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VI. Anwendung auf die thierisch - elektrischen Versuche.

Die thierischen Theile, Muskeln und Nerven, stellen körperlich ausgedehnte Leiter dar, in deren Innerem überall elektromotorische Kräfte verbreitet sind; denn jeder kleinste noch reizbare Theil eines Muskels ist nach den Untersuchungen von E. du Bois - Reymond fähig, elektrische Ströme hervorzubringen. Bei den darüber anzustellenden Versuchen werden die thierischen Theile in geeigneter Weise mit einem Galvanometer verbunden, und der in den Draht dieses Instruments abgeleitete Stromzweig ist vorläufig der einzige Theil jener elektrischen Wirkungen, welcher der directen Beobachtung und Messung zugänglich ist. Mit den empirisch gefundenen Gesetzen seiner Erscheinung müssen die Folgerungen aus den theoretischen Vorstellungen verglichen werden, welche wir uns über die Anordoung elektromotorischer Theile im Innern des Muskels oder Nerven gebildet haben. Dafür waren die bisherigen theoretischen Kenntnisse der Stromvertheilung in Körpern nicht ausreichend, daher du Bois-Reymond in seinem ausgezeichneten Werke über thierische Elektricität in den Abschnitten, welche die hypothetischen Vertheilungsweisen elektromotorischer Kräfte im Innern der Muskeln behandeln, sich vielfältig mit scharfsinnig combinirten Analogien und Wahrscheinlichkeitsgründen begnügen musste, um zum Ziele zu gelangen. Unsere Theoreme setzen uns jetzt in den Stand, strengere und kürzere Ableitungen für die Hauptpunkte seiner theoretischen Betrachtungen zu geben, welche in allen wesentlicheren Punkten mit den von ihm aufgestellten Sätzen übereinstimmen. Dass in einigen weniger wesentlichen Punkten Abweichungen vorkommen, ist unter diesen Umständen nicht zu verwundern, und kann dem Lobe, welches du Bois? Scharfsinn gebührt, keinen Abbruch thun, um so weniger als diese Punkte solche sind, in denen die Versuche an den Kupferzinkschematen seine Schlüsse zu bestätigen schienen.

Die Versuche ergeben unmittelbar, dass jedes Stück einer einzelnen Muskelfaser in einem angelegten unwirksamen leitenden Bogen Ströme erregt, welche von ihrer prismatischen oder cylindrischen Oberfläche (ihrem Längsschnitte) zu ihren Endflächen (Querschnitten) hingehen. Denken wir uns also die elektromotorische Oberfläche eines solchen Faserstücks an die Stelle seiner inneren Kräfte gesetzt, so muss diese am Längsschnitt nach aussen positiv, an den Querschnitten negativ seyn. Mit einer kleinen Erweiterung der von du Bois angewendeten Bezeichnungsweise wollen wir eine solche Anordnung elektromotorischer Kräfte, welche eine elektromotorische Oberfläche giebt, an der zwei unter sich gleichartige Pole der Aequatorialgegend entgegengesetzt sind, die peripolare nennen. Die Muskelprimitivfasern sind nun allerdings die kleinsten Theile des Muskels, welche wir mechanisch abtrennen, und allenfalls noch auf ibr elektromotorisches Verhalten untersuchen können, auch zeigt selbst das Mikroskop keine weiteren Unterabtheilungen im Innern von frischen Fasern; indessen machen doch andere elektrische Erscheinungen, namentlich die ungeheure Schnelligkeit, mit der in der negativen Stromesschwankung und im elektrotonischen Zustande die elektromotorischen Kräfte der Muskeln und Nerven ihre Stärke und Richtung wechseln können, es wahrscheinlich, dass die kleinsten elektromotorischen Elemente noch viel kleiner als der Durchinesser der Muskel- und Nervenfasern sind, und eine grosse Beweglichkeit besitzen. Deshalb führt du Bois die elektrischen Wirkungen der thierischen Theile auf peripolar elektromotorische Molekeln von verschwindend kleiner Grösse zurück, welche umgeben von einer indifferenten leitenden Substanz im Inhalt der Fasern in gleichen Abständen regelmässig vertheilt sind, so dass ibre Axe der Axe der Faser parallel ist. Mögen wir nun bis auf die Primitivfasern oder bis auf die hypothetischen elektromotorischen Molekeln zurückgehen, jedenfalls müssen wir uns den ganzen Muskel aus unzähligen, sehr kleinen, regelmässig geordneten Theilen zusammengesetzt denken, deren innere elektromotorische Kräfte wir für unsern Zweck durch eine

elektromotorische Fläche mit peripolarer Anordnung, po. sitivem Aequator und negativen Polen ersetzen können. Die elektrischen Ströme, welche der ganze Muskel erregt, sind nun aus den Wirkungen dieser elektromotorischen Flächen herzuleiten.

