1
Praktikumsanleitung zum Versuch bdquoIntensitaumltsndashDauerndashKurve und Leitgeschwindigkeit erregbarer Fasernldquo
UNIVERSITAumlT LEIPZIG
MEDIZINISCHE FAKULTAumlT
CARL-LUDWIG-INSTITUT FUumlR PHYSIOLOGIE VERSION 19
Stichwoumlrter Intensitaumlts-Dauer-Kurve (IDK) Strom Spannung Ladung (Coulomb) Ohmsches Gesetz
Ruhemembranpotential Schwellenpotential Zusammenwirken der Reizparameter (Intensitaumlt Dauer
Anstiegssteilheit Polaritaumlt) IDK fuumlr Rechteckreize (Verlauf Rheobase Chronaxie) IDK fuumlr
Dreieckreize Akkommodation Schaltverhalten spannungsgesteuerter Na+-Kanaumlle (Gating)
Elektrotonus
Stichwoumlrter Nervenleitgeschwindigkeit (NLG) Muskelleitgeschwindigkeit (MLG) Aktionspotential
sowie seine extra- und intrazellulaumlre Ableitung Erregungsleitung Determinanten der Leitungs-
geschwindigkeit Latenzzeit Nervenfaserklassen und ihre Eigenschaften (nach ErlangerGasser und
HuntLloyd)
Allgemeine Hinweise
Fuumlr das Verstaumlndnis der im Praktikum durchzufuumlhrenden Experimente wird die Mitnahme eines
Lehrbuchs empfohlen
Empfohlene Literatur SchmidtLangThews Physiologie des Menschen Springer Verlag
PapeKurtzSilbernagl Physiologie Thieme Verlag
SpeckmannHeschelerKoumlhling Physiologie Urban amp Fischer Verlag
FahlkeLinkeRaszliglerWiesner Taschenatlas Physiologie Urban amp Fischer Verlag
Einleitung Die Erregbarkeit von Nerven- oder Muskelzellen wird wesentlich durch 3 Faktoren bestimmt
1 Das Schwellenpotential ist das Membranpotential ab dem ein Aktionspotential (AP) ausgeloumlst
wird Das AP wird ua durch Art Kinetik Dichte und Verteilung der exprimierten
spannungsgesteuerten Ionenkanaumlle (insbesondere Na+ und K+ Kanaumlle) bestimmt
2 Die Membranzeitkonstante τ bestimmt die Schnelligkeit mit der bei unterschwelliger
elektrotonischer Erregungsbildung das Schwellenpotential erreicht wird
3 Damit eine Erregung an den Nervenfasern zustande kommt muss ein Strom flieszligen wofuumlr ein
geschlossener Stromkreis (durch die Fasern) notwendig ist Die Effektivitaumlt des Stromflusses
durch die Fasern wird durch die Laumlngskonstante bestimmt (dies gilt auch fuumlr die Weiterleitung
des AP) Zu beachten ist dass der Stromfluss im menschlichen Koumlrper durch Bewegung von
Ionen (Kationen und Anionen) hervorgerufen wird
Die Erregbarkeit und die Erregungsausbreitung entlang von Fasern werden damit wesentlich durch die
passiven Membranparameter τ und λ determiniert Beide koumlnnen pathologisch veraumlndert sein womit sie
relevante Parameter der klinischen Diagnostik sind Die genannten Parameter koumlnnen jedoch nur durch
intrazellulaumlre oder Patch-Clamp-Messtechniken an einzelnen Zellen oder Fasern bestimmt werden und
sind mithin fuumlr einen Einsatz am PatientenProbanden ungeeignet Hier koumlnnen aber die
bdquoErregbarkeitsparameterldquo Rheobase und Chronaxie bestimmt werden (s u)
Aus dem oben ausgefuumlhrten ergibt sich dass τ und λ auch wesentliche Bestimmungsgroumlszligen der
Leitungsgeschwindigkeit (LG) erregbarer Fasern sind Auf krankheitsbedingte Veraumlnderungen von
2
Erregbarkeit oder Erregungsleitung eines Gewebes kann daher auch durch die Bestimmung von LGs bzw
Latenzzeiten geschlossen werden Da die Messung von LGs i d R zeitsparender ist als eine Bestimmung
von Rheobase und Chronaxie werden letztere nur noch in Ausnahmefaumlllen bestimmt waumlhrend
LGsLatenzen Standardparameter der neurologischen Diagnostik sind
Rechteckreiz Rheobase amp Chronaxie
Ein in ein Neuron oder in eine Nervenfaser eingeleiteter Strom verschiebt das Membranpotential stets mit
Verzoumlgerung (wegen der Membranzeitkonstante M MR C wobei RM = Membranwiderstand und CM
= Membrankapazitaumlt) Dementsprechend wird auch die Schwelle zur Ausloumlsung eines Aktionspotentials
verzoumlgert erreicht Der bdquoReizstromldquo muss daher um ein Aktionspotential auszuloumlsen mindestens bis zum
Erreichen der Schwelle eingeschaltet bleiben
Die Beziehung zwischen Reizstaumlrke und Reizdauer wird durch die Reizzeit-Stromstaumlrke-Beziehung oder
Intensitaumlts-Dauer-Kurve (IDK) wiedergegeben (s Abb1) Dabei ist die Rheobase die minimale Staumlrke
eines Schwellenreizes bei bdquounendlicherldquo Reizdauer die zur Erregung der Zelle fuumlhrt Die Chronaxie ist
die Dauer des Schwellenreizes bei doppelter Rheobase
Zur Erregungsausloumlsung sind also eine ausreichende Amplitude und eine ausreichende Dauer des
Reizstroms notwendig (sog uumlberschwelliger Reiz) Dabei kann die Verkuumlrzung der Reizdauer in einem
beschraumlnkten Rahmen durch eine Erhoumlhung der Reizamplitude kompensiert werden
Abbildung 1 Reizzeit-Stromstaumlrke-Beziehung fuumlr einen peripheren Nerv bei Rechteckreizung
Die Kurve gibt die Beziehung zwischen Stromstaumlrke I und Dauer t von Reizen an die gerade
zur Kontraktion des vom Nerven innervierten Muskels fuumlhren Neben den Messwerten eines
Probanden sind zwei theoretische Approximationen (s Protokoll) der Kurve gezeigt
3
Dreieckreiz
Den Verlauf der Kurve bei einer dreieckfoumlrmigen Reizung (aufsteigende Rampe) werden Sie im
Praktikum aufnehmen und detaillierte Erlaumluterungen zum Kurvenverlauf erhalten Dabei werden
charakteristische Abweichungen von der IDK bei Rechteckreizung auftreten fuumlr die insbesondere die
Menge an geladenen Teilchen (Q) die waumlhrend der Reizung flieszligen (Rechteckreiz Q I t und
Dreickreiz max
1
2Q I t ) sowie die Akkommodation von Bedeutung sind Unter Akkommodation
versteht man eine bdquoReizgewoumlhnungldquo die wesentlich auf der Inaktivierung spannungsgesteuerter Na+-
Kanaumlle beruht Das Ausmaszlig der Reizgewoumlhnung kann mittels des Akkommodationsquotienten
prop = 119860119896119896119900119898119900119889119886119905119894119900119899119904119904119888ℎ119908119890119897119897119890
119877ℎ119890119900119887119886119904119890
abgeschaumltzt werden Es sei angemerkt dass es in Sinneszellen weitere Mechanismen der Reizgewoumlhnung
gibt auf die hier nicht eingegangen wird Andere gebraumluchliche Begriffe fuumlr Reizgewoumlhnung sind
Adaptation oder Adaption Die Verwendung der Begriffe ist in der Literatur nicht einheitlich
Nervenleitgeschwindigkeit (NLG) und Muskelleitungsgeschwindigkeit (MLG)
Die Klasseneinteilung von Nervenfasern (nach ErlangerGasser oder LloydHunt) erfolgt u a nach der
NLG Eine maszliggebliche Bestimmungsgroumlszlige der NLG ist die Membranlaumlngskonstante λ (s o) Sie
beschreibt die passive (elektrotonische) bdquoReichweiteldquo einer elektrischen Spannung entlang einer Faser Je
groumlszliger λ desto houmlher wird die NLG Unter Vernachlaumlssigung des extrazellulaumlren Raumes gilt
4
M
A
R d
R
wobei RM der spezifische Membranwiderstand und RA der spezifische axiale Widerstand (auch
Laumlngswiderstand oder Innenwiderstand) der Faser mit dem Durchmesser d sind Beide stellen spezifische
Widerstaumlnde dar (RM [ cmsup2] RA [ cm]) RM steigt bei Myelinisierung1 ein wichtiger Grund
warum myelinisierte Fasern schneller leiten als nicht myelinisierte Fasern RA sinkt mit steigendem
Axondurchmesser daher leiten dicke Fasern schneller als duumlnne Fasern Eine analoge Beziehung gilt
auch fuumlr andere erregbare Fasern wie die Skelettmuskelfasern
Station 1 Rechteck- und Dreieckreizung am Reizstromgeraumlt
Achtung
Bei unsachgemaumlszliger oder unaufmerksamer Bedienung von Reizstromgeraumlten koumlnnen Proband und
Bediener gefaumlhrdet werden
Niemals Elektroden an unterschiedlichen Extremitaumlten anschlieszligen (Stromfluszlig uumlber das
Herz)
Bei jeder Unklarheit ist der Versuch zu unterbrechen (Stromamplitude auf Null regeln)
und der Betreuer zu informieren
Niemals waumlhrend der Reizung die Elektroden am Probanden beruumlhren
1 Ein entscheidender Aspekt hierbei ist die geringe Dichte spannungsabhaumlngiger Natriumkanaumlle in den
myelinisierten Abschnitten (Internodien) zwischen den Ranvieracuteschen Schnuumlrringen
4
Aufgabe 11 Anschlieszligen des Probanden
Einschalten des Reizstromgeraumlts
Das Geraumlt hat einen Hauptschalter an der Ruumlckseite und einen Netzschalter an der linken Seite die beide
eingeschaltet werden muumlssen Das Einschalten des Geraumlts erfolgt vor dem Anlegen der Elektroden
Durch Drehen des gelben Rads werden die einzelnen Felder ausgewaumlhlt Druumlcken des schwarzen Knopfes
in der Radmitte aktiviert dann die Auswahl
Anlegen der Elektroden
Es werden zwei Elektroden benutzt
differente Elektrode = aktive Elektrode (Kathode)
indifferente Elektrode = passive Elektrode (Anode)
Die kleinere runde Elektrode (Kathode) wird mit dem nassen runden Schwammtuch umhuumlllt und am
Handgelenk uumlber dem N medianus befestigt Die groszlige Schwammelektrode (Anode) wird am gleichen
Oberarm befestigt (keinesfalls am anderen Oberarm damit der Stromkreis nicht uumlber das Herz
geschlossen wird) Der Hautkontakt wird uumlber die Schwammschicht hergestellt die vorher mit
Leitungswasser befeuchtet wird (Elektrolytleiter) Die Elektrodenstecker werden in die
Elektrodenbuchsen des Patientenkabels mit folgender Polung gesteckt
groszlige indifferente Elektrode vom Oberarm kommend (Anode +) an Pin1 (roter Kreis mit
rotem Punkt)
kleine differente Elektrode vom Handgelenk kommend (Kathode ndash) an Pin2 (blauer Kreis mit
rotem Punkt)
Aufgabe 12 Rechteckreiz
1 Programm TR auswaumlhlen (drehen und druumlcken)
2 Sitzungsdauer auf 30 min einstellen
3 Kontrolle ob Impulsform auf Rechteck (r1) steht
4 Impulsdauer Ti auf 100 ms einstellen (druumlcken drehen druumlcken)
5 Pausendauer Ri zwischen den Impulsen auf Handtaster (Einzelreiz per Taster) einstellen
6 Jetzt kann uumlber Intens I die Reizamplitude eingestellt werden Achtung Eine Vergroumlszligerung der
Reizamplitude am Regler Intens1 loumlst sofort einen Reiz aus daher die Amplitude nur in kleinen
Schritten erhoumlhen Mit dem Handtaster koumlnnen weitere Einzelreize mit der zuletzt eingestellten
Amplitude zur Kontrolle ausgeloumlst werden Je nach individueller Empfindlichkeit muumlsste der
Daumen bei einer Stromstaumlrke von etwa 3hellip5 mA deutlich () zucken Eventuell muss die
Elektrode am Handgelenk neu justiert werden (vorher den Reizstrom unbedingt wieder auf
Null stellen )
7 Impulsdauer Ti auf 1000 ms stellen und langsam den Reizstrom mittels Intens I erhoumlhen bis der
Daumen zuckt
8 Reizstrom wieder auf Null stellen und mit den anderen Impulsdauern (s Tabelle 1) den Versuch
wiederholen
5
Abbildung 2 Das Reizgeraumlt ist hier auf Rechteckreiz mit der Impulsbreite von 100 ms
eingestellt
Tabelle 1
Approximation nach HoorwegWeiss Approximation nach Exponentialgleichung2
119868 = 119877ℎ119890119900119887119886119904119890 ∙ (1 +119862ℎ119903119900119899119886119909119894119890
119905) 119868 =
119877ℎ119890119900119887119886119904119890
1minus119890minus
119905120591
ID-Kurve fuumlr den Rechteckreiz
Dauer t [ms] Intensitaumlt I [mA] I nach
HoorwegWeiss
I nach
Exponentialgl
Dauer Intensitaumlt
[microC]
1000
500
200
100
50
20
