Klinische 2~O GRAB u n d LANG, Kiil teresistenz u n d Erni ihrung. Wochensehrift

Zusammenfassung: In Versuchen an Rat ten wurde gezeigt, dab die Resis tenz gegen K~ilte mi t z u n e h m e n d e m EiweiB- gehalt der N a h r u n g ansteigt.

L i t e r a tu r : t HILTMANN, Beri'cht iiber die 2. Arbeitstagung Ost der ber.atenden Fach~irzte, herausgegeben v. OKH. S. I9I, (I942). - - ~ KASHI- WAZAKI, Ber. i i .d. ges. exp. Physiol. Bd. 9~, 116 (~936). - - ~ CLARK,

Americ. J1. Physiol. x22, 646 (1938). - - t GIAJA und GELINEO, C. r. Ae. des Sciences I98, 2277 (1934). - - ~ DOTTL, Medizin u. Chemie, Abhandl. aus d. medizin.-chem. Forschungsstiitten der I. G.-Farbenindustrie, Bd. 4, S. 538 (1942). - - 6 MacCOLLUM und SIMMONDS, ,,Neue Ern~h- rungslehre", Urban und Schwarzenberg, Berlin-Wien (1928). - - ~ HILT- MANN, ~. Gebirgs-Physiol. Arbeitstagung. Klin. Woch. ~ s ABDER- HALDEN u. WERTHEIMER, Pflfigers Arch. ~6, 396 (~927). - -

MIRSKI, J. of. Physiol. 92, 48 (I938).

K~LTERESISTENZ UND ERNAHRUNG. 2. Einflufl der Zufuhr der Vitamine A und B auf die K~keresistenz.

Von

W. GRAB und K. LANG.

Aus dem Instltut for pbysiologische und Wehrchemie der Milit~r~irztlichen Akademie, Berlin (Leiter: Oberfeldarzt Prof. Dr. Dr. K. LANG).

Die Widers tandsfahigkei t eines warmblf i t igen Organismus gegen K~lte h~ngt ab yon seiner F~higkeit, die e inge t re tenen ~Vfirmeverluste wieder erse tzen zu k6nnen. D u r c h seine Ein- r ieh tungen zur physikal ischen u n d chemischen W~rmeregu- lation ist der gesunde menschl iche K6rper in der Lage, seine normale K6rpe r t empera tu r aufrechtzuerhal ten u n d der K~lte T ro t z zu bieten. Wi rd der K6rper ffir langere Zeit n iedr iger U m g e b u n g s t e m p e r a t u r ausgesetzt , so kornmt es zu e iner reflektorisch ausgel6sten Ste igerung des gesamten Stoff- wechsels , die zu ve rmehr t e r W~irmebildung ffihrt,, w o d u r c h die W~rmeverIuste wieder ausgeglichen werden k6nnen. Die ~r i rksamkeit dieser Abwehrmal ]nahme h~ngt davon ab, ob der K6rpe r genfigend energet ische Reserven besi tz t u n d fiber diese frei verffigen kann. Der Ablauf des Stoffweehsels u n d damit die W~rmeprodukt ion r ichten sich naturgem~B nach der Zusammense tzung der Nah rung aus EiweiB, Fe t t u n d Kohlehydra ten . I~ber den EinfluB verschiedener M e n g e n von EiweiB in der Kos t auf die K~ilteresistenz h a b e n wir in der ers ten Mit te i lung schon ber ichtet .

Ob auBer den groben Ver~nderungen im Brennmater ia l d e s Stoffwechsels attch noeh Umste l lungen in se inem inneren Feingetr iebe, also an se inem katalytischen Apparat , die W~rme- produkt ion beeinflussen k6nnen, ist b i sher n ieh t bekannt . Solche Umste l lung6n im Feingetr iebe des Stoffwechsels k6nnen un te r anderem aueh dadurch zustande kommen, dab die in den in termedi~ren U m s e t z u n g e n en t sehe idend betei l igten Vita- mine ganz oder zum Tel l fehlen, oder aber im l~berschuB vorhanden sind. Die Vi tamine s ind absolut lebenswicht ige Stoffe. Nach unseren heut igen K e n n t n i s s e n dfirfen wir an- nehm en , dab sie in g rundtegende F e r m e n t u m s e t z u n g e n e in- greifen, u n d dab ihnen daher eine beher r schende SchlfisseI- s tel lung im Stoffwechsel zukommt. Normalerweise t r i t t diese Bedeutung der Vi tamine n icht zutage, weil die Versorgung daml t in der tiigliehen gemischten K0st n u r sel ten zu d e m ex t remen Zus tand des v611igen Vi taminmangels ffihrt. U m aber die Bedeutung der Vitamine ffir die Gr6Be u n d Art des Stoffwechsels u n d damit ffir die Resis tenz gegenfiber K~ilte klar he rauszuarbei ten, haben wir biolog!sche Ver suehe ange- stellt, in denen in der Kos t die V i t aminmengen yore v61tiger~ Mangel bis z u m erhebl iehen OberschuB variiert w o rd en waren.

