Часть 3 ЭКГ и другие электрофизиологические методы исследования

Часть 3

ЭКГ и другие электрофизиологические методы исследования

Электрофизиологические методы исследования в современной медицине — это методы анализа активности организма на основе регистрации биопотенциалов, изменение которых может происходить спонтанно или в ответ на внешний раздражитель.

Биопотенциал (биоэлектрический потенциал) — энергетическая характеристика взаимодействия зарядов, находящихся в исследуемой живой ткани, например, в различных областях мозга, в клетках и других структурах. Измеряется не абсолютный потенциал, а разность потенциалов между двумя точками ткани, отражающая ее биоэлектрическую активность, характер метаболических процессов.

Разность потенциалов между возбужденной и невозбужденной частями отдельных клеток всегда характеризуется тем, что потенциал возбужденной части клетки меньше потенциала невозбужденной части. Для ткани (или органа) разность потенциалов определяется совокупностью потенциалов отдельных клеток. Наиболее информативно изучение динамики изменения биопотенциалов при изучении возбудимых тканей и органов (нервной ткани, мышечной ткани, сетчатки, сосудов).

Начало истории электрофизиологических методов исследования традиционно связывают со знаменитыми опытами итальянского врача, анатома и физиолога Луиджи Гальвани. В 1791 году Гальвани опубликовал «Трактат о силах электричества при мышечном движении», в котором впервые связывались мышечные сокращения и электрические явления. Дальнейшее развитие этих идей связано с Карло Маттеуччи, который в 1830–1840 годах показал, что в мышце всегда может быть отмечен электрический ток, который течет от ее неповрежденной поверхности к поперечному разрезу.

В середине XIX века Э. Дюбуа-Реймон показал связь между электрическим током и нервным импульсом.

Дальнейшее развитие изучения электрических свойств организма человека и животных тесно связано с нейрофизиологией. В 1875 году независимо друг от друга английский хирург и физиолог Ричард Кэтон и русский физиолог В. Я. Данилевский показали, что мозг является генератором электрической активности, то есть были открыты биотоки мозга.

В 1888 году Юлий Бернштейн[18] предложил так называемый дифференциальный реотом для изучения токов действия в живых тканях, которым определил скрытый период, время нарастания и спада потенциала действия. После изобретения капиллярного электрометра такие исследования были повторены более точно Э. Ж. Мареем (1875) на сердце и А. Ф. Самойловым (1908) на скелетной мышце. Н. Е. Введенский (1884) применил телефон для прослушивания потенциалов действия. В 1902 году Ю. Бернштейн сформулировал основные положения мембранной теории возбуждения, развитые позднее английскими учеными П. Бойлом и Э. Конуэем (1941), А. Ходжкином, Б. Кацем и А. Хаксли (1949).

В начале XX в. для электрофизиологических исследований был использован струнный гальванометр. С его помощью В. Эйнтховен и Самойлов получили подробные характеристики электрических процессов в различных живых тканях. С этого времени фактически можно отсчитывать возраст клинической электрофизиологии, когда электрофизиологические исследования стали все шире и шире применяться в практической медицине.

Неискаженная регистрация любых форм биоэлектрических потенциалов стала возможной лишь с введением в практику электронных усилителей и осциллографов (30–40-е гг. XX в.). На сегодняшний день электрофизиологические методы исследования, пожалуй, представляют собой один из самых удобных и применимых подходов к изучению живых организмов. В настоящее время в исследовательской работе и клинической практике широко применяются основные электрофизиологические методы изучения деятельности:

• желудочно-кишечного тракта (электрогастроэнтерография);

• кожи (кожно-гальваническая реакция, находящая основное использование в полиграфе — «детекторе лжи»)

• кровообращения (реография, син. — импедансная плетизмография);

• мозга (электроэнцефалография);

• мышц (электромиография);

• сердца (электрокардиография);

• сетчатки (электроретинография).

Рассмотрим последовательно общие принципы наиболее распространенных электрофизиологических исследований и их использование в различных медицинских специальностях.