ỨNG DỤNG CÁC DÒNG SINH ĐIỆN TRONG CHẨN ĐOÁN VÀ THEO DÕI ĐIỀU TRỊ - DÒNG ĐIỆN SINH HỌC CỦA HỆ KINH LẠC 1.1

Ngày đăng: Thứ ba 25/06/2013 12:00:00 (GMT +7)

Chương một

Dòng điện sinh học của hệ kinh lạc


A/ Sự phát hiện ra các dòng điện sinh học:

Trước khi đưa ra những suy nghĩ, những luận điểm, hay giả thiết của mình về điện sinh học của hệ kinh lạc; tôi thấy cần phải trình bày hết sức khái quát về sự phát hiện ra các dòng điện sinh học.


A.1. Y học thế kỷ 18 và sự phát hiện của Galvani:

Ngay từ đầu thế kỷ 18 (khoảng 1.731) y học đã biết trên cơ thể sống có những dòng sinh điện và đã thảo luận rất nhiều về các mối liên hệ giữa điện sinh học với các hoạt động sống. Nhưng phải đến năm 1791 Galvani mới phát hiện ra: mỗi tế bào sống đều tồn tại giữa 2 mặt màng của nó một hiệu điện thế cực nhỏ. Để có được phát minh này người ta đã phải chế tạo những vi điện cực đường kính chỉ từ 0,1 – 0,5µm ( tức = 0,1 – 0,5‰ mm ) và sử dụng một điện kế cực nhạy có điện trở trong rất cao để đo.


Ông thấy:

Khi đặt 2 điện cực ở mặt ngoài màng tế bào không có dòng điện qua điện kế.

Khi chọc 1 điện cực qua màng lập tức có 1 hiệu điện thế cỡ 0,1V xuất hiện.

Nếu chọc cả 2 điện cực qua màng lại không có dòng điện qua điện kế nữa.

Chiều dòng điện tùy thuộc vào hoạt động sống của tế bào. Khi tế bào hoạt động dòng điện đi từ ngoài vào trong màng. Khi tế bào nghỉ dòng điện đi ngược từ trong ra ngoài màng. Khi tế bào hoạt động mặt ngoài màng tế bào tích điện âm hơn, mặt trong màng tích điện dương hơn. Còn khi tế bào nghỉ mặt ngoài màng tích điện dương hơn, mặt trong màng tích điện âm hơn.


Quan sát liên tiếp 2 giai đoạn sống của tế bào bằng 2 điện cực đặt trên bề mặt ngoài màng tế bào, Ông nhận thấy :

A.1.1. Khi tế bào đang ở giai đoạn nghỉ, kích thích vào 1 điểm ngoài 2 điện cực để tế bào hoạt động, tại điểm kích thích sự tích điện đảo ngược với giai đoạn nghỉ, mặt ngoài màng chuyển sang tích điện âm hơn, mặt trong màng đổi lại tích điện dương hơn. Sự tích điện đảo ngược này lan rộng dần, khi nó lan đến cực thứ nhất, cực này chuyển sang tích điện âm hơn, cực thứ 2 vẫn tích điện dương hơn điện kế bắt đầu có dòng điện chạy qua và mạnh dần theo chiều từ cực 2 đến cực 1. Khi lan đến giữa 2 điện cực dòng điện qua điện kế mạnh nhất, sau đó dòng điện lại yếu dần. Khi sự đảo cực lan đến điện cực thứ 2, cực này cũng đổi sang tích điện như cực 1, không có dòng điện qua điện kế nữa vì cả 2 cực cùng âm (giai đoạn này được gọi là giai đoạn hoạt động, hay giai đoạn khử cực của tế bào).

