title: Der Einfluss lokaler Ionenkonzentrationsänderungen in Membrannähe bei Voltage-Clamp-Messungen am Modellsystem Skelettmuskel
creator: Ehmer, Thomas
subject: 610
subject: 610 Medical sciences Medicine
description: In der vorliegenden Arbeit wurde eine Methode entwickelt , die es zum ersten Mal ermöglicht, den Einfluß von extrazellulären Konzentrationsänderungen auf den Stromverlauf bei Voltage-Clamp Experimenten quantitativ zu untersuchen. Als Modellsystem wurde der Skelettmuskel gewählt, wobei zwischen Ca2+-Strömen und K+-Strömen unterschieden wurde, die exemplarisch als Anwendungsbeispiel für physiologisch wichtige Ionenströme untersucht wurden. Bei dieser Methode werden experimentell elektrophysiologisch aufgenommene Ca2+-Ströme in gepufferter Ca2+-Lösung als Eingabedaten für eine numerische Simulation benutzt, die den zeitlichen Verlauf des Ca2+-Stroms berechnet, wie er ohne extrazellulären Puffer gemessen worden wäre. Diese Berechnungen werden direkt mit experimentellen Messungen der selben Muskelfaser in ungepufferter Lösung verglichen.  Die vorgestellten numerischen Ergebnisse bestätigen die „Depletion-Hypothese“, d. h. die Hypothese, daß extrazelluläre Konzentrationsänderungen im TTS des Skelettmuskels den zeitlichen Verlauf signifikant beeinflussen.  Interessanterweise wird zur Beschreibung der zeitlichen Entwicklung der Ca2+-Ströme keine zusätzlichen Ca2+-induzierte Inaktivierung benötigt um eine sehr gute Übereinstimmung der simulierten Daten mit den experimentellen Daten zu erreichen.  Im weiteren Anwendungsbeispiel wurde der Kaliumstrom von erschöpften Muskelfasern (M. Sartorius, Rana temporaria) untersucht. Die berechnenten Ströme und der Einfluß der Konzentrationsänderung wurde mit experementellen Messungen verglichen. Dabei stellte sich heraus, daß die Kanaldichte des ATP-abhängigen Kaliumkanals (KATP) im TTS nur etwa 20 bis 40 der Kanaldichte der Oberflächenmembran betragen kann. Anhand von Kanaldichten für den Delayed-Rectifier liegt der ermittelte Wert im gleichen Bereich. Bei der Analyse wurde ein Flächenverhältnis von TTS zu Gesamtmembran von fT=66 angenommen.  
date: 2000
type: Dissertation
type: info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
type: NonPeerReviewed
format: application/pdf
identifier: https://archiv.ub.uni-heidelberg.de/volltextserverhttps://archiv.ub.uni-heidelberg.de/volltextserver/931/1/Ehmer_Thomas_Dissertation.pdf
identifier: DOI:10.11588/heidok.00000931
identifier: urn:nbn:de:bsz:16-opus-9318
identifier:   Ehmer, Thomas  (2000) Der Einfluss lokaler Ionenkonzentrationsänderungen in Membrannähe bei Voltage-Clamp-Messungen am Modellsystem Skelettmuskel.  [Dissertation]     
relation: https://archiv.ub.uni-heidelberg.de/volltextserver/931/
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language: ger