Legen wir zwei gleiche peripolare Elemente init zweien ihrer Polflächen an einander, so stossen daselbst zwei gleich starke elektromotorische Flächen, aber in entgegengesetzter Richtung, die negative Seite an die negative, zusammen, und heben deshalb ihre Wirkungen gegenseitig auf. Legen wir zwei solche Elemente mit ihrem Längsschnitt an einander, so stossen wieder gleich starke Theile der elektromotorischen Oberflächen, und wieder in entgegengesetzter Richtung, dieses Mal aber init den positiven Seiten zusammen, und heben wiederum ihre Wirkungen gegenseitig auf. Setzen wir also einen ganzen Muskel oder Nerven regelmässig aus solchen Elementen zusaminen, indem wir immer Querschnitt an Querschnitt, und Längsschnitt an Längsschnitt fügen, so heben sich im Innern des Ganzen alle elektromotorischen Flächen gegenseitig auf, und es bleiben nur diejenigen bestehen, welche der Aussenfläche des Ganzen angehören. Wir bekommen also dadurch unmittelbar die elektroinotorische Oberfläche des Ganzen, welche nach aussen bin alle Kräfte der inneren Theile ersetzt. Sie ist überall, wo nur Querschnitte der Fasern zu Tage liegen (am natürlichen und künstlichen Querschnitte des Ganzen) aus den negativen Polarflächen der Elemente, im natürlichen oder künstlichen Längsschnitt des Ganzen dagegen aus den positiven Aequatorialflächen der Elemente zusammengesetzt. Deshalb muss, wie der Versuch bestätigt, jede Stelle des Längsschnitts durch einen angelegten Bogen mit einer des Querschuitts verbunden im Bogen einen Strom geben, der von jener zu dieser geht.

So ergiebt sich also sehr einfach die Erklärung der Ströme zwischen Längsschpitt und Querschnitt. Anders ist es mit denjenigen, welche du Bois zwischen verschiedenen Punkten des Querschnitts, und ebenso zwischen ver

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schiedenen Punkten des Längsschnitts gefunden hat; sie erklären sich nicht aus den bisher angenommenen theoretischen Grundlagen. Diese Ströme haben dieselbe Richtung wie die bisher besprochenen, d. h. sie sind im ableitenden Bogen von der Mitte des Längsschnitts zu seinem Rande, und vom Rande des Querschnitts zu seiner Mitte gerichtet, sind aber sehr viel schwächer als die zwischen Längsschnitt und Querschnitt. Wir wollen für unsere Erörterung annehmen, ein cylindrisches Bündel paralleler Fasern babe durch zwei senkrecht gegen seine Axe geführte Schnitte zwei reine Querschnitte erhalten, in denen nur die negativen Polarflächen der Elemente zu Tage liegen, ebenso wie der Cylindermantel ganz aus den positiven Aequatorialflächen zusainmengesetzt ist. Jede Polarfläche eines einzelnen Elements kann nun zwar Flächenelemente von verschieden intensiver elektromotorischer Krast darbieten, muss aber in jeder Beziehung jeder andern gleich seyn, so dass die mittlere elektromotorische Kraft des Gesammtquerschnitts an allen Stellen dieselbe seyn muss. Ebenso verhält es sich mit dem Längsschnitt des Ganzen. Innerhalb der elementaren Aequatorialflächen können wohl verschiedene Grössen der elektromotorischen Kraft vorkommen, die mittlere Grösse derselben muss aber überall dieselbe seyn. Ist nun die Breite der an den Muskel gelegten Endflächen des leitenden Bogens so gross, dass sie eine sehr grosse Menge von elementaren Abtheilungen des Muskels gleichzeitig berühren, und werden sie beide entweder an reinen Querschnitt oder an reinen Längsschnitt angelegt, so kann kein Strom entstehen, weil die mittlere elektromotorische Kraft jeder Berührungsfläche gleich gross ist, und beide entgegengesetzte Ströme im Bogen hervorzurufen streben, sich also gegenseitig vollständig in Gleichgewicht balten müssen.

Es könnte hierbei zweifelhaft erscheinen, ob es erlaubt sey die mittlere elektromotorische Kraft für die verschiedenen Grössen dieser Kraft zu substituiren, welche sich in jeder einzelnen Elementarabtheilung der Begränzungs

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