A.1.2. Khi sự đảo cực lan khắp màng tế bào, tế bào trở lại giai đoạn nghỉ. Lúc này, sự tích điện ở 2 mặt màng lại trở về giai đoạn nghỉ, mặt ngoài tích điện dương hơn mặt trong tích điện âm hơn. Giai đoạn nghỉ cũng bắt đầu từ điểm kích thích rồi lan rộng dần. Khi nó lan đến điện cực thứ nhất, điện cực này chuyển về tích điện dương hơn, điện cực thứ 2 vẫn tích điện âm hơn, điện kế lại có dòng điện đi qua nhưng kim điện kế chỉ ngược chiều với chiều kim đã chỉ ở giai đoạn hoạt động, dòng điện ngược này cũng mạnh dần. Khi nó lan đến giữa 2 điện cực dòng điện cũng mạnh nhất, rồi sau đó cũng yếu dần. Khi nó lan đến điện cực thứ 2 điện cực này cũng trở lại tích điện như điện cực 1. Cả 2 điện cực cùng tích điện dương nên lại không có dòng điện chạy qua điện kế nữa (Giai đoạn này được gọi là giai đoạn nghỉ, hay giai đoạn tái cực của tế bào).


Dùng phương pháp ghi điện đồ, sẽ ghi được 1 điện đồ hình Sin, pha dương ứng với giai đoạn hoạt động, pha âm ứng với giai đoạn nghỉ của tế bào, giữa 2 pha có thể có hay không có 1 khoảng thời gian không điện tùy theo vị trí của 2 điện cực đặt trên mặt ngoài màng tế bào gần hay xa điểm kích thích.

Galvani kết luận : Căn nguyên của các dòng sinh điện của mỗi tổ chức, cơ quan, hay toàn cơ thể đều xuất phát từ các dòng sinh điện của các tế bào cấu tạo nên tổ chức, cơ quan đó, hay cấu tạo nên toàn cơ thể.

A.2. Bản chất của các dòng sinh điện:

Dòng sinh điện do hoạt động sống của các tế bào đã được khẳng định từ những công trình nghiên cứu của Galvani năm 1791. Song bản chất của dòng sinh điện là gì ?


Sau Galvani, nhiều nhà khoa học đã đi sâu nghiên cứu để tìm hiểu về bản chất dòng sinh điện của các cơ thể sống. Đã có nhiều giả thuyết đưa ra. Nhưng phải mãi gần 200 năm sau (cuối thế kỷ 20), khi nghiên cứu hóa tế bào có nhiều thành công, chất đồng vị phóng xạ được áp dụng rộng rãi trong nghiên cứu y học, nhất là sự phát minh ra kính hiển vi điện tử, khoa học hiện đại mới xác nhận: Bản chất của tất cả các dòng sinh điện đều là những dòng điện hóa. Chúng được sinh ra nhờ cấu tạo vô cùng tinh tế của màng tế bào; nó là một tổ chức màng bán thấm, nhưng lại là thấm có chọn lọc, theo mỗi giai đoạn hoạt động hay nghỉ của tế bào.

Tùy theo những yêu cầu của sự sống, tùy theo nồng độ của các ions hiện có ở nội bào và ngoại bào, tổ chức màng sẽ thay đổi tính thấm của nó, để hấp thu ion này vào và đẩy ion khác ra ngoài màng, đồng thời ngăn không để những ions đang cần thiết thoát ra ngoài, không cho những ions có hại hay không cần thiết lọt vào trong.

Khoa học hiện đại cũng đã xác nhận những ions từ quan trọng nhiều đến ít quan trọng nhất trong việc sản sinh ra các dòng sinh điện gồm :

Na+K+H+Cl-OH-Ca++Mg++NH+4

Và những phân tử hữu cơ cần thiết khi chúng phân ly, hay kết hợp với các ions trên thành các ions hữu cơ dương hay âm.

Trong hoạt động sống, sự chuyển hóa, phân ly của các chất trên để tạo ra dòng sinh điện của tế bào vô cùng phức tạp và có qui luật riêng, nhưng ta không bàn ở đây.

