При переходе от клеточного уровня на органный следующий уровень организации живых систем возникает задача описания распределения электрических потенциалов па поверхности этого органа в результате последовательного возбуждения отдельные его клеток. В процессе жизнедеятельности состояние органа, а следовательно, и его электрическая активность меняются с течением времени. Это вызванно прежде всего распостранением волн возбуждения по нервным и мышечным волокнам. В исследовательских целях можно измерять разность потенциалов непосредственно на поверхности или на внутренних структурах изучаемого органа (сердца, мозга и др,)-Однако з клинической практике такое прямое измерение разности потенциалов па органе трудно осеушествимо. Но даже в случаях, когда удается измерить разности потенциалов непосредственно на внутренних органах, то их картирование и описание изменений во времени представляет собой трудноразрешимую задачу.
Поэтому для оценки функционального состояния органа по его электрической активности используется принцип эквивалентного генератора. Он состоит в том, что изучаемый орган, состоящий из множества клеток, возбуждающихся в различные моменты времени, представляется моделью единого эквивалентно го генератора. Считается, что этот эквивалентный генератор находится внутри организма и создает на поверхности тела электрическое иоле, которое изменяется в соответствии с изменением электрической активности изучаемого органа.
Термин "эквивалентный" означает, что распределение потенциалов на поверхности тела и их изменение во времени, порождаемое органом, должны быть близки таковым, порождаемым гипотетическим генератором. Так, например, в теории Эйнтховена сердце, клетки которого возбуждаются в сложной последовательности, представляется токовым диполем (эквивалентный генератор). Причем считается, что изменение потенциалов электрического поля на поверхности грудной клетки, вызываемое изменением электрического момента диполя, такое же, как и от работающего сердца.
Метод исследования работы органов или тканей, основанный на регистрации во времени потенциалов электрического поля на поверхности тела, называется электрографией. Два электрода приложенные к разным точкам на поверхности тела, регистрируют меняющуюся во времени разность потенциалов. Временная зависимость изменения этой разности потенциалов называемся электрограммой.
Название электрограммы указывает на органы (или ткани). Функционирование которых приводит к появлению регистрируемых изменений разности потенциалов: сердца - ЭКГ (электрокардиограмма), сетчатки глаза - ЭРГ (электроретикограмма), головного мозга – ЭЭГ (электроэнцефалограмма), мышц -ЭМГ (электромиограмма), кожи КГР (кожногальваническая реакция) и др.
В электрографии существуют две фундаментальные задачи: 1) прямая задача - расчет распределония электрического потенциала на заданной поверхности тела по заданным характеристикам эквивалентного генератора; 2)обратная задача - определение характеристик эквивалентного генератора (изучаемого органа) по измеренным потенциалам на поверхности тела.
Обратная задача – Это задача клинической диагностики: измеряя и регистрируя, например, ЭКГ (или ЭЭГ), определять функциональное состояние сердца (или мозга).