Zur Theorie der Polarisation an lebenden Zellen

Zusammenfassung

Eine eingehende theoretische Behandlung der derzeit vorliegenden Messungen des Wechselstromwiderstandes lebender Zellen bei verschiedenen Frequenzen läßt erkennen, daß an der Zellgrenzschichte zwei Polarisationskomponenten auftreten, deren eine den Charakter einer elektrostatischen Kapazität hat und deren andere durch Konzentrationsänderungen, die sich nach den Gesetzen der Diffusion wieder auszugleichen bestrebt sind, bedingt ist. Es ist sehr unwahrscheinlich, daß es sich hierbei um Salzkonzentrationsänderungen nach Warburg und Nernst handelt, da sich die Diffusion durch die ganze Länge der Zelle erstreckt und die bekannten Diffusionskoeffizienten dabei für eine quantitative Erklärung zu klein sind. Wahrscheinlich werden polare, grenzflächenaktive Molekeln durch den Strom orientiert in die Grenzschichte gebracht und eine diffusionsartige Bewegung in der Grenzschichte sucht diese Konzentrationsänderung wieder auszugleichen.

Aus den bisherigen Versuchen ergeben sich während des Erregungsvorganges folgende Veränderungen an der Zellgrenzschichte: ein Rückgang des elektrischen Potentialsprungs, der den Aktionsstrom bedingt, eine zunächst starke Widerstandsabnahme, die sich in sehr vermindertem Maß über lange Zeit erstreckt, ein Rückgang der elektrostatischen Kapazität um 1/4–1/3 und bei der zweiten Polarisationskomponente eine Veränderung des „Diffusionskoeffizienten“ k, die, wenigstens beiNitella-Zellen, in der Zeit nach dem Aktionsstrom eine Verringerung ist.