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Grundprinzipien der Elektrostimulation

  • Laurel A. Benton
  • Lucinda L. Baker
  • Bruce R. Bowman
  • Robert L. Waters
Chapter
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Zusammenfassung

Unter dem Einfluß eines elektrischen Feldes wird die Erregung von Nerven- und Muskelgewebe durch den Transport von Ionen durch die Gewebsmembran ausgelöst, wie Hodgkin und Huxley in den fünfziger Jahren beschrieben [28]. An der Berührungsstelle zwischen Elektrode und Gewebe wird der Elektronenstrom, der von der externen Spannungsquelle zu den Gewebselektroden fließt, in einen Ionenstrom im Gewebe umgewandelt. An der positiven Elektrode (Anode) wie auch in dem darunterliegenden Gewebe werden positive Ionen (hauptsächlich Natrium, aber auch Kalium) abgestoßen, während negativ geladene Ionen (hauptsächlich Chlor) gleichzeitig angezogen werden. Die negativ geladene Elektrode (Kathode) zieht die positiven Ionen an und stößt negative Ionen ab. Auf diese Art und Weise entsteht ein Ionenstrom. (Laut Definition fließen Ionen von + nach –.) Positive Ionen werden unter der Anode in die stimulierte Faser hineingebracht und an der Kathode hinausgezogen (Abb. 9). Obwohl die Ionen die Zellmembran an beiden Elektroden durchqueren, wird eine Erregung (Membran-Depolarisierung) in erster Linie an der Kathode beobachtet, weshalb sie „aktive“ Elektrode genannt wird. In der Nähe der positiven Anode (oft „indifferente“ Elektrode genannt) wird die Außenseite der Zellmembran noch positiver geladen, die Membran wird hyperpolarisiert und dadurch elektrisch inaktiver. Im Gegensatz dazu verringert negative Ladung an der Kathode die Potentialdifferenz an der Membran, und die Reizschwelle zur Einleitung eines Aktionspotentials wird erreicht. Wenn ein Aktionspotential erzeugt wurde, ist die weitere Reizung durch Elektrostimulation unnötig, da sie keinen Einfluß auf die Weiterleitung dieses Aktionspotentials hat.

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Copyright information

© Dr. Dietrich Steinkopff Verlag, GmbH & Co. KG, Darmstadt 1983

Authors and Affiliations

  • Laurel A. Benton
  • Lucinda L. Baker
  • Bruce R. Bowman
  • Robert L. Waters

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