Elektrofizyoloji: nedir ve nasıl araştırılır?

Elektrofizyoloji, vücutta meydana gelen elektriksel süreçleri analiz etmek ve incelemekten sorumludur. vücudumuzun farklı organları, dokuları ve yapıları, örneğin kalp, kaslar veya beyin. Klinik pratikte uygulanması, farklı patolojileri ve hastalıkları gözlemlememize ve teşhis etmemize yardımcı olur.

Bu yazıda açıklıyoruz elektrofizyoloji nedir ve elektriksel aktiviteyi kaydetmeye yönelik ana tekniklerin neler içerdiği.

• İlgili yazı: "İnsan beyninin bölümleri (ve işlevleri)"

Elektrofizyoloji nedir?

Elektrofizyoloji Hücrelerin elektriksel özelliklerini ve bir organizmanın biyolojik dokusunu inceleyen bilim. En iyi bilinen çalışma kalp sistemi ile ilgili olsa da, ölçümler (voltajdaki değişiklik veya aktiviteyi ölçen elektrotların kullanımı yoluyla kaslar veya beyin gibi diğer vücut yapılarında elektrik akımı) elektriksel.

19. yüzyılın ortalarında, İtalyan fizikçi Carlo Matteuci, güvercinlerdeki elektrik akımlarını inceleyen ilk bilim adamlarından biriydi. 1893 yılında histolojinin kurucusu ve mikrotomun mucidi olan İsviçreli fizyolog Wilhelm His Biyolojik dokunun mikroskop altında analiz edilmek üzere kesitlere ayrılmasını sağlar), elektrofizyoloji alanında yeni bulgular sağladı. kardiyak. Ve daha 1932'de Holzmann ve Scherf elektrokardiyogramı keşfettiler ve icat ettiler.

Şu anda, Nörobilim, yeni elektrofizyolojik tekniklerdeki araştırma ve gelişmelerden beslenir. beyin yapılarının mikro (basit bir iyon kanalından) ve makro (beynin tamamına kadar) analizine izin verir.

Davranışın işleyişi ve insan sinir sistemi hakkındaki bilgilerdeki gelişmeler, Bireysel nöronlardan ve büyük ölçekli nöron gruplarından gelen elektrik sinyalleri kaydedilir.. Örneğin nöropsikolojide, beynin belirli alanları ile bilişsel işlevler arasındaki ilişkileri keşfetmeye çalışır. üstler veya belirli davranışlar, dolayısıyla elektrofizyolojide kullanılan elektriksel aktivitenin kayıt teknikleri çok önemli.

Hücrelerin elektriksel özellikleri

Elektrofizyolojide, elektriksel özelliklerin incelenmesinden bahsettiğimizde, iyon akış analizi (pozitif veya katyon olabilen ve negatif veya negatif olabilen elektrik yüklü bir atom veya bunların bir grubu anyon) ve uyarılabilir hücrelerin (nöronlar, kalp hücreleri, vesaire.).

Bir hücrenin uyarılabilirliği, bir uyaranın uygulanmasına, yani çevredeki herhangi bir enerjik değişikliğe aktif olarak yanıt vermesini sağlayan bir özelliktir. Bu uyaranlar birden çok türde olabilir: mekanik, termal, ses, ışık vb. Örneğin, nöronlarda bu uyarılabilirlik onlara bu sinir dürtüsünü iletmek için elektriksel potansiyelini değiştirme yeteneğiakson yoluyla diğer nöronlara.

Hücreyi örten zar, farklı konsantrasyonlarda iyonlar içerdiğinden, iyonların dışarıdan içeriye geçişini düzenler. Tüm hücrelerde, hücrenin içi ile dışı arasında zar potansiyeli adı verilen bir potansiyel farkı vardır. zarın her iki tarafındaki iyonik konsantrasyon gradyanlarının yanı sıra hücre zarının farklı iyonlara göreli geçirgenliğindeki farklılıklar Sunmak.

Ayrıca uyarılabilir hücreler, fonksiyonlarını elektrik sinyalleri üreterek yerine getirirler. zar potansiyel değişiklikleri, elektrofizyolojide anahtar bir kavram. Bu elektrik sinyalleri şunlar olabilir: kısa ve büyük genlikli (aksiyon potansiyelleri gibi), bilgilerin hızlı ve uzun mesafeler boyunca iletilmesinden sorumludur; entegre işlevli daha yavaş ve daha düşük voltaj; ve sinaptik eylemin neden olduğu düşük voltaj (sinaptik potansiyeller gibi).

• İlginizi çekebilir: "Eylem potansiyeli: nedir ve aşamaları nelerdir?"

Elektrofizyolojik okuma türleri

Elektriksel aktivitenin kaydı farklı biyolojik doku ve hücrelerde olabileceği gibi farklı elektrofizyoloji teknikleriyle de gerçekleşebilir.

En yaygın elektrofizyolojik kayıtlar Bunlar şunları içerir: elektrokardiyogram, elektroensefalografi ve elektromiyografi. Ardından, her birinin nelerden oluştuğunu daha ayrıntılı olarak açıklıyoruz.

