برای کار شما نیاز دارید:موچین های دو فلزی، مجموعه ای از ابزارهای تشریح، سینی، پایه جهانی، پدهای گاز، محلول رینگر، قورباغه.

پیشرفت کار. یک نمونه از دو پای عقب قورباغه تهیه کنید و آن را به سه پایه آویزان کنید که یک فک آن از مس و دیگری از آهن است. یک شاخه مسی در زیر شبکه عصبی قرار می گیرد و دیگری روی ماهیچه های پنجه اعمال می شود. انقباض عضلات پنجه ها مشاهده می شود.

آزمایش دوم گالوانی(انقباض بدون فلز) شامل این واقعیت است که انقباض ماهیچه های پای قورباغه بدون مشارکت فلز با پرتاب عصب سیاتیک آماده شده روی ناحیه آسیب دیده عضله ساق بازتولید می شود. تفاوت پتانسیل بین سطح بیرونی عضله و قسمت داخلی آن که در حالت استراحت وجود دارد، در مواردی که عضله آسیب دیده است به وضوح خود را نشان می دهد. پتانسیلی که بین مناطق آسیب‌دیده و آسیب‌دیده ایجاد می‌شود، «پتانسیل آسیب» یا «پتانسیل مرزبندی» نامیده می‌شود. هنگامی که عصب بیرون زده به بخش الکترونگاتیو آسیب دیده عضله برخورد می کند، مداری بسته می شود که در آن نقش قطب مثبت توسط سطح آسیب دیده عضله و بخشی از عصب در تماس با آن ایفا می شود. بنابراین، در آزمایش دوم گالوانی، علت تحریک عصبی، اثر تحریک‌کننده جریانی است که مستقیماً در بافت‌ها ایجاد می‌شود.

آزمایش دوم گالوانی اولین آزمایشی بود که وجود «الکتریسیته حیوانی» را در بافت‌ها اثبات کرد که بین سطوح آسیب‌دیده و آسیب‌دیده ایجاد می‌شود. اگر این دو ناحیه توسط یک عصب از یک آماده سازی عصبی عضلانی به هم متصل شوند، جریان استراحتی ایجاد می شود که عصب را تحریک می کند و باعث انقباض عضلانی می شود.

برای کار شما نیاز دارید: مجموعه ای از ابزارهای تشریح، یک سینی، یک پیپت، یک قلاب شیشه ای، پد گاز، محلول رینگر، یک قورباغه.

پیشرفت کار . آماده سازی پای عقب قورباغه تهیه شده است. سپس عصب سیاتیک با دقت آماده می شود و در مهره ها قطع می شود. ماهیچه ها در یک سوم پایینی ران ضربدری شده و عصب سیاتیک به سرعت با قلاب شیشه ای کشیده می شود تا به طور همزمان سطح آسیب دیده و آسیب دیده ران را لمس کند. این امر باعث انقباض عضلات ساق پا می شود.

تجربه ماتئوچی. تحریک عصب در اثر جریان هایی که روی عضله اسکلتی اثر می کنند (کزاز ثانویه). ماتئوچی در سال 1840 نشان داد که القای انقباض عضلات یک داروی عصبی عضلانی با اعمال یک عصب به عضلات منقبض یک داروی دیگر امکان پذیر است. این تجربه نشان می‌دهد که جریان‌هایی در عضله منقبض (فعال) به وجود می‌آیند و آنقدر مهم هستند که می‌توانند به عنوان محرکی برای عصب داروی دیگری استفاده شوند. به این جریان ها «جریان عمل» می گویند.

برای کار شما نیاز دارید:مجموعه ای از ابزار تشریح، سینی، محرک، الکترودها، قلاب شیشه ای، صفحه چوب پنبه، محلول رینگر، قورباغه.

