Вы здесь

Биопотенциалы кожи и слизистых оболочек

Биопотенциалы кожи. Кожа представляет собой сложную покровную систему, состоящую из различных тканей (эпителиальной, железистой, соединительной, сосудистой, гладкомышечной), каждая из которых может являться источником электрических потенциалов. Еще в 1848 г. Дюбуа Реймон обнаружил, что между различными точками поверхности кожи регистрируется определенная разность потенциалов. В опытах на животных было показано, что наружная поверхность кожи имеет отрицательный потенциал по отношению к внутренней, причем эта разность потенциалов достигает 50—100 мВ. Источником этих потенциалов вначале считали мышечные клетки, в настоящее же время большая роль в генерации электрических потенциалов придается секреторным элементам кожи.

Потенциалы кожи могут изменяться при действии некоторых ионов и фармакологических веществ, при действии углекислоты, в зависимости от различных факторов, изменяющих обмен веществ. В ответ на раздражение кожа может реагировать своеобразными потенциалами действия, которые протекают в течение нескольких секунд и имеют характер затухающих колебаний.

Значительный и теоретический и практический интерес приобрели наблюдения И. Р. Тарханова в 1889 г. над рефлекторными изменениями потенциалов кожи у человека. По методике Тарханова серебряные хлорированные электроды накладываются на ладонную и тыльную поверхности кисти руки человека и присоединяются к прибору, способному регистрировать медленные изменения потенциала. Этим прибором может быть зеркальный гальванометр, потенциометр (высокочувствительный), чернильно-пишущий электроэнцефалограф и т. п. Тарханов показал, что если на человека действует какой-либо внешний раздражитель или имеет место эмоциональное возбуждение, возникают колебания потенциала с латентным периодом в 1—2 с и длящиеся иногда в течение нескольких десятков секунд. Эти колебания потенциала Тарханов назвал кожно-гальваническим рефлексом.

Биоэлектрические потенциалы нервных стволов и волокон

Ферё (1888) и Верагут (1909) подключали в измерительную цепь небольшой источник дополнительного напряжения (0,5—2 В) и получали в этом случае более выраженные колебания регистрируемого тока, являющиеся следствием изменения кожного сопротивления. Такая форма кожно - гальванического рефлекса (КГР) получила название КГР с вспомогательным током.

Что представляет собой КГР? В настоящее время считают, что КГР является результатом взаимосвязанных реакций кожи, ее желез и сосудов на нервные раздражения.

КГР можно наблюдать у разных животных с различным строением кожи, и его регистрация в настоящее время широко применяется в комплексе с регистрацией других реакций организма при изучении реактивности центральной нервной системы, причем КГР рассматривается как составная часть (компонент) общей вегетативной реакции. Есть данные, что центральная часть этого рефлекса связана с гипоталамическим отделом межуточного мозга и ретикулярной формацией. КГР является одним из очень тонких индикаторов степени эмоционального возбуждения человека и животных, но не специфическим.

Потенциалы слизистых оболочек и желез. Слизистые оболочки и железистые ткани, несомненно, проявляют электрическую активность как в покое, так и при возбуждении. Однако во многих случаях данные, имеющиеся в литературе, в отношении характера электрических потенциалов железистых образований довольно противоречивы.

Так, разные результаты были, например, получены при отведении потенциалов от поверхности слюнной железы. По-видимому, это связано с тем, что при таком отведении регистрируется суммарная разность потенциалов большого числа железистых клеток, ориентированных по-разному к отводящим электродам. При униполярном отведении потенциалов от тела подчелюстной железы (индифферентный электрод в операционной ране) на кошке получились более однородные результаты. Раздражение барабанной струны через латентный период 0,2—0,3 с вызывало появление характерного комплекса потенциалов возбуждения (рис. 54), за которым начиналась секреция. Этот комплекс состоял из пика (начальное отрицательное колебание), стойкой негативности и второго более медленного отрицательного колебания, наблюдающегося после прекращения раздражения.



Потенциалы возбуждения подчелюстной железы кошки в ответ на раздражение барабанной струны

Раздражение симпатического нерва вызывало колебание потенциала иной формы.

Внутриклеточная регистрация потенциалов железистых клеток слюнных желез выявила характерные особенности их электрической активности. В покое секреторная клетка обнаруживает обычную мембранную разность потенциалов с отрицательным потенциалом внутренней поверхности по отношению к наружной (10—45 мВ). Однако при возбуждении эта разность потенциалов не уменьшается, как обычно, а увеличивается, т. е. происходит не деполяризация, а гиперполяризация мембраны.

Объяснением такой реакции может служить предположение, что при возбуждении повышается проницаемость мембраны не к катионам (к натрию), а к анионам. Однако более подробно этот вопрос еще не изучен.

Исследование потенциалов желудка уже давно показало, что его слизистая заряжена отрицательно по отношению к серозной оболочке (или поверхности кожи). Эта разность потенциалов составляет 40—60 мВ. В. Ю. Чаговец, выясняя происхождение этой разности потенциала (1926) в опытах на лягушках и собаках, расслаивал стенку желудка на слизистую и мышечную и пришел к выводу, что эта разность потенциалов возникает в слизистой (мышечные потенциалы имеют значительно более низкую амплитуду). Чаговец и его последователи (особенно А. И. Венчиков) подробно исследовали потенциалы желудка, применяя для их регистрации зеркальный гальванометр (один электрод при этом — неполяризующийся — вводился через фистульную трубку в желудок, а другой — индифферентный — располагался на поверхности тела). Потенциал покоя при этом имел величину от 25 до 50 mB (иногда чуть выше). Этот потенциал испытывал спонтанные колебания с частотой 2—3 в минуту и амплитудой 2—5 мВ. Весьма вероятно, что эти колебания представляют собой потенциалы гладкомышечных элементов желудка. При возбуждении желудочных желез актом еды или прямым раздражением блуждающего нерва наступает резкое уменьшение потенциалов покоя слизистой.

Изменение потенциала слизистой желудка собаки при раздражении блуждающего нерва на второй день после его перерезки и при поддразнивании собаки пищей

А. И. Венчиков показал, что характер электрического ответа желудка оказывается сходным при раздражении блуждающего нерва и при поддразнивании собаки видом и запахом пищи (рис. 55). Характерные и сходные кривые получаются при действии различных парасимпатикотропных веществ (пилокарпина, мускарина и др.). Венчиков считает, что электрогастрография в его понимании (как регистрация потенциалов слизистой) может иметь большое теоретическое и практическое значение. Он, например, указывает, что этим способом значительно точнее можно определить латентный период секреции, а также подметить нарушения состояния слизистой, изучить особенности реакции слизистой на различные пищевые раздражители и т. п. Однако, как уже говорилось выше, в настоящее время большее распространение в клинике получила методика электрогастрографии как регистрация мышечных потенциалов желудка. Подобная методика не требует размещения электрода в полости желудка. Выпускаемые промышленностью чернильно-пишущие электрогастрографы делают технику регистрации электрогастрограммы более доступной для широкого использования в гастроэнтерологии.

В настоящее время имеются также данные об электрической активности слизистой кишечника, поджелудочной железы, печени и других железистых органов, однако данных этих очень мало и соответствующие методики не получили пока практического применения.