Styleguide V1

StilVorlagen/Protokoll Versuch A - Nerv V2.md

@@ -0,0 +1,624 @@
+Versuch A: 
+
+Nervenphysiologie 
+
+ 1  
+
+Durchgeführt am: 
+
+Do. 1.4.04 
+
+Gruppe B2D 
+
+Kersting, Daniel 
+Maslesa, Senid 
+Schwörer, Christoph 
+
+Quelle: http://www.egbeck.de/skripten/bilder/frosch.gif (bearbeitet) 
+
+Tierphysiologischer Kurs / Versuch A – Nervenphysiologie / Gruppe B2D / Tübingen 2004 
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+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 2  
+
+1. Einführung 
+
+Die schnelle interne Informationsweiterleitung jedes mehrzelligen tierischen Lebewesens beruht 
+auf Nerven. Dies sind spezielle Zellen deren Membran durch eine ungleiche Verteilung von Na+ 
+Cl-  K+  und  Anionen polarisiert werden. Damit  die weitergeleiteten  Informationen  in Form  von 
+Änderungen  der  Polarisation  der  Zellmembran  größere  Distanzen  innerhalb  des  Organismus 
+zurücklegen  zu  können  besteht  eine  Nervenzelle  aus  einem  Zellkern  in  den  viele  Dendriten 
+münden,  die  diese  Polarisationsänderung  zur  Zelle  hin  leiten,  und  einem  aus  der  Zelle 
+ausgehenden  Axon  das  am  Axonhügel  beginnt  und  an  dessen  Ende  sich  eine  Schnittstelle  zur 
+Informationsweitergabe  befindet.  Meist  ist  diese  Schnittstelle  eine  Synapse  die  den  geleiteten 
+Reiz an eine weitere Nervenzelle weitergibt. Es existieren aber auch andere Enden wie z.B. eine 
+Motorische Endplatte.  
+Die  „Information“  die  durch  diese  Nervenzelle  weitergegeben  wird  ist  in  Form  von  plötzlichen 
+Ladungsänderungen  der  Zellmembran  realisiert.  Diese  Ladungsänderungen,  die  AP  (Aktions-
+Potential) genannt werden, sind jedoch immer gleich stark (Alles oder nichts Gesetz) so dass eine 
+Codierung  der  Information  anders  erfolgen  muss.  Dies  geschieht  über  die  Frequenz  mit  der 
+Reize  geleitet  werden.  Da  jedoch  die  Veränderung  der  Polarisation  mit  der  eine  Information 
+geleitet  wird  durch  einen  Ausgleich  der  Na+  Ionen  an  der  Zellmembran  geschieht,  und  diese 
+Depolarisation der Zellmembran erst wieder durch einen  Ausstrom von K+ Ionen kompensiert 
+werden muss kann die Frequenz mit der Reize geleitet werden nicht unbegrenzt hoch sein. Die 
+maximale  Frequnz  wird  durch  die  sogenannte  „Absolute  Refraktärzeit“  der  Nervenzelle 
+bestimmt. Diese Zeit ist die Zeit die benötigt wird um ein erneute SAP auszulösen.  Die Relative 
+Refraktärzeit  hingegen  ist  diejenige  Zeit  in  der  zwar  schon  wieder  ein  SAP  ausgelöst  werden 
+kann die Repolarisation der Zellmembran jedoch noch nicht vollständig ist so dass ein größerer 
+Reiz benötigt wird um ein SAP auszulösen. 
+
+Tierphysiologischer Kurs / Versuch A – Nervenphysiologie / Gruppe B2D / Tübingen 2004 
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+ 3  
+
+2. Passive Eigenschaften der Nervenzellmembran   
+
+2.1 Aufbau/Methoden: 
+
+In diesem Versuch wird die passive Membraneigenschaft einer Nervenzelle gemessen. Dabei 
+benutzen wir ein Modell der Nervenzellmembran (Kette von RC-Gliedern) Jedes Glied dieser 
+Kette repräsentiert einen kleinen Membranabschnitt mit Membranwiderstand und 
+Membrankapazität. Den Innenwiderstand bildet die "Intrazellulärflüssigkeit" in verbindet die 
+einzelnen Glieder. Der Außenwiderstand der Extrazellulärflüssigkeit wird als sehr klein 
+angenommen. 
