Die Erregung der Renshaw-Zellen durch reflektorische Entladungen der α-Motoneurone

Zusammenfassung An dezerebrierten Katzen wurden einige Beziehungen zwischen synaptisch entladenden -Motoneuronen und den Entladungen der Renshaw-Zellen untersucht:1. Monosynaptische Reflexe, ausgelöst durch Einzelreizungen, ipsilateraler niedrigschwelliger Muskelafferenzen, ziehen repetitive Entladungen der Renshaw-Zellen nach sich. Die zentrale Latenz zwischen dem Beginn des monosynaptischen Reflexes und dem ersten Aktionspotential des Interneurons ist gewöhnlich nicht größer als 1 msec. 2. Die Anzahl der Repetitionen einer Renshaw-Zelle, die einem monosynaptischen Reflex folgen, wird durch Dihydro--erythroidin reduziert. 3. Die repetitiven Entladungen einer Renshaw-Zelle nehmen in Grenzen mit der Amplitude eines monosynaptischen Reflexes zu. 4. Gelegentlich scheint die Antwort einer Renshaw-Zelle mit der monosynaptischen Entladung der Motoneurone nicht in Beziehung zu stehen. Hier deckt die orthodrome Reizung heteronymsynergistischer Muskelnerven auf, daß polysynaptisch erregte Motoneurone für die Entladungen der Renshaw-Zelle verantwortlich sind. 5. Renshaw-Zellen werden mit Leichtigkeit bereits durch einzelne, asynchron in die Entladungszone eintretende Motoneurone erregt. Hierbei gehen Frequenz und Entladungsmuster einer Renshaw-Zelle von einem initialen, sehr frequenten Entladungsausbruch in einen eher tonischen Rhythmus über. Wir sind zu dem Schluß gekommen, daß bei orthodromer Reizung ipsilateraler Muskelafferenzen die Entladung der Motoneurone die Haupttriebfeder für die Entladungen der Renshaw-Zellen ist.Diese Arbeit ist teilweise durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft im Rahmen des Sonderforschungsbereiches 33 Nervensystem und biologische Information (Göttingen) gefördert worden.     

Die Beeinflussung des Kationentransportes im Herzmuskel durch Calcium und Strophanthin in Beziehung zur inotropen Wirkung

Zusammenfassung Ein Vergleich der Wirkungsweise von Calcium auf den Herzmuskel der Ratte mit dem Mechanismus der Strophanthinwirkung ergibt folgendes:1. Erhöhung der Ca-Konzentration von 0,8 auf 9,6 mMol/l verursacht einen annähernd proportionalenAnstieg der Kontraktionskraft. Demgegenüber führt eine Erhöhung der eben wirksamen Strophanthinkonzentration auf das Zehnfache zur Kontraktur.2. Die Verstärkung der Kontraktionskraft durch Ca beruht ebenso wie die durch Strophanthin nicht auf einer Verl:angerung des active state des Herzmuskels, sondern auf einer in der erhöhten Verkürzungsgeschwindigkeit zum Ausdruck kommenden intensiveren Gesamtaktivierung.3. Die Geschwindigkeit der Entwicklung der inotropen Wirkung spricht in beiden Fällen für die Annahme, daß der inotrope Effekt über eine Beeinflussung der Membraneigenschaften zustande kommt.4. Calcium und Strophanthin beeinflussen den Kationentransport durch die Zellmembran.Calcium ermöglicht die Aufrechterhaltung der Kationengradienten, vermutlich durch Hemmung der Na-Permeabilität von außen nach innen, und schafft damit eine Voraussetzung für die Bildung des Membranruhepotentials.Strophanthin hemmt in inotrop wirksamer Konzentration sowohl den aktiven wie den passiven Kationentransport. Bei höherer, kontrakturerzeugender Konzentration überwiegt die Hemmung des aktiven Transportes, es kommt zur Erhöhung der intracellulären Na- und zu einer Verminderung der K-Konzentration.5. Die Diskussion der Ergebnisse führt unter Einbeziehung der von anderen Autoren festgestellten gleichsinnigen Beeinflussung des Aktionsstromes durch Calcium und Strophanthin zu der Schlußfolgerung, daß in beiden Fällen die inotrope Wirkung durch eine im Mechanismus zwar verschiedene, in ihrer Auswirkung aber übereinstimmende Beeinflussung des Kationenstromes während der Erregung und einer dadurch bedingten stärkeren Aktivierung des Muskels zustande kommt.Mit 6 Textabbildungen     

