Elektrofysiologia ( kreikaksi ἥλεκτρον - elektroni , meripihka ; kreikaksi φύσις - luonto ja kreikaksi λόγος - tieto ) - fysiologian ala, joka tutkii kehon sähköilmiöitä sen erilaisten spesifisten, tahallisten ja tahattomien toimintojen aikana. ja makrotasolla yksittäisten solujen ja kuitujen synapsien ja kalvojen ioniprosessien välittämän biosähköisen aktiivisuuden tutkimuksesta polygraafisen rekisteröinnin tulosten analysointiin, mikä mahdollistaa koko organismin integratiivisten toimintojen arvioinnin.
Sähköfysiologian opiskeluaiheena on myös hermojen ja muiden elementtien, niiden tähdistöjen, yksittäisten elinten ja koko organismin toiminta tasa- tai vaihtovirrassa. Tällä hetkellä varsinainen sähköfysiologia on samalla metodologinen perusta monille fysiologian ja psykologian osa-alueille, samoin kuin lääketieteelle ja biofysiikalle.
Sähköfysiologian alku liittyy yleensä italialaisen lääkärin, anatomin ja fysiologin Luigi Galvanin kuuluisiin kokeisiin . Vuonna 1791 Galvani julkaisi traktaatin sähkövoimista lihasliikkeessä. Tämä tutkielma kuvaili useita kokeita, mukaan lukien Galvanin kuuluisa "parveke" -kokeilu - biologiset valmisteet (valmistetut sammakonjalat) kiinnitettiin salamanvarsi. Ukkosmyrskyn aikana ne supistuivat. Sitten Galvani ehdotti, että ilmakehän sähkön purkaukset ärsyttäisivät tassuja ilman, että ne olisi kytketty salamanvarsaan. Testatakseen tätä olettamusta hän ripusti useita valmisteita talonsa parvekkeen rautakaiteeseen kuparikoukuilla. Heti kun tuuli alkoi heilutella jalkoja ja ne koskettivat parvekkeen kaiteita, lihakset supistuivat voimakkaasti. Myöhemmin Galvani osoitti, että jalkojen supistuminen on mahdollista ilman metallia - hän heitti yhden sammakon hermon toisen lihaksen yli, kun taas tämä lihas supistui.
Sähköfysiologian jatkokehitys liittyy Carlo Matteucciin , joka vuosina 1830-1840 osoitti, että lihaksessa voidaan aina havaita sähkövirtaa, joka virtaa sen ehjältä pinnalta poikittaisleikkaukseen.
1800-luvun puolivälissä sähköfysiologian perustat loivat E. Dubois-Reymondin klassiset teokset, jotka osoittivat sähkövirran ja hermoimpulssien välisen suhteen. Sähköfysiologian jatkokehitys liittyy läheisesti neurofysiologiaan. Vuonna 1875, toisistaan riippumatta, englantilainen kirurgi ja fysiologi Richard Caton ja venäläinen fysiologi V. Ya. Danilevsky osoittivat, että aivot ovat sähköisen toiminnan generaattori, eli aivojen biovirtoja löydettiin.
Vuonna 1888 saksalainen fysiologi J. Bernstein ehdotti ns. differentiaalireotomi elävien kudosten toimintavirtojen tutkimiseen, joka määritti piilevän ajanjakson, toimintapotentiaalin nousun ja laskun ajan. Pienten emfs-mittaukseen käytetyn kapillaarielektrometrin keksimisen jälkeen ranskalainen tiedemies E. J. Marey (1875) toistivat sellaiset tutkimukset tarkemmin sydämestä ja A. F. Samoilov (1908) luurankolihaksesta. N. E. Vvedensky (1884) käytti puhelinta toimintapotentiaalien kuuntelemiseen. Tärkeä rooli sähköfysiologian kehityksessä oli venäläisellä fysiologilla V. Yu. Chagovetsilla, joka vuonna 1896 sovelsi ensimmäisenä elektrolyyttisen dissosiaation teoriaa selittämään elävien kudosten sähköpotentiaalin esiintymismekanismia. Vuonna 1902 Bernstein muotoili viritysteorian kalvoteorian perusperiaatteet, jotka myöhemmin kehittivät englantilaiset tiedemiehet P. Boyle ja E. Conway (1941) sekä A. Hodgkin , B. Katz ja A. Huxley (1949).
XX vuosisadan alussa. sähköfysiologisiin tutkimuksiin käytettiin kielen galvanometriä, joka mahdollisti suurelta osin muiden tallennuslaitteiden inertian voittamisen; sen avulla V. Einthoven ja Samoilov saivat yksityiskohtaiset ominaisuudet sähköisistä prosesseista eri elävissä kudoksissa. Kaikkien biosähköisten potentiaalien vääristymätön rekisteröinti tuli mahdolliseksi vasta, kun sähköfysiologian käytäntöön (XX vuosisadan 30-40-luvulla) otettiin käyttöön elektroniset vahvistimet ja oskilloskoopit (G. Bishop, J. Erlanger ja G. Gasser, USA). muodostavat sähköfysiologisen tekniikan perustan. Elektronisen tekniikan käyttö mahdollisti sähköisten potentiaalien poistamisen paitsi elävien kudosten pinnalta, myös syvyydestä upotettujen elektrodien avulla (yksittäisten solujen sähköisen aktiivisuuden rekisteröinti ja solunsisäinen tallennus). Myöhemmin sähköfysiologiassa laajalti käytettiin myös elektronisia tietokoneita, jotka mahdollistavat erittäin heikkojen sähköisten signaalien eristämisen kohinan taustalla, suuren sähköfysiologisen tiedon automaattisen tilastollisen käsittelyn, sähköfysiologisten prosessien simuloinnin jne.
Sähköfysiologinen menetelmä, jolla rekisteröidään poikkeuksetta kaikissa elävissä kudoksissa aktiivisten fysiologisten toimintojen aikana esiintyvät sähköpotentiaalit, on kätevin ja tarkin menetelmä näiden prosessien tutkimiseen, niiden ajallisten ominaisuuksien ja tilajakauman mittaamiseen, koska sähköpotentiaalit ovat sellaisten prosessien synnyttämismekanismin taustalla. viritys, esto, eritys. Tällä hetkellä tärkeimmät elektrofysiologiset menetelmät biopotentiaalien tutkimiseksi ovat laajalti käytössä tutkimustyössä ja kliinisessä käytännössä:
Tietokoneiden laajin käyttö data-analyysissä johtaa tietokoneelektrofysiologian erottamiseen .