معرفی بیوالکترومغناطیس
در همین رابطه در انجمن ها بحث کنید
بیو الکترومغناطیس رشته ی علمی است که پدید های الکتریکی ، مغناطیسی و الکترومغناطیسی که از بافت های بیولوژیکی ناشی می شود را بررسی می کند . این پدید ها عبارتند از : رفتار بافت های تحریک پذیر –پتانسیل ها و جریا های الکتریکی هادی های حجمی – میدان های مغناطیسی خارج و داخل سلول های تحریک پذیر به تحریک میدان های الکتریکی و مغناطیسی – خواص ذاتی الککتریکی و مغناطیسی بافت ها
خیلی مهم است که مفهوم بیوالکترومغناطیس را از مفهوم الکترونیک پزشکی جدا کنیم ؛ اولی شامل پدید های بیوالکتریک ، بیومغناطیس و بیو الکترومغناطیس و روش های اندازه گیری و تحریک می شود در حالی که دومی وسایلی را بیان می کتد که برای این منظور به کار می روند . بر اساس این تعریف ، بیوالکترومغناطیس بین رشته ای است (از آنجایی که شامل تعامل علوم زیستی و علوم مهندسی و فیزیک می شود ).
( مسئله ای نیز قبل از این باید ذکر شود : بعضی از جا ها داخل متن ، واژه ی بیومغناطیس به جای واژهی بیوالکترومغناطیس به کار رفته است . می توان با توجه به قرائن ، این دو را از هم تشخیص داد .)
حال که این رشته ی علمی مطرح شده است ،بهتر است نگاهی به دیگر رشته های علمی دیگر که خاصیت بین رشته ای را دارا هستند ، بیندازیم و تعریفی کوتاه از آنها داشته باشیم :
بیوفیزیک : علمی که درگیز بدست آوردن پاسخ مسائل بیولوژزیکی با استفاده از مفاهیم فیزیکی است .
مهندسی زیستی bioengineering : استفاده از مهندسی برای توسعه وسایل حفظ سلامت ، تحلیل سیسیتم های بیولوژیکی و تولید و ساخت محصولات بر اساس پیشرفت های تکنولوژی. این عبارت به طور معمول برای در بر گرفتن مهندسی پزشکی و مهندسی بیوشیمی (بیوتکنولوژی )به کار می رود .
بیوتکنولوژی : مطالعه ی تکنولوژی فرآیند میکروبیولوژی . استفاده ی اصلی این رشته در مشکلات کشاورزی ، غذل و دارویی است .
الکترونیک پزشکی : قسمتی از از مهندسی پزشکی که درگیر وسایل و روش های الکترونیکی در پزشکی است .
فیزیک پزشکی : علمی که بر اساس مشکلات فیزیکی در پزشکی بالینی است .
مهندسی پزشکی : رشته ای از مهندسی که در گیر کاربرد های علم و تکنولوژی در پزشکی و بیولوژی است .
تقسیم بندی بر اساس نظریه ها :
رشته ی بیوالکترومغناطیس را میتوان از دیدگاه های مختلف تقسیم بندی کرد . یکی از این تقسیم بندی ها، این زیمنه ی علمی را بر اساس ۲ نظریه جهانی تقسیم بندی می کند : ۱- معادلات ماکسول ( ارتباط الکترومغناطیسی )۲- اصل تقابل (reciprocity )
معادلات ماکسول ، یا همان ارتباط ، میدان های الکتریکی و مغناطیسی متغیر با زمان را به هم پیوند می دهد . در نتیجه ی آن هر جا میدان های بیوالکتریک داریم ، میدان های بیومغناطیس داریم و بر عکس . بر اساس اینکه ما پدیده های الکتریکی ، مغناطیسی یاا لکترومغناطیسی را بیان می کنیم ، بیوالکترومغناطیس نیز به ۳ قسمت تقسیم می شود : ۱- بیوالکتریسیته ۲- بیومغناطیس ۳- بیوالکترومغناطیس
اصل تقابل : این اصل ، به طور ساده ، بیان می کند که ارتباط بین منبع و میدان تولید شده توسط آن هیچ تغییری نمی کند اگر نقطه ای که منبع وجود دارد
و میدان تغییر می کند را با هم تعویض کنیم .
