Experimentelle Untersuchungen über die Kohlensäurewirkung auf die Blutgefässe

(Aus dem physiologischen Institut der Universitiit Z~rich.)

E x p e r i m e n t e l l e U n t e r s u e h u n g e n fiber d ie K o h l e n s / i u r e -

w i r k u n g a u f die B l u t g e [ f i s s e .

Von

Dr. & l f r e d F l e i s e h ~ Z[~rich.

(Mit 1S Textfiguren.)

Es ist eine bekannte Tatsaehe, dass sich die Blutgefi~sse ar-

beitender Organe erweitern und dass durch diese Widerstands-

herabsetzung eine vermehrte Durchblutung dieser Organe herbei-

gefiihrt wird. Fiir das Zustandekommen dieser Gefi~sserweiterung

stehen dem Organismus vornehmlich zwei Wege zur Verfi;tgung,

n~mlich die zentrale Innervation der Gefi~sse und lokale Zustands-

~nderungen. Fiir den ersten Modus tier zentralen Innervention tritt

vor allem A s h e r 1) ein, indem er den Mechanismus der Gefiiss-

erweiterung dutch die Funktion der vasomotorischen Nerven erkliirt.

Bei vern~ehrtem oder vermindertem Blutbedarf eines Organes sollen

Vasodilatatoren bzw. u yore Zentrum aus erregt

werden. Um eine vermehrte Durchblutung im Momente der Mehr-

arbeit zu garantieren, fordert As h e r ein synchrones Zusammen-

arbeiten yon motorischen und vasomotorischen Nerven; gleichzeitig

mit dem Aktionsimpuls zu einem Muskel wi:~rden somit seine Vaso- dilatatoren yore Zentrum aus erregt werden.

Anderseits liegen Belege vor~ welche auf einen peripher an-

greifenden Mechanismus der Gef~sserweiterung deuten, indem yon verschiedenen Autoren eine gefi~sserweiternde Wirkung gewisser Dis-

similationsprodukte des Stoffwechsels gefunden wurden. So be-

1) L. Asher, Pfli~ger's Arch. Bd. 136 S. 411. 1910. - - L. Asher, Zeitschr. f. Biol. Bd. 47 S. 87 u. Bd. 52 S. 2~J8.

Experimentelle Untersuchungen fiber die Kohlensiiurewirkung usw. 87

obachtete als erster G a s k e 11 ~), dass bei Durchleitung yon stark verd~nnter Milch- oder Essigsiiure durch den Musculus mylohyoideus des Fr~ eine Gef~isserweiterung eintritt. G a s k e l l wies schon auf die MSglichkeit bin, dass die Bildung saurer Stoffwechselprodukte in arbeitenden Organen die Ursache der Vasodilatation sein kSnnte. Ebenso beobachtete B a y l i s s e) eine Gefiisserweiterung im Frosch- muskel beim DurchstrOmen mit verdilnnter Milchsaure. Analoge Resultate liegen vor yon S e v e r i n i a ) , T o m i t a ~ ) , S c h w a r z u a d L e m b e r g e r ~ ) . Die beiden ]etzteren Autoren injizierten in alas arterielle System yore Gefi~sszentrum isolierter Organe kleinste Sauremengen, die eine kurzdauernde Gefasserweiterung bewirkten. Sie ftlhren die peripher dilatatorische Wirkung yon Sauren auf eine peripher angreifende Kohlens~mrewirkung zuri~ck, da durch jede in das Blut eingefahrte sti~rkere Si~ure aus dem im Blute reichlich vorhandenen Na~CO~-Kohlensi~ure freigemacht und damit die Kohlen- si~urespannung des Blutes erhSht werde. Gemiiss diesen Befunden neigen s ie zur Ansicht~ die Gefi~sserweiterung in ti~tigen Organen auf die Mehrproduktion yon Kohlensiiure und anderer saurer Stoff- ~vechselprodukte zurackzufiihren. Schon frilher hatte B a r c r o f t 8) auf Grund seiner Experimente an der Glandula submaxillaris der Katze die Ansicht geiiussert, class die Geffisserweiterung in ti~tigen Organen einzig und allein die Folge yon der Einwirkung yon Dissimi- lationsprodukten sei. B a r c r o f t registrierte gleichzeitig den Speichel- fluss und den Blutabfluss aus der Vene der Glandula submaxillaris nach Reizung der Chorda tympani. Er konstatierte das bekannte Anschwellen sowohl des Speichelflusses als auch des Blutstromes. Wesentlich ist dabei die Beobachtung, dass die Blutwelle, (]as heisst die ktinstliche Steigerung des Blutstromes, ihr Maximum sparer zeigt als die Speichelwelle, das ist das ki~nstlich hervorgerufene Anschwellen des Speichelflusses. Es scheint also, dass die Blutwelle ein Folge-

1) W. H. Gaskell , Journ. os physiol, vol. 3 p. 48. 1880--1882. 2) W. ~. Bayliss, Ergeb. d. Phys. 5. Jahrg. S. 319. 1906. -- W. lg. Bayliss,

Prec. of the phys. soc. gourn, of physiol, vol. 26 no. XXXII. 1900--1901. 3) L. Severini , Perugia 1881. 4) Ch. Tomita~ Pf l t iger ' s Arch. Bd. 116 S. 299. 1907. 5) C. Sohwarz und F. Lemberger , Pflf iger 's Arch. Bd. 141 S. 149.

1911. -- D. R. Hooker , Journ. of physiol, vol. 6 no. XXVIII p. 361. 6) J. Barcrof t , Proc. physiol, soc. Journ. of physiol, vol. 35 p. 30. 1907,

vol. 36 p. liii. 1907--1908.

88 Alfred Fleisch:

zustand der Speichelwelle ist, indem die Blutwelle eine Konsequenz der mit der Drilsent~tigkeit verbundenen, vermehrten.Bildung yon Dissimilationsprodukten ist.

Far die Existenz einer peripheren Regulation der Gefassweite sprechen auch die zahlreichen Versuche yon Bier1) fiber die Ent- stehung des arteriellen Kollateralkreislaufes, aus welchen mit Sicher- heit hervorgeht, dass die reaktive Hyperamie vollkommeu unabh~mgig yore Gehirn immer nur durch Mangel an arteriellem Blute hervor~'erufen wird. Arterielle Hyperamie ist aber der sichtbare Aus- druck einer Gefasserweiterung und einer vermehrten Blutzufuhr. Das Auftreten der reaktiven Hyperamie an nervSs vollkommen isolierten Extremit~ten beweist, dass das Gewebe yon sich aus die Fhhigkeit besitzt, seine Blutzufuhr je nach Bedarf zu erhShen. Es ist also eine yore Zentrum unabhfingige periphere Regulierung der Gefass- weite vorhanden, deren Inszenierung dureh den Blutbedarf des Ge- webes selbst geschieht.

Bei dem durch die aufgefOhrten Untersuchungresultate sicher- gestellten Einfluss der Peripherie auf die Gef~ssweite kommen nun zwei Mechanismen in Betracht: Entweder handelt es sicb um eine direkte Einwirkung der aktiven Stoffe (z. B. eben der Dissimilations- produkte) auf die Gefiissmuskulatur selbst, oder aber die Regulation ist an die Existenz yon spezifisehen sensorischen Nerven gebunden, durch deren Vermittlung die Gef~ssweite erst sekund~tr, das heisst auf dem Refiexwege beeinfiusst wird. Diese zwei MSglichkeiten sind in den zitierten Arbeiten nirgends auseinandergehalten. Doeh scheint, dass wohl die meisten Autoren ohne spezielle Diskussion eineu direkten Einfiuss auf die Gef~isswande annehmen. So sprieht B a y - l iss yon der gefasserweiternden Wirkung gewisser chemischer Sub- stanzen der Stoffwechselt~tigkeit, welche auf die Blutgefi~sse direkt wirken sollen, u n d e r bezeiehnet die Arteriolen fiir solche KSrper wie Kohlensaure ganz allgemein empfindlich. Auch B a r c r of t denkt an eine direkte Einwirkung yon Dissimilationsprodukten auf die

Gef~ssw~nde. Eine priizise Seheidung zwischen diesen beiden MSgliehkeiten

trifft W. R. H e s s ~), indem er sieh ausdrlicklieh fiir die Mitwirkung

1) A. Bier, Arch. f. pathol. Anatomie u. Physiol. Bd. 149 S. 256 u. 444. 1897, Bd. 153 S. 306 u. 434. 1898.

2) W. R. Hess, Pflfiger's Arch. Bd. I68 S. 439.

Experimentelle Untersuchungen ~;lber die Kohlens~.urewirkung usw. 89

eines sensorischen Apparates ausspricht, der eigens in den Dienst der Querschnittsregulierung der Gefasse eingestellt sei. Er f{lhrt eine Reihe yon Granden an, welche ihn zu der Annahme dr~mgen, dass nur bei einer fortlaufenden sensorischen Kontrolle tier Gewebs- durchblutung eine exakte Anpassung der Blutversorgung an den Blutbedarf denkbar sei. Der die Durchblutung des Gewebes kon- trollierende sensorische Apparat ist, so nimmt H e s s an, der Angriffs- punkt der dilatatorisch wirkenden Dissimilationsprodukte.

Aug dem Bestreben, zu der yon H e s s aufgefahrten theoretischen Argumentation einen experimentellen Beitrag zu leisten, ist der Plan zu dieser Arbeit entstanden.

Zweck derselben ist es also zu untersuchen, ob es sich bei der Querschnittsver~nderung, die wir unter dem Einfluss yon Dissimi- lationsprodukten zustande kommen sehen, um eine direkte Beein- fiussung der Gefasswand handelt, oder ob sich Beobachtungen bei- bringen lassen, dass diese Querschnittsregulation auf der Vermittlung eines spezifischen sensorischen Apparates basiert.

Was nun die Art der wirksamen Substanz - - oder wirksamen Substanzen - - anbetrifft, so geht aus den angeff~hrten Arbeiten her- "+or, dass die wirksamen Substanzen entweder Sauren im allgemeinen, oder Kohlensi~ure eventuell Milchs~ture im besonderen sind.

Doch ist die erweiternde Wirkung yon Sauren auf die Blut- gefasse nicht unbestritten. So hat M o s s o 1) die Beobachtung gemacht, dass kohlensi~uregesi~ttigtes Blut eine Gefiissverengerung bedingt, die auf Sauerstoff nur langsam zurt~ckgeht. Ferner haben I s c h i k a w a ~) und P e a r c e 8) auf Si~uredurchleitung immer eine Verengerung beobachtet. Die Experimente yon I s c h i k a w a bestanden in der kanstlichen Durchstr5mung der yore KSrper abgeschnittenen binteren Extremiti~ten des Frosches mit KochsalzlSsung von 0,75%. I s c h i - k a w a fasst seine Resultate folgendermassen zusammen: ,Kohlen- si~ure zeigt niemals eine vasodilatatorische Wirkung. Geringe Kohlens~uremengen yon 10--15 Vol.-Proz. haben keine Wirkung, wahrend starke Konzentrationen yon 25--65 Vol.-Proz. immer Gefass- verengerung bewirken. Organische v~ie anorganische S~uren (Milch- si~ure, Phosphorsiiure, Salzsi~ure) haben keine gefhsserweiternde, sondern nur gefi~ssverengernde Wirkung. Der Sauerstoff hat keine

1) Mosso, Sachs. Bet. Bd. 26 S. 330ff. 1874. 2) H. Ischikawa, Zeitschr. f. allgem. Physiol. Bd. 16 S. 223. 1914. 3) R. G. Pearce, Zeitschr. f. Biolog. Bd. 62 S. 243. 1913.

90 Alfred Fleisch:

Wirkung auf die Gef~ssweite." Den gegens~tzlichen Befund I s c h i - k a w a ' s werden wir ohne weiteres verstehen, sobald wir unsere eigenen Resultate aufgef~hrt und analysiert haben werden.

Apparatur und Versuchsanordnung. Die Versuche wurden ausschliesslich an grossen FrSschen durch-

geft~hrt. Sie bestanden in k~nstlicher DurchstrSmung der hinteren Extremit~t mit R i n g e r- Li)sung. Der Frosch ist bekanntlich ff~r kt~nstliche Durchstr0mungsversuche besonders geeignet, da sich die operative Technik verhMtnismi~ssig einfach gestaltet, und zudem keine Rocksichtnahme auf die Temperatur n0tig ist. Ferner geniigt~ wie die Experimente zeigen, filr das anspruchslosere Gewebe des Kalt- bliltlers sauerstoffgesi~ttigte Ringer-LSsung mit Dextrose vollkommen, um eine for langere Versuchszeit ausreichende Versorgung des Parenchyms mit Sauerstoff und b~i~hrmaterial zu garantieren.

Da direkte Beobachtungen der Gefassveri~nderungen unter dem Mikroskop, wie sie G a s k e 11 ausf~thrte, nur sehr ungenaue Resultate liefern und spezielt kleinere Schwankungen i~berhaupt nicht wahrgenommen werden kSnnen, verwendete ich die R e gi st ri er u n g

des D u r e h f l u s s v o l u m e n s . Die tibliche Methode der Registrierung der Ausflussmenge, wie

sie beim T r e n d e 1 e n b u r g' schen Priiparate geilbt wird, hat sich mir als nicht ganz zuverliissig erwiesen. Bei der T r e n d e l e n - b urg 'schen Anordnung wird je eine Kaniile in die Aorta abdominalis und die Vena abdominalis eingelegt, nachdem vorher die beiden Venae iliacae communes unterbunden sind. In der Venenkanfile lag nun sehr h~ufig die Ursache yon StSrungen. Es entleert sich selbst nach l~ngerem DurchstrSmen mit R i n g e r-LOsung immer noch etwas Blut aus der Vene, wobei sich die Venenkant~len gelegentlich ver- stopfen. Oder o es tritt infolge einer Spontanbewegung des Frosches wahrend des Versuches eine Abknickung der Vene ein. In einigen Versuchen war ich gezwungen, beide Extremiti~ten gleichzeitig ge- trennt ktinstlich zu durehstr(imen. Dabei zeigte sich, dass es technisch kaum mSglich ist, in dem engen Raume vier Kant~len so einzufuhren, dass nachher s~mtliche funktionielen, hus diesen Griinden wurde nach einigen Versuchen yon der Registrierung des A u s f l u s s - v o 1 u m e n s Abstand genommen und eine Methode ausgebaut, welche die genaue Registrierung der Z u f l u s s m e n g e gestattet. Dadurch wird die Venenkant'~le fiberfi%sig, und alle StSrungen, die dutch sie

Experinlentelle Untersuchungen ~ber die Kohlens~turewirkung usw. 91

bedingt sein kSnnen, fallen somit weg. Diese Methode hat den weiteren Vorteil, (lass durch den Wegfall der u die operative Technik vereinfacht wird. Bei-dieser Methode wird es dann auch mSglieb, beide Extremit~tten gleichzeitig zu durchstrSmen.

Die Registrierung tier Zuflussmenge naeh dem Uberlaufsprinzip.

Um bei der Registrierung der Zuflussmenge jede Schwankung des Durchflussvolumens sowohl im Moment ihrer Entstehung als auch

. . . . .

Fig. 1.

~m u der Ver~nderung quantitativ genau verfolgen zu k~nnen, ist eine fortlaufende Registrierung der Durchflussmenge n~tig. Hierzu ist nachfolgend beschriebene Apparatur konstruiert women, die sich nach unseren Erfahrungen sehr bew~hrt hat.

Auf einem in vertikaler Richtung verschiebbaren Stativ befinden sich zwei Standflaschen /~ und ~' als Reservoirs (s. Fig. 1), wovon die eine Ringer -LSsung , die andere Ringer -LSsung plus den entsprechenden Zusatz enth~tlt. Beide Reservoirs sind mit der T- RShre 2' durch Schl•uche S verbunden. Das Abklemmen des einen oder anderen Schlauches gestattet den Wechsel tier DurchstrSmungs- flassigkeit. ~Nach der T-RShre ist ein Widerstand W eingescbaltet in Form einer engen Glaskapillare, die bei konstantem Druck eine

92 Alfred Fleisch:

konstante Flt'~ssigkeitsmenge durchtreten li~sst, h'ach dem Widerstand teilt sich der Fliissigkeitsstrom in einer zweiten T-RShre T'. Der eine Teil des Stromes geht zum Frosch, der andere durch die Flasche _~ zum Uberlaufsrohr U, wo die abfallenden Tropfen registriert werden. Ist nun die Gesamtzuflussmenge, die minutlich durch den Widerstand hindurchtritt, grSsser als die DurchstrSmungsmenge~ welche nach dem Frosch abfiiessen kann, so geht der Oberschuss nach dem Oberlauf und tropft dort als die Uberlaufsmenge ab.

Gesam tzufluss menge (dutch denWiderstand)

D u r c h s t r S m u n g s m e n g e (Durch das Gefasssystem des Fro-

sches abfiiessend)

U b e r l a u f s m e n g e (Uberscbuss der Gesamtzuiiuss- menge aber den Abfluss dutch

den Frosch)

Wir haben somit die Beziehung: Gesamtzuflussmenge =-Durch- str0mungsmenge plus l[~[berlaufsmenge~ oder D u r c h s t r S m u n g s - m e n g e ~ G e s a m t z u f l u s s m e n g e m i n u s U b e r l a u f s m e n g e . Das heisst: Wir bestimmen die DurchstrSmungsmenge indirekt aus der Differenz zwischen Gesamtzuflussmenge und Uberlaufsmenge.