Versuchsanordnung und Ergebnisse. Unsere Versuche gl iederten sich in drei Absehni t t e :

x. Zuniichst sehien es uns notwendig , den grunds~itzlichen EinfluB der Vitamine auf den Stoflkvechsel und dami t auf die Kiilteresistenz zu ermit te ln . Da aber v6111ger Vi tamin- mangel in der Praxis der mensch l iehen Ern~ihrung kaum vorkommt , haben wir aueh

Z. Versuche durchgeff ihr t , in denen wir den EinfluB der als Min ima lbedar f ge l tenden V i t amlnmengen un te r such ten . D e n n bier e rheb t s i c h die Frage, ob der K 6 rp e r auch dann noch imstande ist, bei Anspannung tier chemischen Warrneregulat ion seine VorrFtte an energiel iefernden Stoffen einzusetzen. U n d endl ich im

3, Abschn i t t woll ten wir priifen, ob es m6glich ist, durch reichliche Zulage an Vi tam/nen die K~ilteresistenz fiber das fibliche AusmaB hinaus zu steigern.

z. Versuche mit v6lligem P~taminmangel. a) Mange l an Vi tamin A.

Ffir diese Untersuchungen win-den wiederum Ratten als Versuchstiere gew~hlt, da f/Jr diese als die klassisehen Vitamin-Versuchstiere bereits viel- ffiltigste Erfahrungen vorliegen. Verwendet wurden wiederum, wie in der ersten Mitteilung schon herichtet, die Tiere der groBen, einheitlich ge- ffihrten Zucht der I. G. Farbenindustrie A. (3. Werk Elberfeld*).

Wie im klassischen Vitamin-Auswertungsversuch setzten wir die Tiere (ausschlieBlich M/innehen) mit einem Anfangsgewicht ~'on 35~4o g in Einzelk~fige mit Drahtsieben als Boden, und ffitterten sie mit der Vita- min A-Mangelkost naeh SHERMAN.

Das Futter bestand aus: 6s % Reisst~irke, 21% Casein, Vitamin A-frei extrahlert, S,3 % Salzmischung nach OSBORNE=

MENDEL, 3,5% synthetisches Fett, 5,o % Hefe, 6,2 % Vigantol61, mit o,3 % krist. Vit. Dv

Das Vigantol wird dem durch Erw~irmen verfltissi~ten Fett zugesetzt, und das ganze Fett dann der gesamten pulvrigen Futtermischung, die mit Wasser zu einem Teig angeknetet wird, der beim Stehen dann br6ckelig wird. Die Zusammensetzung des Salzgemisehes naeh OSBORNE- MENDEL wurde den Tabul. Biol. Bd. VIII, S. 28z enmommen. Einzel- heiten iiber Ffitterung und Haltung der Vitamin A-Versuchstiere bei GRAB 1. Die Temperatur des Stalles betrug stets 2z--24 ~

Naeh 2x bis 28 Tagen kam es bei den roach waehsenden Tieren, die auf diese Weise v61Iig Vitamin A-frei ern~ihrt worden waren, zum Wachs- tumsstillstand, bzw. zur Gewichtsabnahme. Dies wurde als Zeichen ffir den bereits eingetretenen Vitamin A-Mangel gewertet, Erst wenn bei jedem Tier dieser Waehstumsstillstand oder die Gewichtsabnahme eingetreten war, kamen die Tiere in den eigentlichen Versueb zur Prfifung ihrer K~lte- resistenz. ]eden Morgen wurden die ffir den K~ilteversuch geeigneten Tiere ausgesondert, bei ihnen dann die Rectal-Temperatur gemessen, dann wurden sie saint ihren Glask$figen in den K~Iteraum yon + x 0 gebraeht und die Messung der KSrpertemperatur bis zum Tode der Tiere fortgesetzt, wie das in der ersten Mitteilung beschrieben wurde.

Yon den ffir diesen Versuch eingesetzten 4o Tieren verendete ein Teil w~ihrend der Vitamin A-Mangel-Periode, so dab nur 22 Tiere im A-a~,ita- minodsehen Zustand auf ihre K~ilteresistenz geprtift werden konnten.

AnBer diesen A-frei ern~hrten Tieren hielten wir noch zo Tiere als Kontrollen, die das gleiche Vitamin A.freie Futtergemisch erhielten, dazu abet noch eine Zulage an Lebertran, also kein bekanntes Vitamin entbehrten. Diese Kontrolltiere mit ihrer Zulage yon etwa So intern. Einh. Vitamin A pro Tier und Tag nahmen an Gewicht dauernd zu, und wurden nach eben- falls 2t bis 28 Tagen in der gleichen Weise der K~ilteprfifung unterworfen.

Die Auswertung des Versuches wurde ebenso durchgeffihrt, wie in der ersten Mitteilung schon beschrieben. Und das Ergebnis der Versuehe geht am fibersichtliehsten aus dem Diagramm t hervor.

I m e inzelnen ergaben die Versuche, dab bei Feh len des Vi tamin A alle Tiere innerha lb 6 S tunden verenden, im Durchschn i t t schon nach 4,I S tunden Aufenthal t im K~lte- raum. Die Kontrol l t iere mi t der Leber t ranzulage i iber lebten im Mit te l 17,8 S tunden im K~lteraum. Der beg4tnstigende EinfluB der Zulage an Vi tamin A b e i diesen T ie ren ist hieraus e indeut ig zu erkennen.

~Vie schon in unserer L Mitteilung fiber die Kfilteresistenz mui~ten wir auch bei diesen Vitamin-Versuchen die Frage t~rfifen, ob die gefundenen Unterschiede zwischen den beiden Tiergrut~pen auf elnem Wesena~unter- schied beruht oder nicht. Die Bereehnung der significanten Dlfferenz er- laubt dartiber ein Urteil. Die Rechnung.ergibt in unserem Fall daffir einen Wert yon k = 3,39, das heiBt: bei Wiederholungen des Versuehs mit der gleichen Zahl yon Tieren ist nur I real ein mittlerer Fehler yon der GrSBe des Gruffpenunterschiedes zu erwarten. Dies ist ein genfigender Grad yon

* Ftir die Oberlassung der wertvoUen Versuchstiere mSchten wlr den Herren der I. G. Farbenindustrie AG. Werk Elberfeld attch an dieser Stetle unseren beson- deren Dank zum Ausdruck bringea.