Der Entladungsrhythmus der Motoneurone in phasischen Fremdreflexen beim Menschen

Zusammenfassung Wir analysierten die periodisch-alternierenden Innervationsschwankungen nach Einzelreiz beim Menschen (von denen der Beugereflex ein Teil ist) durch die Untersuchung des Entladungsrhythmus motorischer Einheiten in verschiedenen Extremitätenmuskeln. Die Hemmung, der Zwischentakt und der Rückschlag kommen dadurch zustande, daß die Erregungsaussendung aus den motorischen Vorderhornzellen vorübergehend verzögert wird; wenigstens haben wir Beschleunigungen nur selten beobachtet. Mehr als ein ganzer Motoneurontakt fällt im Bereich der untersuchten Grundfrequenzen (zwischen 7 und 16/sec) nicht aus. Erregungen, die entsprechend der Länge der Hemmung zweimal ausfallen müßten, bilden den in die Hemmung eingeschalteten Innervationsstoß (Zwischentakt). Wenn die Entladungsintervalle der Motoneurone länger als die Hemmung werden (etwa bei einer Frequenz unter 10/sec), verschwindet der Zwischentakt; in diesem Fall besteht ja nie die Notwendigkeit, daß zwei Motoneuronentladungen ausfallen. Für eine bestimmte Grundfrequenz der motorischen Einheiten besteht eine bestimmte Abhängigkeit der schnell vorübergehenden Rhythmusänderungen von der zeitlichen Lage des Hemmungsreizes innerhalb eines Motoneuroncyclus. Für verschiedene Grundfrequenzen der aktiven Motoneurone ist diese Abhängigkeit eine verschiedene. Die Hemmung, ihre Dauer und die Ausbildung des Zwischentaktes hängen also nicht in erster Linie von der jeweiligen Motoneuronfrequenz ab, sondern werden hauptsächlich von einem anderen übergeordneten Einfluß bestimmt, der sich bei verschiedenen Grundfrequenzen der jeweils aktiven Motoneurone durchzusetzen versucht, indem er je nach der vorliegenden Grundfrequenz in verschiedener Weise in den Cyclus eingreift. Dadurch unterscheidet sich das untersuchte zentrale Hemmungsphänomen von anderen, wie der Innervationsstille nach Eigenreflex und der Entladungspause nach antidromer Reizung rhythmisch arbeitender Motoneurone und sensibler Muskelreceptoren. Dagegen wird der Grundrhythmus von den schnell verebbenden Nachschwankungen der Innervation im Anschluß an die phasische Hemmung widergespiegelt, wenn nicht der übergeordnete Einfluß über die eigentliche Hemmung hinaus noch weiter wirkt. Diese selbst und die Intervalle der Nachschwankungen sind an den oberen Extremitäten im allgemeinen kürzer als an den unteren. Auf Analogien und Unterschiede zum Tremor und gegenüber phasischen Reflexen beim Tier wird hingewiesen.Mit 4 Textabbildungen.Ausgeführt mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft.     

Über den „Ruhetonus“ des Nervensystems

Schlußfolgerungen und Zusammenfassung Die vorangehenden Untersuchungen zeigen in Bestätigung der eingangs erwähnten Beobachtungen, das das ZNS, auch wenn keinerlei äußere Zeichen einer Erregung vorhanden sind, ständig durch offenbar subliminale Impulse eine Art tonischer Erregung, einen Ruhetonus erzeugt, der nach Ausschaltung des ZNS in Fortfall kommt. Dieser Ruhetonus äußert sich einmal darin, daß das Ruhepotential des Nerven nach seiner anatomischen oder funktionellen Abtrennung vom Rückenmark eine Verstärkung aufweisen kann, die offenbar darauf beruht, daß dieses Potential im normalen Ruhezustand durch ständig ablaufende Erregungsvorgänge vermindert wird. Wenn diese ständigen kleinen Depolarisationen in Fortfall kommen, dann muß offenbar auch das durch eine manifeste Erregung erzeugte Aktionspotential an Größe gewinnen. Die Versuche zeigen, daß dies tatsächlich der Fall ist. Oft genügt schon die Durchschneidung der von der anderen Extremität kommenden Reflexbahn, fast stets jedenfalls die Durchtrennung des untersuchten Nerven, um bei gleichbleibender Reizung eine deutliche, oft sogar sehr bedeutende Erhöhung des Aktionspotentials zu erzeugen. Das Gleiche ist bei Ausschaltung des ZNS durch Leitungsanaesthesie, durch Narkose und durch Anoxie zu erreichen. Wenn die funktionelle Verknüpfung der Zentren mit dem Nerven wiederhergestellt werden kann, wie durch Auswaschen des Narcoticums bzw. durch O₂-Zufuhr, dann pflegt auch die eingetretene Potentialänderung völlig reversibel zu sein.Mit 6 Textabbildungen     

Die Transformation des Entladungsmusters der Renshaw-Zellen bei tetanischer antidromer Reizung

Zusammenfassung 1. An dezerebrierten oder nur leicht anaesthesierten Katzen wurde die Aktivität der Renshaw-Zellen bei repetitiver antidromer Reizung untersucht.2. Die Repetitionsfähigkeit der Renshaw-Zellen läßt nach, wenn antidrome Reizserien ab 10/sec auf die Zellen einwirken. Auf der einen Seite verkürzt sich die Repetitionsdauer und auf der anderen Seite fallen schon in der frühen Repetitionsphase einzelne Spikepotentiale aus. Auf diese Weise ändert sich das Entladungsmuster der Renshaw-Zellen vom langdauernden burst-artigen Repetitionsausbruch bei antidromer Einzelreizung zur Aufeinanderfolge kurzer ungleichmäßiger Entladungsstöße bei antidromer Tetanisierung.3. Antidrome Reizserien bis zu 10/sec können submaximale Repetitionen von Renshaw-Zellen flüchtig potenzieren. In diesem Falle läßt die Repetitionsfähigkeit erst sekundär nach.4. Die Beziehungen zwischen antidromer Reizfrequenz und Repetitionsstärke der Renshaw-Zellen können durch die elektrophysiologischen Eigenschaften dieser Zellen ausreichend erklärt werden und verbessern das Verständnis für die recurrente Inhibition.Mit 5 Textabbildungen     