پیشرفت کار. قورباغه بی حرکت می شود و دو آماده سازی از پاهای عقب قورباغه تهیه می شود، سپس عصب سیاتیک هر دو آماده سازی با قلاب شیشه ای تا مفصل زانو تشریح می شود، عضلات ران و ران برداشته می شود و ساق پا و پا باقی می ماند. عصب یک آماده سازی با تکه ای از ستون فقرات باقی می ماند، در حالی که دیگری دارای یک قطعه از ستون فقرات است. هر دو پنجه روی یک صفحه چوب پنبه ای قرار می گیرند. عصب یک آماده سازی عصبی عضلانی (با یک تکه از ستون فقرات) با استفاده از یک قلاب شیشه ای روی الکترودهایی که به محرک متصل هستند قرار می گیرد. روی عضله این آماده سازی عصب دومین آماده سازی عصبی عضلانی در جهت طولی پرتاب می شود. عصب اولین آماده سازی عصبی عضلانی تحت تحریک ریتمیک قرار می گیرد و انقباض کزاز پنجه ها مشاهده می شود.

هنگام انجام کار، لازم است در هنگام آماده سازی عصب دقت ویژه ای داشته باشید، مراقب باشید که در حین آماده سازی خشک نشود. بلافاصله قبل از آزمایش، سطح عضله اولین آماده سازی عصبی عضلانی باید با یک نوار کاغذ صافی خشک شود.

لوئیجی گالوانی - محقق بیوالکتریکی

او در 9 سپتامبر 1737 در بولونیا (ایالات پاپ) به دنیا آمد و در 4 دسامبر 1798 با 61 سال زندگی در آنجا زندگی کرد و درگذشت. در شغل او پزشک، فیزیکدان و فیلسوف بود که در آن زمان بسیار رایج بود. نام لاتین او Aloysius Galvani است.

لوئیجی گالوانی اولین کسی بود که کاوش کرد بیوالکتریکی. در سال 1780، لوئیجی آزمایشاتی را بر روی بدن قورباغه های مرده انجام داد. او جریان الکتریکی را از ماهیچه های آنها عبور داد و پنجه های آنها منقبض شد و ماهیچه ها شروع به انقباض کردند. این اولین قدم برای مطالعه سیگنال های سیستم عصبی بود.

بیوگرافی مختصر

لوئیجی گالوانی (1737-1798)

دومینیکو و چهارمین همسرش باربارا فوشی به دنیا آمد. والدین لوئیجی اشراف زاده نبودند، اما پول کافی برای آموزش یکی از فرزندان خود داشتند. لوئیجی گالوانی می خواست آموزش دینی کلیسا را ​​دریافت کند، در آن دوران تا حد زیادی معتبر بود، و او به مدت 15 سال در یک موسسه مذهبی، یعنی در کلیسای کوچک پادری فیلیپینی (Oratorio dei Padri Filippini) تحصیل کرد. او در آینده قصد داشت نذرهای مذهبی بگیرد، اما والدینش او را متقاعد کردند که این کار را نکند و ادامه تحصیل دهد. در حدود سال 1755، لوئیجی وارد دانشکده هنر در دانشگاه بولونیا شد. در آنجا، لوئیجی دوره پزشکی را گذراند که در آن آثار را مطالعه کرد بقراط, گالنو ابن سینا (ابن سینا). لوئیجی علاوه بر مطالعه آثار، به طبابت، از جمله جراحی نیز مشغول بود. این به او اجازه داد تا بیشتر مطالعه و تحقیق کند بیوالکتریکی.

در سال 1759، لوئیجی گالوانی مدرک پزشکی و فلسفه دریافت کرد که به او اجازه داد پس از دفاع از تز خود در دانشگاه سخنرانی کند و در 21 ژوئن 1761 از آن دفاع کرد. قبلاً در سال 1762 او به عنوان سخنران افتخاری در آناتومی و جراحی تبدیل شد. در همان سال با لوسیا گالیازی دختر یکی از اساتید دانشگاه ازدواج کرد. لوئیجی برای زندگی در خانه پروفسور Galeazzi نقل مکان کرد و به او در تحقیقاتش کمک کرد. پس از مرگ پدرشوهرش در سال 1775، لوئیجی گالوانی به جای گالزی درگذشته معلم شد.