بر اساس این اصل آشکار سازی توزیع حساسیت سیگنال های الکتریکی ،توزیع انرژی در تحریک الکتریکی و توزیع حساسیت اندازه گیری امپدانس الکتریکی همه با هم یکسان هستند . این اصل برای روش های بیومغناطیس و بیوالکترومغناطیس نیز صادق است . بر اساس اینکه ما اندازه گیری میدان ، تحریک یا خواص ذاتی بافت ها را در نظر داریم ، بیوالکترومغناطیس داخل این چهار چوب به صورت زیر تقسیم می شود . :
I) اندازه گیری میدان های الکتریکی و مغناطیسی از یک منبع بیوالکتریک یا میدان مغناطیسی از یک ماده ی مغناطیسی
II) تحریک الکتریکی میدان های الکترومغناطیسی یا مغناطیسی کردن مواد با استفاده از میدان های مغناطیسی
III) اندازه گیری خواص ذاتی الکتریکی با مغناطیسی بافت ها . 
توضیحالتی در مورد این تقسیم بندی ها :
۱) اندازه گیری میدان های مغناطیسی و الکتریکی به سیگنال های مغناطیسی یا الکتریکی تولید شده توسط فعالیت بافت های زنده اشاره می کند . بر اساس این تقسیم بندی ،یک بافت فعال ، انرژی الکترومغناطیسی تولید میکند که می تواند به صورت الکتریکی با مغناطیسی از بیرون یا خارج عضوی که این منبع وجود دارد اندازه گیری شود . این قسمت نیز شامل میدان های مغناطیسی تولید شده توسط مواد مغناطیسی داخل بافت می شود . 
۲) تحریک الکتریکی با میدان های الکترومغناطیسی با مغناطیسی کردن مواد : این شامل تاثیرات میدان الکتریکی و مغناطسی روی بافت می شود . در تقسیم بندی بیوالکترومغناطیس، انرژی مغناطیسی توسط میدان الکترونیکی خارج بافت بیولوژیکی تولید می شود . وقتی این انرژی مغناطیسی و الکترکی به یک بفت تحریک پذیر برای فعال کردن آن اعمال میشود ، تحریک الکتریکی یا مغناطیسی نامیده می شود . ووقتی انرژی مغناطیسی به یک بافت که شامل ماده مغناطیسی است اعمال می شود ،ماده مغناطسی می شود . ( به غیر از این صورت می توان یک فرد را با پتانسیل بالا شارژ کرد که این کار برق دادن نامیده می شود و فقط برای کار های تماشایی و سرگرمی انجام می شود ). با توجه به خصوصیات غیرخطی غشا ها ، تحریک ها می توانند به صورت زیر آستانه یا فرا آستانه باشند . انرژی الکتریکی با مغناطیسی زیر آستانه می تواند برای کار های درمانی ، با نام الکتروتراپی و مغناطوتراپی، استفاده شود . و فرا تر از آستانه برای تحریک .
نمونه های این قسمت بیوالکترومغناطیسی ، الکتروبیولوژی و مغنطوبیولوژی نامیده می شود . 
۳) تقسیم بندی سوم اندازه گیری خصوصیات الکتریکی و مغناطیسی بافت است . مانند قسمت دوم ،انرژی الکریکی و مغناطیسی به بافت داده می شود .زمانی که این انرژی زیر آستانه باشد ،خصوصیات ذاتی پسیو الکترومغماطیسی بافت می تواند با اندازه گیری های مناسب بدست بیاید .
تقسیم بندی آناتومیکی : می توان بیوالکترومغناطیس را بر اساس آناتومی نیز دسته بندی کرد . این دسته بندی برای کار برد ها ی کلینیکی مفید است. در این حالت بیوالکترومغناطیس بر اساس بافت های اعمالی تقسیم بندی می شود .:
A) نروفیزیولوژی
B) کاردیوفیزیولوژی
C) بیوالکترومغناطیس سایر عضو ها و بافت ها 
اهمیت بیوالکترومغناطیس :
چرا باید باید مطالعه ی پدیده های الکتریکی و مغناطیسی با فت های زنده را به عنوان موضوعی جداگانه قرار دهیم ؟ دلیل اصلی این است که پدیده های بیوالکتریکی غشا سلول برای بافت زنده حیاتی هستند . سلول ها به روش های مختلفی از پتانسیل غشا استفاده می کنند . با باز شدن ناگهانی کانال های سدیمی ، پتانسیل غشا به صورت ناگهان ، در زمان یک هزارم ثانیه تغییر می کند . در اصل زندگی باتغییر پتانسیل غشا آغاز می شود . وقتی اسپرم با تخمک در لحظه ی لقاح پیوند بر قرار می کند ، کانال های یونی در داخل تخمک فعال شده و در اثر تغییر پتانسیل ، سلول های اسپرم دیگر قادر به دسترسی به این تخمک را نخواهند داشت .