Die LTberlaufsmenge wird durch die an der Abtropffli~che des l]berlaufrohres /f abfallenden Tropfen registriert. Die GrSsse der Gesamtzufiussmenge wird vor oder am Schlusse des Versuches durch Ausschalten des Froschkreislaufes bestimmt. Dabei fliesst die Gesamt- zufiussmenge durch den (~berlauf ab, aus dessen Registrierung dem- entsprechend die Gesamtzufiussmenge bestimmt werden lcann. Durch Ausschalten des Froschkrei~laufes wird die Durchstrihnungsmenge in cbiger Gleichung gleich Null, es ist somit:

Gesamtzufiussmenge ~ Uberlaufsmenge.

Aus dem Gesagten geht hervor, dass si~mtliche Variationen der DurchstrSmungsmenge durch den Frosch mit quantitativ entsprechenden, abet entgegengesetzten Variationen der Uberlaufsmenge einhergehen. Die Uberlaufsmenge nimmt also genau um diejenige Menge zu, um welche die DurchstrSmungsmenge kleiner wird. Ebenso nimmt die Uberlauhmenge um den Betrag ab, um ~velchen die DurchstrSmungs- menge anwi~chst.

Es ist yon besonderer Wichtigkeit, dass w~hrend des ganzea Versuches die DurchstrSmungsflilssigkeit unter absolut konstantem Druck in alas Gef~sssystem des Frosches einstrSmt. Dieser Forderung

Experimentelle Untersuchungen fiber die Kohiensiiurewirkung usw. 93

ist Rechnung getragen, indem der Druck P , unter welchem die Flfissigkeit in den Frosch einfliesst, konstant ist. P ist der Druek der Wassersi~ule, deren HiShe gegeben ist in der HShendifferenz zwischen der Abtropfflitche des Uberlaufes und dem Frosch. Um die GriSsse dieses Druckes P far jedes u naeh Belieben ver~tndern zu kSnnen, ist das Froschbrett an einem Universalstativ angebracht. Schraubendrehung erm6glicht die HOheneinstellung des Frosches und damit die Festlegung des gewiinschten Druckes P. Es hat sich mir far 20 ein Druck yon 13--17 cm Wassersi~ule am geeignetsten erwiesen, da einerseits kleinere Drucke ein zu kleines Durchflussvolumen ergeben, anderseits aber ein grSsserer Druck zu sti~rkerem 0dem fiihrt.

Die GrSsse der Gesamtzuflussmenge dutch den Widerstand ist abhangig yon tier HiShe des Fl%si~'keitsspiegels in den Standflaschen, und zwar ist fiir eine bestimmte Widerstandskapillare die Gesamt- zuflussmenge dureh den Widerstand direkt proportional tier H6hen- differenz zwischen Flassigkeitsspiegel in den Standflaschen und Ab- tropfflache des Ubertaufes. Diese ItShendifferenz wird so gross ge- wiihlt, dass die Gesamtzuflussmenge gri)sser ist als die voraussichtlich maximale DurchstrSmungsmenge durch den Frosch. Denn bei starkem Anwachsen der Durebstr6mungsmenge darf die Uberlaufsmenge nie gleich Null werden, da sonst die Tropfenregistrierung des [lberlaufes sistiert. Anderseits ist aber eine sehr grosse Tropfenzahl der [~berlaufsmenge ungiinstig, da dadurch die Fehlerquellen sicb etwas ver- gr6ssern und zudem die Orientierung wahrend des Versuches fiber die Variationen erschwert ist. Am geeignetsten hat sich als Uber- lanfsmenge eine minutliche Tropfenzahl yon 10--12 erwiesen. Um zu Beginn jedes Versuehes die ~berlaufsmenge auf das Optimum zu bringen, sind die grossen Reservoirflasehen auf einem in vertikaler Richtung leicht bewegliehen Stativ angebracht. Dutch ein HSher- oder Tieferstellen der Reservoirs wird die Gesamtzuflussmenge durch den Widerstand vergriissert bzw. verkleinert. D u r c h d i e s e M a n i - p u l a t i o n b l e i b t d e r D r u c k 2P, u n t e r dem d ie Flt '~ssig- k e i t in den F r o s c h e i n s t r 0 m t , v o l l k o m m e n u n b e e i n - fl u s s t. �9 Hierfar ist lediglich massgebend die H6hendifferenz zwisehen Frosch und Abtropfflache des Uberlaufes. Dureh die H6henversehiebung der Reservoirs wird somit das Einstel]en der Uberlaufsmenge auf das gewfinsehte Optimum auf ausserst beqneme Weise erreicht. Um ein Sinken des Fliissigkeitsspiegels in den Standflasehen und dadureh

94~ Alfred Fleisch:

u der Gesamtzuflussmenge w ~ h r e n d d e s V e r s u c h e s auszuschalten, wurden Flasehen mit grossem Querschnitt gewhhlt, und zudem gestatten Schraubenstative, auf welchen die Flaschen angebracht waren, das Sinken des Flilssigkeitsspiegels whhrend des u dutch Emporschrauben der Flaschen yon Millimeter zu Millimeter zu kompensieren.

Die Registrierung der Uberlaufsmenge erfolgt durch die abfallenden Tropfen, die auf ein an einem dfinn ausgezogenen Glas- laden sehr~tg befestigtes, paraffiniertes Deekgl~schen aufschlagen. Jeden Tropfenaufschlag registriert der Glasfaden auf der Trommel eines Kymographions. L~sst man auf der Trommel noch einen J a q u e t ' schen Chronographen mit Sekundenausschlag zeichnen, so kann die Bildungszeit eines jeden Tropfens auf der Kurve direkt ab- ge]esen werden.

Um Variationen der T r o p f e n g r 5 s s e mSglichst auszuschlagen, wurde bei Herstellung der AbtropfrShrchen folgendermassen verfahren : Ein GlasrShrchen wurde angekerbt, mit flfissigem Wachs bestrichen und [nach dem Erstarren des Wachses durchgebrochen. So diente nur die wachsfreie Bruchfl~che als Abtropfflache, und ein Emporsteige~ tier Fl~ssigkeit an der Aussenseite des RShrchens infolge der Kapil- larit~t wird vermieden. Bei getrennter DurchstrSmung der beidea Extremitaten liefert die andere Bruchfl~che eine der ersten genau gleich grosse Abtropfflache. Um einem zu frfihen Absehleudern der Tropfen durch Ersch~tterung za begegnen, sind die AbtropfrShrchen au schweren, sehr stabilen Stativen angebracht. Zudem wird jede Erschfitterung wahrend des Versuches vermieden.

~och ein zweiter, meines Wissens yon anderen Untersuchern vernachl~ssigter Faktor findet in unserer Versuchsanordnung Ber~/lck- sichtigung, namlich die D i f f e r e n z de r O b e r f l a c h e n s p a n n u n g z w i s c h e n k o h l e n s h u r e h a l t i g e r und k o h l e n s a a r e f r e i e r L S s u n g . Die experimentellle Untersuchung hat ergeben, dass ceteris paribus die Differenz der Tropfenzahl zwischen kohlensaure- und sauerstoffges~ttigter LSsung 10% betrhgt, indem die Tropfen- bildungszeit tier kohlens~urehaltigen LSsung infolge yon Yerhnderter Oberflachenspannung um 10% grSs~er ist! Dieser stSrende Faktor, der natilrlich zu Thuschung u gibt, wurde beseitigt durch das Einschalten der Flasche 2' in die Zweigleitung zur Registrierung. Die Flasche wird mit sauerstoffgeshttigter Ri n g e r- LSsung gefffilt und mit einem dichten Gummistopfen verscblossen, durch dea zwei

Experimentelle Untersuchungen i;lber die Kohlens~urewirkung usw. 95

GlasrShren filhren. Durch die eine Riihre wird die Experimentier- flassigkeit auf den Grund des Gefasses zugeftlhrt, durch die andere fiiesst sie von oben ab zur Re~strierung. Wird nun wahrend eines Versuches die Durchstriimungsfliissigkeit gewechselt und mit kohlensi~urehaltiger L~isung experimentiert, so fliesst diese auf den Grund des Gef~sses, wiihrend zur Registrierung sauerstoffhaltige L~isung ab- fliesst. Die Kohlens~ture diffundiert nattirlich durch das ganze Ge- fass, aber dieser Vorgang geht so langsam yon statten, dass man far die Versuchsdauer eine konstante Abtropffltissigkeit hat.

Es ware denkbar, dass die Viskositat der~LSsung durch den verschiedenen Gasgehalt beeinflusst wt~rde; wie aber die direkte Be- stimmung mit dem Viskosimeter und die funktionelle Prafung der Apparatur zeigte, spielt dieser Faktor keine Rolle.

Verwertung der Registrierungsresultate zur Konstruktion der Kurven.

Das Ziel in der Verwertung der Registrierungsresultate ist die Herstellung einer Kurve, welche die Schwankungen in der Dureh- str5mungsmenge durch den Frosch wiedergibt. Dieses Ziel ist er- reieht, wenn wir in einem Koordinatensystem die zu verschiedenen Zeiten bestimmte minutliche DurehstrSmungsmenge eintragen. Als Abszisse wird die Zeit, als Ordinate die Minutenmenge aufgetragen. Um diese Aufzeiehnungsweise zu erreichen, gingen wir folgendermaassen vor: Ftirjeden Tropfen wird an der Zeichnung des Chrono- graphen auf 0,1 Sekunden genau abgelesen, in welchem Zeitpunkt des Experimentes er fiel. Sind n--1 und n zwei aufeinanderfolgende Tropfen und bezeichnet man mit t(,-i) die Zeit, die yore Beginn des Experimentes an bis zum Fallen des Tropfens (n--l) verstrichen ist, und mit tn die Zeit his zum Fallen des Tropfens n, so ist die Bildungs- zeit des Tropfens n-~-t~--t{~_l).

Als Abszisse des Tropfens n wird der Zeitpunkt eingetragen, in welchem er fiel, also t,,~. Soil I cmder Abszisse einer Minute des Experimentes entsprechen, so entfallen auf 1 mm 6 Sekunden. Also

t,~ Abszisse des Tropfens ~ in Millimeter. 6

Als Ordinate des Tropfens n wird die Zahl der Tropfen berechnet~ die pro Minute bei g l e i c h b l e i b e n d e n V e r h a l t n i s s e n d u r c h den U b e r l a u f f l i e s s e n wi i rden . Es ist dabei

6O -~- Anzahl der Tropfen auf die Minute be-

Bildungszeit des Tropfens n rechnet.

96 Alfred Fleiseh:

Wird far samtliehe Tropfen so ~Terfahren, so erhalten wir ehle Kurve der Uberlaufsmenge. Gesueht ist aber die Kurve der Durch- striSmungsmenge des Yrosehes. I)azu sei auf die auf Seite 7 auf- gestellte Gleiehung erinnert:

DurehstriSmungsmenge -~- Gesamtzuflussmenge minus i)berlaufsmenge.

Wit haben somit noeh die Differenz zu bilden zwisehen der Gesamt- zuflussmenge und der Uberlaufsmenge. Das gesehieht am einfachsten graphiseh, indem wir die Kurve einfaeh um 180 o drehen, das heisst auf den Kopf stellen. Haben wir bei der Konstruktion tier Kurve die Werte yon reehts naeh links eingetragen, so entsprieht nun die auf den Kopf gestellte Kurve yon l i n k s naeh r e e h t s g e l e s e n t ier K u r v e des D u r e h s t r ~ m u n g s v o l u m e n s d u r e h den F roseh . D i e O r d i n a t e n n u l l i n i e g e h t d u r e h d a n K u r v e n - p u n k t , w e l e h e r g e f u n d e n w i r d , w e n n d e r A b f l u s s d u r e h den F r o s e h d u r e h A b k l e m m e n d e r Z w e i g l e i t u n g u n t e r - b r o e h e n , also alas Durehstr6mungsvolumen gleieh N'ull ist.

Bei der Konstruktion der Kurve haben wir es in der Hand, die Bildungszeit eines jeden Tropfens - - d. h. die Basis unserer Bereeh- hung - - auszamessen und den bereehneten Betrag yon Tropfen zu Tropfen einzutragen. Oder aber wir bestimmen die Bildungszeit als Mittel aus der Bildungszeit mehrerer sieh folgender Tropfen. Den ersten Bereehnungsmodus mtlssen wir anwenden, wenn es sieh darum hanjelt, die Kurve dort genau zu konstruieren, wo sie Veranderungen des Stromvolumens anzeigt. Die letztere Bereehnungsweise diirfen wir dort anwenden, we keine wesentliehen Variationen in der Str6mungsmenge bestehen.

Die funktionelle Priifung der Apparatur hat ergeben, dass s a m t l i e h e F e h l e r q u e l l e n in der Apparatur einsehliesslich der- jenigen des Abtropfmechanismus und der Ausreehnung der Kurven zusammen einen Maximalbetrag yon • 0,1 Tropfen pro Minute aus- maehen. Dieser Betrag entsprieht einem Prozent des mittleren Durchflussvolumens dutch den Froseh. Die Kurvenpunkte sind so gross eingezeiehnet, dass s i i m t l i e h e F e h l e r q u e l l e n i n n e r h a l b d e r P u n k t e z u 1 i e g e n k o m m e n. Die Festlegung dieser Fehler- breite ist bei tier Interpretation wohl zu beachten, indem jede Schwankung tier Kurve mit Sieherheit auf Ver~tnderung der Dureh- strSmungsmenge durch den Frosch bezogen werden muss.

Expefimentelle Untersuchangen iiber die Kohlensgurewirkung usw. 97

Zur Illustrierung, wie die Kurvenausrechuung geschieht, sei bier ein kurzes Beispiel angeft~hrt:

Tropfen

Zeitpunkt des Tropfenialles in Sekm~den

Sn

Tropfen- bildungszeit in Sekunden

t~, - - t~_ 1

[ Abszisse in [ Ordinate in Millimetern I" Zentimetern

t. 60 ~ - t~ -- t~_ 1

~ 0 0 - - - - - - ~a 9,7 9,7 175 6,2 me 18,6 8,9 3,0 6,7 ~ 26,5 7,9 470 7,6 n~ 33,5 7,0 5,5 8,6

D u r c h [ f i h r u n g d e r V e r s u c h e .

Zur Verwendung sind ausschliesslich grosse Exemplare yon Rana esculenta gekommen. Der Frosch wird gut curaresiert auf ein Kork- brett aufgespannt, die Haut aber dem Abdomen breit entfernt und nach doppelter Unterbindung der Vena abdominalis diese zwischen den beiden Ligaturen durcbgeschnitten. Um beim ()finch des Ab- domens den Blutverlust nach M0glichkeit zu vermeiden, werden alle blutenden Gefasse unterbunden. Im Interesse eines bequemen Zu- ganges zur Aorta und den grossen Venen muss das Rectum saint Blase reseziert werden~ nachdem vorher die kleinen Blasenvenen und alas Rectum doppelt unterbunden sind. Nach sorgfhltigem Frei- praparieren der Aorta und ihrer Teilungsstelle und der beiden Venae iliacae communes werden Schlingen um die Aorta gelegt, ferner um eine Art. iliaca eommunis und um die beiden Venae iliacae communes. Zuerst wird die Ligatur der Aorta zugezogen7 peripher dieser Ligatur die Aorta angeschlitzt und eine Kanale eingefahrt, worauf s o f o r t mi t d e r k i l n s t l i c h e n D u r c h s t r S m u n g b e g o n n e n wird. Von der Aorta aus wird nachher die Kanale in die elne Arteria iliaca vorgescboben und mittels der schon vorhandenen Schlinge fest- gebunden. Sobald alles Blut durch die R inge r -L0sung aus den hinteren Extremit~ten in den FroschkSrper getrieben ist und die Venae iliacae communes somit abblassen, werclen sie unterbunden und peripher der Ligatur die Venen einfach scharf durcbgeschnitten. Desgleiehen wird die Vena abdominalis durchschnitten~ sodass die durch das Gefasssystem der Extremit~ten passierte Flilgsigkeit frei ausfliessen kann. In den Versuchen mit isolierter Durchstr0mung yon nur einer ExtremitAt Wnrde der R*ervenp]exus der anderen Ex-

P f l f i g e r ' s Arch ly ffir Phys io log ic . Bd. 171. 7

98 Alfred Fleisch:

tremiti~t durchschnitten, um allf~llige Reflexe dieses blutleeren Beines auszuschalten. Bei den Versuchea mit gleichzeitiger DurchstrSmung der beiden hinteren Extremitaten wird~ um in jede hrteria iliaca communis eine Kaniile einffihren zu kSnnen, folgendermaassen verfahren: bTach Unterbindung der Aorta wird peripher tier Ligatur die Aorta in der Li~ngsriehtung bis zur Teilungsstelle aufgeschlitzt, und der Schnitt dann Y-fSrmig in die beiden .&ste fortgesetzt. In den so entstandenen Filhrungsrinnen der aufgeschlitzten Gefhsse kSnnen die Kanillen verhhltnismiissig leicht in das Lumen tier entsprechenden Arteria iliaca communis vorgeschoben und eingebunden werden. Es ist dabei aber vor allem darauf Bedacht zu nehmen, dass nach dem Anschlitzen der Gefi~sse die Kaniilen rasch eingefiihrt und mit der DurchstrSmung rasch begonnen wird~ da sich sonst in den an- geschnittenen Gefassen sehr leicht Thromben bilden.