Die Innervation der Rückenmuskulatur des Menschen

Zusammenfassung 1. Bei passiver Entspannung eines kontrahierten Muskels hört die afferente Entladung der Dehnungsreceptoren auf. Wenn nun, wie die vorliegenden Experimente zeigen, die passive Entspannung der willkürlich innervierten Rückenmuskulatur zu einer Innervationsstille von 50–150 msec Dauer führt, dann sind die zugehörenden Motoneurone allein durch die Entladungen aus den Muskelspindeln gesteuert. Sofernes sich um eine Halteinnervation handelt, dürften direkt zentrale Impulse fehlen. Die Innervation der Rückenmuskulatur muß also als selbsttätiges Regelsystem aufgefaßt werde.2. Die Tätigkeit der Muskelspindeln ist von der Länge des Muskels und der Stärke der -Innervation abhängig. Die sogenannte Willküraktivität der Rückenmuskulatur muß somit über das -System erfolgen.3. Je nach der Innervationsstärke der Rückenmuskulatur führt eine plötzliche Dehnung zu einer Hemmung, einer Bahnung oder einer Kombination beider. Da die Hemmung stets früher einsetzt (10 msec Latenz!), als die Bahnung (Dehnungsreflex), ist es wahrscheinlich, daß die Hemmung der -Motoneurone über die A ₁-Fasern erfolgt.4. Die Befunde werden in Hinblick auf den Regelmechanismus der normalen und pathologischen Muskelinnervation diskutiert.Mit 7 TextabbildungenMit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft.     

Untersuchungen zur Physiologie der Schwimmbewegungen der Scyphomedusen

Zusammenfassung Die Untersuchung von Licht- und Schwerereizen bei Aurelia aurita und Cyanea capillata ergaben für die ersten, daß die Schlagfrequenz von Aurelia durch Verdunkelung herabgesetzt und durch Beleuchtung erhöht werden kann. Der Lichtreiz wird dabei in den Ocellen der Randkörper perzipiert. Cyanea besitzt solche Ocellen nicht und reagiert auch nicht auf Lichtreize. Auf passive Verlagerung reagieren beide Arten durch Frequenzwechsel und einseitige Veränderung der Amplitude, wie schonFränkel u. a. an anderen Medusenarten gezeigt haben. Durch anhaltendes Schütteln kann bei Cyanea der Schlag auch reflektorisch zum Stillstand gebracht worden.DieRandorganganglien sind nur bei älteren Tieren zur Erhaltung des rhythmischen Schlages unter normalen Umweltbedingungen notwendig. Bei jüngeren Tieren kann jedes Stück der Subumbrella für sich pulsieren. Versuche zur Koordination der Randorgane an Tieren mit 2 und 3 Randorganen zeigen, daß der Impuls zu einem Schlag von einem Randorgan ausgeht und die anderen mitreißt. Es zeigt sich außerdem, daß die Zahl der Schläge, die pro Minute von einem Randorgan ausgeht, stark schwankt. Diese Schwankungen werden durch gegensinnige Schwankungen der anderen Randorgane meist ausgeglichen, so daß im ganzen doch der Schlag gleichmäßig ist. Exstirpationsversuche ergeben weiter, daß die Randorgane nicht nur durch den motorischen Impuls, durch den sie sich gegenseitig erregen, in Beziehung stehen, sondern sich auch schon bei der Bildung dieses Impulses gegenseitig beeinflussen können. Aus all diesen Beobachtungen wird gegen die AnnahmeBozlers, daß die rhythmischen motorischen Erregungenautomatisch in den Randorganganglien entstünden, die Hypothese aufgestellt, daß in den Randgangliensensorische Erregung in rhythmische motorische Erregung umgewandelt wird.Dissertation der Philosophischen Fakultät in Kiel.     

Intervallarbeit und Intervalltraining

Zusammenfassung Es wurde Intervallarbeit am Fahrradergometer mit einer Arbeitsgröße von 2520 kpm/min (420 Watt) und mit Belastungszeiten von 10, 15, 30 oder 60 sec und mit Pausen von 20–240 sec untersucht. Es konnte gezeigt werden, daß die Länge der aktiven Phase von primärer Bedeutung für die physiologische Belastung und damit für den Trainingsreiz ist. Die Pausendauer ist von sekundärer Bedeutung. Wir können damit der Auffassung vonReindell u.Roskamm nicht beitreten, wenn behauptet wird: Somit kommt der Pause die größte Bedeutung für die Anpassung des Kreislaufs an Dauerleistungen zu, die Einzelbelastungen sind nur Vorbedingungen für den Reizwert der Pause.Der Mechanismus der Sauerstoffversorgung bei Intervallarbeit kann wahrscheinlich dadurch erklärt werden, daß ein wesentlicher Teil des Sauerstoffbedarfs bei kurzen Belastungszeiten durch an Myoglobin gebundenen Sauerstoff gedeckt wird. Die Bedeutung dieses Faktors für die Sauerstoffversorgung bei Berufsarbeiten, die häufig intermittierend sind, wird erwähnt.Die Untersuchung wurde mit Stütze des schwedischen Sportbundes (Riksidrottsförbundet) durchgeführt.     

