Bioelektromos jelenségek

Bioelektromos jelenségek

Az élő szövetekben előforduló elektromos jelenségek vizsgálatának kezdete a 18. század 2. felére tehető, amikor is kiderült, hogy egyes halak (elektromos rája, elektromos angolna) elektromos kisüléseket használnak zsákmányuk vadászásakor, kábítása és mozgásképtelenné tétele során. Feltételezték, hogy az idegimpulzus terjedése egy speciális „elektromos folyadék” áramlása az ideg mentén. 1791-1792-ben L. Galvani és A. Volta olasz tudósok elsőként adtak tudományos magyarázatot az „állati elektromosság” jelenségére. Ma már klasszikusnak számító kísérleteikkel megbízhatóan megállapították az elektromos jelenségek élő testben való létezésének tényét. Később bioelektromos jelenségeket fedeztek fel a növényi szövetekben.

A bioelektromos jelenségekkel kapcsolatos modern elképzelések szempontjából világos, hogy minden életfolyamat elválaszthatatlanul összefügg a bioelektromosság különféle formáival. Különösen a bioelektromos jelenségek határozzák meg a gerjesztés előfordulását és annak vezetését az idegrostok mentén, okozzák a váz-, sima- és szívizmok izomrostjainak összehúzódási folyamatait, a mirigysejtek kiválasztó funkcióját stb. A bioelektromos jelenségek hátterében állnak a gyomor-bél traktusban zajló abszorpciós folyamatok, az íz- és szagérzékelés, az összes analizátor tevékenysége stb. Élő szervezetben nincs olyan élettani folyamat, amely valamilyen formában ne járna együtt a bioelektromossággal.

De mik is pontosan a bioelektromos jelenségek, honnan származnak, mi a részvételük az életfolyamatokban? A bioelektromos jelenségek lényegének megértése érdekében bármely élő szervezet reprezentálható folyadékok és különféle kémiai vegyületek összetett keverékeként. Sok ilyen vegyület (mind a táplálék formájában bekerülő, mind az abból az anyagcsere során izolált anyagok, valamint az anyagcsere során képződő köztes anyagok) pozitív vagy negatív töltésű részecskék - ionok - formájában vannak.

Ezeknek az ionoknak az életfolyamatban folyamatosan végbemenő újraeloszlása ​​és transzportja a bioelektromos jelenségek előfordulásának oka. A gyakorlatban az összes bioelektromos jelenséget az élő szövet két pontja közötti elektromos potenciál különbség határozza meg, amelyet speciális elektromos eszközökkel - galvanométerekkel - rögzítenek. Mikroelektródák segítségével például meg lehet mérni a potenciálkülönbséget a sejtmembrán (membrán) külső és belső oldala között.

Ezt a potenciálkülönbséget nyugalmi potenciálnak vagy membránpotenciálnak nevezzük. Jelenléte az ionok (elsősorban nátrium- és káliumionok) egyenetlen eloszlásából fakad a sejt belső tartalma (citoplazmája) és a sejtet körülvevő környezet között. A membránpotenciál nagysága eltérő: egy idegsejtnél 60-80 millivolt (mV), a harántcsíkolt izomrostoknál - 80-90 mV, a szívizomrostoknál - 90-95 mV, minden sejttípusnál pedig kb. többi esetben a potenciálérték szigorúan meghatározott, és az ebben a sejtben lezajló anyagcsere-folyamatok intenzitását tükrözi.

A gerjesztett cellában egy másik típusú potenciált rögzítenek - az úgynevezett akciós potenciált, amely a nyugalmi potenciáltól eltérően gerjesztési hullám formájában mozog a sejt felületén, másodpercenként akár több tíz méter sebességgel. . Minden gerjesztett területen a potenciál az ellenkező előjelet kapja. Az akciós potenciál fellépése a sejtmembrán nátriumionok permeabilitásának szelektív növekedésével jár.

Vannak más típusú potenciálok is, különösen az úgynevezett kárpotenciál vagy demarkációs potenciál. Az ilyen típusú elektromos aktivitást a sérült és az ép (sérült) szöveti területek között rögzítik. Feltételezhető, hogy előfordulása serkenti a sejt (szövet) tartalékainak helyreállítását (regenerációját).

Bioelektromos jelenségek (szerint