BIOELEKTRISKĀS PARĀDĪBAS
elektriskās norises dzīvajās šūnas un audos. Visām dzīvajām šūnām starp citoplazmu un apkārtējo vidi pastāv elektrisko potenciālu starpība (membrānas potenciāls), šūnas membrānas iekšpuse salīdzinājumā ar ārpusi - audu šķidrumu - ir elektronegatīva. Sūnas membrānas polarizācijas pamatā ir dažādu jonu nevienmērīgs sadalījums abās membrānas pusēs. Kā citoplazmā, tā audu šķidrumā ir neorganiskie joni (kālija, nātrija, hlora, kalcija u.c), bet citoplazmā vēl arī daudz organisko anjonu. Šūnas membrānai piemīt īpatnēja caurlaidība: daži joni brīvi difundē no citoplazmas ārējā vidē un atpakaļ, citiem kustīgums cauri membrānai (atkarībā no molekulu lieluma un ķīmiskās specifikas) stipri ierobežots, citiem membrāna ir nepārvarams šķērslis. Citoplazmas organisko anjonu negatīvā lādiņa radītie elektriskie spēki ietekmē visu pārējo jonu asimetrisku izvietojumu abpus mebrānas un līdz ar to pašas membrānas elektriskās polarizācijas pakāpi. Šūnas fizioloģiskā miera apstākļos tā ir nemainīga, un to dēvē par miera potenciālu.
Dzīvnieka organisma nervu un muskuļu šūnu miera potenciāls ir apmēram 70-90 mV. Šūnas aktivitātes (ierosas) laikā mainās membrānas caurlaidība un elektriskās polarizācijas pakāpe. Visraksturīgākās šīs pārmaiņas ir nervu un muskuļu šķiedru membrānām, kuru aktivitāte parasti saistīta ar ritmiskām viendabīgām membrānas potenciāla svārstībām, t.s. darbības potenciāliem. Katrs atsevišķs darbības potenciāls ir ļoti strauja un atgriezeniska membrānas polarizācijas maiņa. Ārējās vides kairinātājs rada vietēju membrānas depolarizāciju - membrānas potenciāla absolūtās vērtības samazināšanos. Depolarizācijai sasniedzot noteiktu kritisko līmeni, strauji mainās membrānas caurlaidība attiecībā uz dažiem joniem, kuru difūzijas plūsmas maina arī elektrisko potenciālu starpību abpus membrānas. Īsu brīdi citoplazma kļūst pat elektropozitīva attiecībā uz audu šķidrumu. Šis process ir atgriezenisks un noris ļoti strauji - nervu šķiedrā viens darbības potenciāls ilgst tikai sekundes tūkstošdaļas. Darbības potenciālu amplitūda un ilgums ir atkarīgi no pašas membrānas īpašībām, bet biežums - no kairinātāja intensitātes. Raksturīga darbības potenciālu īpašība ir spēja no kairinātāja iedarbības vietas izplatīties pa visu membrānu. Atgriezeniskās depolarizācijas ritmiskie viļņi - impulsi, kuri rodas jušanas nervu šķiedru galos, - sasniedz CNS un signalizē par kairinātāja iedarbību. Regulējošās ietekmes no CNS pa nervu šķiedrām savukārt tiek pārvadītas uz visām izpildorgānu (muskuļu, dziedzeru u.c.) šūnām.
Muskuļšķiedrās depolarizācijas viļņi apņem visu membrānu un tās veidojumus šūnas iekšienē un saraušanās procesā vienlaikus iekļauj visas miofibrillas. Specializētos nervu un muskuļu šūnu membrānu apvidos kairinātājs var radīt ilgstošu un pakāpenisku depolarizāciju, kuras amplitūda proporcionāla kairinātāja stiprumam. Veidojas graduālas bioelektriskās parādības - receptoru un sinaptiskie potenciāli. Elektrisko potenciālu starpība var rasties ne tikai starp šūnas citoplazmu un audu šķidrumu, bet arī starp dažādiem audu apvidiem. Ierosinātie audi ir elektronegatīvi attiecībā pret fizioloģiskā miera stāvoklī esošiem audiem. Arī bojātie audi salīdzinājumā ar nebojātajiem ir elektronegatīvi. Līdz ar to bojātais un nebojātais, kā arī ierosinātais un neierosinātais audu apvidus veido elektrisku dipolu, kura lielumu un virzienu var noteikt, reģistrējot elektrisko potenciālu starpību starp dažādiem ķermeņa virsmas punktiem, jo audiem un audu šķidrumam ir pietiekami liela elektrovadītspēja. Šādus summārus bioelektriskās parādības mērījumus izmanto klīnikā. Visvairāk izplatītas sirds, galvas smadzeņu un muskuļu summārās elektriskās aktivitātes reģistrācijas metodes - elektrokardiogrāfija, elektroencefalogrālija un elektromiogrāiija. Att.