Big Bang Physik 6, Schulbuch

GG 6.2/G 6.2 Elektrizitätslehre/Elektrische Energie 91 Mensch und Elektrizität  24  Zusammenfassung Im Ruhezustand ist die Innenseite der Nervenfasern negativ geladen. Wird ein Signal übertragen, dann läuft ein positi- ver Bereich durch die Nervenfasern. So wird Information übertragen. Herzelektrik Nach dem Prinzip der Reizweiterleitung erfolgt auch die Steuerung des Herzschlages . Im Herzen befinden sich zwei natürliche Schrittmacher, die in regelmäßigen Abständen ein Aktionspotenzial auslösen. Dieses läuft dann durch die Muskelzellen. Dort, wo gerade das Aktionspotenzial herrscht, ziehen sich die Muskelfasern zusammen (Abb. 24.3). i Abb. 24.3:  Ausbreitung des Aktionspotenzials (dunkelrot) im Herz- muskel und dazugehörige Kurve im EKG (siehe auch Abb. 24.4 und Abb. 24.6): Die grünen Punkte markieren die beiden Nerven, die den Herzschlag steuern. Weil die Reizweiterleitung eine gewisse Zeit dauert, schlägt zuerst die Vor- und dann die Hauptkammer. Z Spannungsmessung ist immer eine Vergleichsmessung. Man braucht also mindestens zwei Punkte auf der Haut, zwischen denen man misst ( F3 ), zum Beispiel die Arme. Um den Herzrhythmus zu beurteilen, ist das vollkommen ausreichend (Abb. 24.4 und Abb. 24.6, S. 92). Will man es ge- nauer wissen, dann nimmt man zusätzliche Elektroden an den Beinen oder am Brustkorb. Zwischen je zwei dieser Punkte kann dann die Spannung gemessen werden, und man erhält auf diese Weise viele, leicht unterschiedliche Kurven, die die Diagnose erleichtern. Neben dem EKG gibt es weitere Aufzeichnungsverfahren, bei denen Spannungs- änderungen auf der Haut gemessen werden, zum Beispiel die Elektroenzephalografie (EEG).  Info: Hirnrhythmus Abb. 24.4:  Im Prinzip reichen für ein einfaches EKG bereits zwei Messpunkte an den Armen aus. Hirnrhythmus Unter Elektroenzephalografie , kurz EEG , versteht man die Aufzeichnung der Spannungsänderungen der Kopfhaut. Diese geben dann Rückschlüsse auf die Arbeitsweise des Gehirns. Weil dieses unglaublich kompliziert aufgebaut ist, braucht man auch viele Elektroden. Den Personen wird dazu eine nicht sehr elegant aussehende Mütze übergezogen, an der die Elektroden montiert sind (Abb. 24.5). Die messbaren Spannungsänderungen liegen bei etwa 0,1mV, sind also um den Faktor 10 kleiner als beim EKG. Ein EEG wird nicht nur verwendet, um Störungen in der Arbeitsweise des Gehirns zu erkennen. Das Gehirn hat nämlich, ähnlich wie das Herz, ebenfalls einen gewissen Rhythmus, in dem die Spannung schwankt. Dieser hängt von der Aktivität des Menschen ab, und deshalb kann man mit einem EEG auch die Entspannung oder die Schlaftiefe messen (Abb. 24.5 rechts). i Abb. 24.5:  Links: „EEG-Mütze“; Rechts: EEG zwischen zwei Punkten bei verschiedenem Aktivierungsgrad 24.2 Spannungsmessung im OP EKG und EEG Wenn Nerven- oder Muskelzellen gerade aktiv sind, dann ändert sich kurzfristig ihre Spannung. Diese Änderungen kann man sichtbar machen und damit medizinische Diagnosen erstellen. Bei einem der wichtigsten medizinischen Aufzeichnungsver- fahren wird im Prinzip ein aufgemotztes Voltmeter verwen- det: bei der Elektrokardiografie , kurz EKG (gr. kardia = Herz). Dabei misst man Spannungsänderungen an der Hautober- fläche und zeichnet sie auf (Abb. 24.3 und Abb. 24.4). Weil man nicht direkt am Herzen misst, sind diese Änderungen aber nur winzig und liegen in der Größenordnung von 1mV. Warum braucht man zum Aufzeichnen der Herztätig- keit mindestens zwei Elektroden? Warum reicht nicht eine? F3 W2  Nur zu Prüfzwecken – igentum des Verlags öbv