مسئولیت گالوانی به عنوان عضوی از آکادمی علوم از سال 1776 شامل تحقیقات منظم در زمینه آناتومی عملی انسان بود. او ملزم به انتشار حداقل یک مطالعه در سال بود.

آزمایش با قورباغه ها

پس از چندین سال، لوئیجی گالوانی به کاربردهای پزشکی برق علاقه نشان داد. این حوزه تحقیقاتی از اواسط قرن 18 و پس از کشف اثرات الکتریسیته بر بدن انسان پدیدار شد.

نمودار آزمایش لوئیجی گالوانی با بدن قورباغه، در اواخر دهه 1780

افسانه ای وجود دارد که بر اساس آن آغاز آزمایش با بیوالکتریکیبر اساس حادثه ای بود که به شرح زیر رخ داد.

لوئیجی یک قورباغه مرده را روی میز گذاشت تا پوستش را برای تولید الکتریسیته ساکن آزمایش کند. قبل از این، آزمایشاتی با الکتریسیته ساکن روی میز انجام شده بود و معلوم شد که دستیار او (دستیار) یک اسکالپل فلزی را با بار الکتریکی به عصب سیاتیک باز قورباغه لمس کرده است. حتماً قصد داشت آن را تشریح کند. اما بعد اتفاقی غیر منتظره افتاد. دستیار جرقه هایی را دید و پای قورباغه مرده طوری جمع شد که انگار زنده است.

این مشاهده اولین قدم برای شروع تحقیق بود بیوالکتریکی. ارتباطی بین فعالیت عصبی و الکتریسیته، بین حیات بیولوژیکی و سیگنال های الکتریکی کشف شده است. مشخص شد که فعالیت عضلات با کمک الکتریسیته و با کمک جریان الکترولیت ها انجام می شود. قبل از این، عموماً در علم پذیرفته شده بود که فعالیت عضلات از طریق ماده خاصی به نام عناصر هوا و آب انجام می شود.

گالوانی این اصطلاح را معرفی کرد - برق حیوانی(الکتریسیته حیوانی) برای توصیف نیرویی که ماهیچه ها را فعال می کند. این پدیده بعدها نامیده شد گالوانیزم (گالوانیزم) اما پس از گالوانی به پیشنهاد معاصرانش.

در حال حاضر، مطالعه اثرات گالوانیکی زیست شناسی در زمینه ای مانند الکتروفیزیولوژی انجام می شود. نام گالوانیزمبیشتر در زمینه تاریخی استفاده می شود تا در زمینه علمی.

گالوانی در مقابل ولتا

استاد فیزیک تجربی الساندرو ولتادر دانشگاه پاویا، او اولین دانشمندی بود که در صحت آزمایشات گالوانی تردید کرد و به تحقیقات خود ادامه داد.

هدف او این بود که مشخص کند آیا علت انقباض عضلانی واقعاً وجود دارد یا خیر بیوالکتریکی، یا در نتیجه تماس فلز رخ می دهد. فهمیده شد که سلول های زنده نمی توانند الکتریسیته تولید کنند، به این معنی که برق حیوانی وجود ندارد.

الساندرو ولتافرضیه من را آزمایش کردم و متوجه شدم که در واقع سلول های زنده قادر به تولید برق هستند، به این معنی که بیوالکتریکیوجود دارد، سلول های زنده منابع جریان هستند. فرضیه ولتا مبنی بر انقباض ماهیچه ها تنها در نتیجه الکتریسیته خارجی، هنگامی که یک جسم فلزی را با بار ساکن لمس می کنند، توسط او رد شد. تحقیقات بیشتر الساندرو ولتااو را به ایجاد یک باتری گالوانیکی سوق داد که از پدیده های الکتروشیمیایی مشابه آنچه در سلول های زنده رخ می دهد استفاده می کند.