Jg. 23, Heft ~11~6 GRAB u n d LANG, K~ltereslstenz und Ern~ihrung. 23"r Juni I94,4

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0 I 2 3 ~ 5 e 7 e 9 /0 " 11 12 Xlunden ~eNebend

Abb. x. Temperatu~erlauf bei den A-avlt~inofischen Ratten und den zugeh@dgen KontrolIen bel AufenthMt im K~Iteraum bei -l-i~

Sicherhei t ffir die Annahme, dab die yon uns beobachteten Unterschiede zwischen der avi taminot isehen und der normalen Gruppe wesent l ich und nicbt zufiillig bedingt sind.

b) Mangel an den Vitaminen der B-Gruppe.

Ganz ~ihnlich verhielt es sich mit r B-Mangel-Ratten. Urn nicht jeden einzelnen Wirkstoff der Vitamin-B-Gruppe, wie Aneurin, Laktoflavin, Nicotins~iureamid, Pantothens~ure, Adermin usw. in einem besonderen Versuch prfifen zu mfissen, was zeitlich und r~urnlich nicht m6glich war, haben wir alle diese Faktoren des B-Komplexes auf einrnal geprfift. Unser Futtergemisch enthielt keinen dieser Wirkstoffe ; und zur Kon- trolle setzten wir einfach Here zu, die ja, wie bekannt, alle B-Faktoren in genfigender Menge enth~ilt. Auf diese Weise haben wir zwar etwas summarisch, aber immerhin eindeutig zeigen k6nnen, dab auch die Vitamine des B-Komplexes eine entscheidende Rolle ffir die Gr613e des Gesamtstoffwechsels haben.

Auch ffir diese Versuche nahmen wir wiede rum n u t Rattenm~innchen, 4o Stfick, im Anfangsgewicht yon 35 bis 4S g die in Glask/ifige mi t Bodensieben gesetzt wurden (zur Vermeidung der Koprophagie und dami t der Refektion!) und folgende Vi tamin B-freie Fu t t e rmischung erhiel ten:

60 % ReisstArke, ao % Casein,

7% synthet isches Fett , 8 % Leber t ran, S % Salzmischung nach M c C O L L U M Nr. I85, Zusammense tzung in

Tabul . biol. Band V I I I , S. 283ff.

W~ihrend z Wochen der Ff i t terungsper iode wurde diesem Fut te r an Stelle yon S % des Caseinantei ls 5 % autoclavierte Hefe zugesetzt .

W i e d e r u m wurde der Gewichtss t i l l s tand, bzw. die Gewich tsabnahme als Zeichen ffir den manifest gewordenen Vi taminmangel angesehen. In unserem Fall kam es schon nach I r Tagen zu diesem Gewichtss t i l l - stand, da ja alle B-Faktoren gleichzeit ig ausgefallen waren. ~ renn die Tiere s icher avi taminot isch waren, wurden sie wiede rum der Prf ifung ihrer Kiilte- resistenz unterworfen, wie oben schon beim Vi tamin A beschrieben. Le ider .erlagen wiede rum eine Reihe yon T ie ren schon vorzei t ig der Avitaminose, so dab wi t nur 19 Tiere im K~ilteversuch prfifen konnten.

Auch in diesem Vitamin B-Mangel -Versuch vergl ichen wir die K~ilte- resis tenz mi t der von Kontrol l t ieren, die das glelche Fut te rgemisch erhal- ten hat ten, nur mi t einer Zulage yon vol lwert iger Here 2% des obigen Fut tergemisches , so dab je nach der aufgenommenen Nahrungsmenge pro T ie r und Tag 5- - IO ~, Vi tamin Bt entfielen. Die verwendete Here hatte e inen Geha l t yon etwa 5 mg Vi tamin Bt in ioo g, die anderen Vitamine der B-Gruppe entsprachen diesem Wert .

Die Versuchsergebnisse sind in dem nachs tehenden Diagramm a zu- sammengestel l t .

Die Auswertung der Versuche zeigte, dab bei v6Jligem Mangel der B-Vitamine der Durchschnit t der Tiere schon nach 1,5 Stunden der K~iltewirkung erliegt, w~ihrend die Kontrollen mit der Hefezulage im Mittel erst nach 3,7 Stunden starben. In diesem letzten Versuch handelt es sich um junge und kleine Tiere, die bei der K~ilteuntersuchung erst 6o--7o g wogen. Auf die Korrelation zwischen K6rpergewieht und ~berlebenszei t wird im Anhang zu dieser Mittei lung kurz Stellung genommen.

In seinen Unte r suehungen fiber die k l imat i schen Ents tehungsbed in- gungen der Beriberi un te rwar f RASO 2 auch seine ber iber ikranken T a u b e n einer Prfifung ihrer Kii l teempfindlichl/ei t bei verschiedenen Tempera tu ren zwischen o und - - I 4 ~ Er land dabei, dab die T a u b e n mi t der Beriberi- Polyneur i t i s i m q ~ a l t e r a u m schon nach o,66 bis 1,4o S tunden verendeten, w/ihrend die normal geffit terten Kontrol l t iere den gleichen K~ltegraden ~,45 bis.4,49 S tunden Widers tand leis ten konnten. Aus diesen Versuehen ers ieht man also wiederum, dab der Mangel an B-Vi taminen die K~lte- resis tenz erhebl ich einschr~inkt, und fiberdies s ieht man noch die auf- fal lend groBen individuel len Untersehiede zwisehen den einzelnen Tieren, die sieh, wie in unsren Versuehen auch, in der groBen S t reuung ~uBert.

