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GUIDE PRATIQUE DE:AS
26/02/07
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E E : : H
H y y d d r r a a u u l l i i s s c c h h e e s s M
P P h h ä ä n n o o m
m e e n n s s d d e e r r E E r r r r e e g g u u n n g g
E
s ist möglich, ein hydraulisches Modell zu
erstellen, das exakt dem Phänomen der
Erregung entspricht. Dieses Modell
ermöglicht ein besseres Verständnis der
Erregung und kann verwendet werden, um
sich die Entwicklung des lokalen Potenzials
und der Schwelle unter Einwirkung von
Strömen variabler Dauer und Form vor
Augen zu führen (Abb. 4).
V
on einem Behälter A wird mit Hilfe einer
Pumpe
dem
Stimulator
(Stromerzeuger), Wasser in den Behälter
P,
B befördert. Der Wasserzufluss entspricht
der Intensität des Reizstroms und die von
A nach B beförderte Wassermenge der
Menge der elektrischen Ladung. Der
Pegelstand im Behälter B erreicht eine
bestimmte Höhe, die den Wert des
Membranpotenzials darstellt (Vo im
Ruhezustand und V lokales Potenzial). Die
Reizschwelle wird durch den Punkt D am
Schwimmer C dargestellt. Zur Reizung
kommt es, wenn der Pegelstand V im
Behälter
beim
Eintauchen
des
Schwimmers den Punkt D erreicht.
B
W
ährend die Pumpe P Flüssigkeit von A
nach B fördert und dadurch den
Pegelstand V ansteigen lässt, fließt ein Teil
der Flüssigkeit zurück nach A über ein
k
Ventil K, das die Errregungskonstante
darstellt. Im Behälter B ist der Schwimmer
C mit einem Kolben E verbunden, der
durch den im Behälter F befindlichen
Flüssigkeitspegel betätigt wird. Dieser
Behälter F ist mit B durch ein Ventil L
verbunden, das die Akkommodations-
λ
konstante
darstellt.
Q = q + it oder I t = q + it
Q
bezeichnet die Gesamtmenge der von P geförderten Flüssigkeit
mit I = Intensität des Reizstroms
und t = Dauer des Impulses
q
bezeichnet das Flüssigkeitsvolumen, das Vo von So trennt, d.h. die Ladungsmenge, die
zugeführt werden müsste, wenn es nicht zu einem Abfluss K käme; anders ausgedrückt,
wenn sich das Membranpotenzial plötzlich verändern würde und nicht exponentiell mit
einer Zeitkonstante k.
it
bezeichnet die Flüssigkeitsmenge, die von B über das Ventil K nach A zurückfließt.
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M o o d d e e l l l l d d e e s s
ZWEI BEISPIELE
A - Ströme von langer Dauer und
geringer Intensität
Damit der Pegelstand V die Schwelle D
erreicht,
ist
eine
bestimmte
Wassermenge (d.h. eine bestimmte
Menge elektrischer Ladung) erforderlich.
Wenn diese Menge langsam von der
Pumpe zugeführt wird (Strom von langer
Dauer und geringer Intensität) hat ein Teil
Wasser die Zeit, um L zu passieren und
den Kolben E anzuheben, wodurch die
Schwelle erhöht wird (Akkommodation).
Daher muss die Wassermenge (also der
Strom), die zugeführt werden muss,
größer sein, denn der Pegelstand V muss
einen höheren Punkt D erreichen. Zum
anderen fließt ein nicht unerheblicher Teil
des Wassers durch das Ventil K von B
nach A zurück. Es lässt sich gut
nachvollziehen, dass alle zusätzlichen
Mengen, die von P gefördert werden
müssen, Zeichen für einen ungünstigen
Reizmodus sind.
B - Ströme von kurzer Dauer und
stärkerer Intensität
Die hier betrachteten Werte der Dauer
bewegen
sich
um
den
Wert
der
k
Konstanten der Erregung
.
Da in diesen Fällen der Zufluss groß ist, ist
die Aktion der Pumpe von kurzer Dauer.
Eine sehr geringe Wassermenge passiert
L, der Schwimmer steigt praktisch
überhaupt nicht und die Akkommodation
kann somit vernachlässigt werden. Jedoch
fließt eine bestimmte Wassermenge
durch K zurück, die von P ausgeglichen
werden muss.
Für diese Arten von Strömen findet das
Weiss'sche Gesetz Anwendung (siehe
„Grundprinzip der Elektrostimulation")
Abbildung 4
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