در نتیجه تحقیقات، ولتا کشف کرد که هر سلول دارای پتانسیل سلولی خاص خود است که بیوالکتریکیدارای پایه های شیمیایی مشابه سلول های الکتروشیمیایی است که اختلاف پتانسیل تولید می کند. الساندرو ولتابه همکارش احترام گذاشت و این اصطلاح را معرفی کرد گالوانیزمبرای برجسته کردن شایستگی لوئیجی گالوانی در این کشف بیوالکتریکی. با این حال، ولتا به مقداری برق خاص در فرم اعتراض کرد مایع الکتریکی حیوانی، و حق با او بود. پاداش آن ایجاد منابع جریان شیمیایی - سلول های گالوانیکی بود. الساندرو ولتااولین کسی که باتری‌های شیمیایی متشکل از سلول‌های گالوانیکی را ساخت. چنین باتری هایی نامیده می شد قطب ولت، منبعی با مقدار EMF بیش از 100 ولت از عناصر بسیاری مونتاژ شد که امکان مطالعه بیشتر پدیده های الکتریسیته را فراهم کرد.

آثار لوئیجی گالوانی

کار اصلی لوئیجی گالوانی بیوالکتریکی De Viribus Electricitatis در Motu Musculari Commentarius (فرمت PDF)، ترجمه شده به روسی رساله در مورد نیروهای الکتریسیته در حین حرکت عضلانی (فرمت djvu). شما می توانید این آثار را برای مطالعه عمیق دانلود کنید و افق دید خود را گسترش دهید.

در پایان قرن 18. (1786)، پروفسور آناتومی در دانشگاه بولونیا، لوئیجی گالوانی، مجموعه ای از آزمایشات را انجام داد که پایه و اساس تحقیقات هدفمند در مورد پدیده های بیوالکتریک را پایه گذاری کرد. در اولین آزمایش، با آویزان کردن پاهای عقب قورباغه ها با پوست جدا شده با استفاده از قلاب مسی روی شبکه آهنی، دانشمند متوجه شد که هر زمان که ماهیچه ها شبکه را لمس می کنند، به وضوح منقبض می شوند. L. Galvani پیشنهاد کرد که انقباض ماهیچه ها نتیجه تأثیر الکتریسیته بر آنها است. که منبع آن "بافت حیوانی" است - عضلات و اعصاب.

با این حال، یک محقق ایتالیایی دیگر - فیزیکدان و فیزیولوژیست ولتا - این نتیجه را رد کرد. به نظر وی، علت انقباض عضله، جریان الکتریکی ناشی از تماس دو فلز غیرمشابه: مس و آهن (زوج گالوانیکی) با بافت‌های قورباغه بود. L. Galvani برای آزمایش فرضیه خود آزمایش دومی را انجام داد که در آن عصب آماده سازی عصبی-عضلانی با یک قلاب شیشه ای روی عضله پرتاب شد تا نواحی آسیب دیده و آسیب دیده را لمس کند. در این حالت عضله نیز منقبض شد. در آزمایش دوم، شواهد مطلق از وجود "برق حیوانات"

اثبات نهایی وجود پدیده های الکتریکی در بافت های زنده در آزمایش ماتئوچی به دست آمد که در آن یک آماده سازی عصبی-عضلانی توسط جریان برانگیخته شد و جریان های زیستی عضله منقبض عصب دومین آماده سازی عصبی-عضلانی را تحریک کرد.