10
5
2
1
05
02
01
Chronaxie hellip Rheobase hellip
2 Die Membranzeitkonstante kann wie folgt abgeschaumltzt werden 14 Chronaxie
6
Aufgabe 13 Dreieckreiz
Damit ein Vergleich der beiden Kurven moumlglich ist darf die Lage der Elektroden nicht veraumlndert werden
1 Impulsdauer Ti auf 500 ms stellen
2 Impulsform auf Dreieck (d2) stellen
3 Pausendauer Ri auf Handtaster (Einzelreiz per Taster) einstellen
4 Reizamplitude langsam mit Intens I (es kommt sofort ein Reiz) erhoumlhen bis der Daumen sich
kruumlmmt Die Schwellenintensitaumlt nimmt hier houmlhere Werte (15- bis 3-fache der Rheobase) an
(Akkommodation) Reizamplitude wieder auf Null drehen
5 Analog die anderen Impulsdauern Ti von 200 bis 1 ms (s Tabelle 2) einstellen und den Versuch
wiederholen
Tabelle 2
ID-Kurve fuumlr den Dreiecksreiz
Dauer t [ms] Intensitaumlt I [mA] 05 Dauer Intensitaumlt [microC]
500
200
100
50
20
10
5
2
1
Akkommodations-Quotient α
prop = 119868119863119903119890119894119890119888119896500 119898119904
119877ℎ119890119900119887119886119904119890= hellip
7
Abbildung 3 Grafische Darstellung der Daten aus Tabelle 1 und 2
8
Station 2 Bestimmung einer Nervenleitgeschwindigkeit (NLG) und einer Muskelleitgeschwindigkeit (MLG)
Zur Bestimmung der Leitungsgeschwindigkeit eines motorischen Nerven wird der entsprechende Nerv an
zwei Stellen (Reizorte) durch einen kurzen (ca 05 ms) Stromimpuls gereizt und die Reizantwort des
innervierten Muskels in Form eines Elektromyogramms (EMG) als sog biphasisches
Muskelsummenaktionspotential registriert (Ableitort) Das Muskelsummenaktionspotential entsteht durch
die Uumlberlagerung aller Aktionspotentiale (Summenpotential) der aktiven Muskelfasern
Im Praktikum sollen Sie die NLG des N medianus und die MLG des innervierten Muskels M
abductor pollicis brevis von einem Probanden bestimmen
Die Bedienung der elektrodiagnostischen Geraumlte inklusive der zugehoumlrigen Software zur
Ermittlung der NLG und MLG erfolgen durch Saalassistenten
Die Nervenstimulation des N medianus erfolgt zunaumlchst am Handgelenk (Reizort 1) und dann am
Oberarm (Reizort 2) Hierzu wird ein Stimulator in welchem sich Kathode und Anode in einem geringen
fest installierten Abstand zueinander befinden direkt auf die Haut uumlber dem N medianus aufgesetzt Das
Aufsetzen des Stimulators auf die Haut ist so ausgerichtet dass die Kathode dem Ableitort (EMG-
Elektroden) zugewandt ist Die myographische Ableitung des innervierten Muskels M abductor pollicis
brevis erfolgt mittels Oberflaumlchenelektroden Dazu werden zwei Knopfelektroden (EMG-Elektroden) auf
dem Daumenballen befestigt eine (schwarzer Eingang) in der Naumlhe und eine weitere (roter Eingang)
oberhalb der Endplattenzone des M abductor pollicis brevis Das Auftragen von Elektrodengel zwischen
Haut und Ableitelektroden verbessert den elektrischen Kontakt Zur Minimierung von Stoumlrsignalen an
den Ableitelektroden wird ein elektrisch leitfaumlhiges geerdetes Band (Erdungselektrode) am Oberarm
oberhalb von Reizort 2 befestigt Die Reizamplitude wird schrittweise erhoumlht bis eine Muskelzuckung
sowie ein deutliches EMG-Signal erscheint
Protokoll
Station 1 ID-Kurve
1 Tragen Sie die gemessenen Werte (t I) fuumlr den Rechteckreiz sowie fuumlr den Dreieckreiz in die
Tabellen 1 und 2 und in die Abb 3 ein
Bestimmen sie grafisch die Rheobase und Chronaxie und tragen sie die Werte in Tabelle 1 und 2 ein
Was stellt die ID-Kurve dar
Berechnen Sie zusaumltzlich die Groumlszlige der elektrischen Ladung welche sie mit dem jeweiligen Reizstrom
appliziert haben und vermerken Sie diese in den Tabellen 1 und 2
Berechnen Sie den Akkomodationsquotionten α fuumlr die bdquoDreiecksreizungldquo und notieren Sie ihn unter
Tabelle 2
9
2 Definieren Sie die folgenden Begriffe
Rheobase
Chronaxie
3 Aus theoretischen Uumlberlegungen laumlsst sich eine Abschaumltzung fuumlr die Membranzeitkonstante
τ aus der Chronaxie finden Sie betraumlgt 14 Chronaxie Bitte beachten Sie dass dieser
Zusammenhang nicht die Definition der Membranzeitkonstante ist (s oben)
4 Berechnen Sie dann unter Zugrundelegung einer typischen Membrankapazitaumlt CM = 1 pF den Wert
fuumlr den Membranwiderstand RM
RM =
Welche zellulaumlre(n) Struktur(en) sind (ist) fuumlr den hohen Membranwiderstand ausschlaggebend
5 Wie ist der abweichende Verlauf der ID-Kurve fuumlr Dreieckreize von der Kurve fuumlr Rechteckreize zu
erklaumlren a) fuumlr kurze Reizdauern b) fuumlr lange Reizdauern
a)
b)
10
6 Der Zusammenhang zwischen Reizstromstaumlrke und Impulsbreite fuumlr Rechteckreize laumlsst sich durch
eine Hyperbel der Formel
119868 = 119877ℎ119890119900119887119886119904119890 ∙ (1 +119862ℎ119903119900119899119886119909119894119890
119905)
approximieren (Hoorweg (1892) Weiss (1901)) Eine andere Naumlherung kann durch eine
Exponentialgleichung (Aufladung einer Kapazitaumlt durch einen konstanten Strom) beschrieben werden
119868 = 119877ℎ119890119900119887119886119904119890
1 minus 119890minus119905120591
Berechnen Sie die I - Werte beider Approximationen und tragen Sie sie diese in die Tabelle 1 und in die
Abb 3 ein
7 Skizzieren Sie wie die ID-Kurve fuumlr Rechteckreize bei houmlherer bzw geringerer Erregbarkeit des
Gewebes verschoben waumlre
8 Begruumlnden Sie die Postionierung der differenten Elektrode (Kathode) am Handgelenk und der
indifferenten Elektrode (Anode) am Oberarm Welche Prozesse spielen sich unter der Kathode bzw
der Anode an den Nervenfasern ab
Station 2 NLG und MLG
11
1 Tragen Sie die Reizorte die Lage der EMG-Elektroden und die gemessenem Distanzen in Abb 4 ein
Abbildung 4 Lage der EMG-Elektroden und Positionen der Reizelektrode und gemessene
Distanzen
2 Skizzieren Sie den zeitlichen Verlauf des gemessenen EMG Signals und diskutieren Sie wie es zum
biphasischen Muskelsummenaktionspotential kommt
3 Bei Veraumlnderung der Reizintensitaumlt werden Sie vermutlich geaumlnderte EMG-Amplituden messen
12
Welche Ursache vermuten Sie fuumlr diese Variabilitaumlt
4 Berechnen Sie die NLG des Probanden (in ms)
)differenzLatenzzeit(
Reizorte)beiden der Distanz(
t
sNLG
Was ist der Normbereich der NLG fuumlr den N medianus Liegt ihr berechneter Wert der NLG in
diesem Bereich
5 Berechnen Sie unter Zugrundelegung einer AP-Dauer von 1 ms (t) fuumlr die ermittelte NLG (v) die
raumlumliche Ausdehnung des Aktionspotentials (s) und ermitteln Sie wieviele Internodien dieses AP
umfasst (gegebener Internodienabstand 2 mm)
6 Berechnen Sie die Muskelleitgeschwindigkeit in ms Beachten Sie dass dies nur eine Approximation
der MLG darstellt
Messung)einer Gipfel-EMGder enzZeitdiffer(
)Elektroden-EMGbeiden der Distanz(
Mt
MsMLG
Vergleichen Sie die MLG mit der NLG Wie sind die Unterschiede zu erklaumlren
2
Erregbarkeit oder Erregungsleitung eines Gewebes kann daher auch durch die Bestimmung von LGs bzw
Latenzzeiten geschlossen werden Da die Messung von LGs i d R zeitsparender ist als eine Bestimmung
von Rheobase und Chronaxie werden letztere nur noch in Ausnahmefaumlllen bestimmt waumlhrend
LGsLatenzen Standardparameter der neurologischen Diagnostik sind
Rechteckreiz Rheobase amp Chronaxie
Ein in ein Neuron oder in eine Nervenfaser eingeleiteter Strom verschiebt das Membranpotential stets mit
Verzoumlgerung (wegen der Membranzeitkonstante M MR C wobei RM = Membranwiderstand und CM
= Membrankapazitaumlt) Dementsprechend wird auch die Schwelle zur Ausloumlsung eines Aktionspotentials
verzoumlgert erreicht Der bdquoReizstromldquo muss daher um ein Aktionspotential auszuloumlsen mindestens bis zum
Erreichen der Schwelle eingeschaltet bleiben
Die Beziehung zwischen Reizstaumlrke und Reizdauer wird durch die Reizzeit-Stromstaumlrke-Beziehung oder
Intensitaumlts-Dauer-Kurve (IDK) wiedergegeben (s Abb1) Dabei ist die Rheobase die minimale Staumlrke
eines Schwellenreizes bei bdquounendlicherldquo Reizdauer die zur Erregung der Zelle fuumlhrt Die Chronaxie ist
die Dauer des Schwellenreizes bei doppelter Rheobase
Zur Erregungsausloumlsung sind also eine ausreichende Amplitude und eine ausreichende Dauer des
Reizstroms notwendig (sog uumlberschwelliger Reiz) Dabei kann die Verkuumlrzung der Reizdauer in einem
beschraumlnkten Rahmen durch eine Erhoumlhung der Reizamplitude kompensiert werden
Abbildung 1 Reizzeit-Stromstaumlrke-Beziehung fuumlr einen peripheren Nerv bei Rechteckreizung
Die Kurve gibt die Beziehung zwischen Stromstaumlrke I und Dauer t von Reizen an die gerade
zur Kontraktion des vom Nerven innervierten Muskels fuumlhren Neben den Messwerten eines
Probanden sind zwei theoretische Approximationen (s Protokoll) der Kurve gezeigt
3
Dreieckreiz
Den Verlauf der Kurve bei einer dreieckfoumlrmigen Reizung (aufsteigende Rampe) werden Sie im
Praktikum aufnehmen und detaillierte Erlaumluterungen zum Kurvenverlauf erhalten Dabei werden
charakteristische Abweichungen von der IDK bei Rechteckreizung auftreten fuumlr die insbesondere die
Menge an geladenen Teilchen (Q) die waumlhrend der Reizung flieszligen (Rechteckreiz Q I t und
Dreickreiz max
1
2Q I t ) sowie die Akkommodation von Bedeutung sind Unter Akkommodation
versteht man eine bdquoReizgewoumlhnungldquo die wesentlich auf der Inaktivierung spannungsgesteuerter Na+-
Kanaumlle beruht Das Ausmaszlig der Reizgewoumlhnung kann mittels des Akkommodationsquotienten
prop = 119860119896119896119900119898119900119889119886119905119894119900119899119904119904119888ℎ119908119890119897119897119890
119877ℎ119890119900119887119886119904119890
abgeschaumltzt werden Es sei angemerkt dass es in Sinneszellen weitere Mechanismen der Reizgewoumlhnung
gibt auf die hier nicht eingegangen wird Andere gebraumluchliche Begriffe fuumlr Reizgewoumlhnung sind
Adaptation oder Adaption Die Verwendung der Begriffe ist in der Literatur nicht einheitlich
Nervenleitgeschwindigkeit (NLG) und Muskelleitungsgeschwindigkeit (MLG)
Die Klasseneinteilung von Nervenfasern (nach ErlangerGasser oder LloydHunt) erfolgt u a nach der
NLG Eine maszliggebliche Bestimmungsgroumlszlige der NLG ist die Membranlaumlngskonstante λ (s o) Sie
beschreibt die passive (elektrotonische) bdquoReichweiteldquo einer elektrischen Spannung entlang einer Faser Je
groumlszliger λ desto houmlher wird die NLG Unter Vernachlaumlssigung des extrazellulaumlren Raumes gilt
4
M
A
R d
R
wobei RM der spezifische Membranwiderstand und RA der spezifische axiale Widerstand (auch
Laumlngswiderstand oder Innenwiderstand) der Faser mit dem Durchmesser d sind Beide stellen spezifische
Widerstaumlnde dar (RM [ cmsup2] RA [ cm]) RM steigt bei Myelinisierung1 ein wichtiger Grund
warum myelinisierte Fasern schneller leiten als nicht myelinisierte Fasern RA sinkt mit steigendem
Axondurchmesser daher leiten dicke Fasern schneller als duumlnne Fasern Eine analoge Beziehung gilt
auch fuumlr andere erregbare Fasern wie die Skelettmuskelfasern
Station 1 Rechteck- und Dreieckreizung am Reizstromgeraumlt
