Wie erzeugt unser Körper Elektrizität?
Die kurze Antwort ist »chemische Energie«.
Für das Warum sehen wir uns die lange Antwort an.
Die meisten Leute denken bei Elektrizität an
die Bewegung von elektrischer Ladung.
Um potenzielle Ladung zu bewegen und somit zu nutzen,
benötigen wir eine Energiequelle.
Am weitesten verbreitet sind
Wasserkraft,
Wasserkraft, Atomkraft,
Wasserkraft, Atomkraft, Sonne und Wind.
Dank technischer Fortschritte nutzen wir diese Quellen,
für Wunder der Technik
wie Computer und vibrierende Smartphones.
Chemische Stoffe erzeugen Energie
durch Reaktion von Atomen in Molekülen.
Alle Atome, die unser Körper aufnimmt,
wie Sauerstoff, Natrium, Kalium und Kalzium,
haben eine eigene elektrische Ladung.
Jedes Element hat eine gewisse Zahl an
Elektronen, Protonen und Neutronen.
Diese spezifischen Ladungen,
ob positiv oder negativ,
reagieren auf die Ladung benachbarter Moleküle.
Das erzeugt die nötige Energie,
um Elektrizität zu erzeugen.
Wenn wir essen oder trinken, werden die Moleküle in der Nahrung durch Verdauung
in kleinere Moleküle zerlegt.
Diese kleineren Moleküle
verwendet unser Körper, um Arbeit zu leisten.
Diesen Prozess nennt man Zellatmung.
Alle Moleküle und Elemente im Körper
können potenziell elektrische Impulse erzeugen.
Die meist genannte elektrische Spannung
in unserem Körper, ist der Herzrhythmus.
Im Inneren des Herzens
gibt es eine Zellgruppe:
den Sinusknoten, auch SA-Knoten genannt.
Diese Zellen im Sinusknoten,
auch »Herzschrittmacher« genannt,
tragen Elektrolyten, im Inneren und außerhalb der Zellen.
Die häufigsten Elektrolyte im Körper sind
Natrium, Kalium, Kalzium, Magnesium, Phosphat und Chlorid.
Natrium und Kalzium befinden sich normalerweise außerhalb des SA-Knotens,
wohingegen Kalium sich in ihrem Inneren befindet.
Die Zellmembran dient als Barriere zwischen den Elektrolyten.
Durch den Druck in der Blutbahn dringt Natrium
in den Zellknoten ein
und Kalium verlässt den Knoten.
Es tritt weniger Kalium aus,
als an Natrium eindringt.
Dadurch nimmt die positive elektrische Ladung im Zellknoten zu.
Ereicht die Ladung ein bestimmtes Niveau,
öffnen sich Kalzium-Kanäle in der Zellmembran
und erlauben dem Kalzium, einzudringen:
Die positive Ladung im Zellinneren
steigt im Vergleich zur Außenseite der Zelle deutlich an.
Das nennt man ein Aktionspotenzial.
Erreicht dieses Aktionspotenzial einen bestimmten Punkt,
hat es genug Energie, um sich über die Nerven des Herzens zu entladen.
Durch diese Elektrizität ziehen sich die Muskeln zusammen – und das Herz schlägt.
Elektrolyte, die Zellmembranen passieren,
und elektrische Entladungen erzeugen,
sind nur eine der Methoden, wie der Körper die Nahrung, die wir essen, nutzt,
um Energie und Kraft zu erzeugen und Arbeit zu leisten.
Deshalb werden Nahrungsinhalte, die wir aufnehmen, in Kalorien gemessen.
Eine Kalorie ist eine Einheit für Energie.
Mit dem technischen Fortschritt
wird auch die Medizin
das Geheimnis entschlüsseln,
wie chemische Reaktionen in unserem Körper,
unser Leben im Alltag ermöglichen
und unseren bioelektrischen Strom erzeugen.