1.3 پتانسیل غشاء استراحت. روش ثبت، مکانیسم های مبدا و نگهداری

برای مطالعه پدیده های بیوالکتریک (شکل 2) در سلول ها، میکروالکترودها (پیپت های شیشه ای پر از الکترولیت با نوک بسیار نازک - 0.5 میکرون) استفاده می شود. در چنین میکروالکترودی، الکترولیت نقش رسانای جریان را ایفا می کند و شیشه به عنوان عایق عمل می کند. هنگامی که نوک میکروالکترود در سیال بین سلولی است، اختلاف بار بین آن و الکترود بی تفاوت (که در آنجا قرار دارد) صفر است (شکل A). اگر یک میکروالکترود در داخل یک سلول قرار داده شود، نصب ضبط فوراً یک پتانسیل الکترونگاتیوی ثابت مشخص را نسبت به الکترود واقع در مایع اطراف سلول نشان می دهد (شکل B).

هنگامی که نوک میکروالکترود با یک حرکت برگشتی از سلول جدا می شود یا از طریق آن سوراخ می شود، اختلاف پتانسیل بین الکترودها به طور ناگهانی ناپدید می شود. اختلاف بار بین دو طرف داخلی و خارجی غشای سلولی نامیده می شود پتانسیل غشایی (MP).در حالت استراحت این مقدار بسته به نوع بافت از 9- تا 100- میلی ولت متغیر است و نامیده می شود پتانسیل غشای استراحت (RMP). بنابراین، در حالت استراحت غشای سلولی قطبی شده. کاهش در مقدار MPP نامیده می شود دپولاریزاسیون، افزایش - هایپرپولاریزاسیون،بازگرداندن مقدار اولیه - رپولاریزاسیونغشاها (شکل 3).

MPP نقش بسیار مهمی در زندگی خود سلول و ارگانیسم به عنوان یک کل دارد. به طور خاص، پایه ای برای تحریک و پردازش اطلاعات توسط یک سلول عصبی تشکیل می دهد، با تحریک فرآیندهای تحریک و انقباض در عضله، تنظیم فعالیت اندام های داخلی و سیستم اسکلتی عضلانی را تضمین می کند. اختلال در فرآیندهای تحریک در کاردیومیوسیت ها منجر به ایست قلبی می شود.

بر اساس تئوری یون غشا (برنشتاین، هوچکین، هاکسلی، کاتز)، علت فوری تشکیل MPP، غلظت نابرابر آنیون ها و کاتیون ها در داخل و خارج سلول است (شکل 4).

اختلاف گالوانی و ولتا

ظهور و گسترش برانگیختگی با تغییر در بار الکتریکی بافت زنده همراه است که به آن پدیده بیوالکتریک می گویند.

پدیده های الکتریکی در موجودات جانوری برای مدت طولانی شناخته شده است. در سال 1776، آنها در طناب الکتریکی توصیف شدند. آزمایش‌های پزشک ایتالیایی لوئیجی گالوانی (1791) را باید آغاز مطالعه تجربی پدیده‌های الکتریکی در بافت‌های حیوانی دانست. او در آزمایشات خود از آماده سازی پاهای عقب قورباغه متصل به ستون فقرات استفاده کرد. در حالی که این مواد را روی قلاب مسی از نرده آهنی بالکن آویزان می کرد، متوجه شد که وقتی اندام قورباغه در باد تکان می خورد، با هر لمس نرده، ماهیچه های آن منقبض می شود. بر این اساس، گالوانی به این نتیجه رسید که انقباض پاها ناشی از "الکتریسیته حیوانی" است که از نخاع قورباغه سرچشمه می گیرد و از طریق هادی های فلزی (قلاب و نرده بالکن) به عضلات اندام منتقل می شود.

فیزیکدان الکساندر ولتا با این موضع گالوانی در مورد "الکتریسیته حیوانی" مخالفت کرد. در سال 1792، ولتا آزمایش‌های گالوانی را تکرار کرد و ثابت کرد که پدیده‌های توصیف شده توسط گالوانی را نمی‌توان «الکتریسیته حیوانی» در نظر گرفت. در آزمایش گالوانی، منبع فعلی نخاع قورباغه نبود، بلکه مداری بود که از فلزات غیرمشابه - مس و آهن تشکیل شده بود.