Achtung
Bei unsachgemaumlszliger oder unaufmerksamer Bedienung von Reizstromgeraumlten koumlnnen Proband und
Bediener gefaumlhrdet werden
Niemals Elektroden an unterschiedlichen Extremitaumlten anschlieszligen (Stromfluszlig uumlber das
Herz)
Bei jeder Unklarheit ist der Versuch zu unterbrechen (Stromamplitude auf Null regeln)
und der Betreuer zu informieren
Niemals waumlhrend der Reizung die Elektroden am Probanden beruumlhren
1 Ein entscheidender Aspekt hierbei ist die geringe Dichte spannungsabhaumlngiger Natriumkanaumlle in den
myelinisierten Abschnitten (Internodien) zwischen den Ranvieracuteschen Schnuumlrringen
4
Aufgabe 11 Anschlieszligen des Probanden
Einschalten des Reizstromgeraumlts
Das Geraumlt hat einen Hauptschalter an der Ruumlckseite und einen Netzschalter an der linken Seite die beide
eingeschaltet werden muumlssen Das Einschalten des Geraumlts erfolgt vor dem Anlegen der Elektroden
Durch Drehen des gelben Rads werden die einzelnen Felder ausgewaumlhlt Druumlcken des schwarzen Knopfes
in der Radmitte aktiviert dann die Auswahl
Anlegen der Elektroden
Es werden zwei Elektroden benutzt
differente Elektrode = aktive Elektrode (Kathode)
indifferente Elektrode = passive Elektrode (Anode)
Die kleinere runde Elektrode (Kathode) wird mit dem nassen runden Schwammtuch umhuumlllt und am
Handgelenk uumlber dem N medianus befestigt Die groszlige Schwammelektrode (Anode) wird am gleichen
Oberarm befestigt (keinesfalls am anderen Oberarm damit der Stromkreis nicht uumlber das Herz
geschlossen wird) Der Hautkontakt wird uumlber die Schwammschicht hergestellt die vorher mit
Leitungswasser befeuchtet wird (Elektrolytleiter) Die Elektrodenstecker werden in die
Elektrodenbuchsen des Patientenkabels mit folgender Polung gesteckt
groszlige indifferente Elektrode vom Oberarm kommend (Anode +) an Pin1 (roter Kreis mit
rotem Punkt)
kleine differente Elektrode vom Handgelenk kommend (Kathode ndash) an Pin2 (blauer Kreis mit
rotem Punkt)
Aufgabe 12 Rechteckreiz
1 Programm TR auswaumlhlen (drehen und druumlcken)
2 Sitzungsdauer auf 30 min einstellen
3 Kontrolle ob Impulsform auf Rechteck (r1) steht
4 Impulsdauer Ti auf 100 ms einstellen (druumlcken drehen druumlcken)
5 Pausendauer Ri zwischen den Impulsen auf Handtaster (Einzelreiz per Taster) einstellen
6 Jetzt kann uumlber Intens I die Reizamplitude eingestellt werden Achtung Eine Vergroumlszligerung der
Reizamplitude am Regler Intens1 loumlst sofort einen Reiz aus daher die Amplitude nur in kleinen
Schritten erhoumlhen Mit dem Handtaster koumlnnen weitere Einzelreize mit der zuletzt eingestellten
Amplitude zur Kontrolle ausgeloumlst werden Je nach individueller Empfindlichkeit muumlsste der
Daumen bei einer Stromstaumlrke von etwa 3hellip5 mA deutlich () zucken Eventuell muss die
Elektrode am Handgelenk neu justiert werden (vorher den Reizstrom unbedingt wieder auf
Null stellen )
7 Impulsdauer Ti auf 1000 ms stellen und langsam den Reizstrom mittels Intens I erhoumlhen bis der
Daumen zuckt
8 Reizstrom wieder auf Null stellen und mit den anderen Impulsdauern (s Tabelle 1) den Versuch
wiederholen
5
Abbildung 2 Das Reizgeraumlt ist hier auf Rechteckreiz mit der Impulsbreite von 100 ms
eingestellt
Tabelle 1
Approximation nach HoorwegWeiss Approximation nach Exponentialgleichung2
119868 = 119877ℎ119890119900119887119886119904119890 ∙ (1 +119862ℎ119903119900119899119886119909119894119890
119905) 119868 =
119877ℎ119890119900119887119886119904119890
1minus119890minus
119905120591
ID-Kurve fuumlr den Rechteckreiz
Dauer t [ms] Intensitaumlt I [mA] I nach
HoorwegWeiss
I nach
Exponentialgl
Dauer Intensitaumlt
[microC]
1000
500
200
100
50
20
10
5
2
1
05
02
01
Chronaxie hellip Rheobase hellip
2 Die Membranzeitkonstante kann wie folgt abgeschaumltzt werden 14 Chronaxie
6
Aufgabe 13 Dreieckreiz
Damit ein Vergleich der beiden Kurven moumlglich ist darf die Lage der Elektroden nicht veraumlndert werden
1 Impulsdauer Ti auf 500 ms stellen
2 Impulsform auf Dreieck (d2) stellen
3 Pausendauer Ri auf Handtaster (Einzelreiz per Taster) einstellen
4 Reizamplitude langsam mit Intens I (es kommt sofort ein Reiz) erhoumlhen bis der Daumen sich
kruumlmmt Die Schwellenintensitaumlt nimmt hier houmlhere Werte (15- bis 3-fache der Rheobase) an
(Akkommodation) Reizamplitude wieder auf Null drehen
5 Analog die anderen Impulsdauern Ti von 200 bis 1 ms (s Tabelle 2) einstellen und den Versuch
wiederholen
Tabelle 2
ID-Kurve fuumlr den Dreiecksreiz
Dauer t [ms] Intensitaumlt I [mA] 05 Dauer Intensitaumlt [microC]
500
200
100
50
20
10
5
2
1
Akkommodations-Quotient α
prop = 119868119863119903119890119894119890119888119896500 119898119904
119877ℎ119890119900119887119886119904119890= hellip
7
Abbildung 3 Grafische Darstellung der Daten aus Tabelle 1 und 2
8
Station 2 Bestimmung einer Nervenleitgeschwindigkeit (NLG) und einer Muskelleitgeschwindigkeit (MLG)
Zur Bestimmung der Leitungsgeschwindigkeit eines motorischen Nerven wird der entsprechende Nerv an
zwei Stellen (Reizorte) durch einen kurzen (ca 05 ms) Stromimpuls gereizt und die Reizantwort des
innervierten Muskels in Form eines Elektromyogramms (EMG) als sog biphasisches
Muskelsummenaktionspotential registriert (Ableitort) Das Muskelsummenaktionspotential entsteht durch
die Uumlberlagerung aller Aktionspotentiale (Summenpotential) der aktiven Muskelfasern
Im Praktikum sollen Sie die NLG des N medianus und die MLG des innervierten Muskels M
abductor pollicis brevis von einem Probanden bestimmen
Die Bedienung der elektrodiagnostischen Geraumlte inklusive der zugehoumlrigen Software zur
Ermittlung der NLG und MLG erfolgen durch Saalassistenten
Die Nervenstimulation des N medianus erfolgt zunaumlchst am Handgelenk (Reizort 1) und dann am
Oberarm (Reizort 2) Hierzu wird ein Stimulator in welchem sich Kathode und Anode in einem geringen
fest installierten Abstand zueinander befinden direkt auf die Haut uumlber dem N medianus aufgesetzt Das
Aufsetzen des Stimulators auf die Haut ist so ausgerichtet dass die Kathode dem Ableitort (EMG-
Elektroden) zugewandt ist Die myographische Ableitung des innervierten Muskels M abductor pollicis
brevis erfolgt mittels Oberflaumlchenelektroden Dazu werden zwei Knopfelektroden (EMG-Elektroden) auf
dem Daumenballen befestigt eine (schwarzer Eingang) in der Naumlhe und eine weitere (roter Eingang)
oberhalb der Endplattenzone des M abductor pollicis brevis Das Auftragen von Elektrodengel zwischen
Haut und Ableitelektroden verbessert den elektrischen Kontakt Zur Minimierung von Stoumlrsignalen an
den Ableitelektroden wird ein elektrisch leitfaumlhiges geerdetes Band (Erdungselektrode) am Oberarm
oberhalb von Reizort 2 befestigt Die Reizamplitude wird schrittweise erhoumlht bis eine Muskelzuckung
sowie ein deutliches EMG-Signal erscheint
Protokoll
Station 1 ID-Kurve
1 Tragen Sie die gemessenen Werte (t I) fuumlr den Rechteckreiz sowie fuumlr den Dreieckreiz in die
Tabellen 1 und 2 und in die Abb 3 ein
Bestimmen sie grafisch die Rheobase und Chronaxie und tragen sie die Werte in Tabelle 1 und 2 ein
Was stellt die ID-Kurve dar
Berechnen Sie zusaumltzlich die Groumlszlige der elektrischen Ladung welche sie mit dem jeweiligen Reizstrom
appliziert haben und vermerken Sie diese in den Tabellen 1 und 2
Berechnen Sie den Akkomodationsquotionten α fuumlr die bdquoDreiecksreizungldquo und notieren Sie ihn unter
Tabelle 2
9
2 Definieren Sie die folgenden Begriffe
Rheobase
Chronaxie
3 Aus theoretischen Uumlberlegungen laumlsst sich eine Abschaumltzung fuumlr die Membranzeitkonstante
τ aus der Chronaxie finden Sie betraumlgt 14 Chronaxie Bitte beachten Sie dass dieser
Zusammenhang nicht die Definition der Membranzeitkonstante ist (s oben)
4 Berechnen Sie dann unter Zugrundelegung einer typischen Membrankapazitaumlt CM = 1 pF den Wert
fuumlr den Membranwiderstand RM
RM =
Welche zellulaumlre(n) Struktur(en) sind (ist) fuumlr den hohen Membranwiderstand ausschlaggebend
5 Wie ist der abweichende Verlauf der ID-Kurve fuumlr Dreieckreize von der Kurve fuumlr Rechteckreize zu
erklaumlren a) fuumlr kurze Reizdauern b) fuumlr lange Reizdauern
a)
b)
10
6 Der Zusammenhang zwischen Reizstromstaumlrke und Impulsbreite fuumlr Rechteckreize laumlsst sich durch
eine Hyperbel der Formel
119868 = 119877ℎ119890119900119887119886119904119890 ∙ (1 +119862ℎ119903119900119899119886119909119894119890
119905)
approximieren (Hoorweg (1892) Weiss (1901)) Eine andere Naumlherung kann durch eine
Exponentialgleichung (Aufladung einer Kapazitaumlt durch einen konstanten Strom) beschrieben werden
119868 = 119877ℎ119890119900119887119886119904119890
1 minus 119890minus119905120591
Berechnen Sie die I - Werte beider Approximationen und tragen Sie sie diese in die Tabelle 1 und in die
Abb 3 ein
7 Skizzieren Sie wie die ID-Kurve fuumlr Rechteckreize bei houmlherer bzw geringerer Erregbarkeit des
Gewebes verschoben waumlre
8 Begruumlnden Sie die Postionierung der differenten Elektrode (Kathode) am Handgelenk und der
indifferenten Elektrode (Anode) am Oberarm Welche Prozesse spielen sich unter der Kathode bzw
der Anode an den Nervenfasern ab
Station 2 NLG und MLG
11
1 Tragen Sie die Reizorte die Lage der EMG-Elektroden und die gemessenem Distanzen in Abb 4 ein
Abbildung 4 Lage der EMG-Elektroden und Positionen der Reizelektrode und gemessene
Distanzen
2 Skizzieren Sie den zeitlichen Verlauf des gemessenen EMG Signals und diskutieren Sie wie es zum
biphasischen Muskelsummenaktionspotential kommt
3 Bei Veraumlnderung der Reizintensitaumlt werden Sie vermutlich geaumlnderte EMG-Amplituden messen
12
Welche Ursache vermuten Sie fuumlr diese Variabilitaumlt
4 Berechnen Sie die NLG des Probanden (in ms)
)differenzLatenzzeit(
Reizorte)beiden der Distanz(
t
sNLG
Was ist der Normbereich der NLG fuumlr den N medianus Liegt ihr berechneter Wert der NLG in
diesem Bereich
5 Berechnen Sie unter Zugrundelegung einer AP-Dauer von 1 ms (t) fuumlr die ermittelte NLG (v) die
raumlumliche Ausdehnung des Aktionspotentials (s) und ermitteln Sie wieviele Internodien dieses AP
umfasst (gegebener Internodienabstand 2 mm)
6 Berechnen Sie die Muskelleitgeschwindigkeit in ms Beachten Sie dass dies nur eine Approximation
der MLG darstellt
Messung)einer Gipfel-EMGder enzZeitdiffer(
)Elektroden-EMGbeiden der Distanz(
Mt
MsMLG
Vergleichen Sie die MLG mit der NLG Wie sind die Unterschiede zu erklaumlren
3
Dreieckreiz
Den Verlauf der Kurve bei einer dreieckfoumlrmigen Reizung (aufsteigende Rampe) werden Sie im
Praktikum aufnehmen und detaillierte Erlaumluterungen zum Kurvenverlauf erhalten Dabei werden
charakteristische Abweichungen von der IDK bei Rechteckreizung auftreten fuumlr die insbesondere die
Menge an geladenen Teilchen (Q) die waumlhrend der Reizung flieszligen (Rechteckreiz Q I t und
Dreickreiz max
1
2Q I t ) sowie die Akkommodation von Bedeutung sind Unter Akkommodation
