Elektrische Signale: Wie unser Gehirn und unsere Nerven miteinander kommunizieren
Der menschliche Körper ist ein wahres Wunderwerk der Natur. So besitzt unser Körper die Fähigkeit, elektrische Signale zu erzeugen und zu nutzen, um Informationen zu verarbeiten und zu kommunizieren. In diesem Blogbeitrag beschäftigen wir uns damit, wie unser Körper mit Hilfe von elektrischen Signalen funktioniert und welche Rolle diese für die Rehabilitation von Lähmungen spielen können.
Unser Körper verwendet ständig elektrische Signale, um zu kommunizieren, sich zu bewegen und zu denken. Diese Signale werden von verschiedenen Zellen und Geweben im Körper erzeugt und übertragen. Die Hauptakteure in diesem Prozess sind unsere Nervenzellen – auch Neuronen genannt. Sie bestehen aus einem Zellkörper, einem Dendriten und Axon sowie synaptischen Endungen.
Neuronen sind spezialisierte Zellen, die die elektrischen Signale des Körpers erzeugen und mit Hilfe eines Axons übertragen. Das Axon, eine lange, fadenförmige Struktur dient als „Kabel“, das elektrische Signale – sogenannte Aktionspotenziale – vom Zellkörper des Neurons zur nächsten Nervenzelle weiterleitet.
Über ihre Dendriten können Neuronen die elektrischen Signale anderer Neuronen empfangen. Diese Signale werden im Zellkörper verarbeitet und als elektrische Impulse entlang des Axons weitergeleitet.
Übertragung von Informationen mit Hilfe von Aktionspotenzialen
Bei der Übertragung von Informationen im Nervensystem und der Kontraktion von Muskeln spielen Aktionspotenziale eine entscheidende Rolle. Ein Aktionspotenzial entsteht, wenn eine Nervenzelle durch einen Reiz ausreichend erregt wird. Dieser Reiz kann zum Beispiel eine elektrische Spannungsänderung sein, die an der Zellmembran auftritt. Wenn die Reizschwelle überschritten wird, öffnen sich bestimmte Ionenkanäle in der Zellmembran.
Durch das Öffnen der Ionenkanäle strömen Ionen wie Natrium (Na+) in die Zelle, wodurch es zu einer vorübergehenden Depolarisation der Zellmembran kommt. Dies bedeutet, dass das Innere der Zelle kurzzeitig positiv und das Äußere negativ geladen werden. Dieser schnelle Wechsel des Membranpotenzials von einem negativen Ruhepotential zu einem positiven Wert wird als Aktionspotenzial bezeichnet. Das Aktionspotenzial breitet sich entlang der Nervenzelle aus und ermöglicht so die Weiterleitung von Informationen.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass es sich bei Neuronen um Zellen handelt, die die Informationen verarbeiten und weiterleiten. Aktionspotenziale werden von den Neuronen genutzt, um diese Informationen über längere Strecken zu transportieren. Bei Aktionspotenzialen handelt es sich somit um eine Art elektrischer Aktivität in Neuronen, die für die Kommunikation im Nervensystem von entscheidender Bedeutung ist.
Wenn sich Neuronen miteinander verbinden, können sie neuronale Schaltkreise bilden. Diese Schaltkreise ermöglichen dem Menschen, Informationen zu verarbeiten, zu speichern und abzurufen. Unsere Muskeln, Organe und Sinneszellen verwenden ebenfalls elektrische Signale, um miteinander zu kommunizieren und ihre Funktionen auszuführen.
Funktionelle Elektrostimulation: Aktionspotenziale für die Rehabilitation von Lähmungen
Die funktionelle Elektrostimulation (FES) nutzt die Aktionspotenziale im Körper, um gezielt Muskeln oder Nerven zu stimulieren. Bei der funktionellen Elektrostimulation werden externe elektrische Impulse erzeugt, um Muskeln oder Nerven zu stimulieren und Bewegungen auszulösen. Diese elektrischen Impulse erzeugen Aktionspotenziale in den stimulierten Muskeln oder Nerven.
Die elektrischen Impulse der funktionellen Elektrostimulation aktivieren die Muskeln, indem sie die natürlichen elektrischen Signale imitieren. Durch die gezielte Anregung der Muskeln können Bewegungen erzeugt werden, wenn die körpereigene Steuerung nicht oder nicht ausreichend funktioniert. Dies kann beispielsweise bei Menschen mit Lähmungen, Muskel- oder Nervenerkrankungen der Fall sein.
Mehrkanalstimulatoren wie KT Motion fördern den Ausgleich fehlender Funktionen bei peripheren und zentralen Lähmungen. Bis zu vier Muskelgruppen können stimuliert und komplexe, alltagsrelevante Bewegungen gezielt ausgeführt werden. Mit KT Motion können Patienten mehrmals täglich bequem von zuhause aus verloren gegangene Bewegungen trainieren. Wissenschaftliche Studien haben erwiesen, dass ein intensives Training funktionaler Bewegungen zu einer erfolgreichen Rehabilitation nach neurologischen Erkrankungen beitragen kann.