Uber das Problem der Membran-permeabilität mit Bezug auf den hydropischen Zustand

Uber das Problem der Membran- permeabilit&t mit Bezug auf den

hydropischen Zustand. Von A. F o d o r und G. H e i n r i c h F i s c h e r (Bern).

(Aus dem Physiologischen Institut der Universit~it Halle.)

Bekanntlich wurdc bercits vor mehreren Jahren von Wo. P a u l i 1) und seinen Mitarbeitern am SerumeiwciB, ferner frtiher von L a q u e u r und S a c k u r ~) am Kasein gezeigt,'dat3 diese Proteine bei der Einwir- kung yon S~iuren bzw. Alkalien starke Viskosit~itszunahmen erkennen lassen, die aui eine bedeu~ende Hydratat ion (Quellung) der ersteren zur~ickftihrbar ist. Nach jtingeren Darlegungen des einen yon uns 3) entspricht diesen S~iure- bzw. Alkaliproteinen ein IIydratationszustand, der beispielsweise gegentiber einer dialysierten AlbuminlSsung nicht lediglich dutch einen Mehrgehalt an Wasser gekennzeichnet ist, sondern bei dem auch die F o r m der W a s s e r b i n d u n g eine besondere ist. Indes n~mlich die dialysicrte EiweiBl6sung, cbenso wie eine Wasser- globulinlSsung, ferner die von A. F o d o r 4) zum ersten Male dargestell- ten best~tndigen w~sserigen Sole des Kaseins und Phosphorproteins aus Here und Pankreasdrtise, sogenannte E n h y d r o n e n enthalten, mit deren n~herer Charakterisicrung sich die voranstehende Mitteilung des einen yon uns zu bcfassen hatte, ist der Zustand der S~ture- bzw. Alkaliproteine durch die Anwesenheit yon Ekhydroncn ausgezeichnet. In dieser Arbeit soil der Versuch .gemacht werden, die Untersuchung

1) Wo. Pauli , Koll.-Zeltschr. 30, 313 (1922). ~) Laqueur und Sackur, Koll.-Zeitschr. 30, 313 (1922). s) A. Fodor, Koll.-Zeitschr. 30, 313 (1922). 4) A. Fodor, Koll.-Zeitschr. 32, 103 (1923); Fermentforschung 6, 269 (1922).

1 ~ 0 K O L L O I D C H E M I S C H E B E I H E F T E BAND X V I I I , H E F T ,q--8.

dieses Zustandes, und zwar im besonderen bei den Eiweiflk6rpern in Angriff zu nehmen. Wir halten diese Fragestellung nicht all:e~n aus theoretischen Grtinden, d. h. um die Kolloidchemie der Prote~ne aus- zubauen, ftir wichtig, sondern auch aus praktisehen Erw~igungen,. und zwar besonders im Interesse des 0demproblcms.

Das Blutplasma und die meisten anderen Gewebsfltissigkeiten IPreBsAfte) enthalten die Proteine nieht oder nur zum geringsten Teile im Zustande reiner Enhydronen. Vielmehr sind diese S.toffe mit Elektro- lyten beladen und aus diesem Grunde in ,,ionenartigem" Zustande, was sieh durch ihre anodisehe Wanderung gegen Elektrolytlosungen, nicht aber gegen Wasser (s. diesbeztiglieh die sub s) zitierte MRteilung des einen yon uns) zu erkennen gibt. Als aufladende Elektroiyte kommen die dureh die'in diesen Fltissigkeiten enthaltenen Salze abgespaltenen Ionen in Betracht, also das OH-Ion, HCOa-Ion , ferner das H P O r I o n in erster Reihe.

W~hrend also nach den dargelegten Vorstellungen das Enhydron ein Gebilde (Mizelle) ist, in welehem die innerste Schicht der Wasser- h011e infolge der groBen dureh Adhesion hervorgebraehten Haftfestig- keit des Wassers zur Materie des I)ispersoids, eine mehr oder weniger starke Spaltung des Wassermolektils in seine ionogenen Elemente her- vorbringt, ist diese innere Sehicht bei dem Ekhydron yon Elektro- lvten ausgeftillt. Dieser Mizelle entsprieht also das Schema:

(( , I( ++ O--H~ N++a~ H, O~ofi HP6, '~ Na,~ H, O-- -

Protei n OiH] ,Naij H, O~;fi! bzw. Prot in H ~ , ] + + i Na~j H, O I :

wobei ]t2Oeoll andeuten soll, dab es sieh bier um Quellungswasser handelt, wogegen die dutch Salze beladenen Proteine solche starke Wasserbindungen, wie sie einer Quellung entspreehen, nicht hervor- bringen. 1) Hinzuzuffigen w~re noeh, dab wir uns die ~tufleren Sehichten der Hydratationshtille nieht als reines Wasser vorstellen dtirfen, sondern vielmehr als L6sung des aufladenden Elektrolyten selbst, wobei die L6slichkeit bzw. Konzentration einerseits yon innen nach aut3en zu abnimmt (es herrscht also eine allm~ihliche Verdichtung nach der Ober- fl~ehe des kolloiden Kerns zu) und sieh a.nderseits v o n d e r L6slieh- keit und Konzentration in der imermizellaren Fltissigkeit im Mittel unter Umst~nden wesentlich unterscheidet. I)ieser Vorstellung wtirde ungef~thr die folgende Abbildung entspreehen:

1 A. Fodor, Koll.-Zeitschr. 80.

F O D O R U. F I S C H E R , P R O B L E M D E R M E M B R A N P E R M E A B I L I T 2 1 , T 131

Angesichts dicscr Vorstellung fiber das Wesen der Protcinekhy- dronen mtissen wir hinsichtlich der A d s o r p t i o n s e r s c h e i n u n g e n , an denert diese Gebilde beteiligt sind, folgende Erw/~gungcn anstellen:

Offenbar werden auch hier alle durch Proteinoberflgchen adsorbier- baren Stoffe zun~chst in die Hydratationsschicht ,~ eindringen mtissen, ein Vorgang, der sodann Itir die Haftfestigkeit der ersteren yon gr613ter Trag- weite sein wird. A priori sind folgende F~ille denkbar :

1. Dc r S t o f f d r i n g t in d ie H y d r a t - ht i l le ga r n i c h t ein. Dieser an sich hSchst wahrscheinlich sehr seltene Fall wird zur Folge haben, daft der betreffende Stoff gar kcine Ad- sorptionsf~ihigkcit aufweist und auch den Qucl- hmgszustand der Proteinekhydronen nicht ver- iindert.

2. De r S t o f f i s t in de r H y d r a t h i i l l e 16slich u n d d r i n g t ein, er wird also adsorbiert. Dabei sind wieder folgende weitere MOg- lichkeiten vorhanden :

a) er ver/indert den Quellungsgrad nicht in nennenswertem MaBe;

b) er wirkt auf den Quellungsgrad vermindernd, dehydratisiert also. Selbstverst/indlich wird man Dehydratationen verschiedener Dimen- sioncn zu gewS_rtigen haben, yon der partiellen his zur v611igen EntqueIlung;

c) er wirkt quellungserhShend.

Bei F.all c) mug man stets vor Augen halten, dab SS.ure- bzw. Alkaliproteine den Zustand h6chster tIydratisierbarkeit darstellen und aus diesem Grunde, abweichend von GelatinelOsungen oder reinen Albuminsolenl), St:oHe, die eine noch weitere Steigerung der Quellung herbeiftihren kSnnten, kaum zu finden sein werden. Dagegen wird Fall a), vielmehr aber noch Fall b) sehr h~iufig eintreten. Es ist ja bekannt2), dab z .B. Neutralsalze die Viskosit~,tt yon SS.ureproteinen bereits in geringen Mengen herabzusetzen befS.higt sind und dab zahlreiche Nicht- elektrolyte ebenso wirken. I{ierher gehSren auch die zahlreichen Unter-

�9 q

Fig. 1.

1 = [nnerste Wandschicht der Grenzfl~.che, bestehond aus den aufladenden (tr~-- gen) Ionen (OH} dos Etek- trolyten.

2 = W e n i g e f stark als 1 haf- tendo SchichL bestehend aus ciuer LSsuag der freien Ionen des Eloktro-

lyton (I~ra), ferner des Ge- samtelektrolyten (NaOH).

~---Noch weniger stark haf- tertde Schichton : ver- dlinnter wordeude L6surt- gon des Elektrolyten.

1 : Freie Intormizellarfliissig- keit (N~tOH -haltig).

t) L i l l i c , Americ. Journ. of Physiology 20 (1907). ~) H. H a n d o v s k y , Biochem. Zeitschr. 25, 510 (1910).

1 3 2 KOLLOIDCHEMISCHE BEIHEFTE BAND XVIII , HEFT .B--8

suchungen M a r t i n H. F i sche r s l ) , in denen an vielen Proteinen gezeigt wurde, daft Salzzusiitze auf S~ureproteine quellungserniedrigend wirken, wobei aber diese Erniedrigung geringer ist als in dentVersuehs- proben ohne Siiurezusatz zum Protein.

Das zuvor Gesagte, wonach sich Proteine im Zustande der H6chst- quellung in bezug auf die Ver~nderbarkeit durch Salzzus/itze yon s/iure- bzw. alkalifreien Proteinsystemen wesentlich unterscheiden, bringt uns in unmittelbarer Weise auf die Frage der ]3edeutung der aktuellen Wasserstoff-Ionenkonzentration ffir die Wirkungsintensitiit der Zus/itze.