versteht man eine bdquoReizgewoumlhnungldquo die wesentlich auf der Inaktivierung spannungsgesteuerter Na+-
Kanaumlle beruht Das Ausmaszlig der Reizgewoumlhnung kann mittels des Akkommodationsquotienten
prop = 119860119896119896119900119898119900119889119886119905119894119900119899119904119904119888ℎ119908119890119897119897119890
119877ℎ119890119900119887119886119904119890
abgeschaumltzt werden Es sei angemerkt dass es in Sinneszellen weitere Mechanismen der Reizgewoumlhnung
gibt auf die hier nicht eingegangen wird Andere gebraumluchliche Begriffe fuumlr Reizgewoumlhnung sind
Adaptation oder Adaption Die Verwendung der Begriffe ist in der Literatur nicht einheitlich
Nervenleitgeschwindigkeit (NLG) und Muskelleitungsgeschwindigkeit (MLG)
Die Klasseneinteilung von Nervenfasern (nach ErlangerGasser oder LloydHunt) erfolgt u a nach der
NLG Eine maszliggebliche Bestimmungsgroumlszlige der NLG ist die Membranlaumlngskonstante λ (s o) Sie
beschreibt die passive (elektrotonische) bdquoReichweiteldquo einer elektrischen Spannung entlang einer Faser Je
groumlszliger λ desto houmlher wird die NLG Unter Vernachlaumlssigung des extrazellulaumlren Raumes gilt
4
M
A
R d
R
wobei RM der spezifische Membranwiderstand und RA der spezifische axiale Widerstand (auch
Laumlngswiderstand oder Innenwiderstand) der Faser mit dem Durchmesser d sind Beide stellen spezifische
Widerstaumlnde dar (RM [ cmsup2] RA [ cm]) RM steigt bei Myelinisierung1 ein wichtiger Grund
warum myelinisierte Fasern schneller leiten als nicht myelinisierte Fasern RA sinkt mit steigendem
Axondurchmesser daher leiten dicke Fasern schneller als duumlnne Fasern Eine analoge Beziehung gilt
auch fuumlr andere erregbare Fasern wie die Skelettmuskelfasern
Station 1 Rechteck- und Dreieckreizung am Reizstromgeraumlt
Achtung
Bei unsachgemaumlszliger oder unaufmerksamer Bedienung von Reizstromgeraumlten koumlnnen Proband und
Bediener gefaumlhrdet werden
Niemals Elektroden an unterschiedlichen Extremitaumlten anschlieszligen (Stromfluszlig uumlber das
Herz)
Bei jeder Unklarheit ist der Versuch zu unterbrechen (Stromamplitude auf Null regeln)
und der Betreuer zu informieren
Niemals waumlhrend der Reizung die Elektroden am Probanden beruumlhren
1 Ein entscheidender Aspekt hierbei ist die geringe Dichte spannungsabhaumlngiger Natriumkanaumlle in den
myelinisierten Abschnitten (Internodien) zwischen den Ranvieracuteschen Schnuumlrringen
4
Aufgabe 11 Anschlieszligen des Probanden
Einschalten des Reizstromgeraumlts
Das Geraumlt hat einen Hauptschalter an der Ruumlckseite und einen Netzschalter an der linken Seite die beide
eingeschaltet werden muumlssen Das Einschalten des Geraumlts erfolgt vor dem Anlegen der Elektroden
Durch Drehen des gelben Rads werden die einzelnen Felder ausgewaumlhlt Druumlcken des schwarzen Knopfes
in der Radmitte aktiviert dann die Auswahl
Anlegen der Elektroden
Es werden zwei Elektroden benutzt
differente Elektrode = aktive Elektrode (Kathode)
indifferente Elektrode = passive Elektrode (Anode)
Die kleinere runde Elektrode (Kathode) wird mit dem nassen runden Schwammtuch umhuumlllt und am
Handgelenk uumlber dem N medianus befestigt Die groszlige Schwammelektrode (Anode) wird am gleichen
Oberarm befestigt (keinesfalls am anderen Oberarm damit der Stromkreis nicht uumlber das Herz
geschlossen wird) Der Hautkontakt wird uumlber die Schwammschicht hergestellt die vorher mit
Leitungswasser befeuchtet wird (Elektrolytleiter) Die Elektrodenstecker werden in die
Elektrodenbuchsen des Patientenkabels mit folgender Polung gesteckt
groszlige indifferente Elektrode vom Oberarm kommend (Anode +) an Pin1 (roter Kreis mit
rotem Punkt)
kleine differente Elektrode vom Handgelenk kommend (Kathode ndash) an Pin2 (blauer Kreis mit
rotem Punkt)
Aufgabe 12 Rechteckreiz
1 Programm TR auswaumlhlen (drehen und druumlcken)
2 Sitzungsdauer auf 30 min einstellen
3 Kontrolle ob Impulsform auf Rechteck (r1) steht
4 Impulsdauer Ti auf 100 ms einstellen (druumlcken drehen druumlcken)
5 Pausendauer Ri zwischen den Impulsen auf Handtaster (Einzelreiz per Taster) einstellen
6 Jetzt kann uumlber Intens I die Reizamplitude eingestellt werden Achtung Eine Vergroumlszligerung der
Reizamplitude am Regler Intens1 loumlst sofort einen Reiz aus daher die Amplitude nur in kleinen
Schritten erhoumlhen Mit dem Handtaster koumlnnen weitere Einzelreize mit der zuletzt eingestellten
Amplitude zur Kontrolle ausgeloumlst werden Je nach individueller Empfindlichkeit muumlsste der
Daumen bei einer Stromstaumlrke von etwa 3hellip5 mA deutlich () zucken Eventuell muss die
Elektrode am Handgelenk neu justiert werden (vorher den Reizstrom unbedingt wieder auf
Null stellen )
7 Impulsdauer Ti auf 1000 ms stellen und langsam den Reizstrom mittels Intens I erhoumlhen bis der
Daumen zuckt
8 Reizstrom wieder auf Null stellen und mit den anderen Impulsdauern (s Tabelle 1) den Versuch
wiederholen
5
Abbildung 2 Das Reizgeraumlt ist hier auf Rechteckreiz mit der Impulsbreite von 100 ms
eingestellt
Tabelle 1
Approximation nach HoorwegWeiss Approximation nach Exponentialgleichung2
119868 = 119877ℎ119890119900119887119886119904119890 ∙ (1 +119862ℎ119903119900119899119886119909119894119890
119905) 119868 =
119877ℎ119890119900119887119886119904119890
1minus119890minus
119905120591
ID-Kurve fuumlr den Rechteckreiz
Dauer t [ms] Intensitaumlt I [mA] I nach
HoorwegWeiss
I nach
Exponentialgl
Dauer Intensitaumlt
[microC]
1000
500
200
100
50
20
10
5
2
1
05
02
01
Chronaxie hellip Rheobase hellip
2 Die Membranzeitkonstante kann wie folgt abgeschaumltzt werden 14 Chronaxie
6
Aufgabe 13 Dreieckreiz
Damit ein Vergleich der beiden Kurven moumlglich ist darf die Lage der Elektroden nicht veraumlndert werden
1 Impulsdauer Ti auf 500 ms stellen
2 Impulsform auf Dreieck (d2) stellen
3 Pausendauer Ri auf Handtaster (Einzelreiz per Taster) einstellen
4 Reizamplitude langsam mit Intens I (es kommt sofort ein Reiz) erhoumlhen bis der Daumen sich
kruumlmmt Die Schwellenintensitaumlt nimmt hier houmlhere Werte (15- bis 3-fache der Rheobase) an
(Akkommodation) Reizamplitude wieder auf Null drehen
5 Analog die anderen Impulsdauern Ti von 200 bis 1 ms (s Tabelle 2) einstellen und den Versuch
wiederholen
Tabelle 2
ID-Kurve fuumlr den Dreiecksreiz
Dauer t [ms] Intensitaumlt I [mA] 05 Dauer Intensitaumlt [microC]
500
200
100
50
20
10
5
2
1
Akkommodations-Quotient α
prop = 119868119863119903119890119894119890119888119896500 119898119904
119877ℎ119890119900119887119886119904119890= hellip
7
Abbildung 3 Grafische Darstellung der Daten aus Tabelle 1 und 2
8
Station 2 Bestimmung einer Nervenleitgeschwindigkeit (NLG) und einer Muskelleitgeschwindigkeit (MLG)
Zur Bestimmung der Leitungsgeschwindigkeit eines motorischen Nerven wird der entsprechende Nerv an
zwei Stellen (Reizorte) durch einen kurzen (ca 05 ms) Stromimpuls gereizt und die Reizantwort des
innervierten Muskels in Form eines Elektromyogramms (EMG) als sog biphasisches
Muskelsummenaktionspotential registriert (Ableitort) Das Muskelsummenaktionspotential entsteht durch
die Uumlberlagerung aller Aktionspotentiale (Summenpotential) der aktiven Muskelfasern
Im Praktikum sollen Sie die NLG des N medianus und die MLG des innervierten Muskels M
abductor pollicis brevis von einem Probanden bestimmen
Die Bedienung der elektrodiagnostischen Geraumlte inklusive der zugehoumlrigen Software zur
Ermittlung der NLG und MLG erfolgen durch Saalassistenten
Die Nervenstimulation des N medianus erfolgt zunaumlchst am Handgelenk (Reizort 1) und dann am
Oberarm (Reizort 2) Hierzu wird ein Stimulator in welchem sich Kathode und Anode in einem geringen
fest installierten Abstand zueinander befinden direkt auf die Haut uumlber dem N medianus aufgesetzt Das
Aufsetzen des Stimulators auf die Haut ist so ausgerichtet dass die Kathode dem Ableitort (EMG-
Elektroden) zugewandt ist Die myographische Ableitung des innervierten Muskels M abductor pollicis
brevis erfolgt mittels Oberflaumlchenelektroden Dazu werden zwei Knopfelektroden (EMG-Elektroden) auf
dem Daumenballen befestigt eine (schwarzer Eingang) in der Naumlhe und eine weitere (roter Eingang)
oberhalb der Endplattenzone des M abductor pollicis brevis Das Auftragen von Elektrodengel zwischen
Haut und Ableitelektroden verbessert den elektrischen Kontakt Zur Minimierung von Stoumlrsignalen an
den Ableitelektroden wird ein elektrisch leitfaumlhiges geerdetes Band (Erdungselektrode) am Oberarm
oberhalb von Reizort 2 befestigt Die Reizamplitude wird schrittweise erhoumlht bis eine Muskelzuckung
sowie ein deutliches EMG-Signal erscheint
Protokoll
Station 1 ID-Kurve
1 Tragen Sie die gemessenen Werte (t I) fuumlr den Rechteckreiz sowie fuumlr den Dreieckreiz in die
Tabellen 1 und 2 und in die Abb 3 ein
Bestimmen sie grafisch die Rheobase und Chronaxie und tragen sie die Werte in Tabelle 1 und 2 ein
Was stellt die ID-Kurve dar
Berechnen Sie zusaumltzlich die Groumlszlige der elektrischen Ladung welche sie mit dem jeweiligen Reizstrom
appliziert haben und vermerken Sie diese in den Tabellen 1 und 2
Berechnen Sie den Akkomodationsquotionten α fuumlr die bdquoDreiecksreizungldquo und notieren Sie ihn unter
Tabelle 2
9
2 Definieren Sie die folgenden Begriffe
Rheobase
Chronaxie
3 Aus theoretischen Uumlberlegungen laumlsst sich eine Abschaumltzung fuumlr die Membranzeitkonstante
τ aus der Chronaxie finden Sie betraumlgt 14 Chronaxie Bitte beachten Sie dass dieser
Zusammenhang nicht die Definition der Membranzeitkonstante ist (s oben)
4 Berechnen Sie dann unter Zugrundelegung einer typischen Membrankapazitaumlt CM = 1 pF den Wert
fuumlr den Membranwiderstand RM
RM =
Welche zellulaumlre(n) Struktur(en) sind (ist) fuumlr den hohen Membranwiderstand ausschlaggebend
5 Wie ist der abweichende Verlauf der ID-Kurve fuumlr Dreieckreize von der Kurve fuumlr Rechteckreize zu
erklaumlren a) fuumlr kurze Reizdauern b) fuumlr lange Reizdauern
a)
b)
10
6 Der Zusammenhang zwischen Reizstromstaumlrke und Impulsbreite fuumlr Rechteckreize laumlsst sich durch
eine Hyperbel der Formel
119868 = 119877ℎ119890119900119887119886119904119890 ∙ (1 +119862ℎ119903119900119899119886119909119894119890
119905)
approximieren (Hoorweg (1892) Weiss (1901)) Eine andere Naumlherung kann durch eine
Exponentialgleichung (Aufladung einer Kapazitaumlt durch einen konstanten Strom) beschrieben werden
119868 = 119877ℎ119890119900119887119886119904119890
1 minus 119890minus119905120591
Berechnen Sie die I - Werte beider Approximationen und tragen Sie sie diese in die Tabelle 1 und in die
Abb 3 ein
7 Skizzieren Sie wie die ID-Kurve fuumlr Rechteckreize bei houmlherer bzw geringerer Erregbarkeit des
Gewebes verschoben waumlre
8 Begruumlnden Sie die Postionierung der differenten Elektrode (Kathode) am Handgelenk und der
indifferenten Elektrode (Anode) am Oberarm Welche Prozesse spielen sich unter der Kathode bzw
