Der Einflug der S~turen und Basen auf die Blut- druckwirkung des Adrenalins in Zusammenhang

mit den Alkalireservesehwankungen des Blutes. Von

Priv.-Doz. D. Alpern und E. Sorkin (Charkow).

(Aus der Abteilung for pathologische Physiologie [Leiter: Priv.-Doz. D. Alpern] des Staatlichen Psychoneurologischen Instituts zu Charkow, Rugland-Ukraine.)

Mit 3 Kurven im Text.

(Eingegangen am 16. Jauuar 1925.)

Die Frage fiber den EinfluB, den der Ionenbestand des Milieus auf die Wechselwirkung der Hormone und des vegetativen Nervensystems ausfibt, lenkt in der letzten Zeit immer mehr und mehr die Aufmerk- samkeit der Forschcr auf sich. Die Durchforschung dieser Frage ver- spricht einerseits zur Aufkli~rung der Rolle beizutragen, die den ver- schiedenen Ionenartcn fiir die Lebensti~tigkeit des Organisnms zukommt, andererseits sollen dabei manche ungekl~irten Tatsachen aus dem Ge- biete der theoretischen und praktischen Endokrinologie ihre richtige Deutung finden. Eines besonders eifrigen Studiums erfreuten sich na- mentlich die Wechselbeziehungen der H- und OH-Ionen im Blutc, resp. der Alkali- und S~iuregrad desselben, in ihrem Einflusse auf die Hormonwirkung. Ein besonderes Interesse bietet in dieser Hinsicht (lie Arbeit yon Zondek und Ucko, welche die Wirkung des Thyreoidins auf den Ablauf der Metamorphose der Kaulquappen bei versehiedener H-Ionenkonzentrat ion des Milieus untersueht hatten. Es ergab sieh dabei, dab bei PH 7--7,7 (annghernd PH des Blutes) die Thyreoidin- wirkung in hohem Grade herabgesetzt wird bzw. fiberhaupt nieht zum Vorsehein kommt, wi~hrend bei Pn 6,4--7 eine betriiehtliehe Wirkungs- steigerung des Schilddrfisenextraktes wahrzunehmen ist. Diese Tat- saehen illustrieren sehr gut, welehe Bedeutung ein veri~ndertes Milieu fiir den Wirkungsmechanismus der Hormone haben k~nn, die sieh im Blute auf biologisehem Wege gew6hnlieh nieht naehweisen lassen. Die meisten anderen Autoren, die sieh mit i~hnlichen Fragen dieser Art besehi~ftigt haben, ffihrten ihre Versuehe mit Adrenalin aus, das yon allen uns bekannten Hormonen mit aufgekli~rter ehemiseher Struktur am meisten zugi~nglieh ist, und experimentierten vorzugsweise an iso- lierten Organen.

Der Einflul~ der S~uren und Basen auf die Blutdruckwirkung usw. 649

Unsere Arbeit wurde in Zusammenhang mi t den jen igen Resu l t a t en

un t e rnommen , die sich in den Versuchen yon Alpern an den Gefa6en

eines isolierten Organes ergeben ha t ten .

Alpern untersuchte n/~mlich am isolierten Kaninchenohr die AbhAngigkeit der Adrenalinreaktion der peripherischen Gef/ifle vonder H-Ionenkonzentration der durchleiteten Ni~hrfliissigkeit und land dabei, dab bei p~ : 5,2--5,6, d.i. bei einer Steigerung der H-Ionenkonzentration, die gef/ti3verengernde Wirkung des Adrenalins eine betr/~chtliche Herabsetzung erf/ihrt, w/~hrend bei pn = 7,8--8, d. i. bei einer Herabsetzung der H-Ionenkonzentration, diese Wirkung in hohem Grade sensibilisiert wird. Es tiel] sich auf diese Weise am isolierten Organe fest- stellen, dab die Reaktion des Milieus einen betr/~chtlichen Einflu6 auf die Adre- nalinreaktion der Gef/~Be ausiibt.

