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GUIDE PRATIQUE DE:AS
26/02/07
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U
nter Berufung auf die Ergebnisse von
Weiss (Arzt und Physiologe in Paris), konnte
Hoorweg die entscheidende Bedeutung der
Menge der elektrischen Ladung, die durch
den Stimulationsstrom appliziert wird,
aufzeigen. Seine Experimente führten ihn
zum grundlegenden Schluss, dass nicht die
Form sondern die Menge des Stroms
während eines bestimmten Zeitraums
entscheidend ist, um eine Stimulation
hervorzurufen. Anders ausgedrückt: Wenn
der Wert der Reizschwelle mit der
Strommenge (bzw. Ladung) ausgedrückt
wird, die benötigt wird, um diese Schwelle zu
erreichen, dann ist dieser Wert selbst für
unterschiedliche Stromapplikationen bei
gleicher
Gesamtanwendungsdauer
vergleichbar.
Zur Erinnerung
Die Menge der elektrischen Ladung (Q), die
ein elektrischer Strom einer bestimmten
Stromstärke (I) während einer bestimmten
Zeit (t) liefert, entspricht dem Produkt der
Stromstärke mal der Zeit:
Q = I x t
Benötigte Strommenge,
um die Reizschwelle zu
erreichen
Lineares Verhältnis zwischen der Dauer der Stromeinwirkung
und der zum Erlangen der Reizschwelle notwendigen Strommenge:
W
eiss entdeckte also das mathematische Verhältnis zwischen Dauer der Stromeinwirkung
und Strommenge, die zur Auslösung der Stimulation nötig ist.
Ganz zu Recht nannte er dieses Verhältnis: "formule fondamentale" (Grundformel).
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D
a die Menge der elektrischen Ladung,
die
durch
einen
Stimulationsstrom
geliefert wird, entscheidend ist, studierte
Weiss, wie sich diese zum Erreichen der
Reizschwelle (bzw. für die Auslösung einer
Stimulation) notwendige Strommenge im
Verhältnis
zur
Applikationsdauer
verändert. Er führte eine Reihe von
Messungen durch, um das Verhältnis der
Strommenge
zur
Applikationsdauer
innerhalb einer Zeitskala zwischen 0,23
ms und 3,0 ms, während derer der Strom
jeweils floss, zu bestimmen.
E
s ist schon sehr bemerkenswert, wie es
Weiss
ohne
Oszilloskop
und
ohne
Elektronik fertig brachte, diese sehr kurzen
Ströme mit extremer Präzision zu
erzeugen, indem er mit Hilfe einer
Gewehrkugel, deren Geschwindigkeit er
kannte, einen Stromkreis durch in
verschiedenen
Abständen
platzierte,
leitende Papiere öffnete und schloss.
D
urch diese Experimente entdeckte Weiss,
dass zwischen der Strommenge, die benötigt
wird, um die Reizschwelle zu erreichen, und
der Dauer der Stromapplikation ein lineares
Verhältnis besteht (Abb. 2).
Abbildung 2
Applikations-dauer
Q = q + it
Q = q + it
Q
oder
= die zum Erlangen der Schwelle notwendige Strommenge. Entspricht auch der
durch den Stimulationsstrom gelieferten Menge elektrischer Ladung. Der Wert
von Q entspricht zudem dem Produkt der Stromstärke des Stimulationsstroms
mal Applikationsdauer (I . t).
t
= Applikationsdauer, entsprechend der Dauer der Stromeinwirkung
i
= Ein experimentell bestimmter Koeffizient mit der Einheit der Stromstärke (I).
q
= Ein experimentell bestimmter Koeffizient mit der Einheit einer elektrischen
Ladung (Q). q entspricht dem Koordinatenwert des Schnittpunktes der Geraden
mit der Ordinatenachse und kann rechnerisch als Wert von Q ermittelt werden
wenn t=0 ist.
D
er Elektrophysiologe Lapicque, der
Koeffizienten - Rheobase und Chronaxie -
berühmter war als Weiss, entdeckte zwar
bestimmen zu können, denen er eine
kein neues Gesetz der Elektrostimulation,
physiologische Bedeutung zuwies.
aber er führte zahlreiche Experimente
durch, die die Grundformel von Weiss
Lapicque variierte die Grundformel wie
bestätigten. Er gab diesem Gesetz eine
folgt:
andere mathematische Form, um weitere
Q = q + it
Q = It
und
wobei gilt:
I :
Stärke des Stimulationsstromes
t :
Dauer der Stromeinwirkung
It = q + it
also:
Durch Division der beiden Seiten durch t erhielt Lapicque:
q
I =
+ i
t
was dem Verhältnis zwischen der Stromstärke und der Applikationsdauer bis zur Stimulation entspricht (Abb. 3).
Abbildung 3
Kurve Intensität-Dauer
Rheobase
Chronaxie
Hyperbolisches Verhältnis zwischen der Stromstärke und der Applikationsdauer, entsprechend den
Erkenntnissen von Lapicque, gegeben durch die Formel:
q
I =
+ i abgeleitet nach der Grundformel von Weiss.
t
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