der Anode an den Nervenfasern ab
Station 2 NLG und MLG
11
1 Tragen Sie die Reizorte die Lage der EMG-Elektroden und die gemessenem Distanzen in Abb 4 ein
Abbildung 4 Lage der EMG-Elektroden und Positionen der Reizelektrode und gemessene
Distanzen
2 Skizzieren Sie den zeitlichen Verlauf des gemessenen EMG Signals und diskutieren Sie wie es zum
biphasischen Muskelsummenaktionspotential kommt
3 Bei Veraumlnderung der Reizintensitaumlt werden Sie vermutlich geaumlnderte EMG-Amplituden messen
12
Welche Ursache vermuten Sie fuumlr diese Variabilitaumlt
4 Berechnen Sie die NLG des Probanden (in ms)
)differenzLatenzzeit(
Reizorte)beiden der Distanz(
t
sNLG
Was ist der Normbereich der NLG fuumlr den N medianus Liegt ihr berechneter Wert der NLG in
diesem Bereich
5 Berechnen Sie unter Zugrundelegung einer AP-Dauer von 1 ms (t) fuumlr die ermittelte NLG (v) die
raumlumliche Ausdehnung des Aktionspotentials (s) und ermitteln Sie wieviele Internodien dieses AP
umfasst (gegebener Internodienabstand 2 mm)
6 Berechnen Sie die Muskelleitgeschwindigkeit in ms Beachten Sie dass dies nur eine Approximation
der MLG darstellt
Messung)einer Gipfel-EMGder enzZeitdiffer(
)Elektroden-EMGbeiden der Distanz(
Mt
MsMLG
Vergleichen Sie die MLG mit der NLG Wie sind die Unterschiede zu erklaumlren
4
Aufgabe 11 Anschlieszligen des Probanden
Einschalten des Reizstromgeraumlts
Das Geraumlt hat einen Hauptschalter an der Ruumlckseite und einen Netzschalter an der linken Seite die beide
eingeschaltet werden muumlssen Das Einschalten des Geraumlts erfolgt vor dem Anlegen der Elektroden
Durch Drehen des gelben Rads werden die einzelnen Felder ausgewaumlhlt Druumlcken des schwarzen Knopfes
in der Radmitte aktiviert dann die Auswahl
Anlegen der Elektroden
Es werden zwei Elektroden benutzt
differente Elektrode = aktive Elektrode (Kathode)
indifferente Elektrode = passive Elektrode (Anode)
Die kleinere runde Elektrode (Kathode) wird mit dem nassen runden Schwammtuch umhuumlllt und am
Handgelenk uumlber dem N medianus befestigt Die groszlige Schwammelektrode (Anode) wird am gleichen
Oberarm befestigt (keinesfalls am anderen Oberarm damit der Stromkreis nicht uumlber das Herz
geschlossen wird) Der Hautkontakt wird uumlber die Schwammschicht hergestellt die vorher mit
Leitungswasser befeuchtet wird (Elektrolytleiter) Die Elektrodenstecker werden in die
Elektrodenbuchsen des Patientenkabels mit folgender Polung gesteckt
groszlige indifferente Elektrode vom Oberarm kommend (Anode +) an Pin1 (roter Kreis mit
rotem Punkt)
kleine differente Elektrode vom Handgelenk kommend (Kathode ndash) an Pin2 (blauer Kreis mit
rotem Punkt)
Aufgabe 12 Rechteckreiz
1 Programm TR auswaumlhlen (drehen und druumlcken)
2 Sitzungsdauer auf 30 min einstellen
3 Kontrolle ob Impulsform auf Rechteck (r1) steht
4 Impulsdauer Ti auf 100 ms einstellen (druumlcken drehen druumlcken)
5 Pausendauer Ri zwischen den Impulsen auf Handtaster (Einzelreiz per Taster) einstellen
6 Jetzt kann uumlber Intens I die Reizamplitude eingestellt werden Achtung Eine Vergroumlszligerung der
Reizamplitude am Regler Intens1 loumlst sofort einen Reiz aus daher die Amplitude nur in kleinen
Schritten erhoumlhen Mit dem Handtaster koumlnnen weitere Einzelreize mit der zuletzt eingestellten
Amplitude zur Kontrolle ausgeloumlst werden Je nach individueller Empfindlichkeit muumlsste der
Daumen bei einer Stromstaumlrke von etwa 3hellip5 mA deutlich () zucken Eventuell muss die
Elektrode am Handgelenk neu justiert werden (vorher den Reizstrom unbedingt wieder auf
Null stellen )
7 Impulsdauer Ti auf 1000 ms stellen und langsam den Reizstrom mittels Intens I erhoumlhen bis der
Daumen zuckt
8 Reizstrom wieder auf Null stellen und mit den anderen Impulsdauern (s Tabelle 1) den Versuch
wiederholen
5
Abbildung 2 Das Reizgeraumlt ist hier auf Rechteckreiz mit der Impulsbreite von 100 ms
eingestellt
Tabelle 1
Approximation nach HoorwegWeiss Approximation nach Exponentialgleichung2
119868 = 119877ℎ119890119900119887119886119904119890 ∙ (1 +119862ℎ119903119900119899119886119909119894119890
119905) 119868 =
119877ℎ119890119900119887119886119904119890
1minus119890minus
119905120591
ID-Kurve fuumlr den Rechteckreiz
Dauer t [ms] Intensitaumlt I [mA] I nach
HoorwegWeiss
I nach
Exponentialgl
Dauer Intensitaumlt
[microC]
1000
500
200
100
50
20
10
5
2
1
05
02
01
Chronaxie hellip Rheobase hellip
2 Die Membranzeitkonstante kann wie folgt abgeschaumltzt werden 14 Chronaxie
6
Aufgabe 13 Dreieckreiz
Damit ein Vergleich der beiden Kurven moumlglich ist darf die Lage der Elektroden nicht veraumlndert werden
1 Impulsdauer Ti auf 500 ms stellen
2 Impulsform auf Dreieck (d2) stellen
3 Pausendauer Ri auf Handtaster (Einzelreiz per Taster) einstellen
4 Reizamplitude langsam mit Intens I (es kommt sofort ein Reiz) erhoumlhen bis der Daumen sich
kruumlmmt Die Schwellenintensitaumlt nimmt hier houmlhere Werte (15- bis 3-fache der Rheobase) an
(Akkommodation) Reizamplitude wieder auf Null drehen
5 Analog die anderen Impulsdauern Ti von 200 bis 1 ms (s Tabelle 2) einstellen und den Versuch
wiederholen
Tabelle 2
ID-Kurve fuumlr den Dreiecksreiz
Dauer t [ms] Intensitaumlt I [mA] 05 Dauer Intensitaumlt [microC]
500
200
100
50
20
10
5
2
1
Akkommodations-Quotient α
prop = 119868119863119903119890119894119890119888119896500 119898119904
119877ℎ119890119900119887119886119904119890= hellip
7
Abbildung 3 Grafische Darstellung der Daten aus Tabelle 1 und 2
8
Station 2 Bestimmung einer Nervenleitgeschwindigkeit (NLG) und einer Muskelleitgeschwindigkeit (MLG)
Zur Bestimmung der Leitungsgeschwindigkeit eines motorischen Nerven wird der entsprechende Nerv an
zwei Stellen (Reizorte) durch einen kurzen (ca 05 ms) Stromimpuls gereizt und die Reizantwort des
innervierten Muskels in Form eines Elektromyogramms (EMG) als sog biphasisches
Muskelsummenaktionspotential registriert (Ableitort) Das Muskelsummenaktionspotential entsteht durch
die Uumlberlagerung aller Aktionspotentiale (Summenpotential) der aktiven Muskelfasern
Im Praktikum sollen Sie die NLG des N medianus und die MLG des innervierten Muskels M
abductor pollicis brevis von einem Probanden bestimmen
Die Bedienung der elektrodiagnostischen Geraumlte inklusive der zugehoumlrigen Software zur
Ermittlung der NLG und MLG erfolgen durch Saalassistenten
Die Nervenstimulation des N medianus erfolgt zunaumlchst am Handgelenk (Reizort 1) und dann am
Oberarm (Reizort 2) Hierzu wird ein Stimulator in welchem sich Kathode und Anode in einem geringen
fest installierten Abstand zueinander befinden direkt auf die Haut uumlber dem N medianus aufgesetzt Das
Aufsetzen des Stimulators auf die Haut ist so ausgerichtet dass die Kathode dem Ableitort (EMG-
Elektroden) zugewandt ist Die myographische Ableitung des innervierten Muskels M abductor pollicis
brevis erfolgt mittels Oberflaumlchenelektroden Dazu werden zwei Knopfelektroden (EMG-Elektroden) auf
dem Daumenballen befestigt eine (schwarzer Eingang) in der Naumlhe und eine weitere (roter Eingang)
oberhalb der Endplattenzone des M abductor pollicis brevis Das Auftragen von Elektrodengel zwischen
Haut und Ableitelektroden verbessert den elektrischen Kontakt Zur Minimierung von Stoumlrsignalen an
den Ableitelektroden wird ein elektrisch leitfaumlhiges geerdetes Band (Erdungselektrode) am Oberarm
oberhalb von Reizort 2 befestigt Die Reizamplitude wird schrittweise erhoumlht bis eine Muskelzuckung
sowie ein deutliches EMG-Signal erscheint
Protokoll
Station 1 ID-Kurve
1 Tragen Sie die gemessenen Werte (t I) fuumlr den Rechteckreiz sowie fuumlr den Dreieckreiz in die
Tabellen 1 und 2 und in die Abb 3 ein
Bestimmen sie grafisch die Rheobase und Chronaxie und tragen sie die Werte in Tabelle 1 und 2 ein
Was stellt die ID-Kurve dar
Berechnen Sie zusaumltzlich die Groumlszlige der elektrischen Ladung welche sie mit dem jeweiligen Reizstrom
appliziert haben und vermerken Sie diese in den Tabellen 1 und 2
Berechnen Sie den Akkomodationsquotionten α fuumlr die bdquoDreiecksreizungldquo und notieren Sie ihn unter
Tabelle 2
9
2 Definieren Sie die folgenden Begriffe
Rheobase
Chronaxie
3 Aus theoretischen Uumlberlegungen laumlsst sich eine Abschaumltzung fuumlr die Membranzeitkonstante
τ aus der Chronaxie finden Sie betraumlgt 14 Chronaxie Bitte beachten Sie dass dieser
Zusammenhang nicht die Definition der Membranzeitkonstante ist (s oben)
4 Berechnen Sie dann unter Zugrundelegung einer typischen Membrankapazitaumlt CM = 1 pF den Wert
fuumlr den Membranwiderstand RM
RM =
Welche zellulaumlre(n) Struktur(en) sind (ist) fuumlr den hohen Membranwiderstand ausschlaggebend
5 Wie ist der abweichende Verlauf der ID-Kurve fuumlr Dreieckreize von der Kurve fuumlr Rechteckreize zu
erklaumlren a) fuumlr kurze Reizdauern b) fuumlr lange Reizdauern
a)
b)
10
6 Der Zusammenhang zwischen Reizstromstaumlrke und Impulsbreite fuumlr Rechteckreize laumlsst sich durch
eine Hyperbel der Formel
119868 = 119877ℎ119890119900119887119886119904119890 ∙ (1 +119862ℎ119903119900119899119886119909119894119890
119905)
approximieren (Hoorweg (1892) Weiss (1901)) Eine andere Naumlherung kann durch eine
Exponentialgleichung (Aufladung einer Kapazitaumlt durch einen konstanten Strom) beschrieben werden
119868 = 119877ℎ119890119900119887119886119904119890
1 minus 119890minus119905120591
Berechnen Sie die I - Werte beider Approximationen und tragen Sie sie diese in die Tabelle 1 und in die
Abb 3 ein
7 Skizzieren Sie wie die ID-Kurve fuumlr Rechteckreize bei houmlherer bzw geringerer Erregbarkeit des
Gewebes verschoben waumlre
8 Begruumlnden Sie die Postionierung der differenten Elektrode (Kathode) am Handgelenk und der
indifferenten Elektrode (Anode) am Oberarm Welche Prozesse spielen sich unter der Kathode bzw
der Anode an den Nervenfasern ab
Station 2 NLG und MLG
11
1 Tragen Sie die Reizorte die Lage der EMG-Elektroden und die gemessenem Distanzen in Abb 4 ein
Abbildung 4 Lage der EMG-Elektroden und Positionen der Reizelektrode und gemessene
Distanzen
2 Skizzieren Sie den zeitlichen Verlauf des gemessenen EMG Signals und diskutieren Sie wie es zum
biphasischen Muskelsummenaktionspotential kommt
3 Bei Veraumlnderung der Reizintensitaumlt werden Sie vermutlich geaumlnderte EMG-Amplituden messen
12
Welche Ursache vermuten Sie fuumlr diese Variabilitaumlt
4 Berechnen Sie die NLG des Probanden (in ms)
)differenzLatenzzeit(
Reizorte)beiden der Distanz(
t
sNLG
Was ist der Normbereich der NLG fuumlr den N medianus Liegt ihr berechneter Wert der NLG in
diesem Bereich
5 Berechnen Sie unter Zugrundelegung einer AP-Dauer von 1 ms (t) fuumlr die ermittelte NLG (v) die
raumlumliche Ausdehnung des Aktionspotentials (s) und ermitteln Sie wieviele Internodien dieses AP
umfasst (gegebener Internodienabstand 2 mm)
6 Berechnen Sie die Muskelleitgeschwindigkeit in ms Beachten Sie dass dies nur eine Approximation
der MLG darstellt
