Chronaxie

Die minimale Zeit, die ein konstanter elektrischer Strom mit der doppelten Schwellenspannung benötigt, um Gewebe anzuregen. Das Konzept der Chronaxie wurde 1909 vom französischen Physiologen L. Lapicque eingeführt.

Bis zum Ende des 19.Jahrhunderts wurde die Erregbarkeit in Geweben anhand der Reizschwelle bestimmt. Im Jahr 1892 der russische Physiologe N. E. Vvedenskii stellte die Bedeutung der Zeit als Faktor fest, der den Verlauf einer physiologischen Reaktion bestimmt. Der niederländische Physiker L. Gorweg (1892) und der französische Physiologe G. Weis (1901) stellten experimentell fest, dass die Größe eines Stimulus, der eine Erregung in Geweben erzeugt, umgekehrt von der Dauer der Stimulusaktion abhängt und grafisch durch eine Hyperbel ausgedrückt werden kann (siehe Abbildung 1). Die minimale Spannung, die eine Anregung erzeugt, wenn sie ohne zeitliche Begrenzung angelegt wird, dh die Rheobase, entspricht in der Abbildung dem Segment OA (BC). Die minimale effektive Wirkungszeit des Schwellenreizes entspricht dem Segment OC; diese Einwirkzeit wird als wirksam bezeichnet, da eine weitere Erhöhung der Einwirkzeit des Stroms keinen Einfluss auf den Ursprung des Aktionspotentials hat.

Abbildung 1. Intensitäts-Zeit-Kurve (Intensitätsdauer)

Bei kurzen Reizen wird die Intensitäts-Zeit-Kurve parallel zur Ordinatenachse, dh die Erregung tritt unabhängig von der Intensität des Reizes nicht auf. Die asymptotische Annäherung der Kurve an eine zur Abszisse parallele Linie macht es unmöglich, die effektive Zeit mit ausreichender Genauigkeit zu bestimmen. Dies liegt daran, dass unbedeutende Abweichungen in der Rheobase, die Veränderungen im Funktionszustand der biologischen Membranen in Ruhe widerspiegeln, von signifikanten Schwankungen in der Dauer des Stimulus begleitet werden. Lapicque schlug folglich vor, eine andere konventionelle Größe zu messen, die Chronaxie – dh eine Dauer des Stimulus, die dem Doppelten der Rheobase entspricht; In Abbildung 1 entspricht dies dem Segment OD (EF). Bei einer gegebenen Größe des Stimulus ist die minimale Zeit der Stimulusaktion, die einen Schwelleneffekt erzeugt, gleich VON. Es wurde festgestellt, dass die Form der Kurve, die die Erregbarkeit von Gewebe in Bezug auf die Intensität und Dauer eines Stimulus darstellt, in sehr unterschiedlichen Geweben ähnlich ist. Die Unterschiede zwischen solchen Geweben sind nur in Bezug auf die absoluten Werte der entsprechenden Größen und in erster Linie auf die der Zeit von Bedeutung; das heißt, erregbare Gewebe unterscheiden sich voneinander in Bezug auf die Zeitkonstante der Stimulation.

Chronaxie kann konstitutionell oder subordinativ sein. Die konstitutionelle Chronaxie ist für Gewebe relevant, ohne die neuronale Beziehung des Gewebes zum Körper. Subordinative Chronaxie ist relevant für Gewebe in seiner natürlichen Beziehung zum Körper und vor allem mit dem zentralen Nervensystem, das die Aktivität des Gewebes reguliert. Folglich spiegeln Veränderungen in der untergeordneten Chronaxie, beispielsweise in der der Muskeln, Veränderungen sowohl im gegebenen Muskel als auch im zentralen Nervensystem wider. Die subordinative Chronaxie ist im Allgemeinen kürzer als die konstitutionelle Chronaxie.

Die Chronaxie erregbarer Gewebe variiert; es ist in Nerven weniger verlängert als in Skelettmuskeln. Unter den verschiedenen Arten von Muskelgewebe haben gestreifte Skelettmuskeln die kürzeste Chronaxie. Die Chronaxie des Herzmuskels ist länger und die der glatten Muskulatur am längsten. Die Messung der Chronaxie mittels Chronaximetrie war früher ein gängiges Mittel zur Untersuchung der Bewegungsaktivität des Menschen.

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