B/ Dòng sinh điện của tổ chức, cơ quan và của toàn cơ thể

Mỗi tế bào sống có 1 dòng sinh điện riêng. Mỗi tổ chức, cơ quan có hàng tỉ hay hàng chục tỉ tế bào (chẳng hạn tổ chức não có khoảng 14- 15 tỉ tế bào), như vậy toàn cơ thể có hàng trăm tới hàng ngàn tỉ tế bào .

Liệu hàng chục tỉ dòng sinh điện của các tế bào thuộc mỗi tổ chức, cơ quan; hay hàng ngàn tỉ dòng sinh điện của tất cả tế bào thuộc toàn cơ thể có sắp xếp theo 1 qui luật nào không?

Ta phải khám phá các đặc tính điện sinh học thế nào, để có thể giúp ích cho y học trong chẩn đoán và điều trị ?

Để giải quyết các vấn đề này ta phải xuất phát từ những qui luật cơ bản của điện vật lý mới có thể nghiên cứu về điện sinh học.

B.1. Các qui luật của điện vật lý:

B.1.1. Qui luật về điện tích điểm: Kích thước mỗi tế bào vô cùng nhỏ, nên dòng sinh điện của mỗi tế bào có thể coi như 1 điện tích điểm. Mỗi điện tích điểm có 1 điện trường bao quanh, tượng trưng bằng các đường sức từ điện tích điểm tỏa ra mọi phía. Tại mỗi điểm trên điện trường này có 1 cường độ điện trường (CĐĐT) nhất định, nó được thể hiện bằng 1 vec-tơ của CĐĐT tại điểm đó.


Dòng sinh điện của 1 tế bào đơn độc như trên là 1 nguồn đơn cực, điện trường bao quanh nó là 1 hình cầu , mỗi mặt cầu có tâm trùng với điện tích điểm (tế bào) là 1 mặt dẳng thế cầu (tất cả các điểm trên mặt cầu đều có cùng 1 điện thế V) . Nếu cắt ngang mặt cầu những vòng tròn đồng tâm với tâm mặt cắt đều là những đường tròn đẳng thế. Những mặt cầu đẳng thế và những đường tròn đẳng thế trên mỗi mặt cắt càng xa tâm điện thế càng nhỏ, độ lớn của điện thế tỉ lệ nghịch với bán kính R của mặt cầu đẳng thế, hoặc với khoảng cách từ điện tich điểm đến đường tròn đẳng thế.

Khi có 2 tế bào ở cạnh nhau 1 tích điện dương 1 tích điện âm, chúng sẽ hợp với nhau thành 1 nguồn lưỡng cực, điện trường của nguồn lưỡng cực không phải là hình cầu mà như hình vẽ số 5, các đường sức đi từ mọi phía của tế bào tích điện dương đến các điểm tương ứng trên tế bào tích điện âm, đường nối 2 tế bào là trục của điện trường lưỡng cực, điểm giữa của đường nối là tâm của điện trường lưỡng cực, mặt phẳng vuông góc với trục ở chính tâm điện trường là mặt đẳng thế số 0, các mặt cong dần ở 2 bên mặt số 0 là những mặt đẳng thế có trị số lớn dần khi tiến về phía 2 cực.


Trong sinh giới hầu như chỉ có nguồn lưỡng cực, không có nguồn đơn cực
(trừ sinh vật đơn bào).

B.1.2. Qui luật tổng hợp các điện trường chồng chất: Hàng chục tỉ tế bào hợp lại để tạo nên 1 tổ chức, cơ quan. Hàng ngàn tỉ tế bào hợp lại để tạo nên cơ thể. Đó là sự chồng chất vĩ đại của hàng chục tỉ đến hàng ngàn tỉ điện tích điểm, với hàng chục tỉ đến hàng ngàn tỉ điện trường chồng chất lên nhau.