Messung)einer Gipfel-EMGder enzZeitdiffer(
)Elektroden-EMGbeiden der Distanz(
Mt
MsMLG
Vergleichen Sie die MLG mit der NLG Wie sind die Unterschiede zu erklaumlren
5
Abbildung 2 Das Reizgeraumlt ist hier auf Rechteckreiz mit der Impulsbreite von 100 ms
eingestellt
Tabelle 1
Approximation nach HoorwegWeiss Approximation nach Exponentialgleichung2
119868 = 119877ℎ119890119900119887119886119904119890 ∙ (1 +119862ℎ119903119900119899119886119909119894119890
119905) 119868 =
119877ℎ119890119900119887119886119904119890
1minus119890minus
119905120591
ID-Kurve fuumlr den Rechteckreiz
Dauer t [ms] Intensitaumlt I [mA] I nach
HoorwegWeiss
I nach
Exponentialgl
Dauer Intensitaumlt
[microC]
1000
500
200
100
50
20
10
5
2
1
05
02
01
Chronaxie hellip Rheobase hellip
2 Die Membranzeitkonstante kann wie folgt abgeschaumltzt werden 14 Chronaxie
6
Aufgabe 13 Dreieckreiz
Damit ein Vergleich der beiden Kurven moumlglich ist darf die Lage der Elektroden nicht veraumlndert werden
1 Impulsdauer Ti auf 500 ms stellen
2 Impulsform auf Dreieck (d2) stellen
3 Pausendauer Ri auf Handtaster (Einzelreiz per Taster) einstellen
4 Reizamplitude langsam mit Intens I (es kommt sofort ein Reiz) erhoumlhen bis der Daumen sich
kruumlmmt Die Schwellenintensitaumlt nimmt hier houmlhere Werte (15- bis 3-fache der Rheobase) an
(Akkommodation) Reizamplitude wieder auf Null drehen
5 Analog die anderen Impulsdauern Ti von 200 bis 1 ms (s Tabelle 2) einstellen und den Versuch
wiederholen
Tabelle 2
ID-Kurve fuumlr den Dreiecksreiz
Dauer t [ms] Intensitaumlt I [mA] 05 Dauer Intensitaumlt [microC]
500
200
100
50
20
10
5
2
1
Akkommodations-Quotient α
prop = 119868119863119903119890119894119890119888119896500 119898119904
119877ℎ119890119900119887119886119904119890= hellip
7
Abbildung 3 Grafische Darstellung der Daten aus Tabelle 1 und 2
8
Station 2 Bestimmung einer Nervenleitgeschwindigkeit (NLG) und einer Muskelleitgeschwindigkeit (MLG)
Zur Bestimmung der Leitungsgeschwindigkeit eines motorischen Nerven wird der entsprechende Nerv an
zwei Stellen (Reizorte) durch einen kurzen (ca 05 ms) Stromimpuls gereizt und die Reizantwort des
innervierten Muskels in Form eines Elektromyogramms (EMG) als sog biphasisches
Muskelsummenaktionspotential registriert (Ableitort) Das Muskelsummenaktionspotential entsteht durch
die Uumlberlagerung aller Aktionspotentiale (Summenpotential) der aktiven Muskelfasern
Im Praktikum sollen Sie die NLG des N medianus und die MLG des innervierten Muskels M
abductor pollicis brevis von einem Probanden bestimmen
Die Bedienung der elektrodiagnostischen Geraumlte inklusive der zugehoumlrigen Software zur
Ermittlung der NLG und MLG erfolgen durch Saalassistenten
Die Nervenstimulation des N medianus erfolgt zunaumlchst am Handgelenk (Reizort 1) und dann am
Oberarm (Reizort 2) Hierzu wird ein Stimulator in welchem sich Kathode und Anode in einem geringen
fest installierten Abstand zueinander befinden direkt auf die Haut uumlber dem N medianus aufgesetzt Das
Aufsetzen des Stimulators auf die Haut ist so ausgerichtet dass die Kathode dem Ableitort (EMG-
Elektroden) zugewandt ist Die myographische Ableitung des innervierten Muskels M abductor pollicis
brevis erfolgt mittels Oberflaumlchenelektroden Dazu werden zwei Knopfelektroden (EMG-Elektroden) auf
dem Daumenballen befestigt eine (schwarzer Eingang) in der Naumlhe und eine weitere (roter Eingang)
oberhalb der Endplattenzone des M abductor pollicis brevis Das Auftragen von Elektrodengel zwischen
Haut und Ableitelektroden verbessert den elektrischen Kontakt Zur Minimierung von Stoumlrsignalen an
den Ableitelektroden wird ein elektrisch leitfaumlhiges geerdetes Band (Erdungselektrode) am Oberarm
oberhalb von Reizort 2 befestigt Die Reizamplitude wird schrittweise erhoumlht bis eine Muskelzuckung
sowie ein deutliches EMG-Signal erscheint
Protokoll
Station 1 ID-Kurve
1 Tragen Sie die gemessenen Werte (t I) fuumlr den Rechteckreiz sowie fuumlr den Dreieckreiz in die
Tabellen 1 und 2 und in die Abb 3 ein
Bestimmen sie grafisch die Rheobase und Chronaxie und tragen sie die Werte in Tabelle 1 und 2 ein
Was stellt die ID-Kurve dar
Berechnen Sie zusaumltzlich die Groumlszlige der elektrischen Ladung welche sie mit dem jeweiligen Reizstrom
appliziert haben und vermerken Sie diese in den Tabellen 1 und 2
Berechnen Sie den Akkomodationsquotionten α fuumlr die bdquoDreiecksreizungldquo und notieren Sie ihn unter
Tabelle 2
9
2 Definieren Sie die folgenden Begriffe
Rheobase
Chronaxie
3 Aus theoretischen Uumlberlegungen laumlsst sich eine Abschaumltzung fuumlr die Membranzeitkonstante
τ aus der Chronaxie finden Sie betraumlgt 14 Chronaxie Bitte beachten Sie dass dieser
Zusammenhang nicht die Definition der Membranzeitkonstante ist (s oben)
4 Berechnen Sie dann unter Zugrundelegung einer typischen Membrankapazitaumlt CM = 1 pF den Wert
fuumlr den Membranwiderstand RM
RM =
Welche zellulaumlre(n) Struktur(en) sind (ist) fuumlr den hohen Membranwiderstand ausschlaggebend
5 Wie ist der abweichende Verlauf der ID-Kurve fuumlr Dreieckreize von der Kurve fuumlr Rechteckreize zu
erklaumlren a) fuumlr kurze Reizdauern b) fuumlr lange Reizdauern
a)
b)
10
6 Der Zusammenhang zwischen Reizstromstaumlrke und Impulsbreite fuumlr Rechteckreize laumlsst sich durch
eine Hyperbel der Formel
119868 = 119877ℎ119890119900119887119886119904119890 ∙ (1 +119862ℎ119903119900119899119886119909119894119890
119905)
approximieren (Hoorweg (1892) Weiss (1901)) Eine andere Naumlherung kann durch eine
Exponentialgleichung (Aufladung einer Kapazitaumlt durch einen konstanten Strom) beschrieben werden
119868 = 119877ℎ119890119900119887119886119904119890
1 minus 119890minus119905120591
Berechnen Sie die I - Werte beider Approximationen und tragen Sie sie diese in die Tabelle 1 und in die
Abb 3 ein
7 Skizzieren Sie wie die ID-Kurve fuumlr Rechteckreize bei houmlherer bzw geringerer Erregbarkeit des
Gewebes verschoben waumlre
8 Begruumlnden Sie die Postionierung der differenten Elektrode (Kathode) am Handgelenk und der
indifferenten Elektrode (Anode) am Oberarm Welche Prozesse spielen sich unter der Kathode bzw
der Anode an den Nervenfasern ab
Station 2 NLG und MLG
11
1 Tragen Sie die Reizorte die Lage der EMG-Elektroden und die gemessenem Distanzen in Abb 4 ein
Abbildung 4 Lage der EMG-Elektroden und Positionen der Reizelektrode und gemessene
Distanzen
2 Skizzieren Sie den zeitlichen Verlauf des gemessenen EMG Signals und diskutieren Sie wie es zum
biphasischen Muskelsummenaktionspotential kommt
3 Bei Veraumlnderung der Reizintensitaumlt werden Sie vermutlich geaumlnderte EMG-Amplituden messen
12
Welche Ursache vermuten Sie fuumlr diese Variabilitaumlt
4 Berechnen Sie die NLG des Probanden (in ms)
)differenzLatenzzeit(
Reizorte)beiden der Distanz(
t
sNLG
Was ist der Normbereich der NLG fuumlr den N medianus Liegt ihr berechneter Wert der NLG in
diesem Bereich
5 Berechnen Sie unter Zugrundelegung einer AP-Dauer von 1 ms (t) fuumlr die ermittelte NLG (v) die
raumlumliche Ausdehnung des Aktionspotentials (s) und ermitteln Sie wieviele Internodien dieses AP
umfasst (gegebener Internodienabstand 2 mm)
6 Berechnen Sie die Muskelleitgeschwindigkeit in ms Beachten Sie dass dies nur eine Approximation
der MLG darstellt
Messung)einer Gipfel-EMGder enzZeitdiffer(
)Elektroden-EMGbeiden der Distanz(
Mt
MsMLG
Vergleichen Sie die MLG mit der NLG Wie sind die Unterschiede zu erklaumlren
6
Aufgabe 13 Dreieckreiz
Damit ein Vergleich der beiden Kurven moumlglich ist darf die Lage der Elektroden nicht veraumlndert werden
1 Impulsdauer Ti auf 500 ms stellen
2 Impulsform auf Dreieck (d2) stellen
3 Pausendauer Ri auf Handtaster (Einzelreiz per Taster) einstellen
4 Reizamplitude langsam mit Intens I (es kommt sofort ein Reiz) erhoumlhen bis der Daumen sich
kruumlmmt Die Schwellenintensitaumlt nimmt hier houmlhere Werte (15- bis 3-fache der Rheobase) an
(Akkommodation) Reizamplitude wieder auf Null drehen
5 Analog die anderen Impulsdauern Ti von 200 bis 1 ms (s Tabelle 2) einstellen und den Versuch
wiederholen
Tabelle 2
ID-Kurve fuumlr den Dreiecksreiz
Dauer t [ms] Intensitaumlt I [mA] 05 Dauer Intensitaumlt [microC]
500
200
100
50
20
10
5
2
1
Akkommodations-Quotient α
prop = 119868119863119903119890119894119890119888119896500 119898119904
119877ℎ119890119900119887119886119904119890= hellip
7
Abbildung 3 Grafische Darstellung der Daten aus Tabelle 1 und 2
8
Station 2 Bestimmung einer Nervenleitgeschwindigkeit (NLG) und einer Muskelleitgeschwindigkeit (MLG)
Zur Bestimmung der Leitungsgeschwindigkeit eines motorischen Nerven wird der entsprechende Nerv an
zwei Stellen (Reizorte) durch einen kurzen (ca 05 ms) Stromimpuls gereizt und die Reizantwort des
innervierten Muskels in Form eines Elektromyogramms (EMG) als sog biphasisches
Muskelsummenaktionspotential registriert (Ableitort) Das Muskelsummenaktionspotential entsteht durch
die Uumlberlagerung aller Aktionspotentiale (Summenpotential) der aktiven Muskelfasern
Im Praktikum sollen Sie die NLG des N medianus und die MLG des innervierten Muskels M
abductor pollicis brevis von einem Probanden bestimmen
Die Bedienung der elektrodiagnostischen Geraumlte inklusive der zugehoumlrigen Software zur
Ermittlung der NLG und MLG erfolgen durch Saalassistenten
Die Nervenstimulation des N medianus erfolgt zunaumlchst am Handgelenk (Reizort 1) und dann am
Oberarm (Reizort 2) Hierzu wird ein Stimulator in welchem sich Kathode und Anode in einem geringen
fest installierten Abstand zueinander befinden direkt auf die Haut uumlber dem N medianus aufgesetzt Das
Aufsetzen des Stimulators auf die Haut ist so ausgerichtet dass die Kathode dem Ableitort (EMG-
Elektroden) zugewandt ist Die myographische Ableitung des innervierten Muskels M abductor pollicis
brevis erfolgt mittels Oberflaumlchenelektroden Dazu werden zwei Knopfelektroden (EMG-Elektroden) auf
dem Daumenballen befestigt eine (schwarzer Eingang) in der Naumlhe und eine weitere (roter Eingang)
oberhalb der Endplattenzone des M abductor pollicis brevis Das Auftragen von Elektrodengel zwischen
Haut und Ableitelektroden verbessert den elektrischen Kontakt Zur Minimierung von Stoumlrsignalen an
den Ableitelektroden wird ein elektrisch leitfaumlhiges geerdetes Band (Erdungselektrode) am Oberarm
oberhalb von Reizort 2 befestigt Die Reizamplitude wird schrittweise erhoumlht bis eine Muskelzuckung
sowie ein deutliches EMG-Signal erscheint
Protokoll
Station 1 ID-Kurve
1 Tragen Sie die gemessenen Werte (t I) fuumlr den Rechteckreiz sowie fuumlr den Dreieckreiz in die
Tabellen 1 und 2 und in die Abb 3 ein
Bestimmen sie grafisch die Rheobase und Chronaxie und tragen sie die Werte in Tabelle 1 und 2 ein
Was stellt die ID-Kurve dar
Berechnen Sie zusaumltzlich die Groumlszlige der elektrischen Ladung welche sie mit dem jeweiligen Reizstrom
appliziert haben und vermerken Sie diese in den Tabellen 1 und 2
