אלקטרופיזיולוגיה


כל מה שרצית לדעת על אלקטרופיזיולוגיה:
אלקטרופיזיולוגיה (באנגלית: Electrophysiology) היא תחום מחקר בביולוגיה המאופיין במדידת זרמים חשמליים בעזרת אלקטרודות מתבחינים ביולוגיים.
עיקרו של התחום התפתח החל ממחצית המאה העשרים ואילך בתחום של מדעי העצב (נוירוביולוגיה).
נושא המטען החשמלי בגוף החי הוא היון, כלומר אטום שיש לו חוסר או עודף של אלקטרון אחד או יותר בקליפה החיצונית.
מוליכים אופייניים הן יוני האשלגן, הנתרן, הכלור והסידן.
תנועת היונים מעבר לקרומי התא ופיזורם השונה באזורים החוץ תאיים והתוך תאיים יוצרים הבדלי פוטנציאליים חשמליים בין פנים וחוץ התא (ערך אופייני בתא שריר הוא כ־90- מיליוולט).
בהתאפשר זרימה של יונים מעבר לקרום התא (ממברנת התא) ייווצר זרם חשמלי הניתן למדידה.
זרמים אלו והשינויים בהם ניתנים למדידה בעזרת סדרה של טכניקות אלקטרופיזיולוגיות.
הזרמים החשמליים, הנישאים על ידי יונים, עוברים בקרום התא דרך חלבוני ממברנה ("תעלות יונים") החוצים את הקרום.
החדירות (ובהתאם המוליכות החשמלית) של ה"תעלות" למעבר יונים, שונה מיון ליון ויכולה להיות מותנה במתח התא או בחומר (הורמון, מוליך עצבי) המתחבר אליהן.
ניתן להציג מודל חשמלי (הנקרא מודל הודג'קין-הקסלי) לקרום התא כמעגל חשמלי שיש לו קבל ונגד מקבילים.
הקבל מייצג את חלוקת המטענים משני צדי הקרום ואילו הנגד מייצג את המוליכות החשמלית של ה"תעלות היוניות".
בסדרת משוואות דיפרנציאליות שפותחו על ידי הודג'קין והקסלי בשנות הארבעים של המאה העשרים, הוצג מודל מתימטי של זרמי הנתרן והאשלגן בתא העצב, המתבסס על התכונות החשמליות של קרום העצב ומהווה מודל בסיסי להבנת דרך פעולתו של תא רגנרטיבי, כלומר תא הפועל כאשר הבדל הפוטנציאלים בין החוץ והפנים עובר סף מסוים.
על כך זכו בפרס נובל בשנת 1963.
מדידת המתחים והזרמים על ידי אלקטרודות נעשית בעזרת כלים אלקטרונים כדוגמת משקף תנודות (אוסצילוסקופ) לאחר הגברה בסדרת מגברים רגישים.
בגלל רמת האות הקטנה דרושה זהירות רבה להפקת אותות נקיים ללא "רעש אלקטרוני" דבר המחייב עבודה בתוך כלוב פאראדיי והארקות שונות.
ניתן להפריד באופן גס את שיטות העבודה לשנים: רישומים מתבחינים ביולוגים המתקיימים במעבדה בתבחינים מבודדים in vitro ובשיטות מדידה מאיבר שלם ומתפקד in vivo.

נלקח מויקיפדיה

הגדרות נוספות הקשורות לאלקטרופיזיולוגיה:
תחומים בביולוגיה
אלקטרופיזיולוגיה
פיזיולוגיה