Bei den ersten Versuchen beobachtete ich regelmhssig im Beginne der kfmstlichen DurchstrSmung eine ziemlich reichliche Durchfluss- menge, die aber sehr rasch zurt~ckging. Um die MSglichkeit einer Ausschaltung einzelner Gefftssbezirke durch Thrombosierung als Ur- sache dieser Reduktion des Durchflussvolumens klar zu stellen, liess ich bei diesen Experimenten im Veriauf~ des \~ersuches ft'lr kurze Zeit Ringer=LSsung durchstrSmen, die mit Methylenblau gefftrbt war. Die Blaufiirbung der Haut der ganzen Extremiti~t, besonders auch der Zehen und Schwimmhi~ute und die Imbibition si~mtlicher Gefasse und des gesamten Parenchyms mit blauem Farbstoff bewiesen, dass die ganze Extremitht durchstrSmt wurde. Somit konnte nicht die Aus- schaltung yon Gefiissbezirken die Ursache der nachtri~glichen Ver- minderung des Durchflussvolumens sein, sondern diese Reduktion musste durch eine peripher oder zentral bedingte Gefi~sskontraktion verursacht sein. Eine Reihe yon Untersuchungen ermSglichte ihre wirkliche Ursache zu erkennen und zu beheben. Wie spi~ter (Tabelle 2, 3 und 4) gezeigt wird~ ist es der Sauerstoffmangel, welcher die Ursache der fraglichen Gefassverengerung ist. Diese tritt nut auf, wenn ge- wShnliche luftgesi~ttigte R i n g er-LSsung zur Durchspi~lung verwendet wird, sie tritt jedoch n i c h t auf~ wenn gleich yon Anfang an Durch- str6mung mit sauerstoffgesi~ttigter R inger-LSsung inszeniert wird.

Als Besonderheit unserer Versuche soll noch hervorgehoben sein, class wit nicht Gehirn und Rfickenmark des Frosches ausbohrten, oder den ganzen OberkSrper des Frosches entfernten, wie ' Ischikawa ver- fuhr, um eine Einwirkung des Zentralnervensystems auf die peripheren

Experimentelle Untersuchungen tiber die Kohlensanrewirkung usw. 99

Gefiisse auszuschalten. In unseren Versuchen musste im Gegenteil darauf Bedacht genommen werden, Gehirn und Ri]ckenmark in guter Reaktionsfi~higkeit zu erhalten. In diesem Sinne musste noch ein sti~rendes Moment seine Berticksichtigung finden, namlich der Saner- stoffmangel des FroschoberkSrpers. Dureh die Curaresierung war der Frosch seiner Lungenatmung beraubt, und dutch die Operation war auch seine Hautrespiration beeintrachtigt. Beracksichtigt man ferner den Blutverlust wi~hrend der Operation und nachher wiihrend des Versuches, so ist eine starke Venositiit des Blutes, wie sie regelmi~ssig beobachtet wurde, leicht versti~ndlicb. Die Kohlensi~ureanh~ufung im Blute bewirkt eine Erregung des Vasomotorenzentrums, deren Folge eine Kontraktion der peripheren Gefi~sse ist. Um den Sauerstoffhunger zu beheben, brachte ich den Frosch saint Korkbrett wi~hrend des ganzen Versuches in eine Glaskammer mit reiner Sauerstoffatmosphi~re. Der Erfolg rechtfertigte diese Massnahme, indem der periphere Tonus ver- ringert wurde und der Froscb bedeutend liinger und besser reaktionsfi~hig blieb. Es ist das deshalb yon besonderem Weft, da Reaktionen der Gefiissweite nur so lange mit wesentlichem Ausschlag eintreten, ais der Froscb noch gut reaktionsfi~hig ist.

Wahl der DurehstrSmungsfliissigkeit.

Far experimentelle Untersuchungen an Gefi~ssen ist; sofern ein kiinstlicher Kreislauf eingerichtet wird, die Wahl der DurehstrSmungs- fiiissigkeit yon grundlegender Bedeutung wegen der hohen Empfind- lichkeit der Gefi~sse, die bei jeder noch so geringen Schi~digung ihre normalen Reaktionen einbtissen kSnnen. In dieser Hinsicht wi~re zweifellos die Durchstriimung mit defibriniertem oder hirudi~isiertem arteigenem Blur das schonendste Verfahren. Doch stand mir eine so grosse Menge Froschblut, wie ich sie far die zahlrei,chen Versuche benStigt hatte, nicht zur Verffigung, und zudem liefert eine kiinstliche DurchstrSmung mit Blut eine Anzahl yon Faktoren, deren Beurteilung schwierig und unzuliinglich ist. So kann die Wirkung von verschiedenen S~turedosierungen nicht b'eurteilt werden, da ein Teil tier zum Blur zugesetzten Si~ure bekanntlich in Bindung geht und dadurch unwirksam gemacht wird. Auf die Verwendung artfremden Blutes verzichtete ich um so mehr, als eine Schi~digung der Gef~sse dutch das artfremde Serum nicht auszuschliessen ist. Ersatzfltissigkeiten in Form yon Salzl0sungen haben den Yorteil tier grOsseren Haltbarkeit und .der konstanten u was bei Yerwendung Yon verdi~nntem Blut

7*

I00 Alfred F le i sch :

wegen der Sedimentierung der korpuskuli~ren Elemente nicht der Fall

ist. Die genaue Dosierung der Shurezusiitze zu SalzlSsungen gestattet

eine direkte Ver~leichung der Resultate verschiedener Versuche. ,~ Als ungeeignete Ersatzfiassigkeit fiir li~ngere Zeit dauernde

Durchstr0mung betrachte ich die physiologische Kochsalzl•sung, wie

sie zum Beispiel I s e h ik a w a verwendete; denn auf Grund der

blossen Isotonie li~sst sich keine physiologisch indifferei~te Ersatz-

iii~ssigkeit herstellen. Die biologische Aquivalenz, die yon der Dur~hstrSmungsflttssigkeit gefordert werden muss~ wird nur durch

eine differenzierte Berticksichtigung aller wirksamen Ionen erreicht.

Die bekannten Ersatzfifissigkeiten yon R i n g e r und L o c k e tragen dem Rechnung.

Far meine Versuche wurde R i n g e r ~ s c h e LSsung beniitzt mit

folgender Zusammensetzung: Aqua dest. 1000; ~aHCOz 0,1; CaCl~ 0,2;

KCL 0,075; Dextrose 0,5 m i t S a u e r s t o f f g e s i ~ t t i g t .

Da es uns speziell darauf ankommt, die Si~urewirkung auf die

Gefi~sse zu untersuchen, so mtissen wir besonders sorgsam auf die

Einhaltung der (H')-Ionen-Konzentration achten, wie sie im Blute

besteht. Die (II')-Ionen-Konzentration des Blutes betri~gt normal ~) ( H ' ) ~ 0~25.10 -7, wahren~l die (H')-Ionen-Konzentration der ver-

wendeten R i n g e r - LSsung 0,2 �9 10 -7 betrhgt.

Zur Beurtei]ung der Tauglichkeit der angewandten Methode sei

bier eine Kurve auigeffihrt, welche die sichere Funktion der Apparatur

und die Reaktionsfhhigkeit des Priiparates dartut. S~mtliche ~'eprodu-

zierten Kurven sind auf ein Drittel der Originalkurven verkleinert.

T a b e l l e 1.

Untersuchun~,' iiber die l~eststeIlung der Re~ktionsf~higkeit des Pr~tparates and der Funktion tier Apparatur.

x ~ Zeit yon Beginn tier RegistrierLmg an in Minuten. y ~ ZugehOrige Durchfiussmenge in Tropfen pro Minute berechnet.

x : 0,8 1,1 1,4 1,7 1,9 2,0 2,2 2,7 3.0 y : 10,1 10,1 10,0 10,fl 8~6 7,2 6,2 6,0 6,0 x : 3,2 3,4 3,7 4,0 4,3 4,5 4,8 5,1 5.4 y" 6,5 7,1 7,4 8,2 8~S 9,6 9,9 10,7 10,9 x : 5,6 5,9 6,2 6,4 6,6 6,7 7,1 7,3 7,6 y: 11,4~ 11,7 11,9 12,8 1.o,8 12,8 12,8 12,9 13,4 x: 7,9 8,2 8,5 8,8 9,2 9,5 9,8 10,1 10,4 y : 13,5 13,6 13,9 14,0 14,2 14,3 14,4 1-~,6 ljr

1) R. HSber, Physik. Chemie, 4. Aufl., 8.194. 1914. - T s c h e r m a k , Allgem. Physiol. Bd. 1, 1916.

Experimentelle Untersuchungen fiber die Kohlensi~urewir~mg usw. 101

Tabel le I (Fortsetzung). x : 10,8 11,1 11,4 11,8 12,3 12,6 12,9 13,2 13,5 y : 15,0 15,0 15,2 15,2 15,4: 15,5 15,9 16,1 162 x: 13,9 14.3 14,7 15,0 15,5 15,9 16,2 16,6 16,9 y : 16,0 16,25 16,3 16,3 16,5 16,6 16,5 16,5 16,5 x: 17,3 17,6 18,0 18,4 18,7 19,1 19,4 19,7 20,0 y : 16,5 16,7 16,7 16,7 16,8 16,7 16,9 16,9 16,9 x: 20,4 20,8 21~1 21,5 21,8 ,22,2 22,5 22,9 23,2 y : 17,0 16,9 17,0 17,0 16,9 17,0 16,95 17,1~ 17,0 x : 23,6 23,9 24.5 25,0 25,4 26,0 26,5 26,8 27,0 y: 17,2 17,2 17,5 17,3 17,3 17,5 17,4 17,5 17,4: x : 27,7 28,2 28~6 y : 17,4 17,5 17,4

Die fettgedruckten Zahlen sind diejenigen Werte, die bei durschschnittenem :Nervenplexus erhalten wurden.

15

o 10

Ns

15 20 "25

r r , , l l F t 0 5 ]0

~5~:inttt enzahl.

Kurce 1. DurchstrSmen elner hinteren Extremitiit des Frosches mit sauerstoffgesattigter R i n g e r- L(isung. Auf D~rchschneiden des :Nervenplexus erfolgt rasch eine starke Gefassverengerung, die anfangs schnell und sparer ]angsamer in eine

dauernde Erweiterung fibergeh~. Die Durchschneidung erfo]gt bei L~s.

Wie Tabel le und Kurve 1 zeigen, ruft eine Plexusdurchschneidung

eine Gefiisskonstriktion hervor, deren Dauer bis zur vollen Auswirkung

regelmassig 1--11/2 Minuten betragt . Die sekundiire Dilatation nach

der h 'ervendurchschneidung ist zweifellos auf den Wegfall des zen-

t ra len Tonus zurackzufi~hren. Aus dieser Kurve ist ersichtlich, dass

der Gefassmuskel- wie der Gefi~ssnervenapparat sich wi~hrend des

Yersuches sowobl in bezug auf Dilatation, als auch Konstriktion

102 A l f r e d F l e i s c h :

funktionsfi~hig erhalten, and d a s s w i r d u r c h d i e a n g e g e b e n e A p p a r a t u r und die A u s w e r t u n g der R e s u l t a t e zu e inem i ibers icht l ichen Bild v a s o m o t o r i s c h e r u ge langen.

Einfluss des Sauerstoffmangels auf die Blutgefi~sse.

Um die Wirkungsweise des peripheren Regulationsmechanismus zu untersuchen, handelt es sich vor allem datum, die Qualitlit und die Dosierung des physiologischen Reizes, der diesen Mechanismus in Funktion setzt, zu finden. Da das StrSmungsvolumen eine direkte Funktion des Blutbedarfes ist, so kann das ursiichliche Moment ft~r die Gefassquerschnittsanderungen jenen Faktoren zugesprochen werden, die das arterielle yore venSsen Blute unterscheiden. Es kSnnten also als adiiquater Reiz far den peripheren Gefi~ssregulationsmechanismus Sauerstoffmangel einerseits und Anhi~ufung yon Stoffwechselprodukten, insbesondere Kohlensiiure, anderseits in Betracht kommen.

Um die Wirkung des Sauerstoffmangels auf die Gefiisse klar- zustellen~ wurden mehrere Versuehe mit sauerstofffreier R i n g e r - LSsung ausgefi~hrt, die dutch Auspumpen mittels der Wasserstrahl- pumpe gasfrei gemacht war. Uber die Ringer-LSsung geschichtetes ParaffinS1 verhinderte nachtriigliche Absorption yon Luft.

T a b e l l e 2.

Untersuchung des Einflusses ~on sauerstofffreier R i n g e r - L i i s u n g auf die Blutgef'~sse der Froschextremitiit .

x ~ Zeit yon Beginn der Registrierung an in ~inuten. y ~ ZugehSrige Durchflussmenge in Tropfen pro Minute berechnet.

x: 0,3 0,5 0,8 1,0 1~2 1,5 1,7 2,0 2,3 y: 8,0 8,05 8,0 8,0 8,1 8,1 7,9 8,0 7,9 x: 2,5 2,8 3,0 3,2 3,5 3,7 3,9 4,1 4,3 y: 7,9 8~05 8,1 7,6 6~5 6,1 5,7 5,6 5,6 x: 4,5 4,7 5,1 5,4 5,6 5,8 5,9 6,1 6,3 y: 5,6 5,5 5,5 5,5 5,4 5,5 5,4 5,5 5,4 x: 6,6 6,8 7,0 7,2 7,5 7,8 8,1 8,3 8,6 y: 5,4 5,4 5,6 5,6 5,6 5,8 5,7 5,6 5,5 x : 8,9 9,2 9,4 9~7 10,0 10,4 10,7 11,0 11,3 y: 5,6 5,6 5,6 5~65 5,8 5,8 5,8 6,0 6,0 x: 11,6 11,9 12,2 12,4 12,8 13,3 13,6 13,9 14,2 y: 5,9 6,1 6,2 6 2 6A 6,6 6,6 6,7 6,8 x : 14,5 14,8 15,1 15,4 15,9 y: 6,8 6,9 7,0 7,0 7,0

Die fettgedruckten Zahlen entsprechen denjenigen Werten, die anter Einwirkung yon sauerstofffreier R i n g e r - LSsung erhalten wurden.

Experimentelle Untersuchtmgen fiber die Kohlensaurewirkung usw. 1~03

�9 lO

g~

I ,

I

5 ~[inutenzahl.

lO 15

Kurve 2. Anffmglich DurchstrSmung mit sauerstoffgesattigter Rin g e r- LSsung. W~thrend des Versaches Einleitung yon sauerstofl*reier LSsung (I), die eine Gefgssverengerung verursacht. Erneute Zufuhr yon sauerstoffgesgttigter LSsung (II) hemmt den weiteren Abfall, bringt aber erst naeh lgngerer Zeit (8 Minuten)emen

sehr langsamen und geringff~gigen Riickgang der Verengerung znstande.

T a b e l l e 3. Untersuchung des Einflusses yon sauerstofffreier It i n g e r - Liisung

bei durchsehnit tenem Nervenplexus. x ~ Zeit yon Beginn der Registrierung an in Minuten. y ~ ZugehSrige Durchflussmenge in Tropfen pro Minute bereehnet.

x : 1,3 1,5 1,8 2,0 2,3 2,5 2,8 3,0 3,2 y : 29,05 29,1 29,15 29,1 29,1 29,1 29,15 29,0 29,1 x : 3,6 3,9 4, 2 4,5 4,6 4,8 5,0 5,2 5,3 y : 29,1 29,1 29,0 29,0 28,8 28,7 28,9 28,8 27,8 x : 5,5 5,6 5,65 5,7 5,8 6,1 6,2 6,3 6,5 y: 26,1 25,7 24,8 24,0 23,4 20,8 19,6 17,7 16,4 x: 6,7 6,8 7,0 7,2 7,4 7,6 7,7 7,9 8,0 y: 16,1 15,3 14,8 13,6 13,0 18,0 12,6 12,5 11,7 x : 8,2 8,3 8,5 8,9 9,2 9,5 9,7 10,0 10,2 y: 12,0 12,2 12,8 13,0 13,35 13,8 14,0 13,95 14,0 x : 10,5 10,7 10,9 11,0 11,2 11,5 11,7 11,9 12,0 y : 14,2 14,8 15,0 14,6 14,7 14,8 15,0 15,0 14,8 x : 12~3 12,6 12,9 13,2 13,4 13,7 14,1 14,4 14,6 y : 15,0 15,4 15,4 15,4 15,5 15~8 15,7 16,0 15~8 x : 14,8 15,0 15,3 15,6 15,9 16,2 16,4 16,6 17,0 y: 16,2 16~3 16,5 16,7 16,85 17,0 17,2 17,0 17,3 x : 17,2 17,4 17,6 17,8 18,1 18,4 18,7 19,0 19,3 y : 17,5 17,4 17,6 17,8 17,8 17,8 18,0 18,1 18,0 x : 19,7 19,9 20,1 20,3 20,5 20,8 21,0 21,2 21,5 y : 18,2 18,2 18,4 18,25 18,5 18,2 18,5 18,4 18,85 x : 21,9 22,0 22,3 22,5 23,0 23,3 23,6 23,8 24,0 y : 19,0 18,8 18,8 18,8 1"8,7 18,7 �9 18,55 18,7 t8,5 x : 24,2 24,5 24,9 25,1 25,3 25,5 25,8 26,0 26,2 y : 18,5 18,5 18,7 18,4 18,5 18,4 18,4 18,4 18,3 x : 26,5 26,7 27,0 27,2 27,5 27,8 28,0 28.2 28,5 y : 18,4 18,3 18,5 18:0 18,4 18,3 18,15 1813 18,3 x: 28,8 29,1 29,5 :y : 18,1 18,1 18,1 Die fettgedruckten Zahlen sind diejenigen Werte, die nnter Einwirkung yon

sauerstofffreier R i n g e r- LOsung erhalten wurden.

