Electrophysiology
Η ηλεκτροφυσιολογία είναι η μελέτη των ηλεκτρικών ιδιοτήτων των βιολογικών κυττάρων και ιστών. Περιλαμβάνει μετρήσεις της μεταβολής της τάσης ή της ροής ηλεκτρικού ρεύματος σε μια ευρεία ποικιλία κλιμάκων, από μεμονωμένες πρωτεΐνες ιοντικών διαύλων έως ολόκληρους ιστούς όπως η καρδιά. Στις νευροεπιστήμες, περιλαμβάνει μετρήσεις της ηλεκτρικής δραστηριότητας των νευρώνων, και ιδίως της δραστηριότητας των δυναμικών δράσης.
Ορισμός και πεδίο εφαρμογής
Κλασικές ηλεκτροφυσιολογικές τεχνικές
Η κλασική ηλεκτροφυσιολογία περιλαμβάνει την τοποθέτηση ηλεκτροδίων σε διάφορα παρασκευάσματα βιολογικού ιστού. Οι βασικοί τύποι ηλεκτροδίων είναι οι εξής: 1) απλοί στερεοί αγωγοί, όπως δίσκοι και βελόνες (μεμονωμένοι ή συστοιχίες), 2) ίχνη σε τυπωμένες πλακέτες κυκλωμάτων και 3) κοίλοι σωλήνες γεμάτοι με ηλεκτρολύτη, όπως οι γυάλινες πιπέτες. Τα κύρια παρασκευάσματα περιλαμβάνουν 1) ζωντανούς οργανισμούς, 2) αποκομμένους ιστούς (οξείς ή καλλιεργημένους), 3) διαχωρισμένα κύτταρα από αποκομμένους ιστούς (οξείς ή καλλιεργημένους), 4) τεχνητά καλλιεργημένα κύτταρα ή ιστούς, ή 5) υβρίδια των ανωτέρω.
Εάν ένα ηλεκτρόδιο έχει αρκετά μικρή διάμετρο (της τάξης των μικρομέτρων), τότε ο ηλεκτροφυσιολόγος μπορεί να επιλέξει να εισάγει το άκρο του σε ένα μόνο κύτταρο.
Πολλές συγκεκριμένες ηλεκτροφυσιολογικές ενδείξεις έχουν συγκεκριμένα ονόματα:
- Ηλεκτροκαρδιογραφία - για την καρδιά
- Ηλεκτροεγκεφαλογραφία - για τον εγκέφαλο
- Ηλεκτροκορτικογραφία - από τον εγκεφαλικό φλοιό
- Ηλεκτρομυογραφία - για τους μύες
- Ηλεκτροκουλτογραφία - για τα μάτια
- Ηλεκτρορετινογραφία - για τον αμφιβληστροειδή
- Ηλεκτροαντεννογραφία - για τους οσφρητικούς υποδοχείς στα αρθρόποδα
Ερωτήσεις και απαντήσεις
Ερ: Τι είναι η ηλεκτροφυσιολογία;
A: Η ηλεκτροφυσιολογία είναι η μελέτη των ηλεκτρικών ιδιοτήτων των βιολογικών κυττάρων και ιστών, συμπεριλαμβανομένων των μετρήσεων της μεταβολής της τάσης ή της ροής ηλεκτρικού ρεύματος σε διάφορες κλίμακες.
Ερ: Τι περιλαμβάνει η ηλεκτροφυσιολογία;
Α: Η ηλεκτροφυσιολογία περιλαμβάνει μετρήσεις της μεταβολής της τάσης ή της ροής ηλεκτρικού ρεύματος σε διάφορες κλίμακες, από μεμονωμένες πρωτεΐνες ιοντικών διαύλων έως ολόκληρους ιστούς όπως η καρδιά, προκειμένου να μελετηθούν οι ηλεκτρικές ιδιότητες των βιολογικών κυττάρων και ιστών.
Ερ: Τι είδους μετρήσεις περιλαμβάνει η ηλεκτροφυσιολογία στις νευροεπιστήμες;
Α: Στις νευροεπιστήμες, η ηλεκτροφυσιολογία περιλαμβάνει μετρήσεις της ηλεκτρικής δραστηριότητας των νευρώνων, και ιδίως της δραστηριότητας των δυναμικών δράσης.
Ερ: Τι είναι η αλλαγή τάσης στην ηλεκτροφυσιολογία
Α: Μεταβολή τάσης στην ηλεκτροφυσιολογία είναι η διαφορά στην ενέργεια ηλεκτρικού δυναμικού μεταξύ δύο σημείων ανά μονάδα ηλεκτρικού φορτίου.
Ερ: Τι είναι η ροή ηλεκτρικού ρεύματος στην ηλεκτροφυσιολογία;
Α: Ροή ηλεκτρικού ρεύματος στην ηλεκτροφυσιολογία είναι η ροή φορτισμένων σωματιδίων, όπως ιόντα ή ηλεκτρόνια, μέσω ενός αγώγιμου υλικού.
Ερ: Ποια είναι η σημασία της ηλεκτροφυσιολογίας στη βιολογία και την ιατρική;
Α: Η ηλεκτροφυσιολογία είναι σημαντική στη βιολογία και την ιατρική επειδή επιτρέπει τη μελέτη των ηλεκτρικών ιδιοτήτων των βιολογικών κυττάρων και ιστών, οι οποίες μπορούν να δώσουν πληροφορίες για τη λειτουργία φυσιολογικών συστημάτων όπως η καρδιά ή το νευρικό σύστημα.
Ερ: Η ηλεκτροφυσιολογία περιορίζεται μόνο στο ανθρώπινο σώμα;
Α: Όχι, η ηλεκτροφυσιολογία δεν περιορίζεται στο ανθρώπινο σώμα, καθώς περιλαμβάνει μετρήσεις των ηλεκτρικών ιδιοτήτων των βιολογικών κυττάρων και ιστών σε όλους τους ζωντανούς οργανισμούς, συμπεριλαμβανομένων των ζώων, των φυτών και των μικροοργανισμών.