Weitere Untersuchungen über die Beziehung zwischen Labyrinth und Blutdruckregulation

Zusammenfassung In früheren Untersuchungen konnten bei calorischer oder bei mechanischer Reizung des Vestibularapparates beim Kaninchen eine Steigerung des Blutdruckes und eine Hemmung der durch die Aorten- und Carotissinusnerven vermittelten blutdrucksenkenden Reflexe nachgewiesen werden. Es sollte jetzt geprüft werden, ob auch bei adäquater Reizung durch Rotation des Tieres um seine Längsachse die gleichen Änderungen des Kreislaufes eintraten.Bei den nicht oder nur mit Morphium narkotisierten Kaninchen war während der rotatorischen Reizung des Vestibularapparates eine Hemmung der auf Gleichhaltung des Blutdruckes gerichteten Funktion der Blutdruckzügler festzustellen. So war z. B. die depressorische Wirkung einer Aortennervenreizung gemindert oder sogar aufgehoben. Diese Hemmung war am stärksten zu Beginn der Labyrinthreizung; sie ließ mit der Dauer der Reizung nach, verschwand aber nicht vollständig. In leichter Urethannarkose war diese Hemmung der Blutdruckregulation am geringsten.Es wurde weiter versucht, die Wirkung der Labyrinthreizung auf den Kreislauf pharmakologisch zu beeinflussen. Durch Strychnin wurde auch in den kleinsten Dosen nur eine Verstärkung der Hemmung erzielt. Dagegen konnte die Hemmung durch Pervitin gemindert, jedoch niemals aufgehoben werden.Nebenher wurde regelmäßig beobachtet, daß durch die Reizung des Vestibularapparates eine starke Beschleunigung der Blutgerinnung eintrat.Es wird erörtert, wie die in den verschiedenen Untersuchungen am Tier und in den Untersuchungen am Menschen erzielten Gegensätze in den Ergebnissen erklärt werden können. Es scheint, daß der jeweilige Zustand der Peripherie oder des Zentrums den Ausfall der vom Vestibularapparat auslösbaren Kreislaufreflexe mitbestimmen kann.Ausgeführt mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft.     

Die Rolle „spezifischer” und unspezifischer Afferenzen für den Antrieb der Atmung,untersucht durch Reizung und Blockade von Afferenzen an der decerebrierten Katze

Zusammenfassung An 11 intercolliculär decerebrierten Katzen wurde geziegt, daß Kälteblockade eines eng umschriebenen Feldes auf der ventralen Oberfläche der Medulla oblongata, wie früher für anaesthesierte Tiere beschrieben, zu Atemstillstand führt, wenn die kontralaterale Stelle auf der Medulla oblongata, die Sinusnerven und die Vagi ausgeschaltet sind.Zu Atemstillstand kam es auch, wenn statt der Kälteblockade 2% Novocain durch lokale Superfusion bei gleichzeitiger Gegenspülung der Umgebung mit künstlichem Liquor angewandt wurde, oder wenn ein mit 1% Novocain getränkter Tupfer lokal aufgelegt wurde.Außerdem führte Kälteblockade zu Atemstillstand, wenn durch kontinuierliche auch während der Kälteblockade anhaltende elektrische Reizung eines N. femoralis oder hinterer Lumbalwurzeln an decerebrierten Katzen oder des Hypothalamus an einer anaesthesierten Katze Steigerungen der Ventilation ausgelöst worden waren.Elektrische Reizung eines Sinusnerven führte zu Atemsteigerungen. Bei Sinusnervenreizung während eines durch Kälteblockade ausgelösten Atemstillstands kam es zu rhythmischer Atmung.Aus diesen Untersuchungen wird geschlossen, daß mit der Ausschaltung der beschriebenen Felder auf der ventralen Oberfläche der Medulla oblongata am sonst desafferentierten Tier die Gesamtheit der für die zentrale CO₂-Empfindlichkeit verantwortlichen Strukturen erfaßt ist, daß nach Ausschaltung der zentralen und der peripheren Chemosensibilität eine unspezifische Aktivierung der Atmungszentren unwirksam ist und daß die Atmungszentren zur Ausbildung einer rhythmischen Atmung von spezifischen Antrieben abhängig sind.Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft     

Untersuchungen zum Mechanismus der Formaldehydinaktivierung von Poliomyelitisviren