104 Al f red F le i sch :

[" T

L

r

r

h

gl0 ~--

N.5

I F-j ~ i L L : L = _ ~ ] __~ j _ i t ! ~ r i ! I r ~ i i l

5 10 15 20 25

Kurve 3. An der mit sauerstoffges~ttigter 1~ i n g e r - LSsung durchstrSmten Extremit~t sind die b~erven durchschnitten~ weshalb das Dt~rchflussvolumen sehr gross ist. Bei Einleiten yon sauerstofffreier Ringer-L6sung (I) erfolgt eine rapide, ~usserst intensive Gefhssverengerung, die dutch erneute Sauerstoffzufuhr (II) aufgehalten und allmhhlich, aber nur zu einem Bruchteii wieder rtick#ingig ge-

macht wird. Eine vollsti~udige Restitution tritt nicht wieder ein.

Die reproduzierten u (Tabelle 2 und 3 mit den

entsprechenden Kurven 2 und 3) und vier weitere gleicb durchgefilhrte

Experimente mit gasfreier LSsung stimmen in ihrem Resultate darin

ilberein, d a s s S a u e r s t o f f m a n g e l i m m e r e i n e r a s c h e u n d

i n t e n s i v e G e f i ~ s s v e r e n g e r u n g a u s l b s t , die bei nur kurze

Zeit dauernder Einwirkung der gasfreien LSsung sehr ]angsam und

nur zum Tell ~vieder rt~ckg~ngig gemacht wird, wi~hrend nach li~ngerer

Einwirkung der gasfreien LSsung durch erneute Sauerstoffzufuhr die

Kontraktion nicht mehr behoben wird, sondern sich noch weiter aus-

Experimentelle Untersuchungen tiber die Kohlens~urewirkung usw. 105

bildet. Die mangelhafte R(lckbildungsfahigkeit dieser Kontraktion, die

manchmal zu fast vollstandigem Verschluss der Gefasslumina ft~hrt,

legt nahe, dass es sich dabei um eine nicht mehr innerhalb der

physiologischen Grenze liegende direkte Reizung der Gefasse handelt!

Das Zustandekommen dieser Kcntrakt ion an der nervSs vollkommen

isolierten Extremita t (wie Tabelle und Kurve 3 demonstriert) beweist,

dass diese Kontrakt ion nicht auf dem Reflexwege eintritt, sondern class

sie rein peripherer Natur ist.

Es ware denkbar, c l a s s diese Dauerkontrakt ion eine Eigen-

ttimlichkeit des vollstandigen Sauerstoffmangels ist, wahrend rela-

river Sauerstoffmangel eine entgegengesetzte Wirkung aust~ben kSnnte.

Zur Beurteilung dieser Frage sei auf Tabelle und Kurve 4 hin-

gewiesen, welebe sich auf einen Versuch mit luftgesi~ttigter R i n g e r -

LSsung bezieht. Eine solche LSsung bringt natiirlich Sauerstoff zum

Gewebe entsprechend dem Sauerstoffpartiardruck der Atmospbare

( ~ 0 = 1 4 5 mm H g ) .

T a b e l l e 4.

l~egistrierang des Einflusses yon luftgesattigter R in g e r - Liisang.

x ~ Zeit yon Beginn der Registrierung an in Minuten. y ~ ZugehOrige Durchflussmenge in Tropfen pro Minute berechnet.

x: 0,6 1,1 1,4 1,6 1,8 2,1 2,3 2,6 2,8 y: 8,2 8,2 8,3 8~2 8,1 8,2 8,2 8,1 8,2

x: 3,0 3,3 3,6 3,8 4,2 4,5 4,7 4,9 5,1 y: 8,3 8,4 8,4 8,5 8,55 8,55 8,4 8,4 8,2

x: 5,3 5,6 5,8 6,2 6,5 6,7 6,9 7,2 7,4 y: 8,1 $,0 7~8 7,4 7,8 7,1 7,9 6,9 6,8

x: 7,6 7,7 8,0 8,2 8,4 8,9 9,1 9,4 9,7 y: 6,7 6,6 6,6 6,5 6,5 6,4 6,5 6,5 6,6 x: 10,0 10,2 10,4 10,6 10,8 11,1 11,4 11,6 11,8 y: 6~5 6,6 6,7 6,8 6,8 7# 7,2 7,2 7,2

x: 12,0 12,2 12,4 12,6 12,9 13,1 13,8 18,5 13,7 y: 7,0 7,0 7,3 7,3 7,4 %5 7,4 7,5 7,6

x: 13,9 14,3 14,6 14,8 15,0 15,3 15,5 15,7 16,0 y: 7,85 7,8 7,9 7,9 7,8 7,8 7,8 7,9 7,8 x: 16,2 16,4 16,8 y: 7,9 7,9 7,9

Die fettgedruckten Zahlen sind diejenigen Werte, die unter Einwirkung yon luftges~ttigter R i n g e r - LSsung erhalten wurden.

106 A l f r e d F l e i s e h :

5

7

I,IIl,, 5

3Iinutenzahl.

I 4 I I J I J J i i i lO 15

Kurve 4. Zu Beginn Durchstr0mung mit sauerstoffgeshttigter R i n g e r - Liisung ; nachher Wechsel zu luftges~ttigter LSsung (I)~ die eine leichte Gef~ssverengerung verursacht. Auf erneute Sauerstoffzufuhr (1I) geht die Kontraktion langsam zuff~ck.

Luftgesi~ttigte R i n g e r - LSsung verursacht ebenfalls eine Gefitss- kontraktion, die aber bedeutend langsamer eintritt und viel schwiicher ist als bei vollkommenem Sauerstoffmangel. Die Rtickbildungsffthigkeit dieser Kontraktion, die dutch Sauerstoffzufuhr sogar vollsthndig behoben wird, zeigt, dass noch keine bleibende Gefiissschi~digung ein- getreten ist.

V o l l k o m m e n e r und r e l a t i v e r S a u e r s t o f f m a n g e l s i n d a l so n i c h t d ie U r s a c h e de r G e f i ~ s s e r w e i t e r u n g , w ie s ie be i z u n e h m e n d e m B l u t h u n g e r des G e w e b e s b e o b a c h t e t wi rd . B l o s s e r S a u e r s t o f f m a n g e l v e r u r s a c h t im G e g e n t e i l r e g e l m i ~ s s i g e ine G e f i ~ s s v e r e n g e r u n g .

Durch dieses Resultat wird die Frage aufgeworfen, ob denn sauerstoffgesattigte Ringer -LSsung (Partiardruck des Sauerstoffs - - 7 2 0 mm Hg) fi~hig ist, den Gefi~ssen und dem Gewebe die zum Leben notwendige Sauerstoffmenge zu liefern, oder ob die Gefi~sse nicht auch hierbei in einen Zustand relativen Sauerstoffmangels o.e- raten. Obgleich die sauerstoffgesi~ttigte Ri n g e r- LSsung eine viel geringere Sauerstoffkapazitht besitzt als das Froschblut, so ist die Miiglichkeit zur ausreichenden Ernhhrung des Gewebes doch gegeben, well die Viskositat des Froschblutes um ein Vielfaches grbsser ist als diejenige der Ringer-LSsung. Infolgedessen tritt die StrSmungs- geschwindigkeit und somit das Minutenvolumen des Blutes gegent~ber dem Minutenvolumen der Ri n g e r- LSsung stark zuriiek.

Experimentelle Untersuchungen tiber die Kohlensi~urewirkung usw. 107

Die W i r k u n g der Kohlens~iure aaf die Blutgef/isse.

Wenn, wie wir nun erkannt haben, der blosse Sauerstoffmangel ffir die Geflisserweiterung nicht in Frage kommt, so mfissen als

adaquater Reiz fiir die Inszenierung einer regulatorischen Gefi~ss-

querschnittsiinderung die sauren Stoffwechselprodukte, insbesondere

die Kohlensi~ure, wirksam sein. Ich babe die Wirkung der Kohlen-

si~ure in verschiedenen Dosierungen systematisch durchgeprfift und

gebe hier einige typische Resultate wieder. Die Versuche sollen

wom5glich den Widerspruch erkli~ren zwischen G a s k e 1 l , B a y 1 i s s~

S e h w a r z u n d L e m b e r g e r einerseits - -Auto ren , die auf Siiure-

durchleitung Gefi~sserweiterung erhielten - - und I s c h i k a w a und

P e a r c e anderseits, welche auf Sauren Gefasskontraktion konstatierten.

Die Kohlensi~ure wurde aus dem K i p p ' schen Apparat genommen

und, um die mitgerissene Salzsaure zu entfernen, durch mebrere

Waschflaschen mit hTatriumbikarbonat geleitet. Die Salzsaure setzt

sich dabei in hTaC1 und CO~ urn.

5

10 ~

l I F J f ,' ' _ _

5 10 15 20

3 I i a u l e n z a h ] .

Kurve 5. Beginn mit sauerstoffgesattigter Ringer-LSsung. Auf Einleiten yon kohlens~ureges~tttigter Liisung (COe) yon etwa 100 Vol.-Proz. COs effolgt zuerst

eine Erweiterung, die dann plStzlich einer Verengerung Platz macht.

T a b e l l e 5.

Registrierun~" des Einflusses yon kohlensi~uregesiittigter R in g e r- Liisung.

x ~ Zeit yon Beginn der Registrierung an in Minuten. y ~ ZugehSrige Durchflussmenge in Tropfen pro Minute berechnet.

x: 0,9 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,5 ~,8 y: 5,4 5,5 5,6 5,6 5,7 5,7 5,9 5~9 5,9 x: 3,1 3,4 3,6 3~9 4,1 4~3 4,5 4,8 5,0 y: 6,0 G4 6,3 6,5 6,4 6,4 6,4 6,3 6,8 x : 5,2 5,5 5,8 6,0 6,3 6,6 6,8 7,0 7,2 y : 7,0 7,3 7,4 7~5 8,0 S,0 4,7 5,6 5,5


Tabel le 5 (For tse tzung) .

x : 7,4 7,6 7,9 8,2 8,4 8,7 8,9 9,2 9,4 y : 5,7 5,6 5~6 5,9 5,8 5,8 6,2 6,1 6,5

x : 9,8 10,4 10,8 11,2 11,6 12,0 12,4 12,9 13,3 y : 6,6 6,7 7,2 7,3 7,4 7,6 7,6 8,5 8~1

x : 13,8 14,2 14~7 !5,2 15,6 16,1 16,8 17,5 18,0 y: 8,1 8,4 8,8 8,6 8,0 8,6 8,8 8,9 8,6

x : 18,4 18,9 19,2 19,6 y : 8,1 8,1 7,8 7,8

Die fettgedruckten Zahlen sind diejenigen Werte, die unter Einfluss yon kohlens~ureges~ttigter R inger -LSsung erhalten wurden.

T a b e l l e 6.

Registrierung des Einflusses yon kohlens~nregesitttigter Ringer-Li isung.

x ~ Zeit yon Beginn der Registrierung an in Minuten. y ~ Zugeh6rige Durchflussmenge in Tropfen pro Minute berechnet.

x : 0,6 O,S 1,1 1,4 1,6 1,9 2,1 2,4 2,6 y : 4,6 4,7 4,7 4,6 4~6 4,6 4,7 4,6 4,6

x : 3,0 3,2 3,4 3,6 3,8 4,0 4,2 4,4 4,6 y : 4,5 4,6 4,5 4,6 4,5 4,6 4,6 4,8 4,8

x : 4,8 5,0 5,2 5,4 5,7 6,1 6,3 6,5 6,7 y: 4,5 4,6 4,6 4,6 4,5 4,5 4,6 4,6 4,6

x : 6,9 7,1 7,3 7,5 7,7 7,9 8,1 8,3 8,5 y : 4,8 4,8 4,5 4,6 4,6 4,5 4,75 4,5 4,6

x : 8fl 8,9 9,5 9,8 10,0 10,2 10,4 10,8 11,0 y : 4,6 4~4 4,5 4,4 4,4 4.5 4,5 4,5 4,6

x : 11,1 11,4 11,6 11,8 12,0 12,1 12,5 12,8 13,0 y : 4,5 4,5 4,9 4,9 4,9 4,5 4,1 3,4 3,1

x: 13,2 13,4 13,5 13,7 13,9 14,0 14,2 14,4 14,6 y : 3,1 3,1 2,7 2,3 2,5 2,3 2,5 2,5 2,2

x : 14,8 15,1 15,3 15,7 15,9 16,1 16,3 16,5 16,8 : 2,3 2,25 2,3 2,5 2,2 2,2 2,2 2,3 2,4

x : 17,0 17,2 17,5 17,8 18,0 18,2 18,6 18,9 19,1 y : 2,5 2,3 2,4 2,4 2,4 2,7 2,5 2,5 2,4

x: 19,3 19,5 19,7 20,0 20,2 20,4 20,7 20,9 21,1 y : 2,5 2,4 2,3 2,4 2,4 2,4 2,45 2,4 2,4

x : 21,4 21,6 21,9 22,2 22,4 22,6 22,8 23,1 23,4 y : 2,4 2,1 2,25 2,4 2,5 2,2 2,4 2,55 2,6

x : 23,7 24,0 24,2 24,4 24,6 25,0 25,2 25,4 25,6 y : 2,5 2,8 2,5 2,7 2,8 2,5 2,8 2,8 2,5

x : 25,8 26,0 26,2 26,5 26,7 26,9 27,1 27,3 27,6 y : 2,g 2,7 2,75 2,7 2,8 2,7 2,7 9,8 2,8

x : 27,8 28,2 28,4 y : 2,7 2,7 2,8

Die fettgedruckten Zahlen ~ind diejenigen Werte, die unter Einfluss yon kohlens~uregesi~ttigter R inger -LSsung erhalten wurden.

Experimentelle Untersuchungen ilber die Kohlens~urewirkung usw. 109

F r

.~ CCz ~

o 5

N

5 lo i s 20 2s 30 l~Iinatenzahl.

Kurve 6. Einleiten yon ges~ttigter COe-LOsung (COu) bewirkt minimale Erweiterung, gefolgt yon einer starken Verengerung, die auf Oe-Zufuhr (02) nicht mehr zuriickgeht.

T a b e l l e 7. Regis t r ierung des Einflusses yon R i n g e r - L ( i s u n g mit 50 go l . -Proz .

Kohlensi iure.

x ~ Zeit yon Beginn der Registrierung an in Minuten. y ~ ZugehSrige Durchflussme~ge in Tropfen pro bIinute berechnet.

x : 0,1 0,3 0,6 0,9 1,1 L3 1,7 2,1 2,4 y: 3,25 3,3 3,4 3,2 3,2 3,35 3,3 3,25 3,45 x : 2,8 3,1 3,5 3,7 4,2 4,6 4,9 5,3 5,6 y : 3,4 3,45 3,5 3,7 3,6 3,8 3,8 3,85 3,3 x : 5,9 6,2 6,5 6,7 6,9 7,1 7,3 7,5 7fl y: 3,9 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4,4: 4,6 4,6 x : 7,9 8,0 8,1 8,4 8,6 8,8 8,9 9,1 9,3 y: 4,7 4,7 4,7 4,75 4,75 5,5 5,0 5,0 5,2 x: 9,5 9,7 9,9 10,0 10,2 10,3 10,4 10~6 10,7 y: 5,2 5,15 5,15 5,0 5,0 4,85 4,5 4,65 4,5 x: 10,8 10,9 l l j 11,4 11,6 11,8 12,0 12,2 12,3 y: 4,3 4,3 4,3 4,1 3,9 3,9 3,9 4,0 4,1 x: 12,5 12,7 12,9 13,1 13,2 13,4 13,6 13,9 14,1 y : 4,0 4,1 4,2 4,1 4,2 4,2 4,2 4,5 4,2 x: 14,3 14,5 14,7 14,9 15,2 15,5 15,7 15,9 16,1 y : 4,3 4,3 4~4 4,5 4,55 4,6 4,65 4,75 4,7 x: 16,6 17,0 17,4 17,8 18,2 18,6 18,9 19,1 19,3 y: 4,7 4,85 4,85 4,9 5,1 5,1 5,15 5,1 5,2 x : 19,7 19,9 y : 5,15 5,1

Die fettgedruckten Zahlen sind diejenigen Werte, die unter Kohlensiiure- wirkung erhalten wurden.

o 5

5 I0 15 20 5Iinu~enzahl.

Anfangs DurchstrSmung mit sauerstoffgesattigter R inger-LSsung, Kurve 7. nachher yon R inger -LSsung, die ausser Luft etwa 50 Vol.-Proz. Kohlens/~ure enthhlt (COy); die Wirkung besteht in einer geringfiigigen, langsamen Er '

weiterung, die in eine leichte Kontraktion iibergeht.


T a b e l l e S.

