Arteriosklerose bei Wildtieren

Zusammenfassung Bei Vertretern nahezu aller Wirbeltierklassen treten spontan degenerative Arteriopathien auf. Die stammesgeschichtliche Konstanz in Struktur und Stoffwechsel des Gefäßorgans bietet günstige Voraussetzungen für eine vergleichende Betrachtung der Befunde. Trotz primitiver Kreislaufverhältnisse kommen bereits bei Fischen mitunter lipidhaltige Intimaplaques vor. In der Klasse der Reptilien überwiegen degenerative Veränderungen am Fasergerüst der Media mit massiver Kalksalzabscheidung; doch werden auch Atherome beobachtet. Bei verschiedenen Ordnungen der Vögel sind arteriosklerotische Veränderungen häufig; das vollentwickelte Bild der Vogelarteriosklerose läßt sich den entsprechenden Gefäßveränderungen des Menschen homologisieren. Von den Säugetieren zeigen vor allem Primaten, Wale und das Schwein Veränderungen, die Frühstadien der menschlichen Arteriosklerose morphologisch gleichwertig sind. Die Arteriosklerose der Tiere bleibt meist auf zentrale Abschnitte des großen Kreislaufes beschränkt und erreicht nur selten das Ausmaß des menschlichen Gefäßleidens; dementsprechend fehlen die beim Menschen häufigen Komplikationen der Arteriosklerose bei Tieren nahezu vollständig. Unter den verschiedenen ätiologischen Faktoren spielt die Vererbung eine bedeutende Rolle.

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Summary Degenerative arteriopathies can be found among nearly all vertebrate classes. The evolutionary constancy in structure and metabolism of the blood vessels allows for favorable comparison of the findings. In spite of a primitive circulatory system in fishes one can sometimes see lipid containing intima plaques. In reptiles degenerative changes of the elastic fibres with calcium deposits predominate; however atheromas have also been observed. In different bird orders arteriosclerotic lesions are frequent. The fully developed picture of bird-arteriosclerosis resembles closely the lesions in man. Among mammals primates, whales and pigs show lesions which particularly morphologically resemble early stages of arteriosclerosis in human beings. Arteriosclerosis in animals generally remains limited to the central portion of systemic circulation and seldom reaches the extent of the human disease. Therefore the frequent complications of human arteriosclerosis are almost non-existent in animals. Heredity seems to play an important part among the different ethiological factors.

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Stipendiat der Alexander v. Humboldt-Stiftung.     

Über Funktions- und Erregbarkeitsänderung von Nerv und Muskel in situ in den ersten Stadien nach Nervenläsion

Zusammenfassung Im 48stündigen Dauerversuch werden bei Ratten Funktionsprüfungen am normalen und geschädigten Nerven und Muskel durchgeführt.Durch Urethan hervorgerufene Muskelruhe bewirkt reversible Verlängerung der Reizzeitwerte des Muskels innerhalb der ersten 24 Stunden. Die Versuche lassen sich auch ohne Narkose bei durch Dauerrückenlage verursachter hypnotischer Bewegungslosigkeit durchführen.Nervenläsion hat nach 6 Stunden eine Verkürzung der Reizzeitwerte des Muskels für wenige Stunden zur Folge, die nach einem mehrstündigen Normalstadium nach 24–36 Stunden, je nach Art der Läsion, ins Gegenteil umschlägt mit steilem Anstieg der Hauptnutzzeit- (HNZ) und Chronaxiewerte. Es ist festzustellen, daß die Zeitkonstanten sehr viel länger werden, wenn statt scharfer Verletzung des Nerven mit Kontinuitätstrennung stumpfe Läsion ohne Kontinuitätstrennung stattfindet.Die Reizzeitwerte des geschädigten Nerven zeigen nicht so eindeutig die initiale Depression, sie zeigen nur geringfügige Veränderungen. Die HNZ bleibt bis zur Funktionseinstellung normal, die Chronaxiekurve zeigt eine finale Erhebung.Die Empfindlichkeit von Nerv und Muskel steigt im Anfang nach der Nervenläsion, wird dann gleichmäßig kleiner, bis sie für den Nerven vor Erlöschen der Funktion wieder steil ansteigt.Isochronismus von Nerv und Muskel ist aus den Normalkurven nicht zu erkennen.Die durch innere und äußere Faktoren relativ unbeeinflußte Methode der HNZ-Messung ist in der Bewertung der Funktionsbereitschaft von Nerv und Muskel der Chronaximetrie vorzuziehen, zumindest ihr gleichzusetzen und gleichzeitig anzuwenden, da sie eindeutigere Befunde zuläßt.     