Zusammenfassung Es wurden Untersuchungen über die Formaldehydinaktivierung von Poliomyelitisvirus Typ I (Mahoney) und ihre Beeinflussung durch chemische (Aminosäuren) und physikalische (Dialyse) Paktoren durchgeführt. Es ergab sich, daß bei der Störung der Formaldehydinaktivierung durch Aminosäuren die Abbindung des freien Formaldehyds eine wesentliche Ursache für die Verlangsamung der Inaktivierungsgeschwindigkeit ist. Der bei formaldehydbehandelten Poliomyelitisviren zu beobachtende Verzögerungseffekt in bezug auf die Infektion von Gewebekulturzellen und das Auftreten cytopathogener Effekte konnte durch Zusatz von Histidin und durch Dialyse bei 25° C vollkommen rückgängig gemacht werden. Die mögliche Bedeutung für die Unschädlichkeitsprüfung der Poliomyelitisvaccine wird diskutiert. Nach Anwendung formaldehyd-desorbierender Verfahren kann es in begrenztem Ausmaß zu einer Reaktivierung des Poliomyelitisvirus kommen, woraus hervorgeht, daß die Reaktion zwischen Poliomyelitisvirus und Formaldehyd über partiell reversible Stufen läuft.Wir danken der Deutschen Forschungsgemeinschaft und der Deutschen Vereinigung zur Bekämpfung der Kinderlähmung für die Bereitstellung von Mitteln zur Durchführung der Arbeit.     

Elektronystagmographische Untersuchungen über die optisch-vestibuläre Integration von Bewegung und Wahrnehmung

Zusammenfassung Optomotorische, durch Bewegungssehen und Eigenbewegung induzierte Nystagmusreaktionen und Wahrnehmungsvorgänge wurden sowohl isoliert als auch in Kombination mit rotatorisch-vestibulärer Erregung elektronystagmographisch untersucht und sinnesphysiologisch interpretiert.1. Sowohl beim Bewegungssehen als auch während vestibulär indifferenter Eigenrotation mit Sehfeldverschiebung ist das Schlagfeld des optokinetischen Nystagmus in Richtung der raschen Nystagmusphase verlagert. Diese Schlagfeldverlagerung bleibt unbewußt und ist willkürlich nicht beeinflußbar. Eine Bahnung oder Hemmung experimenteller Nystagmusrichtungen durch gleichsinnige bzw. gegensinnige willkürliche Augenbewegungen oder Blickintentionen wurde nicht nachgewiesen.2. Das sensumotorische Bezugssystem für optokinetische Reaktionen ist beim Menschen wahrscheinlich eine mit der Richtung der Fortbewegung übereinstimmende, durch den Augendrehpunkt verlaufende fronto-occipitale Achse. Wir nehmen an, daß diese beim Fehlen vestibulärer Afferenzen die Unterscheidung von Sehdingbewegung und Eigenbewegung vermittelt.3. Die optokinetisch und vestibulär induzierten Bewegungsgrößen der Augen sind phylogenetisch begründete, sinnesphysiologisch differente Teilfunktionen eines integrierenden optisch-vestibulären Systems. Sie vermitteln unter wechselnden äußeren Bedingungen die richtige Eigen- und Umweltwahrnehmung, wenn sie einander in Richtung und Winkelgeschwindigkeit gleich sind.Mit 3 Textabbildungen     

Tagesprofile von Plasmaaldosteron,-Cortisol, -Renin, -Angiotensinogen und -Angiotensinasen bei Normalpersonen

Zusammenfassung An 6 normalen männlichen Freiwilligen im Alter von 20–26 Jahren wurden Plasmacortisol und -renin stündlich, Plasmaaldosteron, -angiotensinogen und -angiotensinasen alle 3 Std über jeweils 24 Std unter Kontrollbedingungen und anschließend unter Suppression der ACTH-Freisetzung durch Dexamethason gemessen.Die höchsten Cortisolspiegel fanden sich gegen 7 Uhr, die niedrigsten zwischen 21 und 1 Uhr. Die Gabe von Dexamethason führte zu konstant niedrigen Cortisolkonzentrationen.Aldosteron war unter Kontrollbedingungen und unter Dexamethason gegen 4 Uhr am höchsten und zeigte niedrigste Werte zwischen 16 und 22 Uhr. Zwischen den mittleren Aldosteronkonzentrationen entsprechender Zeitpunkte der Kontroll- und der Dexamethasonperiode bestanden keine signifikanten Unterschiede.Ähnlich dem Aldosteron zeigte das Plasmarenin Maximalwerte gegen 4 Uhr. Alle Mittelwerte entsprechender Zeitpunkte zwischen 7 und 23 Uhr und die jeweiligen 24 Std-Mittelwerte jedes einzelnen Probanden waren unter dem Einfluß von Dexamethason signifikant erhöht.Für die Existenz circadianer Rhythmen des Angiotensinogens und der Angiotensinasen konnte kein Anhalt gewonnen werden. Dexamethason bewirkte keine signifikanten Veränderungen dieser Parameter.Die Ergebnisse deuten darauf hin, daß die circadianen Rhythmen von Aldosteron und Renin miteinander vergleichbar, jedoch nicht exakt mit dem des Cortisols synchronisiert sind. Unter der Hemmung der ACTH-Freisetzung durch Dexamethason steigt die Reninaktivität an, der Aldosteronspiegel bleibt unverändert. Angiotensinogen und die Angiotensinasen, Parameter, die die aktive Konzentration des Angiotensin II beeinflussen können, scheinen an der Regulation des Aldosterons nicht beteiligt zu sein.Die Ergebnisse wurden auf dem 21. Symposiom der Deutschen Gesellschaft für Endokrinologie und auf dem Symposiom Aktuelle Probleme der Hochdruck- und Nierenkrankheiten anläßlich des 75. Geburtstages von Herrn Prof. Dr. E. Wollheim vorgetragen.     