Es sehien daher yon Interesse zu sein, aufzukli~ren, ob es mSglich

ware an einem normalen Organismus eine Abdnderung der Adrenalin- reaktion der Ge/di[3e herbeizu]iihren, wenn das Adrenal in gleichzei t ig oder

naehe inander fo lgend mi t Alkal ien bzw. S/~uren in t raven6s eingefi ihr t

wird, und welehe Rol le bei dieser Zusammenwi rkung die Alkalireserve-

sehwankungen des Blutes spielen.

l~ber die Wirkung, die S~uren und Alkalien fiir sieh auf die Gef~tSe ausiiben, finden wit in der Literatur die Angabe yon Atzler und Lehmann, die an isolierten Froschpr/iparaten, sowie an nach Sherrington decerebrierten Kaninchen experi- mentierten. Im letzten Fatle sahen sie bei Durehleitung dureh die Gef/~13e yon Tyrodescher L6sung mit herabgesetzter Wasserstoffzahl eine Ge/diflverengerung auf- treten, wi~hrend bei Steigerun 9 der H-Ionenkonzentration eine Erweiterung der- selben zu verzeichnen war. Das Optimum der gefal~erweiternden Wirkung der N/ihrlSsung mit saurer Reaktion lag bei PH - 5,7.

Was den Einf lu6 des Alkali- bzw. Si~uregrades des Blutes auf (lie

B lu td ruckwirkung des Adrena l ins im norma len Organismus betrifft ,

so gelang uns in der Literatur fiber diese Frage ziemlich sparliehe An-

gaben zu f inden.

Kretschmer experimentierte an Kaninehen, bei denen er durch eine Vene 75 ccm HC1 (1: 100000), durch eine andere 150 ccm Adrenalin (1: 100000) innerhalb 3~/2 Stunden durchleiten lieB, und konnte dabei feststellen, dab die S~ure eine 5--6fache Verl~ngerung des Zeitraumes verursacht, innerhalb dessen der Blut- druck zur Norm zuriickkehrt (Rtickkehrzeit). Balint und Gohlschmidt fiihrten Blutdruckmessungen aus bei S/~uglingen nach Injektion yon 0,0005 ccm Adrenalin und fanden, dab bei Kindern nfit Acidose (?) (es wurde der NaHCOa-Gehalt im Liquor cerebrospinalis naeh Rohonyi bestimmt) die Riickkehrzeit betr/iehtlieh gr6Ber ist, als bei normalen Kindern. Die Abkiirzung der Rfickkehrzeit, die sie bei fiebernden Kindern beobachtet hatten, bei denen angeblich (Krasemann) eine Alkalose vorgefunden wird, sind sie geneigt, nicht durch die Alkalose, sondern durch die Steigerung der Oxydationsprozesse im Fieberzustande zu erkl/tren, die eine erh6hte Adrenalinzerst6rung im Organismus verursachen sollen.

Methodik. Als Versuehsobjekte dienten junge Hunde yon 3--4 kg K6rpergewieht, bei

denen der Blutdruck am Hfirthlesehen Apparate registriert wurde; die Kaniile wurde in die A. femoralis eingeffihrt; die S/iuren, Alkalien und das Adrenalin in-

