Elektrokimyo asoslari
Darsning maqsadi: Talabalarga elektrokimyo asoslari, elektroforez yoki
katoforez hodisalari va ulardan tirik organizmlarni davolavchi vositalar ekanligi
haqida tushuncha berish.
Kolloid zarrachalar — granulalar ma’lum zaryadga ega bo‘lganligi uchun
kolloid eritmaga tashqaridan elektr toki berilganda zarrachalar biror elektrodga
tomon harakat qiladi. Masalan, manfiy zaryadlangan berlin lazuri musbat zaryadli
elektrod tomonga siljiydi.
Elektroforez yoki katoforez - kolloid zarrachalarning tashqi elektr maydon
ta’sirida qanday qilish hodisasi. Elektroforez hodisasini birinchi bo‘lib, 1808-yilda
rus olimi Reyss loy zarrachalarida aniqlagan. Loy zarrachalari manfiy zaryadga ega
bo'lganligi sababli musbat qutbga siljigan. Kolloid zarrachaning elektr maydonida
harakat qilish chizmasi. Elektroforez yordamida kolloid zarrachalar zaryadini
aniqlash hamda elektrkinetik potensial qiymatini o'lchash mumkin.
Elektroosmos - elektr maydonida suyuqlikning g‘ovak yarim o‘tkazgich parda
- diafragma orqali elektrodlar tomon harakat qilishi. Elektroforez, elektroosmos va
umuman elektroforetik qanday harakatchanlik tirik organizm to^qimalaridan elektr
toki o‘tgan hollarda ham kuzatiladi. Ma’lumki, qon zardobida bir necha xil oqsillar
bo‘lib, ular ma’lum pH li muhitda turli zaryadga va qanday xil elektroforetik qanday
harakatchanlikka ega bo‘lganliklari sababli elektroforez usulida ularni bir-biridan
ajratish mumkin.
Elektroforez usulidan terapevtik stomatologiyada paradontoz kasalligini
davolashda,
ortopedik
travmatologiyada
bolalar
suyaklaridagi
moddalar
o‘zgarishlarini aniqlash mumkin. Fizioterapevtik klinikalarda elektroforez usulidan
foydalanib organizmga teri orqali turli dori-darmonlarni yuborishda foydalaniladi.
Elektr o`tkazuvchanlikni biologik ahamiyati
Konduktometrik tahlil usullari organizmning klinik holatini tezkor usul bilan
baholashda yaxshi samara beradi. Turli to‘qima va biologik suyuqliklarning
elektro‘tkazuvchanligi turlicha. Orqa miya suyuqligi, limfa, o‘t (safro), qonning
elektr o‘tkazuvchanligi juda yuqori; mushak, teri osti kletchatkasi, bosh miyaning
kul rang moddasi ham elektr tokini yaxshi o‘tkazadi. O‘pka, yurak, jigar elektr tokini
birmuncha kam o‘tkazadi. Yog’, nerv, suyak, asab to‘qimalaridan tok juda kam
o‘tadi. Teri (shox qavati) elektr tokini hammadan kam o‘tkazadi. Quruq epidermis
elektr tokini deyarli o‘tkazmaydi.
Hujayralar
o‘rtasidagi
bo‘shliqlarda
bo‘ladigan
suyuqlik
hujayra
suyuqliklariga qaraganda tokni yaxshiroq o‘tkazadi, chunki hujayra qobig‘i
ko‘pgina ionlarning harakatiga to‘sqinlik qiladi. Qobiqlar oldida bir hir ionlar
yig‘ilib, ularning qutblanishi yuz beradi. Bularning hammasi to‘qimalar orqali
o‘tayotgan o‘zgarmas tok kuchini tutashtirilganidan 0,0001 sek dan keyinoq keskin
(10— 100 marta) kamayishiga olib keladi. Shu sababli terining elektr
o‘tkazuvchanligiga asosan bez yo‘llari, ayniqsa teri bezlari borligi sabab bo‘ladi.
Qonda gematokrit ko'rsatkichlari ortishi bilan undagi qarshilik qiymati ortadi.
Qonning ivishi jarayonida, ya’ni uning agregat holati o'zgarishida elektr
o'tkazuvchanlik o'zgaradi. Qonda fibrin (qon iviganida hosil bo'ladigan erimaydigan
ferment) va qon quyqasi hosil bo'lsa elektro'tkazuvchanlik kamayishga boshlaydi.
Elektr o'tkazuvchanlik kamayishi retraksiya (qisqarish, ichga tortish, g'ujlashish) va
fibrinoliz (ferment ta’sirida fibrinning parchalanishi), ya’ni quyqada zardob ajralib,
quyqa
erishi
boshlanguncha
davom
etadi.
Erish
boshlanishi
bilan
elektro'tkazuvchanlik orta boshlaydi. Normal holatda inson siydiginitig solishtirma
elektr o'tkazuvchanligi (165-229)·10-2 Om-1 sm-1 orasida bo'ladi. Buyrak
kasalliklariga uchragan odamlarda siydikning solishtirma elektro`tkazuvchanligi
(86,5-138,0)·10-2Om-1sm-1 gacha kamayib ketadi.
Siydikning
elektr
o'tkazuvchanligi
kamayishiga
sabab
NaCI
konsentratsiyasining kamayishi va oqsil miqdorining ortishidir. Qand kasalligida
ham siydikning elektro'tkazuvchanligi noelektrolit bo'lgan qand miqdorining ortishi
hisobiga kamayib ketadi.
