Техника - молодёжи 1937-06, страница 12

возможность записывать токи сердца у человека очень легко и быстро. Такие записи делаются теперь часто не только в физиологических лабораториях, но и в некоторых клиниках и больницах.

Запись токов человеческого сердца очень напоминает электрограмму лягушечьего сердца. Электрические токи мышц, нервов и желез оказались более простыми, чем токи сердца, но и в них при определенных условиях удается отметить 2, а иногда и 3 колебания тока, соответствующие каждому сокращению мышцы, каждому процессу возбуждения, прошедшему по нерву.

Откуда же возникают токи в организме животных?

Ряд опытов показал, что токи возникают не после сокращения и не во время сокращения, а предшествуют ему. Из этого следует, что токи связаны не с самой работой мышцы, а с процессом возбуждения. Скорость распространения токов оказалась такой же, как и скорость распространения возбуждения. Сначала думали, что токи и являются самим возбуждением, но дело оказалось сложнее. Большинство ученых придерживается сейчас так называемой мембранной теории происхождения токов во время работы органов. По этой теории, токи в организме возникают так же, как и, в гальванических элементах.

Источником разности потенциалов между двумя электродами в элементах является неравномерное распределение или одностороннее движение ионов, т. е. отдельных атомов или групп атомов, несущих положительный или отрицательный электрический заряд. В мышце и нерве нет металлических электродов, но в них имеются мембраны, или оболочки, отделяющие внутреннюю среду от внешней. Эта мембрана не одинаково проницаема для различных ионов. Более крупные ионы (предположим, что они будут положительные) скопляются на поверхности мембраны и не могут проникнуть внутрь нервного или мышечного волокна. Тогда поверхность нерва или мышцы будет заряжена положительно по отношению к внутренней среде.

Если теперь приложить электроды гальванометра к 2 участкам поверхности нерва или мышцы, то между ними не будет никакой разности потенциалов до тех пор, пока в области одного из электродов проницаемость оболочки почему-либо не изменится. Допустим, что, в результате возбуждения нерва или мышцы, в месте возбуждения проницаемость мембраны увеличивается, тогда часть поло-

+ + + + + + +

+ + + + + + +

В мышцах и нервах имеются мембраны, или оболочки, отделяющие внутреннюю среду от внешней. Мембрана не одинаково проницаема для различных ионов. Более крупные ионы (предположим, положительные) скопляются на поверхности мембраны и не могут проникнуть внутрь нервного или мышечного волокна, где скопляются отрицательные ионы.

жительных ионов в этом месте перейдет с поверхности во внутреннюю среду, и поверхность возбужденного места окажется электроотрицательной по отношению к той части поверхности, которая находится в покое. Между двумя электродами, один из которых приложен к поверхности нерва или мышцы в месте возбуждения, а другой — в месте покоя, возникает электрический ток, направленный от места покоя к месту возбуждения. Этот ток и записывается при помощи гальванометра.

Опыты показали, что возбужденное место ткани действительно всегда бывает электроотрицательно по отношению к месту ткани, находящемуся в покое. Именно этого и следовало ожидать на основании изложенной мембранной теории.

Таким образом, электрические токи в нервах и мышцах не являются самим возбуждением, но возникают в результате возбуждения. Чем сильнее будет возбуждение, тем сильнее изменится проницаемость оболочки и тем большим будет электрический ток. Вот почему по записи электрических токов мы можем судить о величине и скорости распространения возбуждения в живых тканях; вот почему измерение токов в организме стало важнейшим средством изучения нервной системы и работы мышц.

Всякое нарушение нормального хода возбуждения под влиянием заболевания или отравления мышцы и нервов отразится на электрических токах этих органов, следовательно, снимая электрограмму у человека, мы можем судить о том, насколько правильно работает его сердце. Этот метод уже применяется в медицине для постановки диагноза многих сердечных заболеваний, например: можно легко распознавать болезни сосудов сердца — различные формы грудной жабы.

В самое последнее время удалось записать токи с коры больших полушарий головного мозга, с этого самого сложного и трудно доступного для исследования органа. Когда наш величайший физиолог И, П. Павлов применил свой метод выработки условных рефлексов у собак для изучения работы головного мозга, он видел в этом решение важнейшей задачи — научиться объективно, со стороны, наблюдать за тем, как мозг «думает», как вырабатываются привычки, как одна привычка вытесняет другую и т. д.

И. П. Павлов считал, что только тогда мы сможем проникнуть в тайну психической жизни, т. е. узнать, что такое память, мысль, ощущение, когда мы научимся так же точно и строго характеризовать работу мозга, как физиологи характеризуют работу сердца, нервных стволов и других органов. И вот в дополнение к методу И. П. Павлова современная физиология дает еще одно средство объективного исследования работы мозга. Прикладывая электроды к различным участкам коры полушарий у животных, применяя катодные усилители, физиологи записывают электрические токи, возникающие при работе мозга. И, уловив эти токи, мы можем судить о процессах, протекающих в мозгу.

Так, с разных сторон, физиологи подходят к решению самых сложных, самых «таинственных» вопросов биологии.

10