Das Verhalten der Pulsfrequenz in der Erholungsperiode nach körperlicher Arbeit

Zusammenfassung Verfolgt man die Pulsfrequenz während der Erholung nach körperlicher Arbeit, bis das Ausgangsruhepulsniveau wieder erreicht ist, so wird erkennbar, daß ein nicht zu vernachlässigender Teil, bei anstrengenden Arbeiten sogar der größere Teil, der durch die Muskelarbeit vermehrten Herzschlagzahl auf die Erholungsperiode entfällt. Die Summe der in der Erholungsperiode über dem Ruheniveau liegenden Pulse, die als Erholungspulssumme (EPS) bezeichnet wurde, nimmt bei Ergometerarbeiten gleicher Dauer mit steigender Leistung und bei Arbeiten größerer Leistung mit wachsender Arbeitsdauer zu, während sie bei kleiner Leistung von der Arbeitsdauer unabhängig ist. Eine Verbesserung des Trainingszustandes der Versuchsperson oder der Einsatz einer größeren Muskelmasse vermindern die Erholungspulssumme für die gleiche Arbeit.Die Bestimmung des relativen Herzminutenvolumina, aus dem Amplitudenfrequenzprodukt errechnet, vor, während und nach einer Arbeit, macht die Annahme wahrscheinlich, daß die länger anhaltende Pulsfrequenzerhöhung in der Erholungsperiode durch eine Blutverschiebung verursacht sein könne und daher als kompensatorische Maßnahme zur Aufrechterhaltung des notwendigen zentralen Minutenvolumens aufgefaßt werden muß.In Versuchen, in denen mit größerer Leistung die Arbeitsdauer so verändert wurde, daß jeweils eine konstante Arbeit resultierte, bleibt die Erholungspulssumme bis zu einem bestimmten Grenzwert der Leistung konstant, während die gesamte während und nach der Arbeit über das Ruheniveau hinausgehende Pulssumme, die als Arbeitspulssumme bezeichnet wird, bis zu diesem Grenzwert leicht abfällt. Oberhalb dieses Grenzwertes steigt die Erholungspulssumme und mit ihr die Arbeitspulssumme steil an. Es besteht also ein Minimum der Arbeitspulssumme, das zugleich den Grenzwert der Leistung angibt, der noch ohne eine mit der Arbeitsdauer zunehmende Erholungspulssumme möglich ist. Diese Leistung ist offenbar die Grenzleistung, bei der Ermüdung und Erholung ins Gleichgewicht kommen und mit der daher stundenlang weitergearbeitet werden kann. Es wird gezeigt, daß auf diesem Wege die individuelle Leistungsfähigkeit bestimmt und die zulässige Leistungsgrenze für beliebige Arbeitsformen ermittelt werden kann.Mit 7 Textabbildungen     

Zur Pathogenese,elektromyographischen Analyse und Behandlung des extrapyramidalen Tremors

Zusammenfassung Die Pathophysiologie des extrapyramidalen Tremors kann heute noch nicht als restlos geklärt angesehen werden. Den bisher vorliegenden Untersuchungsergebnissen und klinischen sowie elektromyographischen Beobachtungen kommt die DefinitionJungs am nächsten, wonach es sich beim Tremor um das Hervortreten einer primitiven Bewegungs-form handelt, die durch die Impulse eines rhythmischen Automatismus im Schaltzellenapparat des Rückenmarkes und der Medulla oblongata nach Desintegration höherer Koordinationsmechanismen frei wird. Der elektromyographische Phänotypus eines extrapyramidalen Tremors weist eine Reihe charakteristischer Merkmale auf, von denen Frequenzkonstanz der Rhythmik, Gruppenbildung der Aktionspotentiale und sog. Lukenbildung als Ausdruck der alternierend-reziproken Innervation von Antagonisten hervorgehoben werden. Psychogene Zitterformen weisen derartige Kriterien nicht auf. Schon daraus müssen grundsätzliche Unterschiede beider Tremorformen abgeleitet werden. Bezüglich der medikamentösen Behandlung des extrapyramidalen Tremors wird auf das N-methyl-piperidin-methyl-thioxanthen (Tremaril) hingewiesen. Elektromyographische und klinische Untersuchungen haben gezeigt, daß dieser Substanz elektive Tremorwirkung eigen ist. Die Tremorwirksamkeit eines Medikamentes läßt sich ganz allgemein im EMG dadurch erkennen, daß es zu einer Reduzierung der maximalen Amplituden und einer Verminderung der Anzahl der Einzelpotentiale innerhalb einer Aktionspotentialgruppe führt. Beides bedeutet Rückgang des Ausmaßes einer Muskelkontraktion, die bestimmt wird durch die Frequenz der Vorderhornentladungen und durch die Anzahl der innervierten motorischen Einheit. Das EMG darf auch im Falle der Tremoranalyse als brauchbare Basis für die objektive Messung neuropathologischer Erscheinungen und ihrer Veränderlichkeiten angesehen werden.     

