3.4. Биоэлектрические потенциалы в возбудимых тканях.

Первые опыты по электрофизиологии были проведены в 1794 году. Итальянский ученый Л.Гальвани приготовил из лапки нервно-мышечный препарат (седалищный нерв с икроножной мышцей), надрезал мышцу и набрасывал нерв стеклянными крючками таким образом, чтобы часть его касалась поврежденного участка, и другая часть – неповрежденного. В момент набрасывания нерва мышца сокращалась. Как доказал позже Э.Дюбуа-Реймон, мышца сокращалась из-за электрического тока, источником которого была разность потенциалов между поврежденным и неповрежденным участком мышцы (поврежденный участок заряжен отрицательно, целый - положительно). Кстати, Э.Дюбуа-Реймон ввел в физиологию понятия «токи покоя» и «токи действия», которые в настоящее время называют потенциалом покоя и потенциалом действия.

К концу ХIХ и в начале ХХ стало известно, что электрические потенциалы образуются во всех живых тканях, а возникновение и распространение возбуждения связано с изменением электрического заряда на поверхности клеточной мембраны и внутри клетки.

До 50-х годов физиологи опирались на теорию происхождения биоэлектрических потенциалов В.Ю.Чаговца (1896), в основе которой была теория электролитической диссоциации. Суть теории: в раздражаемом или поврежденном участке увеличивается обмен веществ, образуется как продукт распада Н2СО3, диссоциирующая на Н+ и НСО3¯. Катионы Н+, по мнению В.Ю.Чаговца, диффундируют из возбужденного участка быстро, а анионы НСО3 – медленно, следствием чего и является возникновение разности потенциалов.

В 1902 году Ю.Бернштейном была предложена мембранная теория возникновения электрических потенциалов живых тканей. Суть ее – потенциалы возникают за счет разности зарядов внутри и снаружи клетки.

В настоящее время для исследования электрических явлений в клетки применяют микроэлектроды (стеклянные пипетки с тонким кончиком – 0,5 мкм), заполненные электролитом.