Электрофизиология мышц
Статья написана Павлом Чайкой, главным редактором журнала «Познавайка». С 2013 года, с момента основания журнала Павел Чайка посвятил себя популяризации науки в Украине и мире. Основная цель, как журнала, так и этой статьи – объяснить сложные научные темы простым и доступным языком
Когда человек двигает рукой или ногой, то в его мышцах возникают электрические процессы. Это явление было открыто еще в конце XVIII века известным итальянским медиком Гальвани. Сейчас оно используется в медицине: регистрация электрических импульсов помогает правильно поставить диагноз, уточнить характер того или иного заболевания. Что же представляют собой токи, возникающие при работе мышц!
Это разряды, длительность которых равняется тысячным долям секунды, а амплитуда — тысячным долям вольта. До самого последнего времени считали, что частота ритма мускулов человека лежит в пределах от 5 и примерно до 200—300 колебаний в секунду. Но вот появилась работа английских ученых Фолькерса и Кандиба, описывающая совершенно необычные ритмы в мышцах. Частота их достигает 150 тысяч колебаний в секунду!
Возникает вопрос, почему же электрофизиологи, изучающие токи действия мышц, не заметили до сих пор таких ритмов! Дело объясняется тем, что эти ритмы по своей амплитуде лежат под уровнем шумов электрофизиологических усилителей. Амплитуда вновь открытых ритмов измеряется долями микровольта: примерно 1 микровольт при частоте около 3 килогерц и 0,008 микровольта при частоте 133 килогерца. Собственный же шум обычных электрофизиологических усилителей равен 3—5 микровольтам, и поэтому высокочастотные сигналы мышц были незаметны.
Фолькерс и Кандиб разработали специальные меры, чтобы избежать этих помех. Им удалось достоверно установить наличие сигналов мышц частотою примерно от 1 до 150 килогерц. Исследователи изучали не сплошной спектр этих частот, а полосы его через определенные интервалы. Оказалось, что амплитуда сигналов уменьшается по мере увеличения частоты и равняется десятым долям микровольта.
Интересно, что сигналы больших и маленьких мускулов различны. Так, сигналы, исходящие от мускула мизинца (состоящего из 150 волокон), имеют больше высокочастотных составляющих, чем сигналы икроножной мышцы ноги (состоящей из 1 500 волокон). Необходимо отметить одно недоразумение, возникшее в связи с появлением статьи Фолькерса и Кандиба. В печати распространился слух, что ученые изучали электромагнитное «излучение» мускулов. Но с точки зрения электрофизиологии они регистрировали не излучения, а токи действия. Разница в следующем: чтобы регистрировать излучения, непосредственный контакт с пациентом не нужен, достаточно установить аппарат на некотором расстоянии от человека. Однако Фолькерс и Кандиб улавливали токи действия мускулатуры обычным способом: накладывая металлические пластинки на кожу пациента.
Вопросы излучения исследователи затрагивают в своей статье лишь теоретически, считая, что нервная система может и излучать и принимать электромагнитные волны. Самым волнующим, конечно, является вопрос об излучениях мозга. С ними обычно связывают такие явления, как мысленное внушение и т. п. Однако надежных экспериментальных доказательств электромагнитного излучения мозга до сих пор еще нет.
Автор: Я. И. Гуляев.