Regis tr ierung des Einflusses yon luftgesi~tt igter R in g e r - Liisung ~ die 10 VoL-Proz . Kohlensaure enth~l t bei durchschni t tenem I~ervenplexus.

x ~ Zeit yon Beginn der Registrierung an in Minutem y ~ Zugeh5rige Durchflussmenge in Tropfen pro Minute berechnet.

x: 1,6 1,8 2,1 2,4 2,6 2,9 3,2 3,4 3,6 y: 12,85 12,7 12,7 12,75 12,75 12,85 12,85 12,75 12,7 x: 3,8 4,1 473 4,5 4,8 5,0 5,3 5,5 5,7 y: 12,75 12,7 1276 12,5 12,55 12,6 12,6 12,8 13,1 x: 6,0 6,3 6,5 6,8 7,3 7,5 7,8 8,0 8,3 y : 18,3 18,4: 18,4 13,1 12,g 12,9 12,95 12,7 12,5 x: 8,5 8,7 8,9 9,2 9,4 9,7 -9,9 10,1 10,3 y: 12,3 12,3 12,2 12,0 11,8 11,8 11,6 11,6 11,5 x: 10,5 10,8 11,0 11,2 11,4 11,6 11,9 12,2 12,4 y : 11,5 11,5 11,4: 11,5 11,4: 11,5 11,4 11,4: 11,~ x: 12,6 12,8 13,0 13,3 13,5 13,7 13,9 14,1 14,3 y : 1L5 11,6 11~6 11,6 11,5 11,5 11,6 11,65 11,5

Die fettgedruckten Zahlen sind diejenigen Werte, die unter Kohlensi~urewirkung erhalten wurden.

15 F c6~

10 ~ - k

5

I r ~ I r I I I l l Wl pP 5 10 15

)Iinutenzahl.

Kurve 8. An diesem Pr~parat ist der 2Nervenplexus durchschnitten. Beginn der DurchstriSmung rnit sauerstoffgeshttigter R in g e r - LSsung. Darauf Wechsel und Einleiten yon [uftges~ttigter LSsung (C0e), die 10 V, ol.-Proz. Kohlensi~ure enthi~lt. Zuerst erfolgt eine geringe Erweiterung, die in eine leichte Kontraktion iibergeht.

T a b e l l e 9.

Regi s t r i erung des Einflusses e iner sauerstof fges~tt igten R i n g e r - L i i s u n g ~ die 5 Vol . -Proz . Kohlensi iure enthii lt .

x ~ Zeit yon Beginn der Registrierung an in FIinuten. y ~ ZugehSrige Durehflussmenge in Tropfen pro Minute berechnet.

x : 0,3 0,6 1,0 1,2 1,5 1,6 %0 2,3 2,5 y : 10,4 10,4 10,4 10,6 10,2 10,5 10,4 10,3 10,4 x: 2,8 3,0 3,B 3,5 3,8 4,0 4,2 4,4 4,7 y: 10,5 10,1 10,2 10,4 10,25 9,9 10,2 10,15 10,1

Experimentelle Untersuchungen fiber die Kohlensi~urewirkung usw. 111

Tabel le 9 (Fortsetzung).

x: 4,9 5,2 5,4 5,8 6,1 6,4 6,6 6,9 7,2 y: 9,5 9,75 10,1 10,1 9,6 10,1 9,9 10,4 9,8 x: 7,4 7,7 7,9 8,1 8,3 8,6 8,8 9,1 9,3 y : 9,8 9,2 9,8 9,7 9,5 9,3 9,8 9,7 10,0 x : 9,6 9,8 10,0 10,1 10,3 10,5 10,7 10,9 11,0 y : 10,4 10,7 10,85 11,1 11,2 11,6 11,85 12,1 12,3~ x : 11,2 11,4 11,5 11,6 11,8 12,1 12,3 12,5 12,7 y: 12,4: 1~,3 12,65 13,0 13,2 13,3 13,5 13,55 18,6 x : 13,0 13,2 13,3 13,5 13,7 13,9 14,0 14,2 14,4/ y : 12,6 11,1 11,2 11,2 11,1 11,1 11,0 11,0 10,9 x: 14,6 15,0 15,2 15,6 15,9 16,3 16,6 16,9 17,3 y: 10,8 11,0 10,8 11,0 11,0 10,9 11,1 11,1 11,2 x : 17,5 17,7 18,0 18,2 18,5 18,7 18,9 19,1 19,3 y: 11,3 1I~3 11,3 11,3 11,45 11,6 11,7 11,7 11,4 x : 19,7 20,0 20,2 20,5 20,7 21,0 21,3 21,5 21,8 y: 11,4 11,1 11,05 10,9 10,8 10,8 10,7 10,5 10,5 x : 22,2 22,5 22,8 23,1 23,5 23,8 24,1 24,4 24,7 y: 10,4 10,4 10,3 10,2 10,2 10,15 10,1 9,9 10,0 x: 25,0 . 25,3 25,6 25,9 26,1 y : 9,9 9,95 9,8 9,75 9,75

Die fettgedruckten Zahlen sind diejenigen Werte, die unter Kohlensaurewirkung erhalten wurden.

o

15

lO

v

E 7 J

r-

5 1o 15 20 25 Minu~enzahl.

Beginn der DurcJastrSmung mit sauerstoffgesattigter Ringer-L6su~g. Kurve 9. Auf Zufuhr yon sauerstoffges~ttigter L6sung, die 5 Vol.-Proz. Kohlensaure ent- halt (C02), erfolgt eine intensive Gefasserweiterung, die yon einer pl6tzlichen

Kontraktion unterbrochen wird.

Wie die Tabel len 5 und 6 und die dazugehSrigen Kurven zeigen,

verursacht kohlensiiuregesattigte R i n g e r - L 6 s u n g zuerst eine fiiichtige

Gefasserweiterung, die dann plOtzlich in eine intensive Kontrakt ion

i~bergeht. Luftgesi~ttigte R i n g e r - LSsung, die 50 Vol.-Proz. Kohlen-

si~ure enthi~lt, wie bei Tabelle 7~ oder nut 10 Vol.-Proz. Kohlensi~ure~

112 Alfred Fleisch:

wie bei Tabelle 8, ergeben ein prinzipiell gleiches Resultat, nur tritt die konstriktorische Phase langsamer und weniger intensiv auf. Es ist aus diesen Kurven klar ersiehtlich, dass die luftges~ttigten L~sungell mit Kohlens~urezusatz auf das Gef~sslumen eine doppelte Wirkung aus~ben, die sich in eine erste dilatatorische und in eine zweite konstriktorische Phase differenziert. Die Dilatation muss der Kohlen- s~urewirkung zugeschrieben werden, da l uftges~-~ttigte R i n g e r -L~sung, wie Tabelle 4 zeigt, keine Erweiterung, sondern nur eine Verengerung hervorruft. Die konstriktorische Phase dagegen kann durch die hohe Konzentration der Kohlens~ure, oder mit BerOcksichtigung der in den Tabellen 2, 3 und 4 wiedergegebenen 1~esultate durch die konstriktorische Wirkung des Sauerstoffmangels bedingt sein. Um dies klar- zustellen, sei auf Tabelle 9 verwiesen, in welcher die Folgen des Sauerstoffmangels dadurch eliminiert sind, dass die Kohlens~ure (5 Vol.-Proz.) zu einer s a u e r s t o f f g e s ~ t t i g t e n LS~ung zugefilgt wurde. 3ede Ver~nderung der Kurve muss nun einzig und allein auf die Kohlens~ure bezogen werden. Der rasche und intensive Anstieg der Kurve beweist, dass d ie K o h l e n s ~ u r e t a t s ~ c h l i c h e i n e d i l a t a t o r i s c h e F u n k t i o n a u s ~ b t ; aber ebenso deutlich spricht der plStzliche Abfall daf~r, d a s s d ie K o h l e n s a u r e auch eine k o n s t r i k t o r i s c h e W i r k u n g h a b e n k a n n . Die Ursache dieser Doppelw!rkung wird klar, wenn man sich den Mechanismus des StrSmens einer Fl~ssigkeit in einer RSbre vergegenwartigt. Die Fliissigkeitsteilchen, die nahe der Wandung liegen, bewegen sich nur langsam vorwarts, whhrend das Strahlzentrum die grSsste Schnelligkeit aufweist. Wird nun w~thrend des Versuches die Durch- strSmungsfliissigkeit gewechselt, so bewegt sich die zweite, die kohlen- saurehaltige DurchstrSmungsfi~lssigkeit~ vor allem im Zentrum des di~nnen Zuleitungsschlauches vorwhrts und kommt vorerst in schw/~cherer Konzentration im Gefasssystem an. Erst allmfihlich steigt die Kohlensaurekonzentration der in das Gefasssystem strSmenden Flilssigkeit, bis schiiesslich die volle Konzentration erreicht wird. Bert~cksichtigt man diese Tatsache, so ist es klar, d ass d i e D i 1 a t a t i o n d u r c h die s c h w a c h e n K o h l e n s a u r e k o n z e n t r a t i o n e n , d i e K o n t r a k t i o n h i n g e g e n d u r c h d ie h 6 h e r e K o n z e n - t r a t i o n v e r u r s a c h t ist . Bei Verwendung yon s c h w ~ c h e r e r K o h l e n s h u r e k o n z e n t r a t i o n muss somit die konstriktorische Phase ausbleiben, wenn unser eben gezogener Schluss richtig ist.

Vorerst soll noch auf Tabelle 10 verwiesen ~erden, welche bei

Experimentelle Untersuchangen hber die Kohlensiiurewirkung usw. 113

durchschnittenen 5~erven genau dasselbe Resultat anzeigt, wie Tabelle 9 unter sonst gleichen Bedingungen. Da die Kohlensi~ure auch an der yore Zentrum nervSs isolierten Extremiti~t ihren dilatatorischen und konstriktoriscben Effekt zustande bringt, so ist tier Schluss gerecht- fertigt, dass d ie K o h l e n s a u r e an e i n e m re in p ' e r i p h e r e n M e c h a n i s m u s a n g r e i f t ~ der s i c h auch be i I s o l i e r u n g yon den ~ ( e r v e n z e n t r e n im R ! ~ c k e n m a r k und G e h i r n f u n k t i o n s t i i c h t i g erhi~lt.

15

lO

5

5 ~inutenzahl,

lo 15 20

Kurve 10. An diesem Pr/~parate ist vor dem Versnch der Nervenplexus durchschnitten worden . . I r a Beginne DurchstrSmun. g mit sauerstoff:geshtti,~ter~ R i n g e r- LSsung. Auf Zuleltung yon sauerstoffgesi~ttlgter LSsung + 5 Vol.-Proz. Kohlen- si~ure (CO~) erfolgt eine intensive Gefasserweiterung, die yon einer plStzlichen

Kontraktion unterbrochen wird.

T a b e l l e 10.

lgeg i s t r i e rung des Einflusses yon sauers to f fges~ t t ig te r l~ in g e r - Liisung mit 5 Yol . -Proz . Kohlensi~ure bel durchschn i t t enem I Iervenplexus .

x ~ Zeit yon Beginn der Registrierung an in Minuten. y = Zugeh0rige Darchflussmenge in Tropfea pro Minute berechnet.

�9 x: 0,4 0 , 7 1,1 1,4 1~8 2,2 2~4 2,6 2,9 y : 11,7 11,6 11,5 11,4 11,3 l l ,1 11,2 11,1 ' 11,6 x : 3,1 3,3 3,4 3,6 3,7 3,8 3,9 4,0 4,1 y : 11,8 12,0 12,35 1'2,6 13,0 13;1 13,4 18,7 18,9 x : 4,2 4,4 4,6 4,8 4,9 5~1 5,2 5A 5,5 y: 14,4 14,6 15,25 15,5 15,7 15,7 16,15 16,7 15,g x : 5~7 6,0 6,2 6,4 6,7 6,9 7,~ 7,4 7,7 y : 14,76 15,~) 15,1 15,2 15g 15,4 15,45 16,4 15,5

P f l i i g e r ' s Archly ffir Physiologie, Bd, 171.


Tabelle 10 (Fortsetzung). x : 8,0 8,2 8,3 8,4 8,6 8,7 8,9 9,2 9,g y : 15,5 15,5 15,0 14,8 15,45 15,7 15,7 15,7 15,6 x : 9,6 9,9 10~2 10,3 10,4 10,6 10,7 10,8 11,0 y : 15,5 15,6 15,55 15,35 15,0 14,4 14,6 15,45 15,45 x : 11,3 11,5 11,8 12,1 12,4 12,5 12,7 12,9 13,9 y : �9 15,5 15,4 15,4 15,2 15,2 15,0 15,1 15,05 15,0 x: 13,4 13,7 13,9 14,0 14,1 14,2 14,3 14,6 14,9 y: 15,0 14,9 1t,5 14,1 14,2 14,8 1419 14,9 14,75 x : 15,1 15,3 15,6 15,9 16,1 16,3 16,6 16,8 17,1 y: 14,6 14,6 11,5 14,5 14,45 14,45 14,4 1t,2 14,1 x: 17,3 17,7 18,0 18,3 18,6 19,0 19,3 19,7 20,0 y: 14,1 11,0 13,9 13,75 13,75 18,6 13,6 18,4 13,35 x: 20,3 20,7 21,0 21,3 21,6 21,8 22,1 22,4 22,7 y: 13,15 13,1 12,9 12,9 12,7 12,7 11,8 12,5 12,4 x: 23,0 23,3 23,6 23,9 y : 1-~ 1.o,3 12,1 !2,1

Die fettgedruckten Zahlen sind diejenigen Werte, die unter Koblensiiurewirkung erhalten warden.

T a b e l l e 11.

Die Wirkung einer 3 volnmprozentigen Kohlens~ureliisnng" bei gleichzeitiger l~egistrierung tier Durehflussmengen beiiler Extremit~ten.

x --- Zeit yon Beginn der Registriernng an in Minaten. y = ZagehSrige Darchflussmenge in Tropfen pro Minute berechnet.

Obe re K u r v e (0): x : 0,4 0,7 1,1 1~5 1,9 2,25 2,6 3,0 3,4 y: 15,35 15 ,35 15 ,35 15 ,45 15,35 15,5 15,45 15,6 15,6 x: 3,7 4,2 4,7 5,1 5,6 5,9 6,2 6,5 6,8 y : 15,6 15,5 15,65 15,7 15,8 15,85 16,15 16,25 16,4 x : 7,5 7,7 8,0 8,3 8,6 8,8 9,1 9,2 9,7 y: 16,95 17,1 17,15 17,3 17,5 17,6 17,8 18,0 18,3 x: 10,0 10,2 10,6 10,9 11,I 11,4 11,7 12,1 12,4 y: 18,5 18,6 18,3 18,35 18 ,55 18,55 18,7 18,6 18,65 x: 12,8 13,1 13,3 13,6 13,9 14,1 i4,5 14,9 15,3 y: 18,5 18,5 18,3 18,3 18,3 18,3 18,2 18,1 18,4 x: 15,6 16,1 16,4 16,6 17,0 17~3 17,7 18,1 18,4 �9 y: 18,0 17,9 17,8 17,7 17,65 17,7 17~7 17,65 17,6 x: 18,8 19j 19,5 19,9 20,4 20,9 21,45 21,6 22,9 y : 17,6 17,5 17,5 17,4 17,35 17,35 17,4 17,3 17,2 x : 22,6 23,15 23,6 23,9 24,2 y: 17,25 17 ,25 17 ,25 17 ,25 17,15

x: 0,3 y : 10,05 x; 3,2 y\ 10,0

Die fettgedruck~en Zahleh sind diejenigen Werte, die unter Kohlansi~are- wirkung erhalten wurden.

U n t e r e K u r v e (O) zu T a b e l l e 11: 0,6 1,0 .1,2 1,6 1,8 2,2 2,6 2,9 9,95 9,95 9,9 9,95 9,95 10,05 9,8 10,0 3,5 3,7 4,1 4,3 4,7 5,0 5,3 5,6 9,95 9,95 9,9 10,0 10,05 10,0 10,q 10,1

Experimentelle Untersucbungen abet die Kohlensaurewirktmg usw. 115

Tabel]e 11 (Fortsetzung). x: 5,9 6,3 6,4 7,5 7,8 8,0 8,4 8,6 9,0 y: I0,00 10,4 10,8 18,15 13,8 18,7 13,7 18,6 13,7 x: 9,3 9,6 10,0. 10~2 10,7 11,0 11,3 11,6 11,7 y: 13,8 13,95 14,05 1425 15,7 15,8 15,95 16,15 16,2 x : 12,1 12,4 12,8 13,3 13,7 14,2 14,5 14,8 15,2 y : 16,2 16,3 16,25 16,4 16,4 16,4 16,4 16,2 16,25 x: 15,7 16,1 16,6 17,2 17,6 1%9 t8,2 18,7 1912 y: 16,4. 16,4 16,3 16,4 16,4 16,45 16,4 16~4 16,35 x: 19,6 20,1 20,5 21,0 21,5 22,2 22,7 23,2 28,6 y: 1 6 , 4 5 16 ,45 16,45 16,5 16,4 16,6 16,55 16,55 16,55 x: 24,3 y: 16,6

Die fettgedruekten Zahlen sind diejenigen Werte, (tie unter Kotflensiinre- wirkung erhalten wurden.

2o

/

b

5 lO 15 "2O 25 3Iinu~enzahl.