Die parafollikulären Zellen des Kropfes

Zusammenfassung Die ausgiebige Resektion der Hundeschilddrüse hat die Vermehrung der parafollikulären Zellen im restlichen Drüsengewebe zur Folge.Bei der Verarbeitung von 50 menschlichen Kröpfen wurden parafollikuläre Zellen in 90% der Basedowstrumen, 70% der Hyperfunktionsstrumen und in 18,3% der normal oder vermindert funktionierenden gefunden. Die Zellen sind hell oder dunkler gefärbt, in der Follikelwand gelegen und sie hängen mit dem Kolloid zusammen. Bei Steigerung oder Veränderung der Funktion nimmt ihre Zahl zu. Ihre engen Beziehungen zum Kolloid weisen eine Ähnlichkeit mit der Rolle der Kolloidzellen auf.Auf Grund ihrer Gestalt und der kernvariationsstatistischen Messungen kann angenommen werden, daß sie auf dem Wege über die Umwandlung der gewöhnlichen Schilddrüsenzellen entstehen.Vergleichende Untersuchungen zeigen eine Ähnlichkeit zwischen den parafollikulären Zellen und den Schilddrüsenonkocyten, ferner den Elementen des großzelligen Schilddrüsenadenoms, dagegen weichen sie von den Zellen der Thymusdrüse und der Karzinoide wesentlich ab.     

Membranpotentiale einzelner Skeletmuskelzellen bei hypokali?mischer periodischer Muskelparalyse

Zusammenfassung Bei einem Patienten mit hypokaliämischer periodischer Muskelparalyse wurden Messungen des Membranruhepotentials von einzelnen Skeletmuskelzellen während einer Lähmungsattacke und im lähmungsfreien Intervall durchgeführt. Die generalisierte Lähmung wurde durch Glucose-Insulin-Zufuhr provoziert und anschließend mit Kaliumchlorid aufgehoben.Im Lähmungsstadium war das mittlere Membranruhepotential auf 49,1 mV (Normalwert: 87,2±5,2 mV) erniedrigt, was als Ursache für die verminderte Erregbarkeit des Muskelgewebes angesehen werden kann. Die Plasmakaliumkonzentration war zum gleichen Zeitpunkt auf 2,0 mval/l erniedrigt.Es wird diskutiert, daß die beobachtete Membrandepolarisation entweder durch eine Verminderung der Kaliumpermeabilität oder/und durch eine erhöhte Natriumpermeabilität der Zellmembranen herbeigeführt wird, und zwar in ursächlichem Zusammenhang mit der bei periodischer Paralyse nachgewiesenen cellulären Störung des Kohlenhydratstoffwechsels.

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Summary In a patient with hypokaliemic periodic muscle paralysis measurements of the membrane potential of single cells of sceletal muscle were carried out during an attack of paralysis and during the attack-free interval. Generalized paralysis was provoked by administration of glucose and insuline and reversed by administration of potassium chloride. During the period of paralysis the mean membrane potential was decreased to 49,1 mV (range of normal 87,2±5,2 mV), which may be regarded a cause of the diminished irritability of the muscles. At the same time plasma potassium was decreased to 2,0 mval/l.The results suggest that the observed depolarisation may be due to a decrease of potassium permeability and / or to an increased sodium permeability of the cell membrane in relation to the cellular defect of carbohydrate metabolism as has been demonstrated in patients with periodic paralysis.

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Mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft.     