Theo qui luật về điện trường chồng chất: Các điện trường chồng chất sẽ lần lượt tổng hợp lại theo qui tắc hình bình hành, để thành 1 điện trường chung gọi là “điện trường tổng hợp trung bình” (ĐTTHTB). Tại mỗi điểm của điện trường này có một cường độ gọi là “cường độ điện trường tổng hợp trung bình” (CĐĐTTHTB). Nó được biểu thị bằng 1 vec-tơ gọi là “vec-tơ CĐĐTTHTB”, của mỗi tổ chức, cơ quan, hay của toàn cơ thể, vec-tơ này có phương, chiều, cường độ và điểm đặt xác định.

B.2. Dòng điện sinh học của mỗi cơ quan, tổ chức:

Tổ chức học hiện đại cho biết: Mỗi cơ quan ,hệ thống trong cơ thể như tim, phổi, gan, thận, thần kinh, mạch máu … đều được cấu tạo bằng 1 số tổ chức riêng biệt, để thực hiện các chức năng riêng biệt của cơ quan, hệ thống đó.

Mỗi tổ chức lại được cấu tạo bằng 1 loại tế bào đặc thù, để thực hiện nhiệm vụ đặc thù của tổ chức đó.


Như vậy, cơ thể được cấu tạo bằng rất nhiều loại tế bào khác nhau. Mỗi loại tế bào chuyên trách 1 nhiệm vụ khác nhau của sự sống, ắt chúng phải có những đặc điểm điện vật lý khác nhau để phù hợp với chức năng riêng biệt của mỗi loại tế bào, tổ chức. Sự khác nhau về các đặc điểm điện vật lý có thể là ở cường độ điện trường, trục điện trường tổng hợp, điện thế,  cường độ dòng điện, điện trở, biên độ, tần số, điện dung, điện kháng, hình dáng các pha …. Lấy vài ví dụ :


B.2.1. Sự phát điện của loài cá điện:
Nhiều loài cá có khả năng phát điện, đặc biệt nhất là cá chình được Andanson phát hiện năm 1751. Loài cá này có thể phát ra những xung điện mạnh 600V với cường độ 0,1A và thời gian 1‰ giây để tự vệ và săn mồi.

Với dòng điện trên, nếu nó tác động lên cơ thể ta, chỉ cần vài giây là toàn cơ thể biến thành thịt nướng ! Thế mà lại chính cơ thể cá chình sản xuất ra nó, để phóng xung điện ấy vào con mồi khi săn mồi, hay phóng vào kẻ thù để tự vệ.

Trong cơ thể cá chình ngoài cơ quan chuyên trách việc sản xuất ra xung điện có điện áp rất cao và cường độ đủ mạnh, còn có những tổ chức, cơ quan khác phục vụ cho các hoạt động sống của cá chình không khác gì loài cá khác, nghĩa là những tổ chức, cơ quan này sẽ bị thiêu khi nhiễm phải dòng xung điện của chính cá chình. Nhưng các tổ chức, cơ quan khác vẫn chung sống bình thường với bộ máy phát điện của cá chình chứng tỏ: bộ máy này được cách điện hết sức tốt với các tổ chức, cơ quan khác.


Những hiện tượng trên cho thấy: bộ máy phát điện của cá chình phải là 1 tập hợp của 4 tổ chức khác nhau:

+ Tổ chức đầu tiên phải được cấu tạo thế nào để có thể sản xuất ra những xung điện có điện áp rất cao với cường độ đủ mạnh, đồng thời phải có tính cách điện rất tốt với các tổ chức, cơ quan khác.

Xem xét về mặt điện vật lý, mỗi tế bào có thể coi như 1 pin điện vô cùng nhỏ, chúng phải được cấu tạo thế nào để vec-tơ biểu thị CĐĐT cùng phương cùng chiều với nhau. Nếu mỗi pin tế bào có sức điện động tối đa 0,1V thì phải xếp nối tiếp 6.000 pin tế bào mới có được điện áp 600V. Nếu điện trở màng tế bào phát điện của cá chinh cũng giống như điện trở màng của tế bào thần kinh,  nghĩa là cỡ thì cường độ I của mỗi pin chỉ được:



Như vậy, muốn có dòng
I = 0.1A phải có 5.000 pin tế bào xếp song song. Muốn có dòng I = 0,1A , V = 600V lại phải sắp song song 5.000 cột 6.000 tế bào , tức cá chình phải cần khoảng 30 triệu tế bào cho chức năng phát điện.

