знаходяться в об'ємному електропровідному середовищу. Еквівалентна схема струмового генератора в провідному середовищі представлене на рис.1. Струмовий генератор має високий внутрішній опір R, у багато разів переважаючий опір зовнішнього навантаження (середовища) Ro.

Рис. 1. Еквівалентна електрична схема струмового електричного генератора і зовнішнього провідного середовища, а, б — полюса генератора.

Відповідно до цього співвідношення, сила струму в генераторі і сумарному струмі в зовнішнім середовищі (навантаження) не залежить від опору зовнішнього середовища. ............