Pole elektryczne
w materii ożywionej
Ryszard J. Barczyński, 2017
Politechnika Gdańska, Wydział FTiMS, Katedra Fizyki Ciała Stałego
„Elektryczność zwierzęca”
Z istnienia prądów elektrycznych w żywych organizmach zdawano sobie sprawę od połowy XIX wieku.
Luigi Galvani w 1786 roku dokonał słynnego odkrycia,
że przy jednoczesnym dotknięciu mięśnia wypreparowanej kończyny żaby dwoma różnymi metalami mięsień kurczy się.
Zapoczątkował to długą dyskusję. Volta twierdził, że mięsień kurczy się na skutek reakcji na prąd powstający w ogniwie z dwóch metali, natomiast Galvani uważał, że „fluid elektryczności zwierzęcej” przepływa w nerwach. W zasadzie obaj mieli rację...
Elektrokardiografia (EKG)
W roku 1903 Willem Einthoven zbudował galwanometr strunowy i za jego pomocą zarejestrował wykres prądów czynnościowych serca
Elektrokardiografia (EKG)
Podstawowe znaczenie dla czynności bioelektrycznych serca ma transport
jonów przez błonę komórkową.
Powoduje to znaczną przewagę jonów dodatnich na zewnątrz komórki w stanie spoczynku (a). Pod wpływem
pobudzenia następuje wymiana jonów przez błonę komórkową i depolaryzacja
komórki (b). Po zaprzestaniu działania bodźca następuje ponowna polaryzacja
komórki (c).
Elektrokardiografia (EKG)
Pobudzenie powodujące skurcz serca rozpoczyna się od węzła zatokowego
znajdujcego się w prawym
przedsionku. Pobudzenie rozchodzi się w przedsionkach i komorach
powodujc depolaryzacj komórek i mechaniczny skurcz. Rozchodzenie się
pobudzenia jest wspomagane przez
układ węzłów i wiązek przewodzcych (2, 3, 4).
Elektrokardiografia (EKG)
Czynność elektryczna komórek serca znajduje swoje odbicie w zmianach potencjału elektrycznego
na powierzchni ciała, które można mierzyć za pomocą specjalnej
aparatury otrzymując
elektrokardiogram. Mierzone różnice potencjałów są rzędu 1 mV.
Elektrokardiografia (EKG)
Elektrokardiogram składa się z serii powtarzających się
charakterystycznych przebiegów, w medycynie zwanych załamkami.
Załamek P jest obrazem depolaryzacji przedsionków. Zespół trzech załamków QRS jest okresem depolaryzacji komór. Załamek T odzwierciedla proces repolaryzacji komór. Przebieg repolaryzacji przedsionków jest maskowany przez znacznie większy przebieg QRS.
Elektryczny
układ nerwowy...
Dla sprawnego funkcjonowania żywych organizmów istotna jest szybkość przesyłu informacji.
Powstać, więc musiał układ, zdolny do realizacji tego zadania.
Jest nim układ nerwowy. Zapewnia on dużą szybkość dzięki zamianie powolnego sygnału chemicznego
na znacznie szybszy elektryczny, który po dotarciu
do celu jest ponownie zamieniony na sygnał chemiczny.
Encefalografia (EEG)
Pionierem encefalografii był Napoleon Nikodem Cybulski (18541919) Sygnał EEG to zapis czynności elektrycznej mózgu zwykle mierzony
z matrycy elektrod umieszczonych lub na skórze głowy (lub rzadziej na mózgu).