+ Tổ chức thứ 2 dùng để dẫn truyền điện: Tế bào của tổ chức này phải có cấu tạo chuyên biệt để dẫn điện tới mũi phóng điện, nó phải chịu được điện áp 600V với cường độ 0.1A, cũng phải cách điện cực tốt với tổ chức quanh nó.

+ Tổ chức thứ 3 dùng để phóng điện: Tế bào của tổ chức này cần có cấu tạo phù hợp với chức năng phóng điện trúng con mồi hay kẻ thù.

+ Tổ chức thứ 4 cần cho việc điều khiển tất cả các tế bào của 3 tổ chức trên hoạt động nhịp nhàng, để có 1 dòng xung điện phóng ra kéo dài 1‰ giây.


B.2.2. Dòng điện sinh học của tim:
Để thực hiện được chức năng tạo ra dòng tuần hoàn máu và thể dịch chu lưu khắp cơ thể, rồi lại trở về tim, liên tục, không ngừng, tim phải có 1 tập hợp 3 tổ chức:

+ Tổ chức đầu tiên là hệ thống cơ tim, được cấu tạo bởi những cơ vân có chức năng co lại, dãn ra liên tục, nhịp nhàng; để đẩy dòng máu và thể dịch từ tim đi, rồi nhận lại dòng máu và thể dịch từ các nơi trở về.

+ Tổ chức thứ 2 là hệ thần kinh tự động, gồm những tế bào thần kinh tự động tập hợp thành nút xoang, nút nhĩ thất và bó Hiss, có chức năng phát ra các xung động thần kinh, dẫn truyền các xung động này đến các cơ vân, kích thích cơ vân co dãn nhịp nhàng.

+ Tổ chức thứ 3 là hệ thống các van và dây chằng, đóng mở nhịp nhàng để dòng máu và thể dịch chỉ lưu chuyển theo một chiều, từ các nơi về tâm nhĩ, từ tâm nhĩ xuống tâm thất, từ tâm thất đi khắp cơ thể.

Tất cả các hoạt động trên đều tạo ra các dòng sinh điện của tim, chúng có 1 ĐTTHTB, 1 trục ĐTTHTB với vec-tơ CĐ ĐTTHTB. Phương và chiều của vec-tơ này gần như trùng với trục giải phẫu của tim, hướng xuống dưới và sang trái.

Điện tâm đồ ta ghi được chính là dòng sinh điện của ĐTTHTB của tim. Điện tâm đồ người khỏe mạnh có tần số 60-80 Hz / phút với 5 loại sóng PQRST, có khi có thêm sóng U nhưng chỉ xuất hiện ở một vài chuyển đạo, biên độ hiệu điện thế khoảng 1-2mV.



B.2.3. Dòng điện sinh học của não và hệ thần kinh:
Các dòng sinh điện của não và hệ thần kinh có chức năng điều khiển và điều hòa mọi hoạt động sống có ý thức cũng như không có ý thức của toàn cơ thể.

Xét riêng hoạt động điện sinh của 2 bán cầu đại não: Não gồm 1 tập hợp 14-15 tỉ tế bào, có chức năng nhận những tin tức từ cơ thể truyền về, phân tích tổng hợp các tin tức đó, rồi phát đi những xung lệnh phản ứng tới các tổ chức, cơ quan cần phản ứng, tiến hành các hoạt động tư duy, ý thức, học hỏi, ghi nhớ và nhiều hoạt động khác.