+
+Aufbau: 
+
+Quelle: Script zum Versuch 
+
+2.2 Ergebnisse: 
+
+Abstand 
+0 
+Amplitude [V]  7 
+
+2 
+
+1 
+2,75  1,1 
+
+2.3 Diskussion: 
+
+4 
+
+3 
+0,45  0,17  0,05  0,045 
+
+5 
+
+6 
+
+Wenn man die Ergebnistabelle betrachtet erkennt man, dass die Amplitude sehr schnell stark abnimmt. 
+Dies ist auf den hohen „Innenwiederstand“ der Intrazellulärflüssigkeit zurückzuführen. Vergleicht man 
+die sich ergebende Kurve mit denen aus der Literatur für eine echte Nervenzelle so stellt man fest dass 
+das Modell sehr genau der Realität entspricht. 
+
+Tierphysiologischer Kurs / Versuch A – Nervenphysiologie / Gruppe B2D / Tübingen 2004 
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+ 
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+ 
+ 
+ 
+ 4  
+
+3. Präperation 
+
+3.1 Präparation des Nervus ischiadicus 
+
+Ein Frosch wird dekapitiert, sein Rückenmark zerstört, enthäutet und mit Ringerlösung 
+abgespült.  
+Die Bauchhöhle des Frosches wird geöffnet und die Eingeweide entnommen. Die Ischiadicus-
+Nerven werden mit einem Bindfaden abgebunden und bis zum Eintritt in den Oberschenkel 
+freipräpariert.  
+Anschließend wird er in eine Petrischale mit Ringerlösung gelegt, da dies eine optimale 
+Umgebung für den Nerv ist.  
+
+3.2 Versuchsaufbau Ableitapparatur 
+
+Quelle: Script zum Versuch 
+
+Tierphysiologischer Kurs / Versuch A – Nervenphysiologie / Gruppe B2D / Tübingen 2004 
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+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+4 Messung des Reizartefakts 
+
+4.1 Methoden/Aufbau: 
+
+Ein mit Ringer angefeuchteter Faden wir in die Ableitkammer gelegt und mit einigen Reizen 
+angeregt. 
+
+ 5  
+
+4.2 Ergebnisse: 
+
+Hier War kein Ausdruck vorhanden 
+
+4.1 Diskussion: 
+
+Tierphysiologischer Kurs / Versuch A – Nervenphysiologie / Gruppe B2D / Tübingen 2004 
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+ 6  
+
+5. Ableitung eines fortgeleiteten diphasischen 
+Summenaktionspotentials bei unterschiedlichen 
+Reizstärken 
+
+5.1 Methoden/Aufbau: 
+
+Ein Summenaktionspotential (SAP) entsteht bei gleichzeitiger Erregung mehrerer (sämtlicher) 
+Axone eines Nerven. Es wird extrazellulär abgeleitet. Die Amplitude hängt von der 
+Reizamplitude ab. Bei der Reizamplitude unterscheidet man zwischen der Schwellenreizstärke, 
+der kleinsten Reizamplitude, die noch ein meßbares SAP auslöst und der Maximalreizstärke, der 
+Reizamplitude, ab der eine weitere Reizstärkung keine größere SAP-Amplitude auslöst. 
+
+Zunächst wird schrittweise die Reizamplitude erhöht. 
+
+5.2 Ergebnisse: 
+
+AP: 5 fach verstärkt 5mV 
+Reiz: 50 mV 
+Zeit 0,2ms 
+
+Reiz: 500 mV 
+AP: 50mV 
+
+Tierphysiologischer Kurs / Versuch A – Nervenphysiologie / Gruppe B2D / Tübingen 2004 
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+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 7  
+
+Reiz: 2V 
+AP:100mV 
+
+Amplitude des SAP’s in Abhängigkeit von der Reizamplitude: 
+
+Reiz[v] 
+0 
+SAP [mV]  0 
+
+0,08  0,3 
+125 
+4 
+
+1 
+250 
+
+3,5 
+280 
+
+5 
+280 
+
+Diagramm über die Zunahme der SAP-Amplitude in Abhängigkeit von der Reizamplitude: 
+
+5.3 Diskussion: 
+
+Im obigen Diagramm kann sowohl die untere als auch die obere Reizschwelle von 0.08V und 3.5V 
+sehr gut erkennen. Bei einem Schwellreiz von 0.08V werden nur sehr wenige Nervenzellen erregt, 
+vermutlich sogar nur eine einzige. Entsprechend schwach ist auch die gemessene Reizantwort. Je 
+stärker nun gereizt wird desto mehr einzelne Nervenzellen werden erregt und bilden AP’s die als SAP 
+abgeleitet werden. Ab einer Reizstärke von ca. 3.5V werden alle Nervenzellen des Nervs erregt und 
+eine noch weitere Verstärkung des Reizes bringt nichts. 