Eine ~bers icht fiber die zahlenm~iBigen Ergebnisse der K~tlteresistenzprfifung der A und B-avitaminotischen Tiere und ihrer zugeh6rigen Kontrollen liefert die nachstehende Tabelle L

T a b e l l e L n = Zahl der Tiere in der Khlteresistenz!orfifung. ~1 = mit t leres K6rpergewicht zu Beginn der Ff i t terungsper iode mi t dem

Vitamin-fre ien Fut tergemisch, ~ = mit t leres K6rpergewicht am Ende der Ft i t terungsper iode, a!so zu Be-

g inn des K~ilteresistenzversuchs, "~ = mi t t le re Gewichtsver / inderung wghrend der Ff i t terungsper iode

1 / z ' d~ sigma = St remmg, berechnet aus 4- V n - - i

= mit t lere IAberlebenszeit der T ie re im K~ilteversuch, in Stunden.

Gruppe n Yz Y~ I" Z

A-Avi ta- minose

A- Kon- trol len

B-Avita- minose

B-Kon- trollen

22

I4

I9

I I

38,0 4-3,6o

35,6 "4-3,7o

38,0 4-3,~6

36,5 4-3,30

6o,37 4-I2,O 22,274-I I ,3

75,644-~o,z ]40,0 4-1o,1

42,9 4- 5,7o 4,94 4- S,72

7o,9 q-i2,o 34,4 4- 9.8

4,07 • 3,44( -----84,5 %)

i7,8 • (4-84,0%)

1,48----- o,55( 4-37,o %)

3,724- x ,~6(4-aLa %),

2 3 2 GRAB u n d LANG, K~ilteresistenz u n d Ern~ihrung. KUnische ' Wochenschrift

Die vorstehende kleine Tabelle zeigt: die Streuung im Anfangs- gewicht y~ ist gering, die Tiere sind also ftir den Versuch sorgftiltig nach dem Gewicht ausgewtihlt; nach Beendigung der Ffitterungsperiode haben die avitaminotischen Tiere nur wenig an Gewicht zugenommen, die Kon- trollen erheblich sttirker; die Streuung im K6rpergewicht y.~ ist in allen Ftillen nicht nur absolut, sondern auch relativ gr6Ber als bei Yl- Die Ge- wichtsver~inderungen z zeigen groBe Streuung. Endlich ist noch besonders zu verweisen auf die groBe Streuung in den Werten der l]berlebenszeit beim VitaminA-Versuch, im Gegensatz zum B-Versuch, eine Erscheinung, die in der Vitamin A-Auswertungstechnik ihre Parallele hat: auch im gewt~hn- lichen Vitamin A-Auswertungsversuch ist die Streuung erheblich gr6Ber als im entsprechenden Versuch bei Auswertung yon Vitamin B1 (vgl. GRAB, loc. cit.). Aus der Streuung sigrnax der U-berlebenszeit I~iBt sich auch die significante ~)ifferenz zwischen den beiden Vergleichsgrupt0en wieder be- rechnen. Diese Rechnung ergibt den Wert k = 6,o5, das heiBt erst bee Wiederholungen des Versuchs mit der gleichen Anzahl von Tieren ist zu erwarten, dab ein mittlerer Fehler yon x in der Gr6Be des Wesensunter- sehiedes zwischen den B-avitaminotischen und den normalen Tieren auf- tritt, so dab also der Wesensunterschied als solcher nicht erkannt werden k6nnte. Dieser Befund muB als genfigender Grad yon Significanz bezeich- net werden. Wir glauben damit unsere Werte als statistisch einwandfrei ge- sichert ansehen zu k6nnen.

I m ganzen gesehen, ist aus diesen b i she r igen V e r s u c h e n de r e indeut ige Schluis zu ziehen, dab de r Mange l schon yon e i n e m Vi t amin (wie i m Falle des Vit. A) eine Einschr~inkung des gesamten Stoffwechsels nach sich zieht . Jene Stoffwechsel- s te igerung, die zu r A n p a s s u n g an die Ktilte no twend ig ge- w o r d e n wtire, konn te also n ich t m e h r zus tande k o m m e n .

z. K~'lteresistenz bei Deckung des Mindestbedarfs an Vi tamin A und den Vitaminen der B-Gruppe

u n d

3. bei reichlicher Vi taminzufuhr .