حق با ولتا بود. اولین آزمایش گالوانی وجود "الکتریسیته حیوانی" را ثابت نکرد، اما این مطالعات توجه دانشمندان را به مطالعه پدیده های الکتریکی در تشکیلات زنده جلب کرد.

در پاسخ به اعتراض ولتا، گالوانی آزمایش دوم را این بار بدون مشارکت فلزات انجام داد. انتهای عصب سیاتیک را با یک قلاب شیشه ای روی عضله اندام قورباغه انداخت. در عین حال انقباض این عضله نیز مشاهده شد.

تجربه 21

اولین آزمایش گالوانی را انجام دهید. برای انجام این کار، قورباغه را بی حرکت کنید و آن را در سراسر بدن در ناحیه مهره های قفسه سینه بالا ببرید. بقیه قسمت های ستون فقرات را با دستمال بگیرید، پوست پاهای عقب را بردارید و سپس احشاء باقی مانده را با موچین بردارید. اکنون تنه های عصبی شبکه خاجی که به صورت دسته هایی در دو طرف ستون فقرات قرار دارند، به وضوح قابل مشاهده هستند. یک صفحه موچین گالوانی را زیر هر دو دسته از رشته های عصبی قرار دهید و با صفحه دیگر موچین اعصاب را از بالا لمس کنید. ماهیچه های پنجه ها منقبض می شوند (شکل 64، I). موچین گالوانی از صفحات روی و مس تشکیل شده است. علت انقباض عضلات پنجه ها را در آزمایش گالوانی توضیح دهید.

تجربه 22

حالا یک آماده سازی عصبی عضلانی قورباغه را آماده کنید. مراحل اصلی تهیه یک آماده سازی عصبی عضلانی در شکل 65 نشان داده شده است.

قورباغه بی حرکت می شود، با دست چپ توسط باسن گرفته می شود (در این حالت ستون فقرات به وضوح قابل مشاهده است) و ستون فقرات 1-1.5 سانتی متر بالاتر از مبدا استخوان های لگن بریده می شود (شکل 65، 1). قسمت جلویی آویزان بدن و قسمت های داخلی آن برداشته می شود. باقیمانده ستون فقرات با موچین یا دست چپ محکم نگه داشته می شود. با موچین دیگری، پوست نزدیک ستون فقرات را گرفته و به سمت پایین می کشند تا آن را بپیچانند و از اندام خارج کنند (شکل 65، 2). اندام ها روی یک صفحه تمیز قرار می گیرند و با محلول رینگر پر می شوند. دست‌ها شسته می‌شوند یا مخاطی که پوست قورباغه را پوشانده است کاملاً پاک می‌شود. تکه ای از ستون فقرات را با موچین یا دست خود بگیرید و آن را به سمت پایین خم کنید تا اندام ها به شکل زاویه ای به ستون فقرات آویزان شوند و استخوان دنبالچه به وضوح قابل مشاهده باشد (شکل 65، 3).

استخوان دنبالچه را با دقت برش دهید. در این حالت، قیچی باید تا حد امکان به استخوان نزدیک شود تا به اعصاب موازی دو طرف آسیب نرساند. پس از بریدن استخوان دنبالچه، آماده سازی را در یک بشقاب قرار دهید و آن را به دو نیمه تقسیم کنید. برای این کار ابتدا بقیه ستون فقرات و سپس مفصل شرمگاهی را برش دهید (شکل 65، 4).

