Elektrofysiologi (från grekiska ἥλεκτρον - elektron , bärnsten ; grekiska φύσις - natur och grekiska λόγος - kunskap ) - en gren av fysiologin som studerar elektriska fenomen i kroppen under olika typer av dess aktivitet: spontant, på frivilligt och spontant och makronivå i intervallet från studiet av bioelektrisk aktivitet förmedlad av joniska processer i synapser och membran av enskilda celler och fibrer, till analysen av resultaten av polygrafisk registrering, vilket gör det möjligt att utvärdera de integrerande funktionerna hos hela organismen.
Studieämnet i elektrofysiologi är också aktiviteten hos nerver och andra element, deras konstellationer, enskilda organ och hela organismen när de utsätts för lik- eller växelström. För närvarande är den egentliga elektrofysiologin samtidigt den metodologiska grunden för många delar av fysiologi och psykologi, såväl som medicin och biofysik.
Början av elektrofysiologi är vanligtvis förknippad med den italienska läkaren, anatomen och fysiologen Luigi Galvanis berömda experiment . 1791 publicerade Galvani en avhandling om elektricitetens krafter i muskelrörelser. Denna avhandling beskrev ett antal experiment, inklusive Galvanis berömda "balkong"-experiment - biologiska preparat (förberedda grodlår) fästes på en blixtledare. Under ett åskväder drog de ihop sig. Då föreslog Galvani att urladdningar av atmosfärisk elektricitet skulle irritera tassarna utan att vara kopplade till en blixtledare. För att testa detta antagande hängde han flera preparat från järnräcket på balkongen i sitt hus med kopparkrokar. Så fort vinden började svänga med benen och de rörde vid balkongräcket drogs musklerna ihop kraftigt. Senare visade Galvani att sammandragningen av benen är möjlig utan metall - han kastade nerven från en groda över muskeln på en annan, medan denna muskel drogs ihop.
Ytterligare utveckling av elektrofysiologi förknippas med Carlo Matteucci , som 1830-1840 visade att en elektrisk ström alltid kan noteras i en muskel, som flyter från dess intakta yta till ett tvärsnitt.
I mitten av 1800-talet lades grunden till elektrofysiologin av de klassiska verken av E. Dubois-Reymond, som visade sambandet mellan elektrisk ström och nervimpulser. Vidareutveckling av elektrofysiologi är nära förknippad med neurofysiologi. År 1875, oberoende av varandra, visade den engelske kirurgen och fysiologen Richard Caton och den ryske fysiologen V. Ya Danilevsky att hjärnan är en generator av elektrisk aktivitet, det vill säga att hjärnans bioströmmar upptäcktes.
1888 föreslog den tyske fysiologen J. Bernstein den sk. differentiell reotom för att studera aktionsströmmar i levande vävnader, som bestämde den latenta perioden, tidpunkten för ökning och fall av aktionspotentialen. Efter uppfinningen av kapillärelektrometern som användes för att mäta små emf, upprepades sådana studier mer exakt av den franska vetenskapsmannen E. J. Marey (1875) på hjärtat och A. F. Samoilov (1908) på skelettmuskeln. N. E. Vvedensky (1884) använde telefonen för att lyssna på aktionspotentialer. En viktig roll i utvecklingen av elektrofysiologi spelades av den ryske fysiologen V. Yu Chagovets, som 1896 var den första att tillämpa teorin om elektrolytisk dissociation för att förklara mekanismen för uppkomsten av elektriska potentialer i levande vävnader. 1902 formulerade Bernstein de grundläggande principerna för membranteorin om excitation, som senare utvecklades av de engelska forskarna P. Boyle och E. Conway (1941) och A. Hodgkin , B. Katz och A. Huxley (1949).
I början av XX-talet. för elektrofysiologiska studier användes en stränggalvanometer, som gjorde det möjligt att till stor del övervinna trögheten hos andra registreringsinstrument; med dess hjälp fick V. Einthoven och Samoilov detaljerade egenskaper hos elektriska processer i olika levande vävnader. Oförvrängd registrering av någon form av bioelektriska potentialer blev möjlig först med introduktionen i praktiken av elektrofysiologi (30-40-talet av XX-talet) av elektroniska förstärkare och oscilloskop (G. Bishop, J. Erlanger och G. Gasser, USA), som utgör grunden för elektrofysiologisk teknik. Användningen av elektronisk teknik gjorde det möjligt att utföra avlägsnande av elektriska potentialer inte bara från ytan av levande vävnader, utan också från djupet med hjälp av nedsänkta elektroder (registrering av den elektriska aktiviteten hos enskilda celler och intracellulär inspelning). Senare har elektroniska datorer också blivit mycket använda inom elektrofysiologi, vilket gör det möjligt att isolera mycket svaga elektriska signaler mot en bakgrund av brus, att utföra automatisk statistisk bearbetning av en stor mängd elektrofysiologiska data, att simulera elektrofysiologiska processer, etc.
Den elektrofysiologiska metoden för att registrera elektriska potentialer som uppstår under aktiva fysiologiska funktioner i alla levande vävnader utan undantag är den mest bekväma och exakta metoden för att studera dessa processer, mäta deras tidsmässiga egenskaper och rumslig fördelning, eftersom elektriska potentialer ligger till grund för mekanismen för att generera sådana processer som excitation, hämning, utsöndring. För närvarande används de viktigaste elektrofysiologiska metoderna för att studera biopotentialer i stor utsträckning i forskningsarbete och klinisk praxis:
Den bredaste användningen av datorer i dataanalys leder till en separation av datorelektrofysiologi .