+
+Tierphysiologischer Kurs / Versuch A – Nervenphysiologie / Gruppe B2D / Tübingen 2004 
+
+-500501001502002503000123456Amplitude [V]SAP [mV] 
+ 
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+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 8  
+
+6. Bestimmung der Geschwindigkeit der 
+Erregungsleitung 
+
+6.1 Aufbau/Methoden: 
+
+Hier messen wir, wie groß die Geschwindigkeit ist, mit der Aktionspotentiale im Froschnerven 
+weitergeleitet werden. Dabei wird der Reiz einmal nahe am Reizort und einmal in einem 
+weiteren Abstand vom Reizort (1cm) registriert. Aus dem Abstand zwischen den beiden 
+Ableitelektrodenpaaren (s) und dem ermittelten Zeitunterschied (t) zwischen den abgeleiteten 
+SAP’s kann die Leitungsgeschwindigkeit (v) errechnet werden (v=s/t). 
+
+6.2 Ergebnisse: 
+
+Zeit: 0,2ms     Reiz: 2mV     AP: 20mV 
+
+Der zeitliche Abstand mit dem die beiden AP’s gemessen wurden beträgt ca. 0,3 ms. Unter 
+Verwendung der oben angegeben Formel v=s/t (v=1cm/0,3ms) erhält man eine 
+Leitungsgeschwindigkeit von 33,3m/s. 
+
+6.3 Diskussion: 
+
+Betrachtet man die beiden Schaubilder stellt man im rechten, also der weiter vom Reiz entfernten Ableitung 
+eine deutliche „Ablachung“. Diese entsteht durch die unterschiedliche Leitgeschwindigkeit der in der 
+Nerfenfaser liegenden Axone. So treffen die erzeugten einzelnen AP’s nach einer gewissen Distanz nicht mehr 
+exakt zur selben Zeit ein, wie es im linken Schaubild der Fall ist sondern über einen Zeitraum verteilt der mit 
+der Distanz zur Reizquelle immer größer wird. Dies führt zur Abflachung des abgeleiteten SAP’s.  
+
+Tierphysiologischer Kurs / Versuch A – Nervenphysiologie / Gruppe B2D / Tübingen 2004 
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+ 
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+ 9  
+
+7. Bestimmung der Refraktärzeit beim 
+Froschnerv 
+
+7.1 Aufbau/Methoden: 
+
+Die Refraktärzeit eines Nerven ist die Zeitspanne, in der er  überhaupt nicht (absolute 
+Refraktärzeit) oder aber nur mit höheren Reizamplituden (relative 
+Refraktärzeit) erneut erregt werden kann.  
+
+Zur Messung werden zwei Reize (Doppelreize) gesendet, deren zeitlicher Abstand 
+(Doppelreizabstand) variiert werden kann. Mit dem zweiten Reiz wird das refraktäre Verhalten 
+des Nervs nach dem ersten Reiz bestimmt. 
+
+7.2 Ergebnisse: 
+
+Zeit: 0,2ms 
+AP: 100mV 
+Reiz: 2V 
+
+Zeit: 0,5ms 
+AP: 2mv 
+
+Tierphysiologischer Kurs / Versuch A – Nervenphysiologie / Gruppe B2D / Tübingen 2004 
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+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 10  
+
+AP: 20mV 
+
+Reizabstand [ms]  0,3ms 
+SAP [mV] 
+
+0mV 
+
+4ms 
+60mV 
+
+1,5ms 
+2mV 
+Schwelle 
+absolut/ 
+relativ 
+
+16ms 
+80mV 
+Ende 
+relativ 
+
+7.3 Diskussion: 
+
+Die gemessene absolute Refraktärzeit lag bei 1.5 ms Dies ist die Zeit in der die Na+ Kanäle der 
+Membran zeitlich und mechanisch gesteuert geschlossen sind um das Potential an der Membran, 
+durch den K+ Ausstrom, unter den Schwellwert sinken zu lassen da sonst durch das anliegende 
+Potential schon beim Ausstrom der K+ Ionen ein erneutes AP ausgelöst würde. Die relative 
+Refraktärzeit die zwischen 1.5 und 16 ms ist die Zeit in der durch den erhöhten K+ Ausstrom 
+beim Vorhergehenden AP das Membranpotential Hyperpolarisiert wird und somit ein größerer 
+Reiz notwenig ist um ein erneutes AP zu erzeugen. 