I n den b i she r igen V e r s u c h e n ha t te s ich gezeigt, d ab bei v611igem M a n g e l an e i n e m oder m e h r e r e n V i t a m i n e n de r K 6 r p e r offenbar n i eh t m e h r in de r Lage ist, se inen Stoffwechsel in aus r e i chendem MaBe z'u s teigern, weil augensche in l ieh sein kata lyt ischer Appa r a t v611ig insuff iz ient geworden ist, u n d d a h e r die N~hrs toffe n ich t m e h r gen t igend verwer te t w e r d e n k6nnen . N u n e r h e b t s ich die F rage : K a n n de r Organ i smus seine chemische Wt i rmeregula t ion noch in d e m zur Ktil te- res is tenz e r fo rder l i chem MaiSe a n s p a n n e n u n d seine energe-

t i schen Reserven verwer ten , w e n n wenigs tens de r "ffir das alhtigliche L e b e n aus re ichende M i n d e s t b e d a r f an V i t a m i n e n gedeckt wi rd ? U n d eine zwei te Frage t auch t b ie r schon auf : Ha t e twa eines der b e k a n n t e n Vi tamine eine besondere Schu tz - wi rkung gegen K~ilte ? Diesen be iden F r a g e n s ind wir in den n a c h s t e h e n d e n V e r s u c h e n nachgegangen u n d h a b e n versucht , sie exper imente l l zu 16sen.

a) Versuche m i t V i t amin A.

Le ide r is t es r ech t schwierig, eine zahlenmtiisige Angabe t iber die M i n d e s t m e n g e V i t a m i n A zu machen , die de r K 6 r p e r im All tag b rauch t . W i r ha l fen uns bei dieser Sachlage n u n so, daiS wi t tiltere R a t t e n i m Gewich t v o n ' i i o bzw. 16o g in Ver - such n a h m e n , und diesen T i e r e n b o t e n w i t w i e d e r u m eine v611ig Vi t amin A-s Kos t an. A u f diese Weise wurde der K 6 r p e r dieser T i e r e gezwungen , seine e igenen V i t a m i n A- Rese rven anzugre i fen , u n d es ist a n z u n e h m e n , d a b d a d u r c h n u r die M i n i m a l m e n g e V i t a m i n A, die f a r den T a g e s u m s a t z n o t w e n d i g i s t , v e r b r a u c h t wird. Diese Kos t wurde drei W o c h e n lang gegeben, u n d auf diese Weise be s t and auch eine gewisse Gew~ihr, dais tats~ichlich n u r m e h r die M i n i m a l m e n g e n V i t a m i n A mobi l i s ie r t wurden , da die groBen Vorr~ite des K6rpe r s bere i t s aufgezehr t sein muis ten.

Als Kon t ro l l en d i en t en in d iesen V e r s u c h e n w i e d e r u m R a t t e n g le ichen Alters u n d gle icher Gr6ise, die das gleiche F u t t e r g e m i s c h e rha l t en ha t t en , aber dazu eine re ichl iche Z u - lage an L e b e r t r a n im Bet rag des 8 f a c h e n N o r m a | b e d a r f s , d. i. also e twa 40o in te rn . E inh . t~iglich.

Das Ergebnis dieser Versuche ist in Tabe l le 2 ers icht l ich dargestel l t .

Wie m a n aus de r Tabe l l e ers ieht , f iber leben d i e T ie re schon bei D e c k u n g des Min ima lbeda r f s an V i t a m i n A m e h r e r e Tage , i m Mi t t e l 2,88 Tage , w~ihrend die re ich l ich mi t V i t amin A v e r s e h e n e n T ie re 4,72 Tage i i be r l eb t en . Dies gilt ffir die im e twa g le ichen Anfangsgewich t in den Ve r such g e n o m m e n e n Rat tenm~innchen . Bei den R a t t e n w e i b c h e n ist die ~ b e r l e b e n s - zeit sowohl bei min imale r , wie max ima le r V i t a m i n - A - Z u f u h r gr6iser a ls-6 Tage , die Versuche w u r d e n d a n n abgebrochen .

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X/unclen u'~Ple~end

Abb. 2. Verlauf der K6rpertemperatur bei B-avitaminotischen Ratten und den zugeh6rlgen Kontrollen[bci Aufenthalt im I(tilteraum bei + x ~

Jg. 23, Heft 2z]26 ]runi x944 GRAB und LANG, K~lteresistenz und Ern~hrung.

,,,,,.,, 233

I 2 ~ q .f b "" 7 8 ,9 10 2~ S/va#ea ~)3e/'/ebvad

Abb. 3. Verlauf der K6rpertemperatnr bei Rattan, deren Mindestbedarf an B-Vitaminen gedeckt war, bei AufentI~alt im K~lteraum. Zum Vergleieh dienen Ratten, die reichlich mit B-Vitaminen versorgt waren.

Unterschiede zwischen den beiden Versuchsgruppen konnten demnach nicht erkannt werden., DaB die Weibchen liinger iiberlebten als die M~innchen, liegt zum Tell daran, dab sie in gr613erem Anfangsgewicht eingesetzt wurden, zum Tell m a g e s auch daran liegen, dab die Vitamin-A-Vorr~te der

T a b e l l e 2. Die Buehs tabenbeze icbnungen haben die gIeiche Bedeutung wie in

Tabel le i . n W = Zah] der Weibchen, n M = Zahl der Mfinnchen.

Versuchs-[ n aM aW

, ............. ,,,, . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ,

Vitamin A Minima l ] 8 i 8!--] ioI ,2--+i6,o1io6,2--+i8,51 r 5,o--+io,o12.88_+3,i8

I I i i i / t ( • Tage [2o[-- 2o I38.o -----r ~6o,6 • +22 .6 + i 4 . I l m e h r als 6 Tage

Maximaq 6 t 6 I - - t t 15,2 -I- 9,41127, ~ +24 ,5 /+ I2,3 ~+22,214,72 ~3 ,76 [ [ I I / ( : k 7 9 , 7 % ) T a g e [ I 8 1 - - [ I 8 ISS.o---+I8.I)62,o---+z7,o]+ 7 , o + z 6 , 4 m e h r als 6 Tage

Vitamine B M i n i m a l l 2 o ] z o ] - - x33.5----- 9,I I32,7--+I2,I - o.8-----13,x 8 ,36+4,44

( ~ S 3 %) Std.

t (--+-8S %) Std.