Kurve 11. Gleiehzeitige getrennte DurchstrOmung beider Extremit~ten mit sauerstoffges~ttigter Ringer-L6sur.g. Auf Zufuhr yon sauerstoffges~ttigter LSsung + 3 Vol.-Proz. C0e zu beiden Extremit~ten (C0e) eriolgt eine Erweiterung, die am st~.rker kontrahierten Gefhsssystem ausgiebiger ist. 0~ bedeutet Unter-

brecbung der Koblensi~urezufu]ar.

T a b e l l e 12.

Wirkung einer Kohlens~m'el~sn~g ~on 0~5 Vol.-FrozenL

x ~ Zeit yon Beginn der Registrieruug an in Minuten. y ~ ZngehSrige Durcbftussmenge in Tropfen pro Minute berechnet.

x: 0,4 0,7 1,1 1,5 1,7 2,0 2,5 2,8 3,2 y: 13,9 13,8 13,6 13,7 13,5 13,5 13,6 t3,6 13,6

"x : 3,6 3,9 4,2 4,5 4,9 5,2 5,6 5,9 6,3 y : 13,5 13,4 13,45 13,4 13,4 13,6 13,6 13,5 13,4,5

8*

116 Alf r e~l F i e i s c h :

I O Tabelle 12 ~.Fortsetzung). x: 6,6 6,9 7,3 7,6 7,9 $,1 8,4 ~,7 9,0 y : 13,5 13,6 13,6 13,7 1.3,7 1],$ 13,9 130 14,1 x: 9~2 %4 9,7 9~8 1G0 10,2 10,5 10,8 11,2 y: 13,9 14,1 14,0 14,15 14,8 1~,4 14,55 14,5 14,55 x: 11,5 11,8 12,1 12,4 12,7 13,0 13,3 13,7 14,0 y : 14,4 1~4 14,4 14~,15 14:2 14,15 14,35 14,3 14,3 x : 14,3 14,6 I4,9 15,1 15,4 15,6 15,9 16,2 16,5 y : 14,1 14,1 13,6 13,4 13,3 13,25 13,6 13,6 13,55 x: 1G7 17,1 17,5 17,8 y : 13~7 13,6 13,8 13,9

Die fettgedruekten Zahlen sind diejenigen Werte, die unter Kohlensiiure- wirku~g erhalteu wurden.

15

F V ~

g~

[-

5 t 0 1 5

~ 1 i n u t e n z ~ , h L

Kurve 12. Begiun der Durehstr5mung mit sauerstoffgesgttigter R ing e r- LSsung. Auf Zuleitung yon saaerstoffgesattigter R iuger -LSsung + 0,5 Vol.-Proz. Kohlens~ure (~0~) entsteht eine geringffigige Gefasserweiterung, die ~uf Unter-

brechung tier Kohlens~urezufuhr (9~) ~4eder zuri:~ckgeht.

Zur Untersuchung iiber die Ursache der konstriktorischen Phase wurde eiu Versuch gemacht, dessen Tabelle und Kurve 11 die Wirkung einer 3 u bei gleichzeitiger DurchstrSmung beider Extremit~ten demonstriert. In dieser Konzentration fallt die konstriktorische Phase weg, und die Kohlensaure hat rein dilatatorischen Effekt, dessert Ausschlag aber fiir beide Extremiti~ten

ungleich ist, indem der erzielte StrSmungseffekt im verengerten Gefi~sssystem grSsser ist. Die Konzen t r~ t ion yon 3 Vol.-Proz. K o h l e n s i i u r e h a t s i ch m i r fi ir m e i n e V e r s u c h e am ge,. e i g n e t s t e n e r w i e s e n , da s ie d e n m a x i m a l e n S t r S m u n g s -

Experimentelle Untersuchungen fiber die Xohlensaurewirkung usw. 117

z u w a c h s l i e f e r t , o h n e yon e i n e r k o n s t r i k t o r i s c h e n P b a s e g e f o 1 g t z u s e i n. Mit Abnehmen der Konzentration verkleinert sich ancb der dilatatoriscbe Effekt, und als Reizsehwelle darf sine Konzentration yon 0,5 Vol.-Proz. Kohlensi~ure bezeichnst werden, welche, wie Tabelle 12 zeigt, gerade noch einen deutlichen Zuwachs des StrSmungsvolumens ergibt.

Durch diese Befunde ist der genannte Widerspruch zwischen B a y l i s s , @ a s k e l l und den anderen hutoren einerseits und I s c b i k a w a und P e a r c e anderseits gelSst. Es e r w e i s t s ich d i e H S b e d e r K o n z e n t r a t i o n a l s m a a s s g e b e n d da f t i r , ob d e r d i l a t a t o r i s c h e o d e r d e r k o n s t r i k t o r i s c h e E f f e k t z u t a g e t r i t t .

Aus den Resultaten ergibt sich ferner unabweislich die Folgerung, dass die Kohlensi~ure ein regulatorisches Agens fiir die Gef~ssweite und somit f~r das StrSmungsvo]umen darstellen kann, und dass sie eine Konzentration yon ungef~hr 3 Vol.-Proz., im hSchsten Fall aber sine solche unter 5 Vol.-Proz. in Ringer -LSsung besitzen muss.

Es wirft sich hier die Frage auf, wie sicb diese Zahlen zu der Kohlensi~urekonzentration im Blute stellen, die 40 und mehr Vol.-Proz. betr~gt. Dabei muss in Betracht gezogen werden, dass nicht die Gesamtkonzentration der Kohlensi~ure im Blute, sondern nur die freis Kohlensaure fiir die Wirkung in Betracht fallt. Im Blurs ist weitaus der gri)sste Tell der Kohlensi~ure an die Bsstandteils des Plasmas und an das Hi~moglobin gebunden, und nut ein kleiner Tell ist frei ab- sorbiert und somit als Kohlensaure wirksam. Die Menge dieser freien Kohle~ls~iure ist gegeben dutch die sntsprechsndsn Partialdrucks, die beim Warmbliltler etwa 20 ram Hg .far das arterielle uud 40 mm Hg fi~r das venSse Blut betragen. Berechnet man daraus die freie Xohlen- saute in Volumprozent mittels des Absorptionskoeffizienten, der far Blut far 38 o C. 0,511 betriigt, so ergibt sieh fiir das arterielle Blur 1,3 u freie Kohlensaure und filr das veniise 2,68 Vol.-Proz. Kohlensi~ure. Diese Daten beziehen sich allerdings auf den Warm-

bltltler, absr man darf wohl annehmen, dass der Unterschied gegen- i~ber dem Blute des Frosches nicht in eine andere GrSssenordnung f~llt. Diese Rechnung soll nicht mebr als den Charakter siner Orientierung haben, dass die in ~-ivo wirksamen Konzentrationen in diejenige GrSssen0rdnung fallen, die wir in unseren Versuchen als die optimale geflmden haben.

118 Alfred F le i sch :

Die W i r k u • g tier Kohlens~iure aa f die Blutgef'~sse.

Es ist yon Interesse, zu wissen, ob die beschriebenen Wirkungen

der Koblensi~ure dieser als solcher zukommen, oder ob sie lediglich

ihrem Si~urecharakter zugeschrieben werdea mfissen. Um in dieser

Frage Orientierung zu erhalten, machte ich Versuche mit Salzsi~ure-

zusatz zu R i n g e r-LSsung, nachdem diese mit Sauerstoff vollkommen

gesattigt worden war. Von den zahlreichen angestellten Experi-

menten sind einige typische Versuche wiedergegeben. Wie Tabelle 13

zeigt, v e r u r s a c h t R i n g e r - L S s u n g m i t e i n e r S a l z s i ~ u r e -

k o n z e n t r a t i o n y o n 1/lOOO n e i n e i n t e n s i v e G e f a s s e r w e i t e -

r u n g , die auf Unterbre&ung der Salzsaurezufuhr rasch abfallt.

hn Gegensatz dazu liefert~ wie Tabelle 14 zeigt, e i n e g , r S s s e r e

K o n z e n t r a t i o n e i n e r S a l z s i i u r e l S s u n g y o n HC1 4hooo n

e i n e s o f o r t i g e K o n t r a k t i o n , die im Verlaufe yon Miuuten

wieder zuri~ckgeht; auf Unterbrechung der Salzsi~urezufuhr entsteht

dann eine Dilatation. Ein prinzipiell gleiches Resultat demonstrieren

die spater aufgefiihrten Versuche (Tabellen und Kurven 16 und 17)

mit Salzsiiurekonzentrationen yon s/looo n und ~/loo normal. Diese

Versuche zeigen deutlich, (lass S a l z s a u r e i i h n l i ch w ie K o h l e n -

s ~ u r e j e n a c h d e r K o n z e n t r a t i o n e i n e e n t g e g e n g e s e t z t e

W i r k u n g a u s l S s t , i n d e m s c h w a c h e K o n z e n t r a t i o n y o n

HC1 U~ooo n G e f a s s d i l a t a t i o n , g r S s s e r e K o n z e n t r a t i o n

h i n g e g e n G e f ~ s s k o n t r a k t i o n b e w i r k e n .

T a b e l l e 13.

lteglstrierung des Einflusses einer sauerstoffges~ttigten R i n g e r - L~isung mit einer Salzsiiurekonzentration yon ~hooo n.

x ~ Zeit yon Beginn tier Registrierung an in Minuten. y = ZugehSrige Durchflussmenge in Tropfen pro Minute berechnet.

x: 1,1 1,5 1,8 2,2 2,6 3,1 3,5 3,9 4,2 y : 14,1 14,15 14,25 14,45 14,5 14,6 14,55 14,6 14,1

x : 4,8 5,2 5,5 5,9 6,3 (5,8 7,1 7,6 8,0 y : 14,85 15,05 15,05 15,15 15,25 15,3 15,25 15,1 15,3

x : 8,4 8,7 8,9 9,1 9,3 9,6 9,8 9,9 log y : 15,4 15,35 15,6 15,75 15,S5 16,05 16,5 16,6 16,75

x: 10,4 10,6 10,8 11,0 11,3 11,5 11,7 1%0 12,3 y : 17,4 17,7 18,0 18,25 18,6 18,7 19.0 19,3 19,65 x : 12,6 13,0 ]_3,4 13,9 14,5 15,1 15,8 16,7 17,7 y : 20,0 20,4 20,7 21,0 21,2 21,4 21,6 21,9 22,0 x: 19,1 19,6 20,0 20,3 20,5 20,6 20,7 20,9 21,0 y : 22,3 21~ 1 20,2 19,0 17,25 15,8 15,1 14,55 14,3

y:

X :

Experimentelle Untersuchungen t~ber die Kohlenshurewirkung usw. 119

Tabelle 13 (Fortsetzung).

21,1 21,2 21,3 21,4 21,6 21,7 21,9 22,1 22,2 13,9 14,05 13,75 13,6 13,4 13,9 14~4 14 ,75 14,75

22,4 22,6 22,8 23,1 23,3 23,6 14,75 15,0 15,0 15,2 15,35 15,45

Die fettgedruckten Zahlen sind diejenigen Werte, die unter Salzsaurewirkuug erhalten wurden.

20

15

HC1. Oz

10

r

5

I I I 1 I I I

5 ~ I i n u t e n z a h l .

~ f l t r i I I , , l l t 10 15 20

I I I ~I

Kurve 13. Anfanglich DurchstrSmen mit sauerstoffgeshttigter R ing e r-LSsung. Auf Durchstr0mung mit sauerstoffgeshttigter Ringer-LSsung (HCI) mit einer Salzshurekonzentration yon 1/~ooo n erfolgt eine intensive Gefasserweiterung~ die

nach Unterbrechung der Salzs~ureznfuhr (0~) rasch zurtickgeht.

T a b e l l e 14.

l~egistrierung des Einflusses einer sauerstoffgesiittigten l~inge ' r-Liisung mit einer Salzsliarekonzentraiion yon 4/lOOO n.

x ~ Zeit yon Beginn der Registrierung an in Minuten. y ~ Zugehi)rige Durchflussmenge in Tropfen pro Minute berechnet.

x : 0,3 0,6 0,9 1,2 1,5 1,8 2,0 2,3 2,6 y: 15~7 15,7 15,35 15,4 15,6 15,8 15,8 15,8 15,9

x : 2~9 3,2 3,5 3,8 4,1 4,4 4,8 5,0 5,2 y : 150 15,9 15,9 16,1 16,2 16,4 16~4 16,6 1 6 , 1

x : 5,3 5,4 5,6 5,7 5,8 6,0 672 6,5 6,7 )" : 14,9 13,9 13,9 13:9 14~35 14,7 14,8 15,0 15~0


Tabelle 14 (Fortsetzung). x : 6,9 7,1 7,4 7,5 7,8 8,1 8,4 8,7 8,9 y: 1 4 , 8 5 1~ ,85 1'~,85 15,1 15,05 15,4 15,6 16,0 16,2 x: 9,1 9,3 9,7 10,0 10,3 10,6 11,0 11,3 11,6 y: 16,4 16,6 16,75 16,7 16,8 16,75 16 ,95 17,0 16,95 x: 11,8 12,1 12,4 12,6 12,9 13,1 13,3 13,5 13,7 y: 17,0 16,75 16,6 16~7 16,6 17,0 17,35 18,2 18,7 x: 14,0 14,3 14,7 15,0 .15,3 15,6 16,0 16,3 16,5 y: 19,0 19,0 19,4 19,5 19,75 19,9 19,9 19,75 19,7 x: 16,8 17,1 17,4 17,7 18,0 18,3 18,6 18,8 19,0 y : 19,6 19,4 19,15 18,9 18,6 18,05 17,8 17,1 16,9 x: 19,2. 19,5 19,8 20,0 20,2 20,4 20,7 20,9 21,1 y: 16,35 15 ,65 14,85 14,5 13,75 13,4 13,1 12,5 12,3 x : 21,2 21,4 21;7 y: 12,0 11,7 11~6

Die fettgedruckten Zahlen sind diejenigen Werte, die unter Salzsaurewirkung erhalten wurden.

H C[ Oz

~ 5

5 10 15 20 )liiauteazahl.

Kurve 14. Begiun der DurchstrSmung mit sauerstoffgesattigter Ri n g e r- LSsung. Auf Zuleiten YOn sauerstoffges~ttigter Ringer-Lt~sung mit einer Salzs-~urekonzentration ~on ~/looo n (ItC1) erfolgg eine kurze Kontraktion. Auf Unter- breehung der Salzs~urezufuhr (O~) erfolgt eine rasehe Erweiterung, die spontan

wieder abf~llt.

Eine Frage bleibt hier noch zu erbrtern, warum in den Ver-

stmhen mit grSsserer Konzentrat ion bei Unterbrechung der Salzsaure-

zufuhr Gefi~sserweiterung eintritt. Vielleicht diirfte folgende Er-

Experimentelle Unter~uchungen tiber die Kohlensaurewirkung asw. 121

klarung zutreffend sein: Die Salzsaure hat, wie auch die Kohlen- saure, eine doppelte Wirkung~ die sich aus einer, bei sehwacher Konzentration auftretenden, erweiternden Komponente und einer verengernden Komponente zusammensetzt, welche nur bei h6herer Konzentration in Erscheinung tritt. Hat nun bei DurchstrSmung mit hSherer Salzs~iurekonzentration eine Gefassverengerung stattgefunden, und wird sodann die 8alzsaurezufuhr unterbrochen und mit salzsaure- freier LSsun,q' weiter durchstrSmt, so wird die Salzsaure nur langsam aus dem Gefasssystem ausgewaschen. Die Salzsaurekonzentration im Gefasssystem nimmt also nur ailm~hlich ab und erreicht dabei einen Grad, bei dem die konstriktorisehe Komponente wegfallt, wahrend for die Auswirkung der dilatatorischen Komponente nun erst die Grundlage ihrer Wirksamkeit, namlich eine schwache Salz- saurekonzentration gegeben ist. Da die Salzsaurekonzentration aber weiterhin bestandig abnimmt, muss schiesslich auch die dilatatorisehe Komponente verschwinden, was sich in einem Zurtiekgehen tier Dilatation aussert.

Die Ahnlichkeit der Wirkung der Kohlensaure und der Salz. saure - - die Gefasserweiterung bei schwachen und die Verengerung bei starken Konzentrationen - - legt die Vermutung nahe, dass bei beiden Stoffen die Wirkung durch das gleiche Agens hervorgerufen wird. Dieses Agens k0nnte einmal d ie ( H ' ) - I o n e n - K o h z e n - t r a t i o n der LOsungen sein, oder aber es kSnnte in beiden Fallen eine spezifische Wirkung der K o h l e n si~ u re daftir angesprochen werden; denn im Falle des Zusatzes der Salzsaure wird bei Gegen- wart von Natriumbikarbonat Kohlensaure freigemacht. In diesem Sinne deuten Schwarz und L e m b e r g e r ihre Versuche, tiber welche auf S. 88 referiert ist. Ob die gleiche Umsetzung auch in der Ringer -LSsung so welt mSglich ist, class durch die Salzsaure eine wirksame Koblensaurekonzentration zustande kommt~ dariiber verschafft die Mengenrelation des :Natriumbikarbonats und tier beiden Si~uren in Grammol ausgedrtickt Klarheit. Ein Liter Kohlensaure wiegt bei Zimmertemperatur 1,79 g. In 1 Liter einer 3 volumprozentigen Kohlensaureliisung sind somit 0,0537 g Koblensaure entbalten. Daraus berechnet entb~lt eine 3 volumprozentige KohlensaurelSsung 0,0012 g Mol Kohlensaure. In 1 Liter Ringer-LOsung ist 0,1 g Natriumbikarbonat enthalten, was 070012 g Mol entspricht. Das in der angewandten DurchstrSmungsfltissigkeit vorhandene :Natrium-

122 Alfred Fle isch:

bikarbonat reieht also gerade aus, um bei vollstandiger Abspaltung tier Kohlensaure eine Konzentration yon 3 Volumprozent zustande kommen zu lassen. Ferner ist der Salzsauregehalt einer 1/lOOO n

Li)sung (~- 0,001 g Mol pro Liter) ausreichend, um die entsprechende Kohlens~uremenge in Freiheit zu set~en. Dutch die dargelegte l~echnung ki)nnte man sich verleiten lassen, auch die Salzsaure- wirkung nun positiv als iadirekte Kohlensaurewirkung zu erklaren. In diesem Schlusse ist jedoch vorsichtig zu sein, solange wit nicht die Dissoziationsverhaltnisse in Betracht gezogen haben.