یک عضو به عنوان یدک باقی می ماند و آن را در محلول رینگر نگه می دارد. دیگری در سمت پشتی قرار می گیرد و ایلیوم با قیچی جدا می شود. با گرفتن تکه ای از ستون فقرات با موچین، عصب سیاتیک به پهلو جمع می شود و ایلیوم خارج می شود. با استفاده از دو موچین، عضله روی سطح پشتی ران را در امتداد خط وسط فشار دهید (شکل 65، 5). با احتیاط و بدون لمس عصب با قیچی و موچین، آن را از بافت های اطراف در امتداد ران تا زانو جدا کنید. (بهتر است این کار را با قلاب شیشه ای انجام دهید.) عصب به پهلو جمع می شود و استخوان ران از عضلات آزاد می شود (شکل 65، 6). در قسمت پایین ساق پا با بریدن تاندون آشیل عضله ساق از استخوان جدا شده و نخی به آن بسته می شود. ساق پا و پا در زیر زانو قطع می شوند (شکل 65، 7). دارو در یک لیوان با محلول رینگر قرار داده می شود.

تجربه 23

آزمایش دوم گالوانی (انقباض عضلانی بدون فلز) را انجام دهید. برای این کار، آماده سازی عصبی عضلانی را روی یک تخته قرار دهید. یک تکه عضله را قطع کنید و عصب دارو را با یک قلاب شیشه ای به سرعت روی ناحیه زخمی عضله پرتاب کنید تا همزمان با سطح آسیب دیده و آسیب دیده عضله تماس پیدا کند (شکل 64، II). عضله منقبض می شود. توضیح دهید که چرا این اتفاق می افتد.

با این وجود معلوم شد که گالوانی در اظهارات خود در مورد وجود "الکتریسیته حیوانی" درست گفته است که بعداً توسط تحقیقات دانشمندان دیگر تأیید شد. در این راستا، آزمایش های ماتئوچی که آزمایش های انقباض ثانویه نامیده می شوند، جالب توجه است.

تجربه 24

عصب یک داروی عصبی عضلانی دیگر را روی عضله یک داروی عصبی عضلانی پرتاب کنید (شکل 66) و عصب اولین آماده سازی را با جریان الکتریکی تحریک کنید. انقباض عضله و داروی دوم را مشاهده می کنید. این با این واقعیت توضیح داده می شود که وقتی اولین دارو در عضله برانگیخته می شود، جریان های عملی ایجاد می شود که باعث تحریک دومین داروی عصبی عضلانی می شود.

متعاقباً، دانشمندان روسی سهم بسیار مهمی در مطالعه پدیده های بیوالکتریک داشتند، از جمله I. M. Sechenov که با استفاده از گالوانومتر پدیده های الکتریکی را در مغز کشف کرد، N. E. Vvedensky، A. F. Samoilov.

در حال حاضر ابزارهای بسیار پیشرفته و بسیار حساس (لوله های پرتو کاتدی با تقویت کننده های الکترونیکی) وجود دارد که امکان ثبت پدیده های الکتریکی در بافت های حیوانی را فراهم می کند. چنین وسایلی اسیلوسکوپ های کاتدی هستند.

دلیل پیدایش جریان‌های الکتریکی که در حین تحریک ایجاد می‌شوند این است که بخشی از بافت (عضله، عصب و غیره) در لحظه تحریک نسبت به سایر نواحی در حالت سکون به صورت الکترونگاتیوی شارژ می‌شود و به صورت الکترومثبت باردار می‌شود. بنابراین، یک تفاوت پتانسیل به وجود می آید - شرط لازم برای ظهور جریان الکتریکی.

اگر در دوران «قبل از برق» قرار بگیریم و بخواهیم استفاده از برق را ترویج کنیم، یکی از فعالیت ها ترویج دانش در میان قشر هوشمند علمی آن زمان خواهد بود. خوب، یا از جمله کسانی که در غیاب علم، قشر روشنفکر علمی محسوب می شدند.

ساده ترین آزمایشی که می توان نشان داد آزمایشی است که توسط لوئیجی گالوانی انجام شده است.
با این حال، یک نظرسنجی ساده می گوید که مردم مدرن درک کمی از کاری که گالوانی انجام داده است، دارند و به دلایلی به نظر او این است که ایتالیایی قورباغه ها را به یک باتری الکتریکی متصل کرده است...