650 D. Alpern und E. Sorkin:

jizierten wir in die V. femoralis. Als S/~ure verwendeten wir die normale Essig- bzw. Salzs/~urel6sung, als Base normale NaOH-LSsung in verschiedenen Mengen. Die iibliche in unseren Versuchen angewendete Adrenalin- (P. D.) bzw. Suprarenin- dosis fiir einen Hund von 3--4 kg KSrpergewicht war 0,02 (1 : 1000). Die Be- stimmung der Alkalireserve ftihrten wir nach der van Slykeschen Methode aus bei S/~ttigung mit CO 2 der Exspirationsluft (s. Tabellen). Die Versuchsanordnung war wie folgt: Registrierung des normalen Blutdruekes, Adrenalininjektion, nach Riickkehr des Blutdruckes zur Norm Injektion einer bestimmten S~ure- bzw. Alkalidosis und sofort nachfolgend Einfiihrung yon Adrenalin in der gleichen Dosis wie vorher. Manchmal wurde die Injektion des Adrenalins gleichzeitig mit derjenigen der S~ure ausgefiihrt, in anderen F/~llen wieder wurden die S~ure- bzw. Alkalil6sungen im Moment des Auftretens der Adrenalinwirkung injiziert. Zur Kontrolle wurde jedesmal die Blutdruckkurve naeh Injektion von Si~ure- bzw. AlkalilSsung ftir sich in entsprechenden Dosen aufgeschrieben. Die Gesamtzahl der Versuche war 22, an 22 Tieren ausgefiihrt.

Aus den Versuehen, die mi t den Si~uren angestel l t waren, ergab sieh folgendes : die Siiuren ffir sieh in Dosen yon 1 - -2 ccm der Normal l6sung eingeffihrt, seheinen ohne Ein[lu[3 au[ den Blutdruck zu ble iben, i nde m sie nur in se l tenen FMlen eine schwaeh ausgesprochene u n d sehnell ver- gehende Steigerung desselben verursachen. Bei gleichzeitiger Ein/iih- rung mit Adrenalin w~r e in zwei]acher E][elct zu kons t a t i e r e n : in den einen FMlen beeinfluBte die S~ure keine Ver~inderung der Adrenalin- blutdruckkurve, in den anderen F~llen aber, u n d zwar naeh I n j e k t i on yon max ima len S~uredosen ergab sich eine, w e n n aueh sehr geringe, Ab- schwiiehung der Adrenalinwirkung. Dieser u n d j ener Effekt war zu ver- ze iehnen bei der Z u s a m m e n w i r k u n g sowohl der Satzs~ure als auch der Essigs~ure mit den in unseren Versuchen angewende ten Adrenal indosen . Was das Verh~lten der Alk~lireserve nach Einf i ih rung yon S~ure betriff t , so verursacht die Einff ihrung yon S~ure entweder keine Ver~nderung derselben, oder wird der Gehal t derselben im Blute in geringem MaLe verr ingert , wie dies aus der Tabel le 1 zu ersehen ist.

Tabelle 1.

Alkal i reserve Nr. des Gewicht des ln j i z ie r t¢ . . . . . Bemerkungen Tieres Tieres Sguredosis vor der nach der

In jek t ion In jek t ion

35 3,4 kg 2 ccm n-HC1 45,8 28,4 Die intravenfs eingeftihrte 36 3,5 ,, 2 . . . . 32,3 32,3 Menge yon norm. S~ure- 37 3,3 ,, 2 . . . . 34,7 I 29,0 lbsung wurde immer bis 41 3,6 ,, 2 . . . . 36,1 30,3 auf 5 cem mit destillier- 42 3,5 ,, 1 . . . . 36,1 36,1 tem Wasser vermischt.

In beiden FMlen i~bt die S~iure ]ceinen Ein/lufl au/ die Blutdruckwir- kung des Adrenalins aus, wie dies bei der Zusammens t e l l ung der Ergeb- nisse der Alkal i reserveschwankungen nach S~ureinjekt ion mi t den ent - sprechenden B lu td ruckkurven zu sehen war. Nut in denjenigen F~illen, in welchen die Sgiuren in maximalen Dosen angewendet waren (2 ccm der

Der EinfluB der S~uren und Basen auf die Blutdruokwirkung usw. 651

Normall6sung), die eine betr~chtliehe Herabsetzung der Alkalireserve zur Folge hat ten, konnte aueh am Kymogramm ein Sinken der Adre- nalinblutdruckkurve festgestellt werden, als Resultat der Einwirkung dieser S~uredosis (s. Kurve 1).

