Das P-Seminar „Physik in der Medizin“ des Friedrich-List-Gymnasiums besuchte mit Leiterin Monika Tröster, das Mind-Center der Uni Würzburg. Die Schüler der elften Klasse informierten sich auf dem Gebiet der Biophysik über elektrische Felder im menschlichen Körper (EKG), mit Nervensignalen und mit der Computertomografie. Adrian Scheuring und Fabian Schumm (Q 11) berichten von dem Besuch.
In kleinen Gruppen experimentierten die Teilnehmer in mehreren Räumen des Lehr-Lern-Labors. Die erste Station behandelte das Thema Röntgen. Dazu erklärten die Betreuer zuerst, was mit Röntgenstrahlung erreicht werden kann. Man kann damit Knochen unter menschlichem Gewebe erkennen oder sehen, ob sich Festkörper an einem bestimmten Ort befinden. Dieses Verfahren wurde inzwischen so weit verfeinert, dass man mithilfe mehrerer Messungen mit unterschiedlichen Neigungen des Röntgengeräts zum bestrahlten Körper eine 3D-Darstellung auf einem Computer erstellen kann. Dieses Verfahren nennt man auch Computertomografie.
An der nächsten Station erarbeiteten die Schüler die Grundlagen der EKG-Messung. Dazu testeten sie zunächst, ob ein Muskel auf elektrische Reize mit Kontraktion reagiert. Daraufhin sollten sie ermitteln, wie die Elektroden des EKGs am besten am Körper angelegt werden, um die abgegebenen elektrischen Reize des Herzens am besten messen zu können. Wenn das alles richtig ausgeführt wird, lässt sich auf dem EKG ein typischer Ausschlag (QRS-Komplex) erkennen.
Die letzte Station betraf Bioelektrizität. In dieser wurden vorgefertigte Bausteine (Passiv-Versuchsboxen) als Analoge für Nervenbahnen verwendet. Diese Boxen stehen für die passive Weiterleitung der elektrischen Signale im Körper. Die LEDs zeigen dabei die Geschwindigkeit der Weiterleitung sowie die Stärke des Signals. Da die Signalstärke mit der Entfernung von der Spannungsquelle exponentiell abnimmt, braucht man eine aktive Weiterleitung, die die Aktiv-Versuchsboxen anzeigen.
An jeder dieser Boxen wird das Signal aufgefrischt, aber auf Kosten der Verbreitungsgeschwindigkeit. Deshalb kommt zwar das Signal „später“ im Gehirn an und die Reaktionszeit ist länger, jedoch wird die Ankunft des Signals im Gehirn gesichert. Würde unser Körper nur mit passiver Weiterleitung agieren, würden beispielsweise die Signale, die die Finger spüren und weiterleiten, spätestens in der Handfläche verschwinden. Diese Signale sind durch die in ihnen enthaltenen Ladungsträger messbar.