Berechnen Sie den Akkomodationsquotionten α fuumlr die bdquoDreiecksreizungldquo und notieren Sie ihn unter
Tabelle 2
9
2 Definieren Sie die folgenden Begriffe
Rheobase
Chronaxie
3 Aus theoretischen Uumlberlegungen laumlsst sich eine Abschaumltzung fuumlr die Membranzeitkonstante
τ aus der Chronaxie finden Sie betraumlgt 14 Chronaxie Bitte beachten Sie dass dieser
Zusammenhang nicht die Definition der Membranzeitkonstante ist (s oben)
4 Berechnen Sie dann unter Zugrundelegung einer typischen Membrankapazitaumlt CM = 1 pF den Wert
fuumlr den Membranwiderstand RM
RM =
Welche zellulaumlre(n) Struktur(en) sind (ist) fuumlr den hohen Membranwiderstand ausschlaggebend
5 Wie ist der abweichende Verlauf der ID-Kurve fuumlr Dreieckreize von der Kurve fuumlr Rechteckreize zu
erklaumlren a) fuumlr kurze Reizdauern b) fuumlr lange Reizdauern
a)
b)
10
6 Der Zusammenhang zwischen Reizstromstaumlrke und Impulsbreite fuumlr Rechteckreize laumlsst sich durch
eine Hyperbel der Formel
119868 = 119877ℎ119890119900119887119886119904119890 ∙ (1 +119862ℎ119903119900119899119886119909119894119890
119905)
approximieren (Hoorweg (1892) Weiss (1901)) Eine andere Naumlherung kann durch eine
Exponentialgleichung (Aufladung einer Kapazitaumlt durch einen konstanten Strom) beschrieben werden
119868 = 119877ℎ119890119900119887119886119904119890
1 minus 119890minus119905120591
Berechnen Sie die I - Werte beider Approximationen und tragen Sie sie diese in die Tabelle 1 und in die
Abb 3 ein
7 Skizzieren Sie wie die ID-Kurve fuumlr Rechteckreize bei houmlherer bzw geringerer Erregbarkeit des
Gewebes verschoben waumlre
8 Begruumlnden Sie die Postionierung der differenten Elektrode (Kathode) am Handgelenk und der
indifferenten Elektrode (Anode) am Oberarm Welche Prozesse spielen sich unter der Kathode bzw
der Anode an den Nervenfasern ab
Station 2 NLG und MLG
11
1 Tragen Sie die Reizorte die Lage der EMG-Elektroden und die gemessenem Distanzen in Abb 4 ein
Abbildung 4 Lage der EMG-Elektroden und Positionen der Reizelektrode und gemessene
Distanzen
2 Skizzieren Sie den zeitlichen Verlauf des gemessenen EMG Signals und diskutieren Sie wie es zum
biphasischen Muskelsummenaktionspotential kommt
3 Bei Veraumlnderung der Reizintensitaumlt werden Sie vermutlich geaumlnderte EMG-Amplituden messen
12
Welche Ursache vermuten Sie fuumlr diese Variabilitaumlt
4 Berechnen Sie die NLG des Probanden (in ms)
)differenzLatenzzeit(
Reizorte)beiden der Distanz(
t
sNLG
Was ist der Normbereich der NLG fuumlr den N medianus Liegt ihr berechneter Wert der NLG in
diesem Bereich
5 Berechnen Sie unter Zugrundelegung einer AP-Dauer von 1 ms (t) fuumlr die ermittelte NLG (v) die
raumlumliche Ausdehnung des Aktionspotentials (s) und ermitteln Sie wieviele Internodien dieses AP
umfasst (gegebener Internodienabstand 2 mm)
6 Berechnen Sie die Muskelleitgeschwindigkeit in ms Beachten Sie dass dies nur eine Approximation
der MLG darstellt
Messung)einer Gipfel-EMGder enzZeitdiffer(
)Elektroden-EMGbeiden der Distanz(
Mt
MsMLG
Vergleichen Sie die MLG mit der NLG Wie sind die Unterschiede zu erklaumlren
7
Abbildung 3 Grafische Darstellung der Daten aus Tabelle 1 und 2
8
Station 2 Bestimmung einer Nervenleitgeschwindigkeit (NLG) und einer Muskelleitgeschwindigkeit (MLG)
Zur Bestimmung der Leitungsgeschwindigkeit eines motorischen Nerven wird der entsprechende Nerv an
zwei Stellen (Reizorte) durch einen kurzen (ca 05 ms) Stromimpuls gereizt und die Reizantwort des
innervierten Muskels in Form eines Elektromyogramms (EMG) als sog biphasisches
Muskelsummenaktionspotential registriert (Ableitort) Das Muskelsummenaktionspotential entsteht durch
die Uumlberlagerung aller Aktionspotentiale (Summenpotential) der aktiven Muskelfasern
Im Praktikum sollen Sie die NLG des N medianus und die MLG des innervierten Muskels M
abductor pollicis brevis von einem Probanden bestimmen
Die Bedienung der elektrodiagnostischen Geraumlte inklusive der zugehoumlrigen Software zur
Ermittlung der NLG und MLG erfolgen durch Saalassistenten
Die Nervenstimulation des N medianus erfolgt zunaumlchst am Handgelenk (Reizort 1) und dann am
Oberarm (Reizort 2) Hierzu wird ein Stimulator in welchem sich Kathode und Anode in einem geringen
fest installierten Abstand zueinander befinden direkt auf die Haut uumlber dem N medianus aufgesetzt Das
Aufsetzen des Stimulators auf die Haut ist so ausgerichtet dass die Kathode dem Ableitort (EMG-
Elektroden) zugewandt ist Die myographische Ableitung des innervierten Muskels M abductor pollicis
brevis erfolgt mittels Oberflaumlchenelektroden Dazu werden zwei Knopfelektroden (EMG-Elektroden) auf
dem Daumenballen befestigt eine (schwarzer Eingang) in der Naumlhe und eine weitere (roter Eingang)
oberhalb der Endplattenzone des M abductor pollicis brevis Das Auftragen von Elektrodengel zwischen
Haut und Ableitelektroden verbessert den elektrischen Kontakt Zur Minimierung von Stoumlrsignalen an
den Ableitelektroden wird ein elektrisch leitfaumlhiges geerdetes Band (Erdungselektrode) am Oberarm
oberhalb von Reizort 2 befestigt Die Reizamplitude wird schrittweise erhoumlht bis eine Muskelzuckung
sowie ein deutliches EMG-Signal erscheint
Protokoll
Station 1 ID-Kurve
1 Tragen Sie die gemessenen Werte (t I) fuumlr den Rechteckreiz sowie fuumlr den Dreieckreiz in die
Tabellen 1 und 2 und in die Abb 3 ein
Bestimmen sie grafisch die Rheobase und Chronaxie und tragen sie die Werte in Tabelle 1 und 2 ein
Was stellt die ID-Kurve dar
Berechnen Sie zusaumltzlich die Groumlszlige der elektrischen Ladung welche sie mit dem jeweiligen Reizstrom
appliziert haben und vermerken Sie diese in den Tabellen 1 und 2
Berechnen Sie den Akkomodationsquotionten α fuumlr die bdquoDreiecksreizungldquo und notieren Sie ihn unter
Tabelle 2
9
2 Definieren Sie die folgenden Begriffe
Rheobase
Chronaxie
3 Aus theoretischen Uumlberlegungen laumlsst sich eine Abschaumltzung fuumlr die Membranzeitkonstante
τ aus der Chronaxie finden Sie betraumlgt 14 Chronaxie Bitte beachten Sie dass dieser
Zusammenhang nicht die Definition der Membranzeitkonstante ist (s oben)
4 Berechnen Sie dann unter Zugrundelegung einer typischen Membrankapazitaumlt CM = 1 pF den Wert
fuumlr den Membranwiderstand RM
RM =
Welche zellulaumlre(n) Struktur(en) sind (ist) fuumlr den hohen Membranwiderstand ausschlaggebend
5 Wie ist der abweichende Verlauf der ID-Kurve fuumlr Dreieckreize von der Kurve fuumlr Rechteckreize zu
erklaumlren a) fuumlr kurze Reizdauern b) fuumlr lange Reizdauern
a)
b)
10
6 Der Zusammenhang zwischen Reizstromstaumlrke und Impulsbreite fuumlr Rechteckreize laumlsst sich durch
eine Hyperbel der Formel
119868 = 119877ℎ119890119900119887119886119904119890 ∙ (1 +119862ℎ119903119900119899119886119909119894119890
119905)
approximieren (Hoorweg (1892) Weiss (1901)) Eine andere Naumlherung kann durch eine
Exponentialgleichung (Aufladung einer Kapazitaumlt durch einen konstanten Strom) beschrieben werden
119868 = 119877ℎ119890119900119887119886119904119890
1 minus 119890minus119905120591
Berechnen Sie die I - Werte beider Approximationen und tragen Sie sie diese in die Tabelle 1 und in die
Abb 3 ein
7 Skizzieren Sie wie die ID-Kurve fuumlr Rechteckreize bei houmlherer bzw geringerer Erregbarkeit des
Gewebes verschoben waumlre
8 Begruumlnden Sie die Postionierung der differenten Elektrode (Kathode) am Handgelenk und der
indifferenten Elektrode (Anode) am Oberarm Welche Prozesse spielen sich unter der Kathode bzw
der Anode an den Nervenfasern ab
Station 2 NLG und MLG
11
1 Tragen Sie die Reizorte die Lage der EMG-Elektroden und die gemessenem Distanzen in Abb 4 ein
Abbildung 4 Lage der EMG-Elektroden und Positionen der Reizelektrode und gemessene
Distanzen
2 Skizzieren Sie den zeitlichen Verlauf des gemessenen EMG Signals und diskutieren Sie wie es zum
biphasischen Muskelsummenaktionspotential kommt
3 Bei Veraumlnderung der Reizintensitaumlt werden Sie vermutlich geaumlnderte EMG-Amplituden messen
12
Welche Ursache vermuten Sie fuumlr diese Variabilitaumlt
4 Berechnen Sie die NLG des Probanden (in ms)
)differenzLatenzzeit(
Reizorte)beiden der Distanz(
t
sNLG
Was ist der Normbereich der NLG fuumlr den N medianus Liegt ihr berechneter Wert der NLG in
diesem Bereich
5 Berechnen Sie unter Zugrundelegung einer AP-Dauer von 1 ms (t) fuumlr die ermittelte NLG (v) die
raumlumliche Ausdehnung des Aktionspotentials (s) und ermitteln Sie wieviele Internodien dieses AP
umfasst (gegebener Internodienabstand 2 mm)
6 Berechnen Sie die Muskelleitgeschwindigkeit in ms Beachten Sie dass dies nur eine Approximation
der MLG darstellt
Messung)einer Gipfel-EMGder enzZeitdiffer(
)Elektroden-EMGbeiden der Distanz(
Mt
MsMLG
Vergleichen Sie die MLG mit der NLG Wie sind die Unterschiede zu erklaumlren
8
Station 2 Bestimmung einer Nervenleitgeschwindigkeit (NLG) und einer Muskelleitgeschwindigkeit (MLG)
Zur Bestimmung der Leitungsgeschwindigkeit eines motorischen Nerven wird der entsprechende Nerv an
zwei Stellen (Reizorte) durch einen kurzen (ca 05 ms) Stromimpuls gereizt und die Reizantwort des
innervierten Muskels in Form eines Elektromyogramms (EMG) als sog biphasisches
Muskelsummenaktionspotential registriert (Ableitort) Das Muskelsummenaktionspotential entsteht durch
die Uumlberlagerung aller Aktionspotentiale (Summenpotential) der aktiven Muskelfasern
Im Praktikum sollen Sie die NLG des N medianus und die MLG des innervierten Muskels M
abductor pollicis brevis von einem Probanden bestimmen
Die Bedienung der elektrodiagnostischen Geraumlte inklusive der zugehoumlrigen Software zur
Ermittlung der NLG und MLG erfolgen durch Saalassistenten
Die Nervenstimulation des N medianus erfolgt zunaumlchst am Handgelenk (Reizort 1) und dann am
Oberarm (Reizort 2) Hierzu wird ein Stimulator in welchem sich Kathode und Anode in einem geringen
fest installierten Abstand zueinander befinden direkt auf die Haut uumlber dem N medianus aufgesetzt Das
Aufsetzen des Stimulators auf die Haut ist so ausgerichtet dass die Kathode dem Ableitort (EMG-
Elektroden) zugewandt ist Die myographische Ableitung des innervierten Muskels M abductor pollicis
brevis erfolgt mittels Oberflaumlchenelektroden Dazu werden zwei Knopfelektroden (EMG-Elektroden) auf
dem Daumenballen befestigt eine (schwarzer Eingang) in der Naumlhe und eine weitere (roter Eingang)
oberhalb der Endplattenzone des M abductor pollicis brevis Das Auftragen von Elektrodengel zwischen
Haut und Ableitelektroden verbessert den elektrischen Kontakt Zur Minimierung von Stoumlrsignalen an
den Ableitelektroden wird ein elektrisch leitfaumlhiges geerdetes Band (Erdungselektrode) am Oberarm
oberhalb von Reizort 2 befestigt Die Reizamplitude wird schrittweise erhoumlht bis eine Muskelzuckung
sowie ein deutliches EMG-Signal erscheint
Protokoll
Station 1 ID-Kurve
1 Tragen Sie die gemessenen Werte (t I) fuumlr den Rechteckreiz sowie fuumlr den Dreieckreiz in die