1. Elektrokardiyogram

Elektrokardiyogram (EKG), kalbin elektriksel aktivitesini kaydetmekten sorumlu olan bir elektrofizyoloji tekniğidir. kalp, belirli bir süre boyunca (genellikle 30'u geçmeyen) voltaj değişikliklerinin incelenmesi yoluyla saniye). Elektrokardiyografın televizyon ekranına benzer şekilde monitöründe genellikle bir grafik kaydedilir.

EKG'de toplanan kalbin elektriksel aktivitesi, farklı sunan bir iz şeklinde gözlemlenebilir. cihazın farklı yapıları boyunca elektriksel impulsların yoluna karşılık gelen dalgalar kardiyak.

Bu test bir zorunluluktur aritmiler, kalp hastalığı veya koroner hastalıkta akut epizotlar gibi kalp problemlerinin incelenmesi içinmiyokard enfarktüsü gibi.

Bir EKG aşağıdaki gibi gerçekleştirilir:

• Hasta yatar ve elektrotlar kollara, bacaklara ve göğse yerleştirilir. Bazen bölgeyi temizlemek veya tıraş etmek gerekir.
• Elektrokardiyograf uçları ayak bileklerine, el bileklerine ve göğse takılan elektrotlar aracılığıyla kişinin cildine bağlanır. Farklı konumlardan elektriksel aktivite bu şekilde toplanır.
• Kişi rahat, sessiz, kolları ve bacakları hareketsiz ve normal bir solunum ritmi ile kalmalıdır.

2. elektroensefalogram

Bir elektroensefalogram (EEG), bir elektrofizyoloji tekniğidir. beyindeki elektriksel aktiviteyi algılar ve kaydeder, kişinin kafa derisine sabitlenen küçük elektrotlar aracılığıyla. Bu test non-invazivdir ve nörobilimde merkezi sinir sisteminin ve daha spesifik olarak serebral korteksin işleyişini gözlemlemek ve incelemek için yaygın olarak kullanılır.

Bu teknik ile epilepsi, ensefalopatiler, narkolepsi, demans veya nörodejeneratif hastalıklar gibi hastalıkları düşündüren nörolojik değişiklikler teşhis edilebilmektedir. Ayrıca EEG, beyin aktivitesinin normal ve patolojik ritmlerini belirlemeyi de mümkün kılar. genellikle hem uyanıkken hem de uykuda sahip olduğumuz dalgalar gibi: alfa, beta, delta, teta ve gama.

Bu testi de uyku fazları çalışmalarında sıklıkla kullanılır (polisomnografi), göz hareketi döngülerinin kayıtlarındaki olası anormallikleri tespit etmek için hızlı (REM) ve normal (NREM) uyku döngülerinin yanı sıra diğer olası uyku bozukluklarını tespit etmek için rüya.

EEG yaklaşık 30 dakika sürer ve bir hastanede veya bir nörofizyoloji ünitesinde yapılabilir. Bunu yapmak için hasta bir sandalyeye oturur ve elektrotlar takılır (15 ile 25 arasında). sensörler) elektriksel aktivitenin kaydedilmesi için bir saç jölesi kullanarak kafa derisine doğru şekilde. Ve kişi rahatlamışken test yapılır.

• İlginizi çekebilir: "Uykunun 5 aşaması: yavaş dalgalardan REM'e"

3. elektromiyogram

Elektromiyogram (EMG) kullanılan bir prosedürdür. kasların ve onların sinir hücrelerinin veya motor nöronların elektriksel aktivitesini incelemek. Bu nöronlar, kas aktivitesi ve kasılması üreten elektrik sinyallerini iletir.

EMG yapmak için elektrotlara ihtiyaç duyulur ve istirahatte veya egzersiz sırasında kaslara yerleştirilir. Kas tepkisini saptamak için küçük bir iğne sokmak gerekir, bu nedenle bazen hasta için can sıkıcı olabilir.

Bu testin tek komplikasyonu cismin giriş yerinde bir miktar kanamaya neden olmasıdır. elektrot, bu nedenle pıhtılaşma bozukluğu olan veya tedavi gören hastaları dikkate almak gerekir antikoagülan.

Bazen EMG'ye eşlik eden başka bir elektrofizyoloji tekniği, impulsların sinirler yoluyla iletilme hızını inceleyen elektronörografi. Bunu yapmak için, cilde yerleştirilen sensörler kullanılarak düşük yoğunluklu elektriksel darbelerle bir sinir uyarılır. mesafeye yerleştirilmiş diğer sensörlerden gelen yanıt, böylece bir taraftan diğerine giderken tepkinin oluşmasının ne kadar sürdüğünü kaydeder. diğer.

Bibliyografik referanslar:

• Gilman, S ve Winans, S. (1989). Klinik Nöroanatomi ve Nörofizyolojinin İlkeleri. İkinci baskı. Modern Manuel Editoryal. Meksika.
• Schmidt, R. F., Dudel, J., Jaenig, W. ve Zimmermann, M. (2012). Nörofizyolojinin temelleri. Springer Bilim ve İş Medyası.