Tekshirishlar
shuni
ko'rsatadiki,
me’da
suyuqligida
uning
elektr
o'tkazuvchanligi va umumiy kislofaligi erkin HCI bilan uzviy bog'liq. 18°C da
solishtirma elektr o'tkazuvchanlik qiymati (80—100)·10-2Om-1sm-1
Elektrodiagnostika hamda elektroterapiyada elektr toki keng qo'llaniladi.
Elektrdiagnostikadan turli asab va mushak kasalliklarida mushakning ta’sirlanishini
aniqlashda foydalaniladi. Ba’zi bir kasalliklarda mushak va asab tolalarining elektr
o‘tkazuvchanligi o'zgaradi.
Shunday qilib, elektrodinamika orqali organizmning zararlangan bo'laklari va
kasallanish darajasi aniqlanadi. Orqa miya kasalliklari rivojlanishida qon tarkibini
tashkil qiluvchi moddalarning ba’zi birlarining konsentratsiya ko’rsalkichlari
ko'tariladi. Bunday holatda ivigan qonning elektr o'tkazuvchanligi o'pka
yallig`lanishi, diabet, ketonuriya, uremiya (azot chiqindilarining organizmda
to'planib qolib, uning zaharlanishi) va jigar yallig'lanishlarida ham kamayadi.
Demak, tibbiy izlanishlarda konduktometrik usullardan foydalanish, olingan
natijalar aniqligini oshirib, tahshis qo'yish va davolash uchun zarur bo'lgan
ma'lumotlar olish jarayonini osonlashtiradi. Fizioterapiyada davolash usullarini
qo`llaganda tanaga doimiy tokning ikki elektrodi qo‘yilsa, manfiy zaryadlangan
ionlar va kolloid zarrachalar (shu bilan birga ko‘pchilik oqsillar ham) anodga tomon
harakat qiladi. Katodga esa gidratlangan musbat zaryadli ionlar keladi.
Fiziologik holatga qarab hujayralar oralig`idagi bo‘shliq va bez yo‘llari
bo‘shlig`i, ekskretning ion tarkibi va hokazolar o‘zgaradi, natijada to‘qimaning
elekto‘tkazuvchanligi o‘zgaradi. Shunday qilib, past chastotali o‘zgarmas va
o‘zgaruvchan tok faqat hujayralararo oraliqlar bo‘ylab o‘tadi. Aksincha, yuqori
chastotali o‘zgaruvchan toklar uchun hujayralar qobig‘i kam qarshilik ko‘rsatadi,
chunki tok harakatining yo‘nalishi tez o‘zgarganda qobiqlar qutblanishga
ulgurolmaydi.
Hujayra
membranalari
buzilganda
to‘qimalarning
elektr
o‘tkazuvchanligi o‘zgarmas va o‘zgaruvchan tok uchun bir xil bo‘lib qoladi.
O‘zgarmas tok elektrodlari qo`yilganda to‘qimalardagi harakatchan bir valentli
H+, Na+ va K+ ionlari katod ustida to‘planib konsentratsiyasi oshadi. Shuning
natijasida ikki valentli kationlar anod ustida ko‘payadi. Na+ va K+ ionlari katod
atrofidagi
hujayra
qobiqlarini
bo‘shashtirib,
ularning
o‘tkazuvchanligini
kuchaytiradi. Natijada hujayra va to‘qimalarga odatdagi sharoitlarda o‘ta
olmaydigan moddalar o‘tadigan bo‘lib qoladi. Bundan tashqari katodga
elektroosmos tufayli keladigan suv atrofdagi to‘qimalarning bo‘kishiga sabab
bo‘ladi.
Hujayraga kiradigan barcha moddalar dastlab ularning qo‘zg‘aluvchanligini
oshiradi, keyinchalik ta’sir ettirilganda uni susaytirib, hujayralarni parabioz holatiga
olib boradi. Anod oldidagi ikki valentli Ca2+ va Mg2+ ionlari esa, aksincha, hujayra
membranalarini zichlashtiradi, bu - ulardagi qo‘zg‘aluvchanlikning pasayishi bilan
davom etadi. O‘zgarmas tok qutblarini almashtirish ionlarning qayta taqsimlanishiga
va hujayralar normal holatining tiklanishiga olib keladi.
Fizioterapiyada to‘qimalardagi funksiyalarni, jumladan shikastlanish va
hokazolar natijasida parabiotik holatda bo‘ladigan nerv funksiyasini tiklash uchun
katod qo‘yish qo‘llaniladi. Ta’sirlangan to‘qimalarning zo‘r qo‘zgaluvchanligini
kamaytirish uchun anoddan foydalaniladi. Ionlarning elektr toki ta’sirida qayta
taqsimlanishi muhit pH ni tubdan o‘zgartiradi, modda almashinuvini oshiradi, bu
yallig‘lanish
jarayonlarining
yo‘qolishiga,
regeneratsiyaning
tezlashuviga,
chandiqlarning so‘rilib ketishiga yaxshi ta’sir ko‘rsatadi.
To‘qimalardagi biologik oksidlanish jarayonida oksidlanayotgan substratdan
elektron va protonlar kislorodga tashib o`tiladi. Bu oksidlanish-qaytarilish
reaksiyalaridan iborat zanjirning har bir bosqichiga redoks potensialning ma’lum
qiymati to`gri keladi.
Shunday qilib, tibbiy kimyoda elektrkimyoning asoslarini o`rganish
organizmnig faoliyatini chuqurroq tushinishga imkon beradi; elektrdiagnostika va
elektrterapiya usullarni elektrokimyo asoslarini tushingan holda qo`llash davolash
samarasini yuqoriroq darajaga ko`taradi.