Tabellen 1 und 2 und in die Abb 3 ein
Bestimmen sie grafisch die Rheobase und Chronaxie und tragen sie die Werte in Tabelle 1 und 2 ein
Was stellt die ID-Kurve dar
Berechnen Sie zusaumltzlich die Groumlszlige der elektrischen Ladung welche sie mit dem jeweiligen Reizstrom
appliziert haben und vermerken Sie diese in den Tabellen 1 und 2
Berechnen Sie den Akkomodationsquotionten α fuumlr die bdquoDreiecksreizungldquo und notieren Sie ihn unter
Tabelle 2
9
2 Definieren Sie die folgenden Begriffe
Rheobase
Chronaxie
3 Aus theoretischen Uumlberlegungen laumlsst sich eine Abschaumltzung fuumlr die Membranzeitkonstante
τ aus der Chronaxie finden Sie betraumlgt 14 Chronaxie Bitte beachten Sie dass dieser
Zusammenhang nicht die Definition der Membranzeitkonstante ist (s oben)
4 Berechnen Sie dann unter Zugrundelegung einer typischen Membrankapazitaumlt CM = 1 pF den Wert
fuumlr den Membranwiderstand RM
RM =
Welche zellulaumlre(n) Struktur(en) sind (ist) fuumlr den hohen Membranwiderstand ausschlaggebend
5 Wie ist der abweichende Verlauf der ID-Kurve fuumlr Dreieckreize von der Kurve fuumlr Rechteckreize zu
erklaumlren a) fuumlr kurze Reizdauern b) fuumlr lange Reizdauern
a)
b)
10
6 Der Zusammenhang zwischen Reizstromstaumlrke und Impulsbreite fuumlr Rechteckreize laumlsst sich durch
eine Hyperbel der Formel
119868 = 119877ℎ119890119900119887119886119904119890 ∙ (1 +119862ℎ119903119900119899119886119909119894119890
119905)
approximieren (Hoorweg (1892) Weiss (1901)) Eine andere Naumlherung kann durch eine
Exponentialgleichung (Aufladung einer Kapazitaumlt durch einen konstanten Strom) beschrieben werden
119868 = 119877ℎ119890119900119887119886119904119890
1 minus 119890minus119905120591
Berechnen Sie die I - Werte beider Approximationen und tragen Sie sie diese in die Tabelle 1 und in die
Abb 3 ein
7 Skizzieren Sie wie die ID-Kurve fuumlr Rechteckreize bei houmlherer bzw geringerer Erregbarkeit des
Gewebes verschoben waumlre
8 Begruumlnden Sie die Postionierung der differenten Elektrode (Kathode) am Handgelenk und der
indifferenten Elektrode (Anode) am Oberarm Welche Prozesse spielen sich unter der Kathode bzw
der Anode an den Nervenfasern ab
Station 2 NLG und MLG
11
1 Tragen Sie die Reizorte die Lage der EMG-Elektroden und die gemessenem Distanzen in Abb 4 ein
Abbildung 4 Lage der EMG-Elektroden und Positionen der Reizelektrode und gemessene
Distanzen
2 Skizzieren Sie den zeitlichen Verlauf des gemessenen EMG Signals und diskutieren Sie wie es zum
biphasischen Muskelsummenaktionspotential kommt
3 Bei Veraumlnderung der Reizintensitaumlt werden Sie vermutlich geaumlnderte EMG-Amplituden messen
12
Welche Ursache vermuten Sie fuumlr diese Variabilitaumlt
4 Berechnen Sie die NLG des Probanden (in ms)
)differenzLatenzzeit(
Reizorte)beiden der Distanz(
t
sNLG
Was ist der Normbereich der NLG fuumlr den N medianus Liegt ihr berechneter Wert der NLG in
diesem Bereich
5 Berechnen Sie unter Zugrundelegung einer AP-Dauer von 1 ms (t) fuumlr die ermittelte NLG (v) die
raumlumliche Ausdehnung des Aktionspotentials (s) und ermitteln Sie wieviele Internodien dieses AP
umfasst (gegebener Internodienabstand 2 mm)
6 Berechnen Sie die Muskelleitgeschwindigkeit in ms Beachten Sie dass dies nur eine Approximation
der MLG darstellt
Messung)einer Gipfel-EMGder enzZeitdiffer(
)Elektroden-EMGbeiden der Distanz(
Mt
MsMLG
Vergleichen Sie die MLG mit der NLG Wie sind die Unterschiede zu erklaumlren
9
2 Definieren Sie die folgenden Begriffe
Rheobase
Chronaxie
3 Aus theoretischen Uumlberlegungen laumlsst sich eine Abschaumltzung fuumlr die Membranzeitkonstante
τ aus der Chronaxie finden Sie betraumlgt 14 Chronaxie Bitte beachten Sie dass dieser
Zusammenhang nicht die Definition der Membranzeitkonstante ist (s oben)
4 Berechnen Sie dann unter Zugrundelegung einer typischen Membrankapazitaumlt CM = 1 pF den Wert
fuumlr den Membranwiderstand RM
RM =
Welche zellulaumlre(n) Struktur(en) sind (ist) fuumlr den hohen Membranwiderstand ausschlaggebend
5 Wie ist der abweichende Verlauf der ID-Kurve fuumlr Dreieckreize von der Kurve fuumlr Rechteckreize zu
erklaumlren a) fuumlr kurze Reizdauern b) fuumlr lange Reizdauern
a)
b)
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6 Der Zusammenhang zwischen Reizstromstaumlrke und Impulsbreite fuumlr Rechteckreize laumlsst sich durch
eine Hyperbel der Formel
119868 = 119877ℎ119890119900119887119886119904119890 ∙ (1 +119862ℎ119903119900119899119886119909119894119890
119905)
approximieren (Hoorweg (1892) Weiss (1901)) Eine andere Naumlherung kann durch eine
Exponentialgleichung (Aufladung einer Kapazitaumlt durch einen konstanten Strom) beschrieben werden
119868 = 119877ℎ119890119900119887119886119904119890
1 minus 119890minus119905120591
Berechnen Sie die I - Werte beider Approximationen und tragen Sie sie diese in die Tabelle 1 und in die
Abb 3 ein
7 Skizzieren Sie wie die ID-Kurve fuumlr Rechteckreize bei houmlherer bzw geringerer Erregbarkeit des
Gewebes verschoben waumlre
8 Begruumlnden Sie die Postionierung der differenten Elektrode (Kathode) am Handgelenk und der
indifferenten Elektrode (Anode) am Oberarm Welche Prozesse spielen sich unter der Kathode bzw
der Anode an den Nervenfasern ab
Station 2 NLG und MLG
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1 Tragen Sie die Reizorte die Lage der EMG-Elektroden und die gemessenem Distanzen in Abb 4 ein
Abbildung 4 Lage der EMG-Elektroden und Positionen der Reizelektrode und gemessene
Distanzen
2 Skizzieren Sie den zeitlichen Verlauf des gemessenen EMG Signals und diskutieren Sie wie es zum
biphasischen Muskelsummenaktionspotential kommt
3 Bei Veraumlnderung der Reizintensitaumlt werden Sie vermutlich geaumlnderte EMG-Amplituden messen
12
Welche Ursache vermuten Sie fuumlr diese Variabilitaumlt
4 Berechnen Sie die NLG des Probanden (in ms)
)differenzLatenzzeit(
Reizorte)beiden der Distanz(
t
sNLG
Was ist der Normbereich der NLG fuumlr den N medianus Liegt ihr berechneter Wert der NLG in
diesem Bereich
5 Berechnen Sie unter Zugrundelegung einer AP-Dauer von 1 ms (t) fuumlr die ermittelte NLG (v) die
raumlumliche Ausdehnung des Aktionspotentials (s) und ermitteln Sie wieviele Internodien dieses AP
umfasst (gegebener Internodienabstand 2 mm)
6 Berechnen Sie die Muskelleitgeschwindigkeit in ms Beachten Sie dass dies nur eine Approximation
der MLG darstellt
Messung)einer Gipfel-EMGder enzZeitdiffer(
)Elektroden-EMGbeiden der Distanz(
Mt
MsMLG
Vergleichen Sie die MLG mit der NLG Wie sind die Unterschiede zu erklaumlren
10
6 Der Zusammenhang zwischen Reizstromstaumlrke und Impulsbreite fuumlr Rechteckreize laumlsst sich durch
eine Hyperbel der Formel
119868 = 119877ℎ119890119900119887119886119904119890 ∙ (1 +119862ℎ119903119900119899119886119909119894119890
119905)
approximieren (Hoorweg (1892) Weiss (1901)) Eine andere Naumlherung kann durch eine
Exponentialgleichung (Aufladung einer Kapazitaumlt durch einen konstanten Strom) beschrieben werden
119868 = 119877ℎ119890119900119887119886119904119890
1 minus 119890minus119905120591
Berechnen Sie die I - Werte beider Approximationen und tragen Sie sie diese in die Tabelle 1 und in die
Abb 3 ein
7 Skizzieren Sie wie die ID-Kurve fuumlr Rechteckreize bei houmlherer bzw geringerer Erregbarkeit des
Gewebes verschoben waumlre
8 Begruumlnden Sie die Postionierung der differenten Elektrode (Kathode) am Handgelenk und der
indifferenten Elektrode (Anode) am Oberarm Welche Prozesse spielen sich unter der Kathode bzw
der Anode an den Nervenfasern ab
Station 2 NLG und MLG
11
1 Tragen Sie die Reizorte die Lage der EMG-Elektroden und die gemessenem Distanzen in Abb 4 ein
Abbildung 4 Lage der EMG-Elektroden und Positionen der Reizelektrode und gemessene
Distanzen
2 Skizzieren Sie den zeitlichen Verlauf des gemessenen EMG Signals und diskutieren Sie wie es zum
biphasischen Muskelsummenaktionspotential kommt
3 Bei Veraumlnderung der Reizintensitaumlt werden Sie vermutlich geaumlnderte EMG-Amplituden messen
12
Welche Ursache vermuten Sie fuumlr diese Variabilitaumlt
4 Berechnen Sie die NLG des Probanden (in ms)
)differenzLatenzzeit(
Reizorte)beiden der Distanz(
t
sNLG
Was ist der Normbereich der NLG fuumlr den N medianus Liegt ihr berechneter Wert der NLG in
diesem Bereich
5 Berechnen Sie unter Zugrundelegung einer AP-Dauer von 1 ms (t) fuumlr die ermittelte NLG (v) die
raumlumliche Ausdehnung des Aktionspotentials (s) und ermitteln Sie wieviele Internodien dieses AP
umfasst (gegebener Internodienabstand 2 mm)
6 Berechnen Sie die Muskelleitgeschwindigkeit in ms Beachten Sie dass dies nur eine Approximation
der MLG darstellt
Messung)einer Gipfel-EMGder enzZeitdiffer(
)Elektroden-EMGbeiden der Distanz(
Mt
MsMLG
Vergleichen Sie die MLG mit der NLG Wie sind die Unterschiede zu erklaumlren
11
1 Tragen Sie die Reizorte die Lage der EMG-Elektroden und die gemessenem Distanzen in Abb 4 ein
Abbildung 4 Lage der EMG-Elektroden und Positionen der Reizelektrode und gemessene
Distanzen
2 Skizzieren Sie den zeitlichen Verlauf des gemessenen EMG Signals und diskutieren Sie wie es zum
biphasischen Muskelsummenaktionspotential kommt
3 Bei Veraumlnderung der Reizintensitaumlt werden Sie vermutlich geaumlnderte EMG-Amplituden messen
12
Welche Ursache vermuten Sie fuumlr diese Variabilitaumlt
4 Berechnen Sie die NLG des Probanden (in ms)
)differenzLatenzzeit(
Reizorte)beiden der Distanz(
t
sNLG
Was ist der Normbereich der NLG fuumlr den N medianus Liegt ihr berechneter Wert der NLG in
diesem Bereich
5 Berechnen Sie unter Zugrundelegung einer AP-Dauer von 1 ms (t) fuumlr die ermittelte NLG (v) die
raumlumliche Ausdehnung des Aktionspotentials (s) und ermitteln Sie wieviele Internodien dieses AP
umfasst (gegebener Internodienabstand 2 mm)
6 Berechnen Sie die Muskelleitgeschwindigkeit in ms Beachten Sie dass dies nur eine Approximation
der MLG darstellt
Messung)einer Gipfel-EMGder enzZeitdiffer(
)Elektroden-EMGbeiden der Distanz(
Mt
MsMLG
Vergleichen Sie die MLG mit der NLG Wie sind die Unterschiede zu erklaumlren
12
Welche Ursache vermuten Sie fuumlr diese Variabilitaumlt
4 Berechnen Sie die NLG des Probanden (in ms)
)differenzLatenzzeit(
Reizorte)beiden der Distanz(
t
sNLG
Was ist der Normbereich der NLG fuumlr den N medianus Liegt ihr berechneter Wert der NLG in
diesem Bereich
5 Berechnen Sie unter Zugrundelegung einer AP-Dauer von 1 ms (t) fuumlr die ermittelte NLG (v) die
raumlumliche Ausdehnung des Aktionspotentials (s) und ermitteln Sie wieviele Internodien dieses AP
umfasst (gegebener Internodienabstand 2 mm)
6 Berechnen Sie die Muskelleitgeschwindigkeit in ms Beachten Sie dass dies nur eine Approximation
der MLG darstellt
Messung)einer Gipfel-EMGder enzZeitdiffer(
)Elektroden-EMGbeiden der Distanz(
Mt
MsMLG
Vergleichen Sie die MLG mit der NLG Wie sind die Unterschiede zu erklaumlren