כל הפעילות של העצבית והשרירים בגוף שלנו היא במהותה פעילות חשמלית. פעילות זו מבוססת על העברת אותות חשמליים בין תאים, לצורך העברת מידע. איך זה עובד? משני צדי קרום התא ישנם אטומים הטעונים במטען חשמלי חיובי או שלילי. תנועה של אותם אטומים, המוכנים יונים, יוצרת הפרש בין המטען החשמלי החיובי לזה השלילי בין פנים וחוץ התאים וליצירת זרם חשמלי.
את הפעילות החשמלית בגופנו ניתן למדוד בצורה דומה מאוד למדידת מתח חשמלי במכשירי חשמל וברכיבים אלקטרוניים כאלה ואחרים. כך למשל, בדיקת אק"ג לבחינת הפרעות לב בוחנת את הפעילות החשמלית של הלב ואילו קביעת מוות מוחי נעשית באמצעות בדיקת קיומה או היעדרה של פעילות חשמלית במוח.
אם יש בתוכנו פעילות חשמלית למה אנחנו לא מחשמלים?
זרם חשמלי מבוסס על הפרש בין מטען חשמלי חיובי למטען חשמלי שלילי. ההפרשים הללו נוצרים ברמת המיקרו, כלומר רק בתאים עצמם. אם נבחן את גוף האדם בשלמותו, כל אותם הפרשים קטנים "מתקזזים" כך שבגופנו אין פער כללי בין מטען חשמלי חיובי למטען שלילי, ולכן הוא לא יכול לחשמל גופים אחרים או לייצר זרמים חשמליים.
ומה לגבי שיטות טיפול, דוגמת רייקי, המבוססות כביכול על העברת אנרגיה דרך הנחת ידיים?
מכיוון שגוף האדם אינו יכול לייצר חשמל, רצוי לקחת אותן בעירבון מוגבל.
למה נותנים שוק חשמלי לאדם שלבו הפסיק לפעום?
בדומה לכל שריר אחר בגוף האדם, גם שריר הלב מורכב מתאים המייצרים פעילות חשמלית. ברגע שהלב סובל מהפרעת קצב חשמלית כמו פרפור פרוזדורים, שרירי הלב זקוקים למקור חיצוני שיספק להם זרם חשמלי שיעורר מחדש את פעילותם. אגב, במרבית המקרים השוק החשמלי אינו גורם לכאב מהסיבה הפשוטה שהוא ניתן לרוב לאנשים הנמצאים בחוסר הכרה.
מה הקשר בין הפעילות חשמלית בגופנו לחושים השונים?
מערכת החושים היא חלק ממערכת העצבים וכפי שתאי העצב מעבירים מידע באמצעות אותות חשמליים, כך שגם חמשת החושים עוברים בצורה חשמלית. טכנולוגיות שונות ששולחות אותות חשמליים יכולות לסייע לאנשים שסובלים מלקות בקליטת אחד החושים.
כך למשל, שתלי שבלול שמסייעים לבעלי לקות שמיעה חריפה לשמוע. מכשירים אלו מורכבים מחלק חיצוני הקולט קולות וממיר אותם לאותות חשמליים שמועברים ומחלק פנימי המושתל בניתוח בעצם הגולגולת שקולט את אותם אותות חשמליים וממיר אותם לפולסים חשמליים שמגרים את עצב השמיעה שבשבלול האוזן, ובכך מאפשרים שמיעה. בימים אלו, חוקרים ברחבי העולם עובדים על פיתוח טכנולוגיה ליצירת רשתית מלאכותית, שתתמשק למערכת העצבית ותאפשר הפעלה חשמלית של התאים באמצעות שליחת פולסים חשמליים, על מנת לאפשר לעיוורים לראות.
איך אותות חשמליים יכולים לסייע לנכים?
קטועי רגליים או ידיים יכולים לשלוט היום פרוטזות חכמות באמצעות העברת אותות חשמליים מהמוח לפרוטזה. באותו אופן, חולים בניוון שרירים יכולים להניע את כיסא הגלגלים שלהם.
איך חקר הפעילות החשמלית בשרירים הביאה להמצאת הבטרייה?
הראשון לגלות כי תאי העצב ותאי השריר נושאים אותות חשמליים היא הרופא והפיזיולוג האיטלקי בן המאה ה-18 לואיג'י גלווני. על פי הסיפור הנודע, באחד מהניסויים שערך, תלה גלווני זוג רגליים של צפרדע על מעקה ברזל באמצעות וו נחושת ונוכח לגלות שכאשר מחברים את שני קצותיו של שרירי הרגליים לשתי המתכות השונות, נוצר מעגל סגור ורגלי הצפרדע קופצות כתוצאה מתופעה חשמלית. זמן לא רב לאחר מכן הבין הפיזיקאי אלסנדרו וולטה כי התופעה החשמלית שגילה גלווני נובעת מהמגע שבין שתי המתכות השונות, ופיתח את הסוללה החשמלית הראשונה, המבוססת מאז ועד היום על עיקרון זה.
פרופ' יעל חנין היא ראשת המרכז לננו-מדעים וננוטכנולוגיה של אוניברסיטת תל אביב . הדברים מבוססים על הרצאה שנשאה בליל המדענים לשנת 2015