Tất cả các dòng sinh điện của não đều được tổng hợp thành 1 dòng điện chung, chúng có 1 ĐTTHTB 1 trục ĐTTHTB và vec-tơ cường độ ĐTTHTB ở trên mặt phẳng trước sau chắn giữa 2 bán cầu đại não.

Bằng các điện cực đặt lên các vị trí đã được quốc tế qui định, người ta đã ghi được điện não đồ trên mỗi vị trí đặt cực ghi, chúng có hình dạng, đặc tính rất khác nhau, song chủ yếu người ta dựa vào tần số và biên độ của mỗi điện đồ để đánh giá tình trạng sinh bệnh lý của các hoạt động điện sinh ở não. Như ta đã biết, chúng được chia thành 5 loại tần số khác nhau:

+ Sóng Delta : 0,5 – 3 Hz

+ Sóng Teta   : 4 – 7 Hz                     Hiệu điện thế  : 20 – 50 µV

+ Sóng Alpha : 8 – 13 Hz                  Hiệu điện thế  : 20 – 100 µV

+ Sóng Beta    : 14 – 30 Hz               Hiệu điện thế  : 3 – 5 µV

+ Sóng Gamma : 30 – 50 Hz



----o0o----

Mời các bạn xem tiếp các phần tiếp theo:

1. Ứng dụng các dòng sinh điện trong chẩn đoán và theo dõi điều trị - Lời tâm sự

2. Ứng dụng các dòng sinh điện trong chẩn đoán và theo dõi điều trị - Dòng điện sinh học của hệ kinh lạc 1.1

3. Ứng dụng các dòng sinh điện trong chẩn đoán và theo dõi điều trị - Dòng điện sinh học của hệ kinh lạc 1.2

4. Ứng dụng các dòng sinh điện trong chẩn đoán và theo dõi điều trị - Dòng điện sinh học của hệ kinh lạc 1.3

5. Ứng dụng các dòng sinh điện trong chẩn đoán và theo dõi điều trị - Dòng điện sinh học của hệ kinh lạc 2.1

6. Ứng dụng các dòng sinh điện trong chẩn đoán và theo dõi điều trị - Dòng điện sinh học của hệ kinh lạc 2.2

7. Ứng dụng các dòng sinh điện trong chẩn đoán và theo dõi điều trị - Dòng điện sinh học của hệ kinh lạc 2.3

8. Ứng dụng các dòng sinh điện trong chẩn đoán và theo dõi điều trị - Dòng điện sinh học của hệ kinh lạc 3.1

9. Ứng dụng các dòng sinh điện trong chẩn đoán và theo dõi điều trị - Dòng điện sinh học của hệ kinh lạc 3.2


Bài viết cùng chuyên mục

Đây là một công trình nghiên cứu về hiện đại hóa y học cổ truyền . Nội dung : “Sử dụng Hiệu điện thế sinh học và Điện huyệt đồ của các huyệt ...

Cá lóc cuốn rau, canh mướp hương, sinh tố trái cây, cháo lươn, cháo bột mè... là những món ăn lý tưởng cho người bị bệnh trĩ quấy rầy.

Mỗi sáng thức dậy mọi người đều cảm thấy đầu óc thanh sáng, tinh thần phấn chấn. Nhưng, có một số người và trong một hoàn cảnh nào đó, giấc ngủ ...

Ở người bình thường, lượng mỡ trong gan dưới 5%. Do ăn uống nhiều chất béo (lipid) hoặc do rối loạn chuyển hóa làm cho lượng mỡ trong gan vượt quá 5% gọi ...

Đau gót chân thường gặp ở người có tuổi, gót chân đau nhức, nhất khi đột ngột đứng dậy.

Bệnh của da hay gặp nhất trong mùa hè là ngứa lở, mụn nhọt, mày đay... Để chữa trị những chứng bệnh trên, Đông y có nhiều bài thuốc rất dễ kiếm, rẻ ...