اول اینکه گالوانی سلول ولتایی را اختراع نکرد. و همچنین یک گالوانومتر. و همچنین پوشش گالوانیکی. بر این اساس، اولین سلول گالوانیکی () توسط ولتا اختراع شد.

ثانیاً گالوانی در تفسیر آزمایشات خود اشتباه کرده است - و این نیم قدم با تصمیم درست فاصله دارد!
او آزمایش های جالبی انجام داد، اما در عین حال موفق شد اشتباهات زیادی را مرتکب شود که به خاطر آنها بی رحمانه مورد انتقاد ولتا قرار گرفت.
نکته اینجاست که گالوانی فردی بسیار مذهبی بود و در آزمایشات خود به دنبال تایید عقاید مذهبی خود بود. اما طبیعت خیلی خوب نشان می دهد که واقعیت هیچ شباهتی با خدایان اختراع ندارد. به طور کلی، همه چیز مثل همیشه است.

در واقع گالوانی دو تجربه اصلی دارد. تجربه اول بیشتر به الکتریسیته مربوط می شود و تجربه دوم - به فیزیولوژی. ما بیشتر به اولی علاقه داریم.

بنابراین، در آن روزها آنها قبلاً می دانستند که تخلیه الکتریکی از شیشه لیدن که روی قورباغه جدا شده اعمال می شود باعث انقباض عضلات پا می شود. به طور کلی، این یک چیز ضروری برای یک غریبه است. تنها یک اشکال وجود دارد - این چیز برای دوران باستان گران است و ما هنوز باید آن را با چیزی شارژ کنیم.
بنابراین، ما به آزمایشی نیاز داریم که سرمایه‌گذار را متقاعد کند تا با مبلغ زیادی جدا شود.
اشکال اصلی این تجربه این است که بسیار شبیه به جادوگری است (و چه چیزی در فناوری شبیه جادوگری نیست؟).

پس بیایید قورباغه را جدا کنیم. ما موچین های دو فلزی را در دست می گیریم که از دو سر تشکیل شده است - مس و آهن. با یک سر عصب ستون فقرات قورباغه را لمس می کنیم و با سر دیگر پنجه را لمس می کنیم. همه پنجه تکان می خورد.
نحوه انجام این کار به خوبی در یک فیلم آموزشی شوروی نشان داده شده است:

در اصل، گالوانی قورباغه‌ای را به قلاب مسی از نرده بالکن آویزان کرد، به این امید که بتواند «الکتریسیته حیوانی موجود در هوا» را بگیرد. وقتی پنجه به رنده آهنی برخورد کرد، تکان خورد.

پس چه خبر است؟
تجربه به دو بخش مستقل تقسیم می شود.
اولا- دو سر موچین دو فلزی یک زوج گالوانیکی را تشکیل می دهند که مایع داخل قورباغه الکترولیت است. آنها شروع به تولید یک سوم ولت خود می کنند و از آنجایی که مدار بسته است، جریان از قورباغه شروع به عبور می کند.
دوما- جریان نه تنها از طریق قورباغه، بلکه از طریق اعصاب آن جریان می یابد و سپس طرح فیزیولوژیکی استاندارد انقباض عضلانی آغاز می شود.

در آزمایش دوم، گالوانی عصب را روی قسمت آسیب دیده عضله پرتاب می کند و منقبض می شود. این یک فیزیولوژی خالص است که برای یک متخصص کاربرد چندانی ندارد.

بنابراین برای تجربه شماره یک Galvani به یک قورباغه (رایگان)، یک میخ آهنی و یک سکه مسی نیاز دارید.
نیازی به ساخت هیچ چیز پیچیده ای نیست - این اولین قدم عالی است.
و احتمال زیادی وجود دارد که پول برای یک آزمایشگاه تمام عیار یا حتی یک آزمایشگاه برق اختصاص داده شود که در آن می توانید کارهای زیادی انجام دهید - مثلاً نقره بگیرید و با استفاده از آبکاری روی آن را با طلا بپوشانید ... 😀