Чем живое отличается от неживого? Как мы знаем, практически все живые существа построены из "кирпичиков жизни" - клеток. Для живых организмов характерен постоянный обмен веществами и энергией с окружающей средой. В течение всей жизни живые организмы способны реагировать на различные внешние и внутренние воздействия. Эта способность определяется важным свойством нервной, мышечной и железистой тканей - возбудимостью.
Все живые организмы объединяются еще более общим свойством - раздражимостью - универсальным свойством живых клеток отвечать на действие любых раздражителей изменением процессов жизнедеятельности, а именно: изменением обмена веществ, теплообразования, роста, размножения клетки и т.д. Раздражимость позволяет приспосабливаться организмам к изменяющимся условиям жизни.
При изучении свойства возбудимости прежде всего следует остановиться на истории вопроса исследования особенностей возбудимых тканей. Первым человеком предположившим и всю жизнь доказывавшим, что в живых тканях могут возникать электрические токи, был известный итальянский анатом Луиджи Гальвани. В конце 18 века он оборудовал дома лабораторию по исследованию электрических процессов в живых тканях. Для раздражения мышц лягушек он установил громоотводы, чтобы ловить природное электричество во время грозы.
В 1792-1794 годах, заинтересовавшись «животным электричеством», открытым Гальвани, другой, впоследствии знаменитый ученый Алессандро Вольта провёл ряд опытов и показал, что наблюдаемые явления связаны с наличием замкнутой цепи, состоящей из двух разнородных металлов (меди и железа) и жидкости (межклеточной жидкости мышцы). Вольта считал причины «гальванизма» физическими, а физиологические действия – одними из проявлений этого физического процесса. Таким образом, Вольта повторил опыты с препаратами лягушачьих лапок и не согласился с выводами Гальвани.
Позже Алессандро Вольта изобрел первую электрическую батарею ("вольтов столб"), что дало развитие новой дисциплины - электродинамики. Наука получила в своё распоряжение постоянный источник электрического тока, благодаря чему XIX век стал началом электрической эры в истории человечества.
В 1837 году итальянский физик Карло Маттеуччи продолжил исследования Гальвани. Он внёс значительный вклад в развитие электрофизиологии, показав, что в мышце всегда может быть зафиксирован электрический ток, который течёт от неповреждённой её поверхности к поперечному разрезу.
Итак, с помощью гальванометра он зарегистрировал ток покоя. Маттеуччи косвенно показал наличие разности потенциалов между внеклеточной и внутриклеточной средой (ПП), и наличие электрических сигналов в мышечных волокнах (ПД), о которых мы будем говорить позже. Конечно в то время еще не существовало понятий мембранного потенциала и потенциала действия, все объяснялось какой-то нервной энергией.
И наконец, блистательно упорядочив все имеющиеся данные о биоэлектричестве известный швейцарец с французской фамилией, всю жизнь проработавший в Берлине, Эмиль Дюбуа-Реймон, к концу 19 века сформулировал основные законы электрофизиологии. Его основные исследования в области животного электричества доказали наличие тока в различных тканях.
Дюбуа-Реймон описал изменения возбудимости в ткани при воздействии на неё постоянного тока (физиологический электротон). Именно он показал, что поперечное сечение нерва электроотрицательно по отношению к его неповреждённой поверхности (т. н. ток покоя), а его потенциал действия («отрицательное колебание», по терминологии того времени) выражает "деятельное" состояние ткани. Разработал и ввёл в лабораторную практику индукционные аппараты для раздражения нервов и мышц, неполяризующиеся электроды и др.
