БИОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ

БИОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ - один из основных признаков жизнедеятельности клеток организма. Различные части клеток и тканей организма имеют неодинаковые электрические заряды (потенциалы), и вследствие этого между ними возникают биотоки - токи покоя и токи действия. В состоянии покоя содержимое клетки имеет отрицательный потенциал (до 100 милливольт) по отношению к ее наружной поверхности. Он обнаруживается при отведении двумя электродами от поверхности клетки и ее поперечного среза или при введении микроэлектрода внутрь клетки (ток покоя). При возбуждении соответствующая часть поверхности нерва или мышцы принимает отрицательный заряд, вследствие чего между возбужденным и покоящимся участками возникает т. наз. ток действия. Процесс возбуждения и сопровождающий его ток действия могут распространяться по нервной и мышечной ткани. В токе действия различают кратковременную (0,5 - 2 миллисек.) высоковольтную часть - пик - и последующую растянутую низковольтную часть - следовые потенциалы, связанные с восстановительными процессами. Токи действия являются основной формой электрической активности нервной и мышечной систем. Изменения биотоков служат важнейшим показателем их функционального состояния. Исследование биотоков сердечной мышцы, скелетных мышц и головного мозга оформилось в соответствующие разделы электрофизиологии - электрокардиографию, электроэнцефалографию и электромиографию. Запись мышечных потенциалов наз. электромиограммой (ЭМГ). ЭМГ тонического сокращения мышцы (длительного напряжения при поддержании позы) имеет вид нерегулярных потенциалов небольшой амплитуды. При произвольных сокращениях скелетных мышц (тетанусе) амплитуда и частота токов действий резко возрастают, часто появляются синхронные потенциалы. ЭМГ значительно изменяется в процессе мышечной тренировки. В этом случае происходит "концентрация мышечной силы", т. е. увеличение амплитуды токов действия и концентрация их во времени: возбуждение мышцы (пачка токов действия) чередуется с периодами покоя (отсутствие токов действия), чего нет у нетренированного (рис.).

Электромиограмма дельтовидной мышцы плеча нетренированного человека (а) и тренированного (мастера спорта) (б); в - запись движения (отжимание из упора лежа)