I.3. Erregungsleitung im Nerv

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I/3 Nervenleitung 21Aufgabe 1: Aktionspotenziale am Frosch-Nerv (Simulation)Die Versuchsanordnung besteht aus einer Experimentierkammer, einer Schale mit Nährlösungund zwei präparierten Froschnerven (N. ischiadicus), einem Stimulator und einem Speicheroszilloskop.Die Versuche werden gestartet, indem die „simulierten Geräte“ eingeschaltet werden undein Nerv in die Experimentierkammer gebracht wird. Die Bedienung erfolgt mit der Computermaus.Die Experimentierkammer wird durch Anklicken des Deckels geöffnet bzw. geschlossen.Diskutieren Sie mit dem Assistenten folgende Fragen: Wo liegen die Reiz- und die Ableitelektroden?Auf welchem Kanal des Oszilloskops wird der Reiz und auf welchem das SAP dargestellt?Wozu dient die "Masseleitung"? Welchen Sinn hat die Triggerleitung? Was ist einDifferenzverstärker, wo befindet er sich in der Versuchsanordnung? Welchen Effekt hat die“POLARITY”-Einstellung am Stimulator? Welchen Einfluß hat der “DELAY”-Schieberegler im“TWIN-MODE”?Aufgabe 1a: Bestimmen Sie die Reizschwelle und die Reizstärken-Abhängigkeit des SAP!Durchführung: Bringen Sie einen Nerv aus der Schale in die Experimentierkammer. Stellen Sieam Stimulator die Reizdauer auf 1 ms und die Zeitablenkung des Oszilloskops auf 0,5 oder1 ms/div. Bestimmen Sie zuerst die Reizschwelle zur Auslösung eines SAP, indem Sie den Nervmit steigenden Reizamplituden reizen. Anschließend erhöhen Sie die Reizstärke weiter, bis keineErhöhung der SAP-Amplitude mehr zu beobachten ist.Darstellung: Notieren Sie Reizstärken und messen Sie die SAP-Amplituden. Übertragen Sie dieWerte in Tabelle 1.Reizstärke(mV)SAP-Amplitude(mV)Tabelle 1SchwelleMax. SAP-AmplitudeAufgabe 1b: Vergleichen Sie diphasisches und monophasisches SAP!Durchführung: Lösen Sie ein maximales SAP aus. Übertragen Sie seinen Verlauf in dieAbbildung 1. Öffnen Sie die Kammer erneut und binden Sie mit einem Faden (Fadenrolle rechts)den Nerv zwischen den Ableitelektroden ab. Kammer schließen und erneut reizen.Übertragen Sie auch dieses SAP in Abbildung 1. Beschriften Sie die SAP’s! Welches ist eindiphasisches und welches ein monophasisches SAP?
22I/3 NervenleitungAmplitude [mV]Zeit [ms]Abbildung 1: Monophasisches und diphasisches SAPAufgabe 1c: Bestimmen Sie die Leitungsgeschwindigkeit!Durchführung: Öffnen Sie die Experimentierkammer. Die Kathode der Reizelektroden wird nachrechts kurz vor die erste Ableitelektrode (nicht auf die mittlere Markierung!) verschoben.Notieren Sie die Positionen der Kathode! Nach Schließen der Kammer wird ein SAP ausgelöst(Achtung: Am Oszilloskop “STORE” einschalten). Danach schieben Sie die Kathode auf dieursprüngliche Position zurück und lösen wieder ein SAP aus. Auf dem Oszilloskop sind nun zweiSAP’s mit unterschiedlicher Latenz zu sehen.Bestimmen Sie die Zeitdifferenz zwischen den beiden SAP’s (in s) mittels der “TIMEBASE”, soerhalten Sie die Leitungszeit Δt (in s). Aus dem Abstand der Kathode während erster und zweiterReizung errechnet sich der Leitungsweg Δs (in m). Damit ergibt sich die Nervenleitungsgeschwindigkeitv:v = Δs/Δt [m/s]Δs [mm] Δt [ms] v [m/s]Aufgabe 1d: Bestimmen Sie absolute, relative und totale Refraktärzeit!Unter der absoluten Refraktärzeit (aRZ) versteht man die völlige Unerregbarkeit der Zellmembrannach einer vorangegangenen Erregung. Während der relativen Refraktärzeit (rRZ) ist dieErregbarkeit noch herabgesetzt. Die totale Refraktärzeit (tRZ) ist die Summe aus aRZ + rRZ.Durchführung: Der Stimulator wird auf “TWIN”-Mode (Doppelimpulse) geschaltet und eineReizzeit von 1 ms eingestellt. Die Reizamplitude sollte etwas größer als die maximale Schwellesein. Der Abstand der Doppelimpulse wird mittels des “DELAY”-Schiebereglers kontrolliert.
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