Extrazelluläre Ableitung Spannung

Greg99 · Anmeldungsdatum: 17.12.2017 Beiträge: 7

Meine Frage:
Hallo,

ich hatte heute einen Versuch in Elektrophysiologie, um die elektrische Aktivität von Riesenfasern zu untersuchen. Als Modellorganismus diente ein Regenwurm.

Am Vorderende des Wurms wurde mit zwei Reizelektroden ein Stromimpuls injiziert. Am Hinterende des Wurms wurde dann mit zwei Ableitelektroden die Spannung im extrazellulären Bereich gemessen.

Nun zu meiner Frage:

Wenn extrazellulär abgeleitet wird, dann bekommt man ein biphasisches (bipolares) Aktionspotential.

Doch wie hängt der Amplitudenverlauf (negative Spannung bzw. positive Spannung) von den Elektroden ab?

Wir hatten bei unseren Ableitelektroden eine positive und eine negative Elektrode, die an einen Verstärker angeschlossen waren. Hier gleich die erste Frage: Wie funktioniert das? Wird ein Stromfluss durch die Ableitelektroden geleitet? Wie kommt es zu dieser Polarisierung der Elektroden?

Beim Ruhepotential ist das Zellinnere negativ geladen und der extrazelluläre Bereich positiv. Beide Elektroden werden extrazellulär positioniert und man misst 0 mV, denn es liegt ja keine Spannung vor.

Man stelle sich folgende Situation vor:

Das Aktionspotential kommt von links und erreicht die erste Elektrode (negativ). Der extrazelluläre Raum bekommt eine negative Ladung. An der rechten Elektrode (positiv). liegt immer noch das Ruhepotential an. Das Außenmilieu ist also positiv geladen.

Wenn man nun auf den PC schaut steigt die Kurve an und es liegt scheinbar eine positive Spannung an.

Die Elektronen (bzw. Ladungsträger) wandern vom negativen zum positiven Pol. Doch wie geschieht das? Wandern die Elektroden etwa in die negative Elektrode hinein, rüber zur positiven Elektrode? So hingegen lautete ein Erklärungsversuch eines Kommilitonen.

Wenn das Aktionspotential nun weiter läuft,liegt an der linken (negativen) Elektrode wieder das Ruhepotential an. Das äußere Milieu ist positiv. An der rechten Elektrode (positiv) ist das Äußere negativ.

Die Kurve sinkt nun und bildet ein Minimum aus, es liegt also eine negative Spannung an.

Wie kommt es zu diesem Vorzeichenwechsel?

Und was mich am meisten Irritiert; wie funktionieren die Elektroden?

Meine Ideen:
Die Spannung lässt sich ja aus einer Potentialdifferenz (Ladungsunterschied) berechnen.

Eine Elektrode mit vielen Elektronen (negativ) hat einen hohen "Elektronendruck" und möchte Elektronen abgeben. Sie hat ein negatives Potential.

Eine Elektrode mit wenigen Elektronen (positiv) strebt danach Elektronen aufzunehmen.

Es gilt U = E2 - E1

Doch das ist schon irgendwie nicht mit den Kurvenverläufen vereinbar.