В 1888 году Юлий Бернштейн[18]предложил так называемый дифференциальный реотом для изучения токов действия в живых тканях, которым определил скрытый период, время нарастания и спада потенциала действия. После изобретения капиллярного электрометра такие исследования были повторены более точно Э. Ж. Мареем (1875) на сердце и А. Ф. Самойловым (1908) на скелетной мышце. Н. Е. Введенский (1884) применил телефон для прослушивания потенциалов действия. В 1902 году Ю. Бернштейн сформулировал основные положения мембранной теории возбуждения, развитые позднее английскими учеными П. Бойлом и Э. Конуэем (1941), А. Ходжкином, Б. Кацем и А. Хаксли (1949).

В начале XX в. для электрофизиологических исследований был использован струнный гальванометр. С его помощью В. Эйнтховен и Самойлов получили подробные характеристики электрических процессов в различных живых тканях. С этого времени фактически можно отсчитывать возраст клинической электрофизиологии, когда электрофизиологические исследования стали все шире и шире применяться в практической медицине.

Неискаженная регистрация любых форм биоэлектрических потенциалов стала возможной лишь с введением в практику электронных усилителей и осциллографов (30–40-е гг. XX в.). На сегодняшний день электрофизиологические методы исследования, пожалуй, представляют собой один из самых удобных и применимых подходов к изучению живых организмов. В настоящее время в исследовательской работе и клинической практике широко применяются основные электрофизиологические методы изучения деятельности:

• желудочно-кишечного тракта (электрогастроэнтерография);

• кожи (кожно-гальваническая реакция, находящая основное использование в полиграфе — «детекторе лжи»)

• кровообращения (реография, син. — импедансная плетизмография);

• мозга (электроэнцефалография);

• мышц (электромиография);

• сердца (электрокардиография);

• сетчатки (электроретинография).

Рассмотрим последовательно общие принципы наиболее распространенных электрофизиологических исследований и их использование в различных медицинских специальностях.

Реографúя (электроплетизмография, импедансная плетизмография, импедансометрия) — метод исследования пульсовых колебаний кровенаполнения сосудов различных органов и тканей, основанный на графической регистрации колебаний его электрического сопротивления.

Метод основан на том, что при пропускании через участок тела переменного тока звуковой или сверхзвуковой частоты (16–300 кГц) роль проводника тока выполняют жидкие среды организма, прежде всего кровь в крупных сосудах; это дает возможность судить о состоянии кровообращения в определенной области тела или органе. С помощью реографии можно оценить кровообращение в органах, лежащих близко к поверхности тела: головного мозга (реоэнцефалография), печени (реогепатография), почек (реонефрография). Реография также позволяет определить изменения кровотока при физическом напряжении, при проведении так называемых нагрузочных проб.

Метод является высокочувствительным и эффективным для качественной оценки состояния кровоснабжения, важен для диагностики нарушений кровообращения органов или поражения всей сосудистой системы организма, используется для определения функции сердца.

Это исследование проводится с помощью специальных приборов — реографов. Реограф структурно состоит из генератора электрического тока, усилителя, детектора и насадки для графического отображения проведенных измерений. Реограммы в современной медицине регистрируют обычно с помощью реографов двух типов — биполярных и тетраполярных. Конструкция биполярных реографов предусматривает наложение на какой-либо участок тела двух электродов, между которыми пропускают переменный ток высокой частоты. Одновременно регистрируют изменение сопротивления на исследуемом участке тела.

В последнее время большое распространение получили тетраполярные реографы, которые позволяют более точно измерять сопротивление тканей и, соответственно, количественно оценивать объемный кровоток в тканях. При использовании тетраполярного реографа два электрода служат для пропускания электрического тока, а еще два — для регистрации электрического сопротивления тканей.

Для записи реограммы используют электроды из различных металлов и сплавов — никеля, алюминия, стали. Форма и размер электродов для реографии различны и зависят от цели исследования и исследуемого органа. Для изучения кровообращения во внутренних органах (в печени, легких) применяют прямоугольные электроды, при исследовании кровоснабжения головного мозга — круглые, при исследовании конечностей — ленточные. Для улучшения контакта между электродом и поверхностью тела пациента применяют тканевые прокладки, смоченные 20 %-ным раствором хлорида натрия или электропроводным гелем. Перед наложением электродов кожу обезжиривают спиртом.

Реограммы регистрируют обычно на многоканальных электрокардиографах, синхронно с ЭКГ и первой производной реограммы (кривой скорости). Обязательной является регистрация так называемых калибровочных сигналов, равных 0,1 Ом.

Графическое отображение кровообращения любых органов, кроме сердца, имеет вид волны с крутым подъемом, вершиной и более пологим спуском. В нисходящей части кривой могут быть 2–3 дополнительные небольшие волны. Восходящая часть кривой характеризует артериальный кровоток в органе, нисходящая — венозный.

РИС. 1. Основная реовазограмма

а — пресистолическая волна; с — вершина систолической волны; i — инцизура; d — вершина диастолической волны; А — амплитуда систолической волны с компонентами А1 и А2; В — амплитуда реографической волны на уровне инцизуры; D — амплитуда диастолической волны; α — длительность анакроты (от начала подъема систолической волны до момента формирования ее вершины с), складываемая из интервалов α1 и α2; β — длительность катакроты (от момента, соответствующего вершине волны, до начала следующей систолической волны); Т — период между вершинами соседних волн реовазограммы, соответствующий длительности сердечного цикла.

При анализе реографической кривой специалист обращает внимание, в первую очередь, на ее регулярность, форму восходящей и нисходящей частей, вершины волны, количество и величину дополнительных кривых в нисходящей части.

Регулярность кривых — это сходство волн между собой. При аритмиях и вегетососудистой дистонии кривые могут быть нерегулярными, т. е. различными по форме.