Zur Fermentbiologie der Syphilis und Syphilisähnlicher Krankheiten

Zusammenfassung Die Verminderung des Diastasegehalts im Liquor cerebrospinalis bei Syphilis wird auf die Wirksamkeit der Spirochaeta pallida zurückgeführt. Zum Beweis für diese Auffassung wird die Bestimmung des diastatischen Ferments im Hirngewebe bei Paralyse herangezogen: im Gegensatz zu nichtsyphilitischen Kontrollfällen findet sich im Gehirn der Paralytiker, besonders in den von den Spirochäten am stärksten angegriffenen Rindenpartien des Frontalhirns, eine Diastaseverminderung, vielfach ein völliger Diastaseschwund. Auch in vitro führt die Spirochaeta pallida, aus nässenden syphilitischen Papeln in eine Kochsalzaufschwemmung gebracht, zur Vernichtung des diastatischen Fermentes in normalen Liquores.Eine ähnliche Beeinflussung der Diastase ist durch weitere Erreger möglich, die der Spirochaeta pallida morphologisch und biologisch verwandt sind. Sie wird für die Trypanosomen (Nagana) und die Spirillen morsus muris, die Erreger der Rattenbißkrankheit (Sodoku), die in Kochsalzaufschwemmungen auf vorgelegte Diastaselösungen zur Einwirkung gebracht wurden, nachgewiesen. Recurrens- und Weil-Spiro-Chäten üben eine solche Funktion im selben Ausmaße nicht aus. Diese Ergebnisse werden als weitere Stütze für die Auffassung vonStühmer angesehen, daß die Trypanosomiasis und die Sodokuerkrankung im Tierexperiment als Modellinfektionen zum Studium der Biologie der Syphilis beim Menschen herangezogen werden können.An Trypanosomenaufschwemmungen wird geprüft, ob die Vernichtung des diastatischen Ferments allein eine Funktion der lebenden, vitalkräftigen und infektionstüchtigen Erreger ist, oder ob auch die abgetöteten Erreger oder schließlich die zwar beweglichen, aber in ihrer Vitalität und Infektiosität geschädigten Erreger diese Fähigkeit noch besitzen. Während unbeeinflußte Trypanosomen eine deutliche Abnahme im Fermentgehalt von Diastaselösungen bewirken, vermögen durch Aqua dest.-Zusatz, durch Aufkochen oder durch Ultraviolettlichtstrahlen getötete Trypanosomen keinerlei nennenswerten Einfluß auf den Diastasegehalt auszuüben. Nach Röntgenbestrahlung beweglich gebliebene, aber in ihrer Vitalität und Infektiosität geschwächte Trypanosomen lassen ebenfalls die vorgelegte Diastaselösung nahezu unbeeinflußt.Aus diesen Modellstudien wird geschlossen, daß möglicherweise auch bei der Syphilis die Verminderung des Diastasegehalts im Liquor cerebrospinalis auf die Anwesenheit vitalkräftiger und infektionstüchtiger Erreger zu beziehen ist. Die weitere Verwendung der Diastasebestimmung im Liquor cerebrospinalis für die Zwecke der Syphilisdiagnostik wird jedoch von einer Verbesserung der Glykogenbereitung abhängig gemacht, da nur durch ein gleichmäßig hergestelltes Glykogen die Konstanz der Untersuchungsergebnisse gesichert erscheint.Ausgeführt mit Unterstützung der Freiburger Wissenschaftlichen Gesellschaft.     

Über arterio-venöse Anastomosen und Kurzschlußdurchblutung in der Lunge

Zusammenfassung Ein isolierter Lungenlappen vom Hund wird von einem Spenderhund aus mit venösem Blut durchströmt und mit Zimmerluft oder Sauerstoff beatmet. Aus dem Sauerstoffgehalt des venösen und arteriellen Blutes, sowie aus dem Sauerstoffpartialdruck der Alveolarluft wird die maximal mögliche venöse Beimischung zum arteriellen Blut berechnet. In die A. pulmonalis desselben Präparates wird eine Aufschwemmung von Kugeln (je 2000 von 19, 28 und 36 mittlerem Durchmesser) injiziert. Der Prozentsatz der Kugeln, die im ausströmenden Blut wieder erscheinen, gilt als Maß für die Durchblutung von Gefäßen mit Durchmessern über 19 (bzw. 28 oder 36 ). Der Vergleich der Kugelexperimente mit der Untersuchung des Gasaustausches in dem Lungenlappen zeigt, daß wenigstens ein Teil der 19 -Kugeln durch Gefäße mit Gasaustausch, d. h. durch Capillaren geflossen sein müssen. Anscheinend spielen arteriovenöse Anastomosen im engeren Sinne für die Durchblutung der Lunge keine wesentliche Rolle.Mit 2 Textabbildungen.Stipendiat der Deutschen Forschungsgemeinschaft. Wir danken ferner den Landesversicherungsanstalten für finanzielle Unterstützung.     