Die Fingerdurchblutung in Abhängigkeit vom wirksamen arteriellen Mitteldruck

Zusammenfassung 1. Zur Analyse der Druck-Stromstärke-Beziehung am Finger bei unterschiedlichem contractilem Tonus der Widerstandsgefäße wurde in 90 Versuchen bei 17 Versuchspersonen das Verhalten der Fingerdurchblutung bei Verminderung des wirksamen arteriellen Blutdrucks untersucht. Die Fingerdurchblutung wurde mit Hilfe der Venenverschluß-plethysmographie bestimmt. Änderungen des wirksamen arteriellen Fingerblutdrucks wurden durch abgestufte Elevation der Hand, sowie, in einer zweiten Versuchsreihe, durch Einwirkung verschiedener Überdrucke auf den Finger hervorgerufen. Die Versuche wurden bei Umgebungstemperaturen zwischen 15 und 34° C durchgeführt.2. Mit abnehmendem wirksamem arteriellem Druck kam es in der Regel zu einem überproportionalen Absinken der Fingerdurchblutung.3. Die Abhängigkeit zwischen Druck P und Durchblutung i ließ sich durch Potenzfunktionen der Form i=a · P ⁿbeschreiben. Der Exponent n lag zwischen eins und drei. Bei Konstriktion der Gefäße war er im allgemeinen kleiner als bei Vasodilatation.4. Ein kritischer Verschlußdruck im Sinne von Burton konnte nur in einzelnen Fällen und ohne sichere Beziehung zum Konstriktionsgrad der Gefäße beobachtet werden.5. Die Befunde lassen den Schluß zu, daß die Weite der Widerstandsgefäße der menschlichen Haut in vivo eine Funktion des wirksamen Blutdrucks ist. Wahrscheinlich wird jedoch bei stärkerem Ausgangstonus der Gefäße das druckpassive Gefäßverhalten teilweise durch eine mit absinkendem Dehnungsdruck eintretende kompensatorische Vasodilatation überdeckt.Mit 7 Textabbildungen     

Sozialverhalten und Hirnfunktion beim Menschen und seinen Verwandten

Zusammenfassung Menschen und Affen haben nicht nur die einander ähnlichen physischen Merkmale und Hirnstrukturen, sondern auch die ähnlichen Formen des sozialen Lebens und der nichtsprachlichen Verständigungsweisen. Vergleichende Studien und Experimente mit Affen bieten daher die beste Möglichkeit, emotionales und kommunikatives Verhalten an seinen biologischen Wurzeln zu untersuchen. Dies wird an zwei Beispielen, nämlich an der Mimik und an der Stimme mit ihren jeweiligen hirnphysiologischen Grundlagen ausgeführt. Die Evolution der Stimme wird als Voraussetzung für die Entwicklung der menschlichen Sprache angesehen. An Mimik und Stimme als den beiden hauptsächlichsten Signalsystemen der höheren Primaten kann man zeigen, daß jeder Kommunikationsprozeß, jede Nachricht an einen Artgenossen zugleich Ausdruck einer Emotion ist. Während Mimik und Stimme beim Menschen durch seine Hirnrinde unter seine willentliche Kontrolle kommen, bleibt der emotionale Anteil in jeder nichtsprachlichen, aber auch in jeder sprachlichen Kommunikation erhalten, so verborgen er hier auch oft erscheinen mag. Der emotionale Anteil des Kommunikationsprozesses ist auch beim Menschen wie beim Affen nicht von der Hirnrinde kontrolliert, sondern wird durch ein phylogenetisch älteres Hirnsystem, durch das limbische System und seine in den Hirnstamm reichenden Verbindungen vermittelt. Aus diesen Ergebnissen kann man schließen, daß die Art und Weise, in der Menschen sich untereinander verständigen, phylogenetisch außerordentlich konservative Züge trägt, die durch die genetisch vorbestimmte Organisation des menschlichen Gehirns bedingt ist. Die Triebfedern menschlichen Handelns, die menschlichen Gefühle und Affekte, sind aufs engste mit der biologischen Vergangenheit des Menschen verknüpft und unterscheiden sich wahrscheinlich nicht von denen des Steinzeitmenschen. Wenn auch die biologische Evolution des Menschen nicht abgeschlossen ist, so ist sie doch um ein Vielfaches langsamer als die kulturelle Evolution, und niemand weiß, wohin sie geht. Die Diskrepanz zwischen altem Erbe und dem sich ständig beschleunigenden Wandel unserer Welt wird zu einem Hauptproblem für die menschliche Zukunft. Der Mensch muß seine Zukunft viel mehr als bisher selber planen. Dazu ist es notwendig, daß er mehr über sich selbst — über die Gesetze seines Verhaltens und über die Funktionen seines Gehirns — weiß. In Zukunft werden Neurobiologie und Sozialwissenschaften Hand in Hand gehen müssen. Für das Lernen des Menschen über den Menschen muß sein Neugierverhalten, sein Wissenstrieb, früh eingesetzt werden. Die Kultusministerien der Zukunft werden für das Planen ihrer Lehrpläne auch Biologen brauchen, die etwas vom Nervensystem, vom Verhalten und der menschlichen Entwicklung verstehen.Vortrag auf der 109. Versammlung der Gesellschaft Deutscher Naturforscher und Ärzte, Stuttgart 19.–23. September 1976     