+
+Tierphysiologischer Kurs / Versuch A – Nervenphysiologie / Gruppe B2D / Tübingen 2004 
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+ 
+ 
+ 
+ 
+ 11  
+
+8. Umwandlung des diphasischen SAPs in ein 
+monophasisches SAP 
+
+8.1 Aufbau/Methoden: 
+
+Diphasisches SAP: Die Erregungswelle wandert entlang der Axone über zwei Ableitelektroden 
+hinweg. Zuerst wird die erste Elektrode und dann die zweite Elektrode negativ gegenüber der 
+jeweils anderen.  
+Monophasisches SAP: Die zweite Elektrode wird an eine unerregbare Stelle des Nerven gelegt. 
+
+Der Nerv wird zwischen den beiden Ableitelektroden dadurch unerregbar gemacht, dass er dicht 
+vor der zweiten Elektrode mit einer Pinzette kräftig gequetscht wird.  
+
+8.2 Ergebnisse: 
+
+Reiz: 100mV 
+AP: 100mV 
+Zeit: 0,5ms 
+
+8.3 Diskussion: 
+
+Durch das Abklemmen des Nerv zwischen der ersten und der zweiten elektrode kann das AP die 
+zweite Elektrode ncith mehr erreichen und die Ableitelektroden werden nur ein mal negativ zu 
+anderen gepolt. Man erkennt dies gut daran, dass auf dem Schaubild lediglich ein ausschlag 
+nach unten zu sehen ist und anschließend nicht (wie in den vorherigen Schaubildern) ein 
+leichterer Ausschlag nach oben. 
+
+Tierphysiologischer Kurs / Versuch A – Nervenphysiologie / Gruppe B2D / Tübingen 2004 
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+ 
+9. Leitungsanästhesie am peripheren Nerven 
+
+9.1 Aufbau/Methoden: 
+
+Lokalanästhetika sind Medikamente, die eine reversible Blockade der Nervenleitung bewirken. 
+Der Nerv wird in der Ableitkammer im Bereich zwischen Reiz - und Ableitelektroden 
+mit Xylocain besprüht. Dann wird im Abstand von 30 Sekunden mehrere Messungen gemacht 
+
+ 12  
+
+9.2 Ergebnisse: 
+
+Messreihe: 
+
+0,5ms – Reiz: 1V AP: 100mV 
+
+9.3 Diskussion: 
+
+Man sieht dass die sedative Wirkung erst nach ca. 4 min. eintritt, und auch das nicht zu 100% 
+Im Gegensatz zu anderen Betäubungsmitteln wie zb Äther ist Xylocain nicht für eine 
+Vollnarkose geeignet und wird auch nur zur lokalen Betäubung von Schleimhäuten verwendet. 
+
+Tierphysiologischer Kurs / Versuch A – Nervenphysiologie / Gruppe B2D / Tübingen 2004 
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+ 13  
+
+10. Anhang 
+
+10.1 Quellenangaben: 
+
+Soweit nicht gesondert darauf hingewiesen ist, sind alle Bilder/Abbildungen selbst angefertigt 
+(Fotos während dem Versuch, sowie eingescannte Oszilloskopausdrucke) 
+
+Für das biologische Hintergrundwissen sind folgende Bücher verwendet worden: 
+Prof. Werner A. Müller, Tier und Humanphysiologie, Springerverlag 2. Auflage 
+Neil A. Campbell, Biologie, Spektrum, 1997 
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+Tierphysiologischer Kurs / Versuch A – Nervenphysiologie / Gruppe B2D / Tübingen 2004 
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