~r gr613er sind als die der Mannchen, wie man das ja wegen des Brutgeschaftes hiiufig beobaehtet.

Wegen der groBen Streuungen d6s Vitamin-A-Versuches sind die von uns beobachteten Unterschiede zwischen den Ergebnissen im Minimal- und im Maximalversueh nur als erste Hinweise zu werten; als statistisch gesichert k6nnen sie nicht gelten.

b) Versuehe mit den B-Vitaminen. In diesen Versuchen g ingen wir in der genau en tspreehenden Weise

vor, wie es oben bei Vi tamin A beschrieben wurde. Wir f t i t ter ten 25 Rat ten im Einsatzgewicht von 13o bis I4o g x4 Tage lang mi t e iner Kost , die nur die kleinste zum Leben ausreichende Menge an B-Vi taminen ent- hiel t (die vSllig B-frele Kost wurde mi t e inem Zusatz an 2 % Here versehen I) = Minimal t iere . Wenn m a n als tSglichen Mindes tbedar f der Rat ten dieser Gr6Be Io ~' Vi tamin B 1 annimmt, so erhielt das T ie r m i t d iesem Hefezusatz t i iglich I o " - I 5 :~ Vi tamin Bt, ie nach der Menge des aufgenon'unenen Fut ters . Der B~-Gehalt unserer Here war 5 mg/ioo g.

Die Vergle iehsgruppe erhiel t das glelcbe Fut ter , n u t m i t e iner Zulage yon 8 % Here, so dab sie also mi t dem vierfachen Bedarf an B-Vi taminen versehen waren. Nach i4 t~g ige r F~ t t e rung war anzunehmen, dab sich der

Stoffwechsel der Tiere mi t d iesem Fut te r ins Gleichgewicht gesetzt hat te ( = Maximahiere) .

Nach diesen x4 Tagen wurden die Tiara beider Versuchsgruppen wiede rum der Pr i i fung ihrer KRlteresistenz umerwor fen und das Abs inken der KSrper ternoeratur verfolgt und die Clberlebenszeit ermit te | t .

Die Ergebnisse der Versuche sind im Diagramm 3 dar- gestellt.

Die zahlenm~13igen Ergebnisse auch dieses Versuchs sind in der Tabelle 2 schon fibersichtlich dargestellt. Diagramm und Zahlenwerte zeigen elndeutig, dab die Minimaltiere zwar erheblich liinger leben als jane, die unter v611igem Vitamin- mangel zu leiden hatten, ganz iihnlich wie bei Vitamin A. Bei reichlicher Zulage an den B-Vitaminen in Form der Here fiberlebten die Tiere den Aufenthalt im Kiilteraum im Mittel um 15, 5 Stunden.

Aus der S t reuung s igmax der l~berlebenszei t l~Bt sich auch die s igni- ficante Differenz berechnen zwischen den beiden Vergle ichsgruppen m i t min imale r und maximale r Vi taminzufuhr . Die Rechnung ergibt k = a.28. d. h., dab bei Wiederho lungen n u t e inmal ein mi t t le rer Fehler yon de r GrSlJe des Wesensunterschiedes zwischen den beiden Vergle ichsgruppen eintr i t t , die beiden also n icht un tersehieden werden kOnnlen, Dieser Be- fund zeigt, dab die yon uns beobachte ten Unterschiede zwischen den beiden Gruppen auf Wesensverschiedenhei t beruht , und nicht nu t zuf/illig he- d ingt sind.

Besonders deutlich liiBt sieh der Unterschied zwisehen den vier mit abgestuften Mengen der B-Vitamine geff i t ter ten Tiergruppen an dem nachstehenden Dia- gramm 4 erkennen. Hier haben wit wieder- urn die Messungen der K6rperternperatur un- serer Versuchstiere zu- sammengefal3t: ~Vir bil. deten in jeder Gruppe die Mittelwerte der ab- gelesenen Rectaltempe- raturen nach gleichen Zeitabsfiinden, yore Ein- bringen in den K~ilte- raum an gerechnet. Vor- zeitig verendete Tiere

~e

36

3~

~3L

16

,.,efenden [i#enteOend

Abb. 4. Verlauf der I(ffrpertemperatur (Mittelwerte) yon Tieren, die mit abgestuften

Do.sen der B-Vitamina versorgt waren.

234 GRAB u n d LANG, K i i l t e r e s i s t e n z u n d E r n ~ i h r u n g . Klinische Wochenschrift

w u r d e n m i t t ier K 6 r p e r t e m p e r a t u r O e i n g e s e t z t : A u f d i e se W e i s e e r h i e l t e n w i t e i n D i a g r a m m , da s d e n g e m i t t e l t e n V e r - l a u f d e r A b k f i h l u n g t ie r T i e r e j e d e r G r u p p e ze ig t .