Funktionelle Leitungsdissociation innerhalb des menschlichen AV-Knotens

Zusammenfassung Die funktionell dissociierte Erregungsleitung durch den menschlichen AV-Knoten ist die seltenere Form der transnodalen Erregungsleitung. Sie ist charakterisiert durch plötzliche große Verlängerungen und/oder Verkürzungen der intranodalen Leitungszeit im His-Bündel-Elektrogramm. Die funktionelle Leitungsdissociation tritt meist dann auf, wenn der AV-Knoten durch Stimulation belastet wird. Es werden Beispiele gegeben für ihr Vorkommen bei verschiedenen Formen der regulären atrialen Stimulation und bei Anwendung der atrialen Extrastimulusmethode. Die funktionelle Leitungsdissociation kann nicht als Funktionsstörung des AV-Knotens gewertet werden. Parasympathicusblockade bringt die plötzlichen großen Fluktuationen der AH-Zeit zum Verschwinden und überführt bei allen untersuchten Stimulationsvarianten die funktionell dissociierte Erregungsleitung in den kontinuierlichen Adaptationsmodus der transnodalen Erregungsleitung, wie er von der Mehrzahl der Patienten ohne vorherige Atropingabe bekannt war. Es wird die Empfehlung begründet, die Vorstellung von verschiedenen Leitungsbahnen durch das umfassendere Konzept der funktionellen Leitungsdissociationen innerhalb des AV-Knotens zu ersetzen.     

Autonome Kreislaufregulation in der Urämie

Zusammenfassung Die urämische autonome Neuropathie führt zu Störungen der Funktion des Baroreflexes. Aus der Literatur geht hervor, daß die wesentlichen Defekte den afferenten Reflexbogen sowie den efferenten cardialen Vagus betreffen, während die sympathische Funktion des efferenten Schenkels intakt bleibt. Eigene Befunde, an chronischen Hämodialysepatienten während Orthostase und Volumenentzug erhoben, belegen ebenfalls eine qualitativ und quantitativ adäquate Antwort des efferenten Sympathicus sowie eine erhaltene Ansprechbarkeit der Rezeptoren des Endorgans. Die autonome Neuropathie disponiert zur symptomatischen Hypotension bei Volumenentzug während der Dialysebehandlung. Zusätzlich führt die Hämodialysebehandlung selbst zu einer noch ungeklärten Hemmung der sympathischen Reaktion auf Volumenentzug. Die autonome Neuropathie disponiert bei Volumenbelastung zur arteriellen Hypertonie.Mit Unterstützung durch NIH-Contract NO1-AM-8-2227     

Säuremantel der Haut und Bakterienabwehr

Zusammenfassung Es wird eine neue Glockenmethode angegeben, mit der vergleichende Untersuchungen über Zahl und Art der Bakterien in verschiedenen Regionen der Hautoberfläche unter natürlichen Verhältnissen am Lebenden angestellt werden. Diese von Gesichtspunkten der physikalischchemischen Beschaffenheit der Hautoberfläche geleiteten Untersuchungen lassen erkennen, daß Unterschiede im Bakteriengehalt zwischen normal sauren Partien und physiologischen Lücken im Säuremantel mit schwach saurer, neutraler und alkalischer Reaktion bestehen. Die letzteren Regionen zeichnen sich gegenüber den ersteren nicht nur durch eine Erhöhung der Gesamtzahl der auf ihnen lagernden Bakterien aus, sondern auch durch eine große Mannigfaltigkeit der Bakterienarten.Außerdem wird mit der Glockenmethode erneut demonstriert, daß Regionen mit normalem Säuremantel die Fähigkeit der Bakterienabwehr besitzen. Diese Funktion ist besonders deutlich nach einem Schwitzbad erkennbar, wenn die Säuren des ekkrinen Schweißes sich im ungehinderten Verdunstungsprozeß konzentrieren und damit zu einer Regeneration und Verstärkung des Säuremantels führen können.