Techniklexikon

bioelektromagnetische Felder

Bioelektrizität, Erscheinungen elektromagnetischer Art, die ursächlich mit der Lebenstätigkeit von biologischen Organismen gekoppelt sind. Lebewesen können selbst elektromagnetische Felder erzeugen. Durch besondere Permeabilitäts- und Transporteigenschaften von biologischen Membranen wird eine ungleiche Ionenverteilung und damit ein elektrischer Potentialunterschied (Ruhepotential,  - 60 bis  - 90 mV) zwischen dem Zellinneren und dem umgebenden Milieu aufrechterhalten (Membranpotential). Die Funktionsgrundlage von Sinnes-, Nerven- und Muskelzellen besteht in der Möglichkeit der impulsartigen Veränderung des Membranpotentials (Aktionspotentials) als Reaktion auf Umgebungseinflüsse, der Weiterleitung dieses Signals entlang der Membran und zu anderen Zellen und der Wiederherstellung des Ruhepotentials. Diese elektrischen Felder können für jede Zelle einzeln registriert werden. Wenn eine grosse Anzahl von Zellen synchron reagiert (Erregungszentren), lassen sich von Geweben bzw. Organen auch Summenpotentiale mit aufgelegten Flächenelektroden messen. Auf diese Art und Weise entsteht das EKG (Elektrokardiogramm, Ausbreitung der Erregung der Herzmuskelzellen), das EMG (Elektromyogramm, Messung elektrischer Felder von Skelettmuskeln), das EEG (Elektroencephalogramm, Messung der elektrischen Aktivität des Gehirns, insbesondere der Grosshirnrinde) oder auch das Elektroretinogramm (Messung der elektrischen Aktivität der Netzhaut). Durch den Vergleich mit dem Normzustand lassen sich Rückschlüsse über mögliche pathologische Veränderungen machen. Analog kann man auch biomagnetische Felder registrieren, allerdings erfordern sie wegen der geringen Feldstärken einen enormen apparativen Aufwand. (Biomagnetismus)