Das Alkali (1/lo-n bis 1/1 n NaOH) wurde in Dosen yon 1--2 ecru ange- wendet. Nach Alkaliinjektion konnte folgendes konstatiert werden: das Alkali /iir sich in kleinen und mittleren Dosen bewirkt keine Blutdruck-

Adr, ~-.; ,.

HC1 :><x Adr. X><:

b Km've i. a) Wirkung yon 0,02 Adrenalin (1 :1000) auf den Blutdruek. b) Wirkung dcrsell)e~t Adrenalindosis nach vorgehender In jekt ion yon 2 ecru norm. HCl-L6sung. Sielle Tabelle 1, Nr. 41.

Von links nach reebta zu lesen.

veri~nderungen. Wird unmit telbar nach dem Alkali die fibliche Dosis yon Adrenalin eingeftihrt, so zeigt entweder die erhaltene Blutdruckkurve keine Abweichung yon derjenigen, die sich nach Injekt ion yon Adrenalin ftir sich ergibt, oder wird im Vergleich mit dieser letzteren ein ziemlich geringes Sinken des Blutdruckes festgestellt. Eine ganz andere Kurve wird manchmal erhulten bei Einwirkung von viel Normalulkalil6sung in Dosen yon 2 ccm : hier zeigt sich zuni~chst ein scharf ausgesprochenes Sinken des Blutdruckes, der nach einiger Zeit bis auf dus ffir die tibliche Adrenulindosis entsprechende Niveau wiederhergestellt werden kann; die nachfolgende Blutdrucksteigerung hi~lt jedoch nicht lunge an, die Kurve sinkt wieder und wird allm~hlich bis zur Norm uusgeglichen (s. Kurve 2).

Was die Alkalireservever~nderungen nach Alkaliinjektion betrifft, so begegnen wir hier einer ziemlich auffallenden Erscheinung: wie aus

652 D. Alpern und E. Sorkin:

der Tabelle 2 zu ersehen ist, kommt es in einem normalen Organismus naeh Alkaliinjektion nieht zu einer Zunahme der A1- kalireserve, wie dies zu erwarten ware, sondern es tritt im Gegen- teil eine Abnahme derselben auf, und diese Verh~ltnisse k6nnen festgestellt werden sowohl naeh Einffihrung soleher Alkalidosen, die ohne EinfluI~ auf die Adrena- linreaktion der Ge~iil~e bleiben, als aueh dann, wenn die einge- ffihrten Alkalimengen ein Sinken der Adrenalinkurve herbeifiihren.

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Der Einflug der S/iuren und Basen auf die Blutdruckwirkung usw. 653

Tabelle 2.

Alkal i reserve Nr. des Gewicht des In j iz ier te Bemerkungen Tieres Tieres Alkalidosis vor der nach der

In jekt ion In jek t ion

3 1 3 ~, k g 1 c c m n - N a O H 3 0 , 3 2 2 , 6 D i e i n t r a v e n B s e i n g e - 32 3,0 ,, 1,5 . . . . 40,0 32,3 ftihrte Mengc yon 33 3 ,, 1 ,, ,, 39,1 28,4 norm. AlkalilOsung 34 3,2 ,, 1 . . . . 30,3 25,5 wurde immer bis auf 38 3,1 ,, 1 . . . . 30,3 28,4 5 ccm mit destilliert. 39 3,1 ,, 1 . . . . 32,3 28,4 Wasser vermischt 40 ,, 2 . . . . 36,1 32,3

J0iese Tatsache lggt uns a n n e h m e n , daf3 der normale Organismus der Einff ihrung yon Alkalifibersehul3 gegenfiber in h6herem Mage empfind- lieh ist und viel in tens iver darauf reagiert ; als Folge dieser Reak t ion t r i t t eine Hyperkompensa t ion mit Verr ingerung der Alkalireserve auf.