Betrachtet man anderseits die Gefassdilatation lediglich als eine

Wirkung der (H')-Ionen-Konzentration, so ist darauf hinzuweisen, (lass die (H')-Ionen-Konzentration der 1/1ooo n Salzsaure (~0 real grSsser ist als die (H')-Ionen-Konzentration einer 2--3 volumprozentigen Kohlensaurel5sung, indem nach den Berechnungen yon L a q u e u r u n d V e r z ~ r ~) far 1/looo n Salzsaure ( H ' ) = l . 1 0 -3 ,

It'lr eine 2--3 volumproze~ltige KohlensaurelOsung etwa 1,7.10 -~ betragt. Sofern tatsachlich nut die Wasserstoffionenkonzentration das dilatatorische Agens ware, so sollte man allerdings erwarten, dass die wirksamen S~turekonzentrationen annahernd die gleiche Wasserstoffionenkonzentration besitzen. In einem so komplizierten Ionengemisch, wie es die g i n g e r - L S s u n g darstellt, kann aber ein definitives Urteil nur auf die experimentelle Bestimmung der Leit-

t~higkeit begrfindet werden. Auf jeden Fall wagen wit nicht, aus den bisher yon uns auf-

gefiihrten Resultaten eine Entscheidung zu fallen, ob n;tmlich die Kohlens~ure als solcbe, oder die Wasserstoffionenkonzentration die

Ursache der Gefassdilatation ist.

Diskussion der ResuKate. In erster Linie wollen wir die l:tesultate der eigenen Versuche

in Vergleich setzen zu den Befunden anderer Autoren. Wie bereits auf S. 89 erwahnt wurde, fand I s h i k a w a beim DurehstrSmen mit verschiedenen, yon ihm gepr@en Sauren Gefassverengerung. Das Ausbleiben der Gefasserweiteruug auf Sauredurehleitung in I s h i - k a w a ' s Yersuehen scheint mir dadurch begrt~ndet, dass I s h i k a w a nut m i t l u f t g e s a t t i g t e r p h y s i o l o g i s c h e r K o c h s a l z l S s u n g

1) Laqueur uM Verz~r, Pflt~ger's Arch. Bd. 143 S. 395. 191t.

Experimentelle Untersuchungen fiber die Kohlenshurewirkung usw. 123

durchstrSmte. Ich babe oben ausgeft~hrt, dass eine Durchstr~mungs- ~assigkeit, die nur dem osmotischen Druek gerecht wird~ aber das Ionengleichgewicht vollkommen unber|lcksichtigt ]~sst, auf die hoch- empfindlichen Gefasse wahrscheinlich schadigend wirkt. Zudem war die DurehstrSmungsfltissigkeit nur mit atmosph~riseher Lui~ und nicht mit reinem Sauerstoff ges~tttigt; dass aber Sauerstoffmangel fi~r die Gefftsse nicht indifferent ist, zeigen meine u aufs deutlichste (vgl. Tabellen und Kurven 2, 3 und 4). Die geringsten Siiurekonzentrationen, mit denen I s h i k a w a arbeitete, war ferner eine luftgesi~ttigte KochsalzlOsung, 10--15 Volumprozent Kohlen- saure enthaltend, wobei er gar keine Veriinderung der Durchfluss- menge konstatierte, w~ihrend er bei gr6sseren Konzentrationen regel- m~ssig nur Gefi~ssverengerung erhielt, h'un machte ich auch in meinen u die Beobachtung, dass die Gefi~ssdilatation nicht ganz regelmi~ssig auftrat, und dass sie namentlich dann ausblieb oder ungentigend war, wenn die Gefiisse vorher irgendeine Sch~tdigung erlitten hatten, sei es infolge hSherer Si~urekonzentrationen oder vortibergehendem Sauerstoffmangel, wenn nicht sofort naeh Unter- bindung des nati~rlichen Kreislaufes die DurchstrSmung mit sauerstoffgesattigter R i n g e r- L6sung einsetzte. Wenn aber infolge solcher Schadigung die Dilatation ausblieb, so trat doch regelmi~ssig auch an schwerst gesch~digten Gefassen auf grSssere Si~urekonzentration die Gefiisskontraktion ein. Dieser Umstand, dass d ie Si~ure- d i l a t a t i o n n u t be i f e i n s t e r D o s i e r u n g tier R e i z e und nu r am v o l l k o m m e n i n t a k t e n P r i ~ p a r a t e auf i t r i t t , wi~hrend die Kontraktion sich bei viel kriiftigeren Dosen und an weniger schonend behandelten Gefiissen einstellt, legt die Vermutung nahe~ dass der Angriffspunkt bei der Sauredilatation an anderen e mp- f in d li c h e r e n E l e m e n t e n stattfindet als bei der Konstriktion. hn speziellen ist daran zu denken, dass der k o n s t r i k t o r i s c h e E f f e k t d i e F o l g e e i n e r d i r e k t e n G e f a s s m u s k e l r e i z u n g i s t , wi~hrend d ie D i l a t a t i o n d u r c h d ie V e r m i t t l u n g n e r v 6 s e r E l e m e n t e z u s t a n d e k o m m t . Mit dieser Ver- mutung stellen wir uns allerdings in Gegensatz zu der Auffassung, welche verschiedene Autoren in bezug auf den Mechanismus tier Kohlensiiuredi]atation i~ussern. G a s k e ] 1, der die konstriktorische Phase der Kohlensiiurewirkunt,' nicht beobachtet hat, denkt sich den dilatatorischen Effekt als Folge einer direkten e r s c h l a f f e n d e n Wirkung der sauren Stoffwechselprodukte auf die Gef/~ssmuskulatur.


W i n t e r s t e i n 1) spricht yon einer ,,spezifisch l l i h m e n d e n W i r - k u n g t ier Koh lens i~u re" , und F u l l s ) vermutet eine , , na rko t i - s i e r e n d e Wirkung tier Kohlensaure aufdie glatte Muskulatur".

Solehen Ansehauungen kann ich reich unmSglieh anschliessen, und zwar aus verschiedenen Oranden nicht. So spricht gegen eine Lahmung die Tatsache, dass grSssere Konzentrationen erregend, das heisst gefasszusammenziehend wirkenl wahrend doch dureh diese gr0sseren Konzentrationen eine Verstarkung der Narkose zu erwarten ware. I)as umgekehrte Verhalten ware wohl verstandlich, namlieh Erregung bei kleineren Dosen und Lahmung bei hSheren Konzentrationen.

Noch gewiehtiger als diese Argumentation sprieht gegen die gefasslahmende Wirkung der Kohlens~ure die Beobachtung, die dutch Tabelle und Kurve 15 belegt ist. In diesem Experiment trat wie in frt~heren auf DurehstrSmung mit 3 Volumprozent Kohlen- saure eine starke Gefasserweiterung ein. Auf der HShe der Dila- tation wurde der Nervenplexus durchschnitten, worauf eine intensive Gefasskontraktion eintrat. Wie in Tabelle 1 und auf S. 100 u. 10l gezeigt und ausgeft~hrt wurde, wirkt eine Nervendurehsehneidung als starker Reiz auf die Vasokonstriktoren, der regelmassig eine Gef~sskontraktion auslSst.

T a b e l l e 15. Die Wirkung einer ~ervendnrchsehneidung auf die Gefasse ira Momente

einer Kohlensiinredilatation.

x ~ Zeit yon Beginn der Registrierung an in Minuten. y ~ ZugehSrige Durchflussmenge in Tropfen pro Minute berechnet.

x : 0,2 0,5 0,8 1,1 1,4 1,7 2,0 2,3 . 2,6 y: 8,6 8,45 8,5 8,5 8,45 8,6 8,4 8,5 8,45 x : 2,9 3,1 3,4 3,8 4,0 4,3 4,6 4,9 5,2 y : 8,45 8,5 8,5 8,35 8,5 8,3 8,4 8,4 8,3 x : 5,5 5,8 6,1 6,4 6,7 7,0 7,3 7,6 7,8 y: 8,3 8,4 8,4 8,3 8,4 8,4 8,4 8,1 8,5 x : 8,0 8,2 8,4 8,6 8,8 9,0 9,2 974 9,8 y : 9,0 10,4: 11,0 11,6 11,9 12,0 12,1 12,2 12,4 x: 9,9 10,0 10,1 10,3 10,5 10,8 11,2 11,4 11,7 y : 12,2 9,3 4,1 4,0 4,1 4,1 4,85 4,85 4,7 x : 12,0 12,3 12,6 12,9 13,2 13,5 13,8 14,1 14,6 y : 4,85 ~,7 5,0 5,2 5,~: 5,8 576 5,8 5,9 x : 15,1 15,5 15,8 16,1 16,4 16,8 17,1 17,4 17,8 y : 6,2 6,3 6,5 6,6 677 6,9 7,0 7,2 8,1

1) W i n t e r s t e i n , P f l i l g e r ' s Arch. B~.138 S. 167. 1911. 2) H. F u l l , Zeitschr. f. Biol. Bd. 61 S. 287. 1913.

Experimentelle Untersuchungen tiber die Kohlensi~urewirkung usw. 125

Tabelle 15 (Fortsetzung). x: 18,1 18,5 18,8 19,1 19,5 19,9 20,2 20,6 21,0 y : 10,9 12,4 12,8 13,3 13,6 13,8 14,1 1~,3 14,4 x : 21,4 21,8 22,2 22,7 23,1 23,6 24,0 24,3 24,9 y : 14,4 14,4 14,55 14,85 14,9 15,0 15,0 15,0 15,1 x ; 25,3 25,9 y : 15~8 15,4

Die fettgedruckten Zahlen sind diejenigen Werte, die unter Kohlensaurewirkung erhalten wurden. Die schraggedruckten Zahlen sind die Werte wahrend der

Wirkung des Nervenschnittes.

15

10

~3

o

-

-

I

C O~

f /

!

5

~ i n u t e n z u h l .

/

10 15 20 25

Kurve 15. Zu Beginn Durchstr6mung mit sauerstoffgesiittigter Ring er-L6sung. Auf Einleiten yon Kohlensiiurel6sung yon 3 Vol.-Proz. (C02) erfolgt eine starke Gefiisserweiterung. Auf der H(ihe der Erweiterung wird der Nervenplexus durch~ schnitten (ATs), worauf eine rapide Gefi~sskontraktion eintritt, die yon selbst ia

�9 eine starke Erweiterung t'~bergeht.

Wenn nun aber die auf Kohlensiture dilatatierten Gefiisse auf

vasokonstriktorische Reize ansprechen und sich ausgiebig kon-

trahieren, so kOnnen sie sich nicht in einem Zustande der 1Sarkose

oder Li~hmung befinden. Nach den erhaltenen Kurven ist die An-

sprechbarkeit der Gefi~sse auch nicht im geringsten vermindert; man

vergleiche den Durchschneidungseffekt in Kurve 1, welcher sich auf

ein Priiparat bezieht, das bei der Durchschneidung der Kohlensiiure- wirkung nicht unterstellt war]

Eine besondere Bedeutung erfiihrt die Tatsache der gefass-

dilatatorisch wirksamen Siiurekonzentration durch die Untersuchungen

yon W i n t e r s t e i n , Versuche, welche allerdings auf den erstea

Blick mit unserer Frage kaum etwas zu tun haben. W i n t e r s t e i a

126 Alfred Fleiseh:

bestimmte ni~mlich die for Erregung des Atemzentrums wirksamen Konzentrationen in die GrSssenordnung yon 1/lOOO n Salzsi~ure oder 2--3 Volumprozent Kohlensaure. In unseren Versuchen, die vollsti~ndig unabhi~ngig und ohne einen Gedanken an die W i n t e r- s t e i n' schen Versuche ausgefiihrt wurden, ergab sich als dilatatorisch wirksame S~turekonzentration far Salzsiiure lhoo~, n und far Kohlen- s~ture 3 Volumprozent. Also eine frappante [Jbereinstimmung!

Diese g l e i c h e E m p f i n d l i c h k e i t legt die Vermutung nahe, dass es sich auch in unserem Falle wahrscheinlich - - wie im W i n t e r s t e i n ' s e h e n Falle sicher - - um die pr im~tre E r - r e g u n g n e r v S s e r E l e m e n t e h a n d e l t , d e r e n a d i ~ q u a t e r R e i z K o h l e n s i ~ u r e o d e r S h u r e ganz a l l g e m e i n ist .

Im gleiehen Sinne, wenn aueh ~'eniger zwingend, ist folgende Beobachtung zu deuten: Einer Anzahl Personen gab ieh gewiShn- liehes Wassser zu kosten, dem Salzsiture in verschiedenen Kon- zentrationen zugesetzt war. Salzsiturekonzentrationen yon 8/looo n konnten dabei yon gew0hnlichem Wasser gar hie untersehieden werden, LSsungen yon 4/lOOO n wurden selten yon veri~ndertem Ge- schmaek befunden~ und erst bei Salzsiture 5/looo n wurde ein si~uer- licher Geschmack wahrgenommen. Die far Wahrnehmuno' yon S~turen spezifisch differenzierten Elemente unseres Geschmacksapparates stehen an Empfindlichkeit gegeni]ber den Elementen, an welchen die gef~tssdilatatierende Wirkung yon Si~uren angreift, zurilck! Dass dabei etwas anderes als aueh ein sensoriseher Apparat in Frage kommt, kann ich mir nieht denken.

Endlieh mnss doch auch folgende Argumentation in Berilck- sichtigung gezogen werden: Die regulatorische Querschnittsveriinde- rung des peripheren Kreislaufapparates vollzieht sich nieht nur aproximativ. Wir haben im Gegenteil Beweise dafilr, dass die hn- passung des Gef~tssquerschnittes ungemein rein dosiert ist, so dass bei vermehrtem Blutbedarf nieht nur ein qualitativer Ausschlag erfolgt, sondern (lass die Querschnittsveranderung quantitativ so dosiert ist, dass die Blutzufuhr genau dem Blutbedarf angepasst ist. Wenn bei dieser regulatorischen Anpassung tier Gefiissweite die Dissi- milationsprodukte eine entscheidende Rolle spielen, so ist nicht ein- zusehen, wie diese feine Dosierung durch einen Zustand tier Narkose oder Lhhmung zustande kommen kann.

Die Dosierung der querschnittsveri~ndernden Gef~ssmuskelakte wird sich ohne die Mitwirkung eines sensorisehen Apparates eben-

Experimentelle Untersuchongen fiber die Kohlensaurewirkung usw. 127

sowenig vollzieben liSnnen, wie die Dosierung der Skelettmuskel- kontraktionen es tun kann, mn so weniger, als der Einfluss der Gef~ssmuskulatur auf die Zirkulation nicht weniger als quantitativ konstant ist. Denn je nach den b~modynamischen Bedingungen ist eine sebr verscbiedenartige Gefiissmuskelerregung notwendig, um eine bestimmte Anderung der Zirkulation herbeizufiibren. Ich weise auf die Ausfilhrungen yon W. R. Hess 2) bin, welcher in seiner Arbeit ,Uber die periphere Regulierung der Blutzirkulation" diese Beziehungen eingehend erliiutert h.at.

Ich bin mir dar[lber klar, class keine der angefiihrten Begrt~n- dungen als entscheidender Beweis gelten kann; w, ohl rticken sie aber die W~hrscheinlichkeit in den Vordergrund, dass d ie K o h l e n - si~ure an e i n e m s p e z i f i s c h e n s e n s o r i s c h e n A p p a r a t e a n g r e i f t . A u f j e d e n F a l l s c b l i e s s e n wir d e n G e d a n k e n a n e i n e l i~hmende , bzw. n a r k o t i s i e r e n d e W i r k u n g d e r K o h l e n s a u r e a u f d ie G e f i ~ s s m u s k u l a t u r aus.

Im Bestreben, weiteres experimentelles Material zu dieser ganz prinzipiellen Frage beranzuschaffen, fiibrte ich meine Versuche nocb in einer bestimmten Richtung weiter. Diese Versuche bestanden in g l e i c h z e i t i g e r g e t r e n n t e r D u r c h s t r O m u n g der beiden hinteren Extremiti~ten des Froscbes mit sauerstoffgesattigter Rin ger- L(~sung. Wahrend des Versuches wurde dann an der einen Ex- tremitiit, welche der Kt~rze halber als E x p e r i m e n t i e r b e i n bezeichnet werden soll, die DurchstrOmungsfliissigkeit gewechselt und mit saurehaltiger LSsung durchstrSmt. "Dutch gleichzeitige Regi- strierung beider voneinander unabhi~ngigen Durchflussmengen kann festgestellt werden, ob eine Si~urewirkung im Experimentierbein' eventuell begleitet ist yon irgendeiner Reaktion auf das indifferent gelassene R e a k t i o n s b e i n . Wenn ja, so kann natiirlich diese Reaktion auf nichts anderes als auf die Mitwirkung eines sensorischen hpparates bezogen werden, dessen Leistungen sicb nicht nur lokal~ sondern in einem weiteren Umkreis des Gefftsssystems ge]tend maehen.