پدیده های بیواالکتریکی به راحتی اندازه گیری می شوند ودر نتیجه این نحوه ی وارد شدن به مسئله مستقیم و قابل اجرا است . در بازرسی دیگر موضعات مانند اتفاقات بیوشیمی و بیوفیزیک ، مبدل های ویژه ای باید استفاده شوند تا پدیده های مورد نظر را به سیگنال های الکتریکی قابل اندازه گیری تبدیل کند . در مقابل این ، پدید های بیوالکتریکی باید فقط توسط الکترود های ساده اندازه گیری شوند . همچنین ، میدان مغناطیسی را می توان با مغناطومتر اندازه گیری کرد .
در مقایسه با متغیر های بیولوژیکی ، پدیده های بیوالکترومغناطیسی می توانند به صورت همزمان (realtime) به صورت غیر تهاجمی آشکار سازی شوند . چون اطلاعات به صورت فوری در داخل و خارج هادی حجمیِ تشکیل شده توسط بدن بدست می آید . منبع می تواند با استفاده از تئوری های ….منابع و هادی های حجمی به همراه قابلیت کامپیوتر های امروزی بررسی شود .
در مقابل ، می توان تحریک های الکترکی فضایی و محدود کنترل شده برای تحریک نواحی از کار افتاده در سیستم عصبی عضلاتی بدن استفاده نمود .
طبیعت الکتریکی بافت های بیولوژیکی به انتشار سیگنال های اطلاعات و کنترل کننده منجر می شود که برای حیات مهم است . اولین دسته شامل شنیدار ، دیدار و حس های پیکری است . که در این موارد ، مبدلی محیطی ( چشم ، گوش و …) سیگنال هایی را به مغز می فرستند .
سیگنال های خروجی مغز به طور مثال می توانند باعث انقباض ارادی عضلات شوند . همئوستاز (حالت طبیعی بدن ) نیاز به تنظیم حلقه بسته دارد . در بعضی جا ها ، فیدبک ها از سیگنال های الکترکی که بر روی عملکرد فیزیولوژیکی تاثیر می گذارد مانند آهنگ ضربان قلب ، وضعیت انقباض قلب، ازاد شدن مخاط و …گرفته می شود .
در نتیجه ی سرعت زیاد توسعه ابزار دقیق الکترونیکی و علوم کامپیوتر ، ابزار دقیق تشخیصی ، که بر اساس پدید های بیوالکتریکی هستند ، به سرعت در حال توسعه می باشند . امروزه نمی توان بیمارستان یا مطب دکتر را بدون ECG و EEG تصور کرد . توسعه میکرو الکترونیک ، باعث شده است که وسایل قابل حمل و دقت تشخیص بالاتر برود . ضربان ساز های قابل کشت باعث شده است افرادی بی شماری بتوانند زندگی عادی خود را داشته باشند . کار برد های بیومغناطیس همچنین در حال پیشرفت هستند و در آینده ، روش های بیوالکتریکی در درمان و تشخیص را تکمیل خواهند کرد . این مثال ها نشان می دهند که بیوالکترومغناطیس یک قسمت حیاتی از زندگی روزمره ی ما هستند .
بیوالکترومغناطیس این امکان را فراهم می کند که ما رفتار بافت های زنده را درسطوح سلولی و ارگانیک بررسی کنیم .همچنین ، دستاورد های جدید علمی برای دانشمندان این امکان داده اند که که سطوح زیر سلولی را با استفاده از جریان الکتریکی عبور ی از یک کانال یونی بوسیله ی روش Patch-clamp تحقیق کند . با استفاده از این روش ، بیوالکترومغناطیس می تواند در بیولوژی مولکولی استفاده شود و باعث بوجود آمدن دارو های جدید بشود . در نتیجه بیوالکترو مغناطیس فرصت های جدید و مهمی را برای توسعه روش های درمانی و تشخیص در اختایار علم می گذارد .
این متن یک ترجمه است .
هرگونه استفاده از آن با ذکر نام سایت Bioemm.com ومترجم بلامانع است .
ترجمه توسط آقای سیاوش سخاوی
منبع : کتاب بیوالکترومغناطیس اثر رابرت پلونزی و جاکو مالمیوئو، بخش مقدمه
“Bioelectromagnetism” Robert plonsey ,jaako malmivuo
