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GUIDE PRATIQUE DE:AS
26/02/07
19:43
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B: Erregbarkeit der Muskelfasern
D
ie einzigen erregbaren Zellen, das heißt,
die in der Lage sind, ein Aktionspotenzial zu
erzeugen, sind die Nervenzelle und die
Muskelzelle. Die Erregung wird erzielt durch
die Zufuhr einer bestimmten Menge
elektrischer Ladungen, wodurch das
Ruhepotenzial bis auf einen Wert reduziert
wird, den man als Erregungsschwelle
bezeichnet.
Die
Auslösung
des
Aktionspotenzials wird auf einfache Weise
an der Nervenzelle erreicht, indem eine
kleine Strommenge angelegt wird. Bei einer
Muskelzelle ist dies jedoch schwieriger.
Diese Zellen sind weniger leicht erregbar
und erfordern eine größere Strommenge
zum Erreichen der Erregungsschwelle.
D
ie mehr oder weniger große Erregbarkeit
einer Zelle ergibt sich aus dem Lapicqueschen
Gesetz. Dieses beschreibt die Relation
zwischen der Stärke eines rechteckigen
Stromimpulses und der Mindestdauer,
während der der Strom angelegt werden
muss, um die Erregung zu erzielen (siehe
hierzu die Grundlage der Elektrostimulation
im
Kapitel
Das
Grundprinzip
der
Elektrostimulation).
Die
mechanische
muskuläre
Reaktion
oder
deren
Nichtvorhandensein bestimmen, ob es zur
Dauer in ms
I
n diesem Diagramm ist der sehr deutliche
Unterschied in der Erregbarkeit zwischen
Motoneuronen
(untere
Kurve)
und
Muskelfasern (obere Kurve) zur erkennen.
Die Motoneuronen haben eine mittlere
Rheobase von 6,25 mA und eine
Chronaxie von 0,250 ms, während die
Muskelfasern eine Rheobase von 8 mA
und eine Chronaxie von 5 ms aufweisen.
Die Differenz der Erregbarkeit ist so, dass
der
Maßstab
der
Abszissen
disproportioniert ist für die gleichzeitige
Page 84
Erregung kommt oder nicht. Diese
mechanische Reaktion zeigt in jedem Fall
entweder die Erregung des motorischen
Nervs an oder die direkte Erregung der
Muskelfasern.
Wenn
auf
einen
normalerweise
innervierten
Muskel
Rechteckimpulse angewendet werden,
zeigt
die
beobachtete
mechanische
Reaktion
immer
die
Erregung
des
motorischen
Nervs
an,
da
die
Motoneuronen leichter zu erregen sind als
die Muskelfasern. Die mit Rechteckimpulsen
beobachtete mechanische Reaktion wird
bewirkt durch eine direkte Erregung nur
der Muskelfasern, wenn diese der
Nervensteuerung entzogen sind, wie es bei
einer
Denervation
der
Fall
ist.
Experimentell kann man die Erregbarkeit
der Muskelfasern analysieren und ihre
Intensitäts/Dauer-Kurve erhalten, indem
man den Patienten kurarisiert. Damit wird
die synaptische Übertragung zwischen
Motoneuron und motorischer Endplatte
blockiert. Das untenstehende Diagramm
zeigt einen Durchschnitt der Relation I/t
für die Motoneuronen und für die
Muskelfasern.
Relation I/t
Beobachtung der Kurve I/t der beiden
Arten von Zellen. Dies verhindert eine
detaillierte Beobachtung der einen oder
der anderen Kurve. Bei Verwendung eines
logarithmischen
Maßstabs
ist
eine
detaillierte Beobachtung der beiden
Kurven möglich (siehe untenstehendes
Diagramm).
Relation I/t
20
18
16
14
12
10
8
6
4
2
0
0,1
1
Dauer in ms
D
iese Kurven zeigen deutlich, dass es
durch eine Verletzung des peripheren
mit Rechteckimpulsen nicht möglich ist,
Nervs denerviert ist, ist die Situation
die Muskelfasern eines Muskels, dessen
anders, denn die Erregbarkeit der
Nervensteuerung intakt ist, direkt zu
gesunden
erregen. Sie ermöglichen uns ebenfalls
denervierten
zu verstehen, dass im Falle einer
unterschiedlich. Die Erregbarkeitskurve
partiellen Denervation Rechteckimpulse
der denervierten Muskelfasern verschiebt
von langer Dauer (mehrere zig ms) nicht
sich nach rechts. Das bedeutet, dass
nur die denervierten Muskelfasern
eine denervierte Muskelfaser weniger
erregen, sondern auch die Motoneuronen
erregbar
der noch innervierten Partie. Dagegen
Muskelfaser, und zwar umso mehr, je
erregen Rechteckimpulse von kurzer
älter die Denervation ist. Darüber hinaus
Dauer (mehrere Zehntel ms) lediglich
besteht mit der Zeit die Gefahr, dass
die Motoneuronen, ohne Auswirkung auf
sich das denervierte Muskelgewebe zu
die denervierten Muskelfasern zu haben.
einer Sklerose entwickelt und seine
D
Erregbarkeitseigenschaften verliert.
W
ie Aussagen des vorhergehenden
Abschnitts müssen jedoch relativiert
werden, denn die Erregbarkeitskurven
Dauer in der Lage sind, gesunde
der obenstehenden Diagramme beziehen
Muskelfasern zu erregen, sind für
sich auf gesunde Muskelfasern, die nur
denervierte Muskelfasern sehr viel
durch Kurarisierung ihrer Nervensteuerung
längere Impulse in einer Größenordnung
entzogen wurden. Bei einem Muskel, der
von 100 ms erforderlich.
C: Die Akkommodation
W
enn der Strom statt vertikal, wie es bei
dass die Intensität des Stroms umso
Rechteckimpulsen der Fall ist, leicht
höher sein muss, je geringer die Steigung
ansteigend angelegt wird (Steigungsstrom
ist.
W
oder
Dreieckimpuls),
muss
die
Stromstärke höher sein, um eine Erregung
zu erzielen. Ab einer bestimmten Steigung
ist, entsteht die Akkommodation sehr
muss die Stromstärke umso höher sein, je
schwach, und die Erregbarkeitskurve hat
schwächer die Steigung ist. Dieses
die
Phänomen wird manchmal als Klimalyse
Rechteckimpulsen,
bezeichnet.
Diese
Bezeichnung
ist
absoluten Werte unterschiedlich sind. Erst
mittlerweile veraltet und man sollte eher
ab einer bestimmten Steigung entwickelt
von
Akkommodation
sprechen.
Die
sich das Phänomen der Akkommodation
Akkommodation, das heißt der Anstieg der
ausreichend, und die Kurve verändert sich
Erregungsschwelle (siehe Grundlagen zur
durch die Erhöhung der Rheobase.
Elektrophysiologie der Erregung), erklärt,
85
10
100
Muskelfasern
und
der
Muskelfasern
ist
ist
als
eine
gesunde
enn also Rechteckimpulse von 10 ms
enn die Steigung des Stroms sehr steil
gleiche
Form
wie
bei
auch
wenn
die
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