Natriuretisches Hormon

Zusammenfassung Nachdem Homer Smith 1957 erstmals die Existenz eines humoralen antinatriuretischen Systems gefordert hatte, ließen verschiedene Untersuchungen am gekreuzten Kreislauf, an isolierten biologischen Membranen sowie im Bioassay das Auftreten eines natriuretischen Faktors in Plasma und Urin von Säugern nach Expansion des Extracellularvolumens vermuten. Andererseits konnte an Hand von Mikropunktionsbefunden gezeigt werden, daß intrarenalen physikalischen Faktoren eine wesentliche Bedeutung für die verminderte tubuläre Natrium-Resorption nach extracellulärer Volumenexpansion zukommt. Eigene Untersuchungen lassen wiederum nach Gelfiltration von Plasma und Urin die Existenz eines niedermolekularen Faktors vermuten, der den Natrium-Transport der isolierten Froschhaut hemmt und im Bioassay zur gesteigerten Elektrolyt-Ausscheidung durch die Niere führt. Ein solcher humoraler Faktor könnte den tubulären Natrium-Transport über eine Hemmung der renalen Na-K-ATPase beeinflussen. Aufgrund des geschätzten Molekulargewichtes von etwa 1000 und den beobachteten chemischen und biologischen Eigenschaften wäre es denkbar, daß es sich bei einem solchen Hormon um ein Oxytocin-Analog handelt. Die mögliche pathophysiologische und klinische Bedeutung eines Natriuretischen Hormons in der Ödempathogenese verschiedener Erkrankungen wird diskutiert.     

Der Einfluß einer inhomogenen Verteilung auf die Messung der Extinktion an monoerythrocytären Schichten und an einzelnen Erythrocyten

Zusammenfassung Bei der Messung der Extinktion an einzelnen Erythrocyten oder an monoerythrocytären Schichten ist eine wesentliche Voraussetzung für die Gültigkeit des Lambert-Beerschen Gesetzes, nämlich die der homogenen Verteilung der gelösten Substanz, nicht erfüllt. Es wird gezeigt, welchen Einfluß eine solche Inhomogenität auf den Meßwert hat und welche Möglichkeiten bestehen, bei bekannter Inhomogenität eine Korrektur des Meßwertes durchzuführen. Besonders eingehend wird ein einfaches und anschauliches Zwei-Kompartiment-System diskutiert und der Einfluß der Inhomogenität mit Hilfe von zwei Diagrammen dargestellt, wobei als Maß für die Inhomogenität der Bedeckungsfaktor eingeführt wird. Es wird ferner gezeigt, daß der durch die jeweilige Erythrocytenform bedingte zusätzliche Fehler im allgemeinen gegenüber dem vom Bedeckungsfaktor verursachten Fehler vernachlässigbar ist.     

Zur Erregung afferenter Systeme durch anorganische Ionen

Zusammenfassung An 21 Katzen wurden vergleichende elektrophysiologische Untersuchungen über den Einfluß von anorganischen Ionen in Form von Kalium- und Calciumchlorid sowie von verschiedenen decalcifizierenden Substanzen auf die Erregung der Chemo- und Pressoreceptoren in der Carotissinusregion und auf die Mechanoreceptoren in der Haut durchgeführt.An diesen Receptoren können die erregenden Wirkungen von Kaliumionen ebenso wie die Erregung durch ihren adaequaten Reiz regelmäßig durch Calciumionen aufgehoben bzw. unterdrückt werden. Natriumphosphatpuffer, Natriumcitrat, Natriumfluorid, Natriumoxalat und Natriumtartrat mitph-Werten von 7,4 lösen vermehrte Aktionspotentiale aus und verstärken die Erregung durch den adaequaten Reiz. Die Reaktionen sind von der Wasserstoffionenkonzentration abhängig und bei alkalischemph an Presso- und Mechanoreceptoren deutlicher ausgebildet. Die Chemoreceptoren scheinen zusätzlich vonph-abhängigen Veränderungen des adaequaten Reizes beeinflußt zu werden. Natriumcarbonat wirkt entsprechend, lediglich die Aktionspotentiale der Chemoreceptoren nehmen — wahrscheinlich infolge einer Aufhebung ihres adaequaten Reizes — vorübergehend ab. Die Wirkungen dieser Substanzen, die denen von Veratrin und TÄA ähneln, können durch Calciumionen sowie durch lokalanaesthetische Substanzen aufgehoben bzw. unterdrückt werden, während ACh-Antagonisten (mit Ausnahme von TÄA) wirkungslos sind. Die Substanzen unterscheiden sich dabei in ihren Wirkungen auf die Chemo-, Presso- und Mechanoreceptoren nicht qualitativ, sondern nur quantitativ.Diese Wirkungen entsprechen darüber hinaus weitgehend denen an Fasern, so daß hypothetisch für die Erregung der Receptoren ähnliche Reaktionen wie bei Fasern nach der Ionentheorie der Erregung angenommen werden; dabei könnte die Tendenz zu spontaner Erregbarkeit und repetitiver Aktivität durch Einflüsse auf die rhythmischen Erregbarkeitsveränderungen je nach Eigenart der Substanzen gefördert oder gehemmt werden.Mit 5 Textabbildungen