Активные электрические свойства органов. Принцип эквивалентного генератора. Методы исследования.

При переходе от клеточного уровня на органный следующий уровень организации живых систем возникает задача описания распределения электрических потенциалов па поверхности этого органа в результате последовательного возбуждения отдельные его клеток. В процессе жизнедеятельности состояние органа, а следовательно, и его электрическая активность меняются с течением времени. Это вызванно прежде всего распостранением волн возбуждения по нервным и мышечным волокнам. В исследовательских целях можно измерять разность потенциалов непосредственно на поверхности или на внутренних структурах изучаемого органа (сердца, мозга и др,)-Однако з клинической практике такое прямое измерение разности потенциалов па органе трудно осеушествимо. Но даже в случаях, когда удается измерить разности потенциалов непосредственно на внутренних органах, то их картирование и описание изменений во времени представляет собой трудноразрешимую задачу.

Поэтому для оценки функционального состояния органа по его электрической активности используется принцип эквивалентного генератора. Он состоит в том, что изучаемый орган, состоящий из множества клеток, возбуждающихся в различные моменты времени, представляется моделью единого эквивалентно го генератора. Считается, что этот эквивалентный генератор находится внутри организма и создает на поверхности тела электрическое иоле, которое изменяется в соответствии с изменением электрической активности изучаемого органа.

Термин "эквивалентный" означает, что распределение потенциалов на поверхности тела и их изменение во времени, порождаемое органом, должны быть близки таковым, порождаемым гипотетическим генератором. Так, например, в теории Эйнтховена сердце, клетки которого возбуждаются в сложной последовательности, представляется токовым диполем (эквивалентный генератор). Причем считается, что изменение потенциалов электрического поля на поверхности грудной клетки, вызываемое изменением электрического момента диполя, такое же, как и от работающего сердца.

Метод исследования работы органов или тканей, основанный на регистрации во времени потенциалов электрического поля на поверхности тела, называется электрографией. Два электрода приложенные к разным точкам на поверхности тела, регистрируют меняющуюся во времени разность потенциалов. Временная зависимость изменения этой разности потенциалов  называемся электрограммой.

Название электрограммы указывает на органы (или ткани). Функционирование которых приводит к появлению регистрируемых изменений разности потенциалов: сердца - ЭКГ (электрокардиограмма), сетчатки глаза - ЭРГ (электроретикограмма), головного мозга – ЭЭГ (электроэнцефалограмма), мышц -ЭМГ (электромиограмма), кожи КГР (кожногальваническая реакция) и др.

В электрографии существуют две фундаментальные задачи: 1) прямая задача - расчет распределония электрического потенциала на заданной поверхности тела по заданным характеристикам эквивалентного генератора; 2)обратная задача - определение характеристик эквивалентного генератора (изучаемого органа) по измеренным потенциалам на поверхности тела.

Обратная задача – Это задача клинической диагностики: измеряя и регистрируя, например, ЭКГ (или ЭЭГ), определять функциональное состояние сердца (или мозга).