Die angestellten Untersuchungen ergaben folgende Beobachtung: In einer ganzen Reihe yon Versuchen erfolgte auf starke Variationen der Durchflussmenge des Experimentierbeines gar keine Ver~inderung

1) W, R. H e s s , ~ P f l f i g e r ' s Arch. Bd. 168 S. 439. 1917.

128 A l f r e d F l e i s c h

in tier Durchflussmenge des Re~ktionsbeines. Dieser anfi~ngliche Misserfolg legte die Vermutung nahe, dass die nervSsen Bahnea, auf welchen eventuelle Reflexe yon der einen Extremiti~t auf die andere tibergehen, zersti~rt waren. Dass bei nicht ausserst subtilem Vorgehen beim Einbinden tier Kanalen in die Aorta nervSse Unter- bindungen unterbrochen werden kiinnen, ist bedingt durch die be- nachbarte Lage des Ganglions syrup. IX und X, ferner XI. Beide Ganglion symp. empfangen Fasern aus den Wurzeln des Plexus lumbosacralis und geben ferner Fasern ab nach der Aorta und ihren Verzweigungen. Bei den zwei wiedergegebenen Versuchen (Tabellen und Kurven 16 und 17) wurde unter vorsichtigster operativer Technik ein Durchreissen dieser Fasern vermieden, und der Erfolg war das Auftreten eines Reflexes, der in einer Gefassverengerung bestand. Die Intaktheit dieser sympathischen Fasern scheint mir also fiir das Zu- standekommen dieses konstriktorisehen Reflexes auf die andere Ex- tremit~tt notwendig zu sein. Wegen der geringen Zahl der erfolg- reichen Versuche miichte ich reich darilber nicht positiver ausdri~cken. Soviel dad ich jedoch behaupten, dass eine direkte Si~urewirkung im Reaktionsbein vollkommen ausgeschlossen ist. Da das Reaktions- bein wahrend des ganzen Versuches mit sauerstoffgesi~ttigter R i n g e r- LSsung durehstrSmt wird~ ist in beiden Extremitiiten genau der gleiche intravaskulfire Druck. In einigen Versuchen war die Durch- strSmungsfiilssigkeit des Experimentierbeines mit Methylenblau" ge- farbt, und der Erfolg war, (lass das Experimentierbein his zur Median- linie mit Farbstoff stark imbibiert wurde, w~thrend das Reaktions- bein vollkommen farblos blieb.

T a b e l l e 16. Durchstrihnung der einen Extremit~t mit ~/]ooo n Salzsiiureliisung bei gleichzeitiger Registrierung der Durehflnssmenge tier anderen Extremitiit.

x = Zeit yon Beginn der Registrierung an in Minuten. y ~ ZugehOrige Durchfiussmenge in Tropfen pro Minute berechnet.

E x p e r i m e n t i e r b e i n (DurchstrSmung mit Salzsaure) (O):

x : 0,4 0:8 1,1 1,4 1,8 2,2 2,6 2,9 3,3 y: 10,9 11~0 10,8 10,4 10765 10,9 11,0 10,8 10,7

x : 3,6 3,9 4,2 4,7 5,0 5,3 5,7 6~1 6,5 y : 10,6 10,5 10,55 10,65 10,4 10,5 10,4 10,3 10~2

x : 6,8 7,2 7,4 7,7 7,8 7,9 8,0 8,2 8~5 y : 10,2 10~2 10,0 10,0 8,8 7,9 6,5 5,85 6,25

x : 8,8 92 9,5 9,8 10,1 10,4 10,7 11,0 11,3 y: 6,05 6,35 6~45 6,15 6,0 50 5,65 5,55 5,5.~

Experimentelle Untersuchungen fiber die Kohlensaurewirkung usw. 129

Tabel le 16 (For t se tzung) .

x: 11,7 12,0 12,3 12,6 12,9 13,2 13,4 13,7 14,0 ~-: 5,25 5,25 5,1 5,3 5,6 6,0 6,6 6,8 7,0

x: 14,2 14,4 14,8 15,1 15,4 15,8 16,1 16,4 16,6 y: 7,3 7,3 7,1 7,35 7,2 7,1 7,0 7,1 7,1

x : .1%1 17,4 17,7 18,2 y: 6,95 6,9 6,75 6,5

Die fettgedruckten Zahlen sind diejenigen Werte, die unter Salzsi~urewirkung erhalten wurden.

R e a k t i o n s b e i n zu Tabelle 16 (whhrend des ganzen Yersuches mit sauerstoffgesiittigter Ri n g e r- Liisung durchstrSmt) (O) :

x: 0,4 0,7 1,1 1,4 1,8 2,3 2,7 3,0 3,4 y: 11,1 11,15 �9 11,1 10,9 11,05 11,35 tl,5 11,5 11,4

x: 3,8 4,2 4,7 5,1 5,4 5,8 6,2 6,4 6,7 y : 11,4 11,3 11,0 11~1 10,9 11,0 10,9 10,8 10,8

x : 7,2 7,5 7,8 8,0 8,2 8,5 8,7 8,9 9,2 y : 10,7 10,55 10,5 10~0 10,0 915 9,25 9~0 9,1

x: 9,5 9,8 10,0 10,2 10,6 10,9 11,3 11,7 12,0 y: 9,6 10,05 10,0 10,15 10,25 10,3 10,4 10,5 10,6

x : t2,3 12,6 12,9 13,2 13,6 13,9 14,1 14,5 14,9 y : 10,55 10,6 10,4 10,4 10,35 10,3 10,25 10,3 10,3

x : 15,2 15,5 15,9 16,2 16,7 17,0 17,4 17,6 18,3 y : 10,3 10,3 10,t 10,25 10,3 10,25 10,15 10,15 10,15

15 I H Cl 0~

%

s

g-

i F j _ . l ~ i r t I i i i I i ~ ~ ~ J 5 10 15

~inutenzahl .

Kurve 16. Wahrend des ganzen Versuches ist das Reaktionsbein (0) yon sauerstoffgesattigter R i n g e r - LSsung durchstrSmt, das Experimentierbein (C)) nur im Beginne. /kuf Einleiten von sauerstoffgesattigter R i n g e r- LSsung -~ a/looo n Salz- s~ure ins Experimentierbein (HC1) erfblgt in diesem eine intensive Gef~iss- verel~gerung. Etwas sp~ter erfahren die Gefi~sse des Reaktionsbeines ebenfalls eine Verengerung. (0~ ~ Unterbrechung der Ss im Experimentierbein.)

P f l l l g e r ' s Archiv fiir Physiologie. Bd. 171. 9


T a b e l l e 17.

Durchstri imung der e inen Extremitii t mit ~poo n Salzs~ureliisung bei gleich- zei t iger I tegis t r ierung tier Durchflussmenge der anderen Extremiti~t.

x ~ Zeit yon Beginn der Registrierung an in Minuten. y ~ ZugehSrige Durchfltlssmenge in Tropfen pro Minute berechnet.

E x p e r i m e n t i e r b e i n (DurchstrSmen mit Salzsaure) (O) :

x: 0,3 0,7 1,0 1,3 1,7 2,1 2,4 2,7 3,0 y: 11,6 11,6 11,5 11,6 11,2 11,25 11,1 10,g5 11,0

x: 3,3 3,6 4,0 4,2 4,6 5,0 5,3 5,7 6,1 y: 10,9 11,0 11,0 10,85 10,95 10,9 11,0 11,0 11,0

x : 6,4 6,7 7,0 7,3 7,5 7,6 7,8 7,9 8,1 y : 11,15 10,95 11,1 10,95 10,95 8,6 7,8 7,85 7,35

x : 8~4 8,6 8,9 9,2 9,5 9,7 10,0 10,3 10,6 y : 7,7 7,9 8,1 8,0 7,65 7,7 7,7 7,4: 7,4

x : 10,9 11,2 11,6 12,0 12,2 12,5 12,7 13,0 13,2 y: 7,35 7,4 7,35 7,35 7,45 7,1 7,35 7,45 7,45

x: 13,4 13,7 13,9 14,1 14,4 14,7 15,0 15,4 15,6 y : 7,45 7,8 8,35 8,7 9,4 9,45 9,6 9,9 9,9

x: 15,9 16,1 16,5 16,8 16,9 17,3 17,6 17,9 18,3 y : 9,9 9,85 9,8 9,7 9,25 9,25 9,0 8,85 8,7

x: 18,6 18,9 19,1 19,5 19,9 20,3 20,6 21,0 21,3 y: 8,5 8,4 8,35 8,0 7,95 7,65 7,6 7,4 7,2

Die fettgedruekten Zahlen sind diejenigen Werte~ die unter Salzsgurewirkung erhalten wurden.

R e a k t i o n s b e in zu Tabelle 17 (whhrend des g~nzen Versuches mit sauerstoffges~ttigter R i n g e r - LSsung durchstrOmt) (0 ) :

x : 0,3 0,6 0,9 1,2 1,5 1,8 2,1 2,5 2,9 y : 10,05 10,1 10,1 10,05 10,1 10,1 10,15 9,95 9,8

x : 3,3 3,7 4,2 4,6 5,0 5,4 5,8 6,2 6,7 y : 9~8 9,85 9,8 9,75 9,8 9,9 9,9 9,9 10,0

x : 7,1 7,3 7,5 7,7 7,9 8~1 8,3 8,5 8,7 y : 10,1 9,95 10,0 10,0 10,15 10,15 10,1 9,7 9,6

x: 8,9 9,1 9,5 9,8 " 10,1 10,3 10,6 10,9 11,2 y : 9,4 9,2 9,4 9,35 9,5 9,5 9,5 9,7 9,7

x: 11,6 12,0 12,4 12,7 12,9 13,1 13,3 13,5 13,9 y : 9,6 9,65 9,7 9,75 10,0 9,75 9,85 9,9 9,~

x: 14,1 14,4 14,6 14,9 15,2 15,5 15,8 16,1 16,4 y : 9,7 9,9 9,7 9,7 9,8 9,7 9,7 9,65 9,65

x : 16,6 17,0 17,2 17,5 17,7 18,0 18,3 18,6 18,9 y : 9,65 9,65 9,65 9,65 9,7 9,8 9,65 9,8 9,8

x: 19,1 19,6 20,0 20,3 20,7 21,1 21,5 y : 9,8 9,55 9,5 9,4 9,5 9,6 9,4

Experimentelle Untersuchungen [~ber die Kohlensaurewirkung usw. 131

15

F H Ct O~

F-

1 0

o

.F r ~ l L 5 10 15 20

l~IinutenzahI.

Kurve 17. Das Experimentierbein (O) ist im Beginne, das Reaktionsbein (0) wiihrend des ganzen Versuches mit sauerstoffgesiittigter LSsung durchstriimt. Auf Einleiten yon sauerstoffgesi~ttigter Ringer-LOsung + lhoo n Salzsiiure ins Experiraentierbein (HCI) erfolgt in diesem eine intensive Gef~ssverengerung. 1/~ Minute sparer erfolgt im Reaktionsbein ebenfalls eine geringe Gef~ssverengerung.

(0~ ~ Unterbrechung der Si~tu'ezufuhr im Experimentierbein.)

S i i u r e d u r c h s t r S m u n g e i n e s G e f a s s b e z i r k e s v e r - u r s a c h t a l s o , s o f e r u d ie n e r v S s e n B a h n e n e r h a l t e n s i n d , e i n e K o n t r a k t i o n in e n t f e r n t e r e n , z i rku la to r i sch v o l l k o m m e n u n a b h i ~ n g i g e n S t r o m g e b i e t e n . D a is t nun n i c h t s a n d e r e s m i i g l i c h , a l s d a s s d i e S~iure im E x - p e r i m e n t i e r b e i n a u f s e n s i b l e A p p a r a t e w i r k t , d u r c h d e r e n E r r e g u n g e in v e r e n g e r n d e r I m p u l s a u f d ie Ge- f~isse d e r a n d e r e n E x t r e m i t i i t z u s t a n d e k o m m t .

Noch kann eingewendet werden, dass der beobachtete Reflex lediglich durch Erregung anderer sensorischer • zum Beispiel in der Hunt, zustande kommt, durch deren Reizung bekanntlich ein pressorischer Blutdruckeffekt ausgel6st werden kanm Doch sprieht das Ausbleiben dieses Reflexes bei zerst0rten sympathischen Fasern, aber intakten zentripetalen und zentrifugalen Babnen des Plexus gegen diese Erklarung.

Z u f a m m e n f a s s u n g ,

Die Einleitung orientiert t~ber die bis jetzt bekannt gegebenen Beobachtungen t~ber die Kohlensaurewirkung auf die peripherea Blutgefiisse. Es wird die :Notwendigkeit dargelegt, zur Beseitigung yon Widerspriichen und zur Aufhel]ung der Wirkungsweise das vor-

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132 Alfred Fleisch:

handene experimentelle Material zu ergiinzen, und zwar speziell im Sinne einer exakten Dosierung der Kohlensi~urewirkung.

Die Durchfi~hrung der Versuehe geschieht unter Anwendung einer eigenen Apparatur, welehe es gestattet, fortlaufend die in ein ki~nstlich durehstrSmtes Froschpriiparat einstr~mende Zuf lu s smenge zu r e g i s t r i e r e n . Dutch Umgehung einer die Abflussmenge lasseMen Venenkantfie wird die pri~paratorische Teehnik vereinfaeht und Fehlerquellen beseitigt.

Resultate.

u und r e l a t i v e r S a u e r s t o f f m a n g e l in t ier D u r c h s t r S m u n g s f l i i s s i g k e i t v e r u r s a c h e n r e g e l - m ~ s s i g e i n e G e f i ~ s s v e r e n g e r u n g .

Die Art der K o h 1 e n s it u r e w i r k u n g - - ob konstriktoriseh oder d i l a t a to r i s ch - erweist sich als eine Funktion der Saure- konzentration. Sie ruft in s c h w a c h e n K o n z e n t r a t i o n e n e i n e G e f a s s e r w e i t e r u n g , in s t i ~ r k e r e n e i n e G e f a s s - v e r e n g e r u n g h e r v o r .

Die Kohlensaure greift an einem yore Zentrum unabhi~ngigen peripheren Mechanismus an.

S a l z s a u r e k o n z e n t r a t i o n e n y o n 1/lOOO n e r z e u g e n e b e n f a l l s G e f a s s e r w e i t e r u n g , gr i issere K o n z e n t r a t i o n e n G e f i ~ s s v e r e n g e r u n g , wie bei Kohlensi~ure.

Ob die Salzsi~ure eventuell durch die aus dem Natriumbikarbonat freigemachte Kohlenshure wirkt, kann nicht entschieden werden.

Die k o n s t r i k t o r i s c h e W i r k u n g d e r S a u r e n w i r d als e i n e d i r e k t e R e i z u n g des G e f i ~ s s m u s k e l a p p a r a t e s be - t r a c h t e t .

Die yon verschiedenen Autoren vertretene Ansicht yon einer die Gefi~ssmuskulatur l a h m e n d e n bzw. n a r k o t i s i e r e n d e n W i r - k u n g de r K o h l e n s a u r e w i rd a u s d r t i c k l i c h a b g e l e h n t ; denn die Gefi~sse bewahren trotz Kohlensaurewirkung ihre volle Ansprechbarkeit fi~r andere Reize.

Die optimale Konzentration fiir das Zustandekommen eines dilatatorischen Effektes durch Kohlensfiure betrhgt 3 Volumprozent. Es entspricht dieser Wert genau der yon W i n t e r s t e i n far die Erregung des Atemzentrums als wirksam befundenen Konzentration. Die Ubereiustimmung legt die Vermutung nahe, dass dort wie bier

Experinlentelle Untersuchungen tiber die Kohlensiiurewirkung usw. 133

Elemente gleicber Art, d. h. n e r v S s e E l e m e n t e de r Angriffs- p u n k t de r K o h l e n s ~ u r e w i r k u n g sind.

Unter naber dargelegten Bedingungen lasst sich ein Gefi~ss- r e f l e x n a c h w e i s e n , d e r yon e i n e m de r K o h l e n s a u r e - w i r k u n g a u s g e s e t z t e n S t r o m b a h n a b s c h n i t t au f e i n e n a n d e r e n s e l b s t a n d i g d u r c h s t r S m t e n a b e r in n e r v S s e r V e r b i n d u n g b e l a s s e n e n S t r o m b e z i r k f ibe rgeh t . Diese Beobachtung erweist, dass durch die kohlensiiurehaltige R i n g e r - LSsung ein nervSser Apparat in Tatigkeit gesetzt wird.

Zum Schlusse spreche ich Herrn Prof. Dr. W. R. Hess , auf dessen Anregung und unter dessert Leitung die hrbeit durehgefahrt wurde, meinen besten Dank aus.

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Experimentelle Untersuchungen über die Kohlensäurewirkung auf die Blutgefässe