Zasada Nernsta

Filed Under (Uncategorized) by admin on 22-08-2016

0

Stosując kondensatory do podrażnienia nerwów i przyjmując zasadę Nernsta, możemy także oznaczyć potencyał tej różnicy koncentracyi jonów, która w nerwie musi powstać, ażeby spowodować stan czynny. Jeżeli kondensatorem możemy drażnić nerw i jeżeli podrażnienie zostaje uwarunkowane wytworzeniem się pewnej różnicy potencyalów w 2-ch punktach nerwu, to sam nerw na tej przestrzeni, na której przyłożone są elektrody, możemy uważać jako kondensator, a samo podrażnienie jako nabijanie jednego kondensatora drugim. Przypuszczenie to pozwala zupełnie dokładnie obliczyć pojemność i wysokość potencyału naboju tego drugiego kondensatora. Przyjmijmy, że pojemność kondensatora używanego do podrażnienia jest C, pojemność nerwu c, potencyal naboju I-go kondensatora P, potencyał 2-go kondensatora p, ilość elektryczności w 1-ym kondensatorze Q w drugim oraz, że gdy połączymy 1-y kondensator z drugim potencyal jego spadnie do tej samej wysokości, którą reprezentuje 2-gi, t. j. do p, ilość zaś elektryczności, która pozostanie w pierwszym kondensatorze Q. Ponieważ po naladawaniu go kondensatora pierwszym ilość elektryczności pozostanie ta sama, przeto Q —1—. Stosując bezpośrednio po tem do podrażnienia tego samego nerwu 2-gi kondensator o innej pojemności i wywołując ten sam skurcz, otrzymamy analogiczne nowe równanie z temi samemi niewiadomemi : Pi Cl = PC + PC

Przyjmując p za   c za y, i rozwiązuje te dwa równania, możemy znaleźć pojemność nerwu i potencyał, do którego dochodzi różnica koncentracyi. W moich doświadczeniach wykonanych przed kilkunastu laty dla nerwów 0,116 volt, 0,011 mikrofarada. W dośw. Hermanna, wykonanych w kilkanaście lat później 0,160 0,0125.  Jak widzimy więc, pojemność oznaczona w różnych nerwach, w różnych czasach i przez dwóch różnych badaczy jest prawie ta gama. Różnicę pewną przedstawia tylko potencyal naboju, zresztą nieznaczną. Różnica ta jest zupełnie zrozumiałą, jeżeli uwzględnimy, że w każdym nerwie obok włókienek nerwowych są jeszcze inne przewodniki, jak np. osłonki, tkanka łączna i t. p. oraz, że z tego powodu wysokość potencyału musi się zmieniać nie tylko zależnie od indywidualnych własności rozmaitych nerwów, ale także w rozmaitych miejscach tego samego nerwu, Przytoczone zapatrywania i obliczenia wskazują, że i w biologii ścisłe ilościowe badaniu mogą dać podstawę nie tylko do szerokich uogólnień, ale i do ujęcia zjawisk w pewne ścisłe matematyczne wzory. [przypisy: diabetycy, wózek inwalidzki elektryczny, implanty Warszawa ]

Podniecenie nerwu

Filed Under (Uncategorized) by admin on 22-08-2016

0

Wytwarzająca się różnica koncentracyi zależy z jednej strony od  czasu działania prądu, z drugiej od dyfuzyi, która ją osłabia, działając antagonistycznie. Z początku wzrasta różnica koncentracyi szybciej niż dyfuzya. Przy pewnej wysokości tej różnicy następuje podrażnienie nerwu pod wpływem jonów dodatnich, o czem świadczy fakt, że stan czynny wychodzi zawsze z okolicy bieguna ujemnego; gdy prąd działa dalej, może nastąpić równowaga w koncentracyi jonów ponieważ ilości przenoszone prądem w okolice biegunów, zostają zupełnie zrównoważone temi ilościami jonów, które wskutek dyfuzyi dążą w kierunku odwrotnym i tem się tłumaczy zupełnie dobrze fakt, że prąd stały, przepływając przez nerw, działa tylko w chwili zamykania lub otwierania.

Ponieważ podniecenie nerwu występuje tylko przy pewnej różnicy koncentracyi, a na to, jak zaznaczyliśmy wyżej, potrzeba pewnego czasu przy każdym prądzie, więc oczywista, że im krócej działa prąd na nerw, tem natężenie jego musi być większe oraz, że musi istnieć pewien stosunek między natężeniem prądu a czasem jego trwania ; mogą więc być ta.k krótkotrwałe prądy, które mimo swojego b, wysokiego natężenia podrażniać nerwu nie będą w stanie, jak to widzimy w doświadczeniach z prądami Tesla ďArsonvala, tę samą okoliczność wskazują także doświadczenia z kondensatorami, dla których, jak widzieliśmy, istnieją pewne pojemności, przy zastosowaniu których otrzymujemy ten sam efekt podrażnienia, jeżeli naboje tą samą energię, jak to się okazało w doświadczeniach moich i Hermanna.  Widzimy więc w przytoczonej tabliczce, że do wywołania tego samego minimalnego skurczu zużywamy najmniejszą energię i przytem tę samą, jeżeli używamy kondensatorów o pojemności 0,01 02 mikrofarada. Fakt ten, jak zauważyliśmy wyżej, stwierdził w kilkanaście lat po ogłoszeniu moich badań Hermann, uznając jako optimum kondensatory tej samej pojemności, a w ostatnich czasach Eucken, za podstawę teoryę Nernsta, wykazał i eksperymentalnie stwierdził, Że Const. a, czyli v2 znowu więc dochodzimy do wykazania, że pobudzenie nerwu zależy od v2 t. j. od czynnika, który decyduje o energii naboju. Nadto w swoich doświadczeniach Eucken rzeczywiście stwierdził, że dla kondensatorów o pojemności 0,01 i 0,015 a jest liczbą stałą. [przypisy: diabetycy, wózek inwalidzki elektryczny, implanty Warszawa ]

Znając tedy optimum pqjemności kondensatorów, przy której najmniejszą energią prądu podniecamy nerw, oznaczywszy następnie opór nerwu między elektrodami, oraz opór elektrod, możemy ze wzoru rozbrojeń kondensatora: El = Eo e— lic obliczyć czas, w ciągu którego nastęłouje kompletne rozbrojenie, ewentualnie więc czas potrzebny do wywołania owej przyjętej przez Nernsta różnicy koncentracyi jonów. Czas ten w moich doświadczeniach dla mięśnia w przybliżeniu wynosi 100 z czego oczywiście wynika, co zresztą  stwierdzają doświadczenia, że używając kondensatorów, które się rozbrajają w ciągu krótszych okresów, będziemy musieli używać nabojów o znacznie wyższym poteneyale, ewentualnie o znaczme większej energii.