Allerdings ist es kaum anzunehmen , dag das seharf ausgesproehene S inken der Adrena l inkurve , das naeh Einf t ihrung maximaler Alkali- dosen beobaehtet wird, seine Erklgrung in der en t spreehenden Abnahme der Alkalireserve l inden konnte , da die Verr ingerung der letzteren ebenso grog war aueh in den jen igen Fgllen, in welehen das Adrena l in seine normale Wi rkung zeigte, wobei das Alkali ftir sigh aueh zu keiner Blut- druekherabsetzung fiihrte. Anderersei ts k o n n t e n wir in e inigen unserer Versuehe e inen so i n t ens iven Sturz des Blutdrueks naeh Alkal i in jekt ion beobaehten, dag er aueh dutch Adrena l in n ieht mehr wiederhergestellt

werden konnte . Ziehen wit dies alles in Betraeht , so diirfen wir anneh- men, (tab das von uns naeh [n jek t ion hoher Alkal idosen beobaehtete

seharf ausgesproehene Sinken der Adrena l inkurve , allem Ansehein naeh, zen t ra len Ursprungs ist. E inen weiteren Beweis daffir liefert aueh derjenige Ums tand , dag wir in e inigen Fgl len naeh Einf i ih rung yon AI- kal ien (manehmal durehaus nieht maximMer Dosen derselben) e inen so heft igen Blutdrueksturz beobaehte ten , dag er zum Tode der Tiere fiihrte

(siehe Kurve 3). NaOl t Supt. - : : <

K u r v e 3. W i r k u n g von 0,02 Adrenalin ( t : 1000) nach vorhe rgehender In j ek t ion yon 2 cem norm. N a O H - L S s u n g . Von l inks nach recht~ zu lesen.

Zusammenfassend l~igt sieh auf Grund unserer Versuehe feststellen, daft es bei einem normalen Tiere weder dutch Sdiure- noeh durch Alkali- injektion gelingt, die durch Adrenalin bedingte Blutdrucksteigerung in

654 D. Alpern und E. Sorkin:

wesentlicher Weise abzudndern. Diese Standhaftigkeit des normalcn Organismus ist besonders schgrf den Alkalien gegentiber ausgesprochen, deren Injektion nicht nur keine Zunahme der Alkalienreserve herbei- fiihrt, sondern im Gegenteil eine Abnahme derselben hervorruft -- eine Tatsache, die auf ein hohes KompensationsvermSgen des Organismus insbesondere den Alkalien gegeniiber hinweist. Die mehr oder weniger deutlich ausgesprochene Abschwachung der Blutdruckwirkung des Adrenalins nach gleichzeitiger Einffihrung desselben mit S~turen darf durch den entsprechenden Verminderungsgrad der Blutalkalireserve er- kl~irt werden. Daraus geht hervor, dab die von uns aufgestellte Frage tiber den EinfluB von Alkalien und S~uren auf die Blutdruekwirkung des Adrenalins durch Einffihrung derselben in einen normalen Organis- mus, dank seiner groBen kompensatorischen Fi~higkeit, kaum gel6st werden kann; es ist vielmehr anzunehmen, dab die Beantwortung dieser Frage eher bei denjenigen pathologisehen Zustgnden des Organismus erzielt werden kann, bei welehen sein Kompensationsverm6gen im Sinne der Aufrechterhaltung der physikalisch-chemischen Eigenschaften des Zellenmilieus bis zu einem gewissen Grade herabgesetzt ist (Alpern

und Lewantowski).

Literaturverzeich nis. Zondek und Ucko: Klin. Wochenschr. 1924, Nr. 39. - - Alpern: Pfl. Arch.

Bd. 205, H. 56. - - Atzler und Lehmann: Pfliigers Arch. f. d. ges. Physiol. 190, 14. 1/3. 1921 und 197. - - Kretschmer: Arch. f. exp. Pathol. u. Pharmakol. 57, H. 5/6. 1907. - - Balint und Goldschmidt: Jahrb. f. Kinderheilk. 99, H. 4/5. 1922. - - Van Slyke: Journ. of biol. Chem. 30. - - Alpern und Lewan!owski: Zit. n. Manuskript.