Es ist aufBillig, dal3 in allen Vitamin-A-Versuchen die Tiere P, inger fiber- leben, als in den Vitamin-B-Versuchen. Wir glauben das damit erkl~iren zu k6nnen, dab wir im B-Versuch den Tieren ja eine ganze Reihe von lebens- wichtigen Stoffcn gleichzeitig entzogen hatten, die sicher im Stoffwechsel in ihrer Funktion miteinander verkoppelt sind, so dab bei Fehlen s~imtlicher B-Vitamine die eingetretene St6rung des Stoffwechsels schwerer sein muB, als bei Fehlen yon nur Vitamin A allein. Je nach dem Grad des Vitamin- mangels oder je nach der Zahl der ausfallenden Vitamine, ist also der Stoff- wechsel behindert oder ernsthaft gest6rt, so dab es dann beim v611igen Fehlen einer ganzen Gruppe yon Vitaminen zu einem katastrophalen Zu- sammenbruch des ganzen katalytischen Systems im K6rper kommt, und der Organismus der Belastung dutch die K~ilteeinwirkung schon innerhalb weniger Stunden erliegt.

Unklar ist uns, warum auch yon den B-Tieren, die reichlich B-Vita- mine erhalten hatten, einige der K~ilteeinwirkung ~chon innerhalb yon Stunden erliegen, so dab sich der Mittelwert der ganzen Gru!ope zu nu t

5,5 Stunden errechnet, w~ihrend die entsprechenden Werte bei Vitamin A doch immerhin ei~nige Tage betragen. MSglicherwe~se erkliirt sich dieser Unterschied dutch eine Verscbiedenheit des Tiermaterials, da die Ver- suche nicht alle gleichzeitig durchgeffihrt werden konnten.

Z u s a m m e n f a s s e n d k a n n m a n a u s a l l en d i e s e n V e r s u c h e n d e n S c h l u B z i e h e n , d a b d ie u n t e r s u c h t e n V i t a m i n e e l n e w e s e n t - l i che B e d e u t u n g f t i r d ie K~i l t e res i s t enz h a b e n , a b e r n u r i n d e m A u s m a B , i n d e m sie als limitierender Fak tor die In ten- sitdt des Stoffwechsels b e s t i m m e n . I s t d e r S t o f f w e c h s e l i n fo lge Z u f u h r g e n f g e n d e r M e n g e n a n V i t a m i n e n b i s z u s e i n e r n o r m a l e n , o d e r d e r d u t c h d ie K~ilte b e d i n g t e n Gr613e a n g e - s t i e g e n , no i s t e i n E in f luB t ier V i t a m i n e au f ' d ie K i i l t e r e s i s t e n z n i c h t m e h r z u e r k e n n e n . I n s b e s o n d e r e h a b e n u n s e r e b i s - h e r i g e n V e r s u c h e n i c h t s e r g e b e n f ibe r e i n e spez i f i s che S e h u t z - w i r k u n g e i n e s V i t a m i n s g e g e n f b e r d e r A u s k f h l u n g .

V e r s u c h e m i t a b s o l u t e m u n d r e l a t i v e m M a n g e l a n V i t a - m i n C s i n d n o e h i m G a n g e .

W e n n s i ch also d e r K 6 r p e r g e g e n d ie K~ilte z u r W e h r se tz t , ,so s t e i g e r t e r s e i n e n g e s a m t e n S to f fwechge l , w o z u e r alle l e b e n s w i c h t i g e n V i t a m i n e i n i h r e r G e s a m t h e i t n 6 t i g ha t , u n d sie a u c h in v e r m e h r t e r M e n g e v e r b r a u c h t . D e r V i t a m i n - b e d a r f i s t a l so be i ka l t e r U m g e b u n g s t e m p e r a t u r a u s d e n g l e i c h e n G r f n d e n g e s t e i g e r t , w ie be i a l l en a n d e r e n B e l a s t u n g e n de s O r g a n i s m u s , z. B. d u r c h k 6 r p e r l i c h e A r b e i t , F i e b e r , S c h w a n g e r s c h a f t , L a k t a t i o n , H y p e r t h y r e o s e u s w . , k u r z i n a l l en F a l l e n m i t e r h 6 h t e m S t o f f u m s a t z .

Anhang.

K o r r e l a t i o n z w i s c h e n ' K 6 r p e r g e w i c h t u n d ~ b e r l e b e n s z e i t i m K~ i l t cve r such .

Bei den vorliegenden Versuchen mui]ten wegen der notwendig ver-. schiedenen Versuchsanordnungen gruppenweise Tiere yon versehiedenem K6rpergewicht miteinander verglichen werden. Auch innerhalb ein- und derselben Gruppe schwankte das K6rpergewicht der Tiere u m einen Mittel- weft herum, das AusmaB dieser Schwankungen wurde dutch die Werte sigma (y~), und sigma (Y2) zum Ausdruck gebracht. Es liegt nahe anzu- nehmen, dab das K6rpergewicht eine Beziehung zur K~ilteresistenz hat, und zwar derart, dab mit steigendem K6rpergewicht die Widerstands- f~ihigkeit gegen die K~lte zunimmt, weil ja das Verh~iltnis zwischen K6rper- masse und K6rperoberfl~iche dadurch giinstiger wird,

U m nun zahlenm~iBig zu ermitteln, in welchem Grade K6rpergewicht und ~berlebenszeit in unserem K~lteversuch miteinander verkniiDft sind, baben wir stets die Korrelations-Koeffizienten r bei unseren Werten mit- bereehnet.

