Stromfluss durch den Körper

Mit dosierten Stromflüssen durch die Haut kann man Muskeln zum Zusammenziehen bringen, ohne sich dabei anzustrengen. Man nennt das elektrische Muskelstimulation. Man klebt Elektroden auf die Haut und ein Gerät schickt gepulste Ströme in der Größenordnung einiger mA durch den Muskel. Diese Methode wird in der Rehabilitation angewendet und zur Unterstützung im Kraftsport. Es gibt aber auch Geräte für gesunde Nichtsportier. In der Werbung wird versprochen, dass man damit, quasi ohne Anstrengung neben dem Fernsehen, einen Waschbrettbauch auftrainieren kann. Naja!

Muskeltraining für Couchpotatoes.

Wer kennt ihn nicht aus diversen Arztserien: den Defibrillator (Abb. 25.8), kurz Defi. Er wird bei Herzflimmern (Abb. 25.5c) eingesetzt, indem man der betroffenen Person einen gezielten Elektroschock erteilt. Das Kernstück ist ein Kondensator, der zunächst aufgeladen wird. Es wird dabei nicht die Spannung, sondern die Ladeenergie angegeben, die maximal 360 J beträgt. Erstaunlich wenig! Der Trick besteht darin, dass diese in extrem kurzer Zeit abgegeben wird. Dadurch entsteht eine beachtlich hohe Stromleistung.

Durch einen gezielten Gleichstromstoß kann man das Herzflimmern beenden.

Beim Umlegen des Schalters fließen die Ladungen in rund 5 ms ab. Für die Stromleistung P=W/t ergeben sich dann 72.000 W! Damit könnte man ein ganzes Fußballstadion beleuchten - aber nur 5 ms lang. Die Spannung an den Elektroden beträgt etwa 2000 V. Es fließen daher / = P/U = 36 A durch den Körper.

Manche Menschen haben zwar einen völlig gesunden Herzmuskel, aber die natürlichen Herzschrittmacher funktionieren nicht mehr richtig (Abb. 25.3). Das Herz schlägt dann zu langsam. Für diese Fälle hat man künstliche Herzschrittmacher entwickelt (Abb. 25.9). Für jeden Herzschlag liefern sie einige Millisekunden lang eine Spannung von rund 3 V, die den Herzmuskel zum kontrollierten Zusammenziehen bringen. Die verwendete Spannung ist somit rund um den Faktor 1000 kleiner als die eines Defibrillators.

Links: In diesem Herzschrittmacher befinden sich sowohl Batterie als auch die Steuerungselektronik. Rechts: Herzschrittmacher werden meistens unter dem Brustmuskel implantiert und die Elektroden durch eine Vene in das Herz geschoben.

Der Lügendetektor ist dir aus einschlägigen Agentenfilmen und Nachmittagstalkshows sicher bekannt. Man kann damit natürlich nicht direkt das Lügen messen, sondern nur die körperlichen Reaktionen auf bestimmte Fragen (F8). Alle Lügendetektoren basieren nämlich auf der Annahme, dass Menschen beim Lügen zumindest geringfügig nervös werden, und das versucht man zu messen. 100%ig ist dieses Verfahren nicht und daher auch umstritten. Für uns ist hier vor allem interessant, dass neben Atmung, Puls und Blutdruckmessung ein wichtiger Bestandteil die Aufzeichnung der Änderung des Hautwiderstandes an den Fingern ist (folgende Abb.). Lügt man, so beginnen die meisten Menschen vor allem an den Händen stärker zu schwitzen. Dadurch sinkt der Hautwiderstand ab - und zwar innerhalb eines Bruchteiles einer Sekunde!

Um den Hautwiderstand der Hand zu ermitteln, misst man bei bekannter Spannung zwischen den beiden Elektroden den dabei entstehenden Stromfluss.