Zun~ichst haben wit bei i8 Ratten, die VS1Hg normal ernahrt waren, und deren K6rpergewicht yon 3o his x2o g variierte, die Korrelation zwischen (Jberlebenszeit und KSrpergewicht l:,erechnet und den Wert r = +o,535 gefunden. Dieser Wert besagt, dab zwar eine gleichsinnige Abh~ingigkeit der ~berlebenszeit yore KSrpergewieht besteht, daft diese

aber nlcht streng und eindeutig ist. WSre die ~berlebenszeit nut vom K6rpergewicht abh~ingig, so miiBte der Korrelations-Koeffizient r etwa = + x,o sein. (Die Annahme einer geradlinigen Abh~ngigkeit zwischen K6rpergewJeht und "0berlebenszeit ist zwat nicht gesichert, wohl wird aber die wirkliche Abh~ingigkeit in erster Ann~herung als geradlinig angesehen werden diirfen!) Die untersuchten Normaltiere s tammten alle aus der gleichen Zucht der I. G. Farbenindustrie A. G., so dab wir dann fiir unsere sla~iteren Versuche vorzugsweise Tiere dieser Abstammung verwandten.

AuBer bei Normaltieren berechneten wir auch die $(orrelations- Koeffizienten zwischen ~berlebenszeit einerseits und Anfangsgewicht y~, Versuchsgewicht y~ und GewichtsverSndexungen z w~ihrend der Fiitterungs- periode bei alien Versucbstieren in allen Versuchen. Im Nachstehenden geben wir diese berechneten Werte in Tabellenform wieder:

T a b e l l e 3.

Versuchsgruppe ]

Avitaminose-Vers. [ Kontrollen . . . Minimaldosis . . I

I Maximaldosis

Avitaminose-Vers. Kontrollen . . . Minimaldosis . . Maximaldosis . .

Korrelation~-Koeffizient r zwischen l~berlebenszeit und

Gewichts- Anfangsgewicht Versuchsgewicht ver~nderung

x/y~ x/y~ x/z

V i t a m i n A +0.230 +0,506 +0,464 + O,O57 % O;693 + O,7a6 +0,0008 +0,273 +0,625 - -o ,64 -4 O,Z96 -~ O,595

V i t a m i n B - -o ,o i8 +O,715 +0,584 +O,76 +o,77 +O,76 + 0 , 2 6 2 + o , o 6 2 - - o , i os +0,750 +o,19o --0,50I

Aus der vorstehenden Tabelle erkennt man ein v611ig unsystematisclYes Verhalten dieser Korrelations-Koeffizienten, die fiberdies meist kleiner als o,6 slnd, so dab man daraus mit genfigender Sieherheit ableiten kann, dab keine ausschlieBliche gesetzm~iBige Verknfipfung zwischen K6rpergewicht und l~berlebenszeit in unserem K~ilteversuch besteht. Die modifizierenden Einflfisse der versehiedenen Ern~ihrung, der verschiedenen Versorgung mit den Vitaminen A bzw. denen der B-Gruppe maehen sich also in der ]~ber- lebenszeit durehaus meBbar geltend.

Eine Korrelation zwischen AnfangskSrpertemperatur und l~berlebens- zeit besteht nicht, r war bei Normaltieren = -k o,I 15 gefunden.

Zusammenfassung: I n V e r s u c h e n a n R a t t e n w u r d e g e z e i g t : I . Bei v611igem M a n g e l a n V i t a m i n A o d e r d e n V i t a m i n e n

d e r B - G r u p p e i s t d ie K~i l t e res i s t enz e r h e b l i c h h e r a b g e s e t z t g e g e n f b e r n o r m a l 6rn~ihr ten K o n t r o l l e n .

a. Bei Z u f u h r v o n V i t a m i n A u n d d e n V i t a m i n e n d e r B - G r u p p e i n M e n g e n , d ie n u r d e n M i n d e s t b e d a r f d e c k e n , i s t d i e K~i l t e res i s t enz z w a r g r6Ber , als be i v611igem V i t a m i n - m a n g e l , a b e r n o c h n i c h t o p t i m a l .

3. Bei Z u f u h r y o n r e i c h l i c ~ e n M e n g e n d e r g e n a n n t e n V i t a m i n e i s t d ie R e s i s t e n z g e g e n f b e r d e r K~ilte a m b e s t e n a u s g e b i l d e t .

4. E i n s p e z i f i s c h e r E in f l uB y o n V i t a m i n A o d e r e i n e m V i t a m i n d e r B - G r u p p e a u f d ie K~i l t e res i s t enz b e s t e h t n i c h t , d ie W i d e r s t a n d s f ~ i h i g k e i t g e g e n K~ilte k a n n d u r c h r e i ch l i ch e V i t a m / h g a b e n n i c h t f iber e i n b e s t i m m t e s MaI~ g e s t e i g e r t w e r d e n . D i e V i t a m i n e h a b e n a lso f f i r d ie K ~ l t e r e s i s t e n z n u r i n d e m A u s m a B B e d e u t u n g , a ls s ie d e r l i m i t i e r e n d e F a k t o r f i i r d ie I n t e n s i t S t d e r S t o f f w e c h s e l v o r g i i n g e s i nd .

5. Bei A u f e n t h a l t i n d e r K ~ l t e i s t d e r V i t a m i n b e d a r f e r h 6 h t , da d i e A b w e h r m a B n a h m e n d e s K 6 r p e r s g e g e n d ie A b k f i h l u n g e i n e S t e i g e r u n g d e s S t o f f w e c h s e l s e r f o r d e r t , u n d d a b e i d e r V e r b r a u c h a n V i t a m i n e n e r h 6 h t is t .

L i t e . r a t u r : 1 GRAB, Arch. exp. Path. und Pharmak. x93. I7o. I939. - - 2 RASO, Riv. Biol. x6. 5z8. I9340 zit. n. Bericht. ges. Physiol. 83. 3IS. I935.