In den letzten Jahren hat sich J. L o e b in zahlreichen Arbeiten gegen die Existenz yon sogenannten Hofmeisterschen Reihen ausgesprochen und darauf hingewiesen, dab man bei gebfihrender Bertick- sichtigung der Wasserstoffzahl von der Existenz solcher Reihen absehen kann. Diese Auffassung ist jedoch unserer Ansieht nach nicht gecignet, tim den Kernpunkt der Dinge zu treffen. Ein Experiment, das jeder leieht naehmachen kann, belehrt uns dariiber zur Genfige: Man nehme eine dutch Dialyse oder Elektrodialyse gereinigte neutral reagierende Albuminl6sung. Eine solche enth~ilt bekanntlich doppelseitig wandernde Teilchen, die den Charakter yon Enhydronen besitzen. Ftigt man zu dieser L6sung vorsichtig S~iure hinzu, so entsteht rein kathodiseh wanderndes gequollenes S/iureprotein, ohne dab sieh die neutrale Reaktion wesentlieh ver~ndert hS.tte, wie es erst bei gr613eren S~urezusAtzen der Fall ist. Der gleiehe Versuch kann auch m~t Alkali gemacht werden, wobei in analoger Weise anodisch wanderndes Alkaliprotein gebildet wird, ohne dat3 die Reaktion die Neutralit/it verliert. Z)ieser Versuch zeigt ganz eindeutig, dab sich der Zustand eines Proteins ganz wesentlich ver~indern kann, ohne dab die Wasserstoffzahl naehweisbare Ver- ~inderungen erf~hrt, so dab wir zur Auffassung berechtigt sind, dab die untersehiedliche Wirkung yon Salzzus~ttzen auf den Quellungsgrad yon Proteinen auf die durch die ver/inderte Azidit~it bedingten Zustands- ~tnderungen zurfickzuftihren ist. Dabei ist aber unbedingt zu berfiek- sichtigen, dab diese Zustands~tnderungen dutch die aktuelle Wasserstoff- ionenkonzentration nicht unter allen Umst/inden angezeigt werden, sondern daft d a n e b e n die G e s a m t a z i d i t A t bzw. A l k a l i t ~ i t (d.h. a u c h die g e b u n d e n e n A n t e i l e , d i e l e d i g l i c h d u r c h k i n e t i s c h e M e t h o - den a n g e z e i g t w e r d e n ) in B e t r a c h t g e z o g e n w e r d e n mt i s sen .

Dies bemerkt, k6nnen wit nunmehr auf die oben erwiihnten M6g- lichkeiten a) und b) des Falles 2 zurfickkommen, nach welehen ein Stoff in die Hydrathfille eindringt bzw. adsorbiert wird und dadurch den

i) M. H. Fischer , Oedema and Nephritis, New York 1921.

FODOR U. FISCHER, PROBLEM DER MEMBRANPERMEABILIT~T 1 3 ~

Quellungsgrad mehr oder minder stark ver~indert. Wie wir nunmehr wissen, wird die durch den Gesamts~ture- bzw. Gesamtalkaligehalt des Proteinsystems hervorgebrachte Intensit~it der Quellung auf dieses Eindringen (bzw. auch Nichteindringen) yon Belang sein, wobei aber den beteiligten Salzionen eine eigene spezifisehe Rolle zuerkannt werden muff. Selbst wenn also die Hofmeistersche Reihe, je nach dem Protein- zustand, d. h. je nachdem, ob Proteinenhydronen oder Ekhydronen fiber- wiegen (in der Sprache der Elektrochemie w~irden wir sagen, je nachdem ob gegen Wasser wandernde Anteile vorliegen oder ob die Wanderung ausschlieBlich gegen Elektrolytl6sungen erfolgt), ver~indert wird, werden die einzelnen Ionen einander gegen~ber grot3e Diiferenzen aufweisen.

Im engsten Zusammenhange mit dem Quellungszustand der Pro- teine stehen folgende zwei Fragen. Die eine derselben betrifft die Exi- stenz yon sogenannten , , t o t en R~iumen" in kolloiden Systemen, insbesondere in Proteinl6sungen. Die zweite Frage bezieht sieh auf das Zustandekommen yon sogenannten I ) o n n a n g l e i c h g e w i c h t e n . Von ersteren hat insbesondere P. R o n a 1) Anwendung gemacht, um erkl~iren zu k6nnen, weswegen ein Serum, das gegen NaC1-L6sung dialysiert wird, an Cl-Ionen nach Einstellung des Gleichgewichtes ~irmer ist wie das Dialysat. Danach sollte ein Volumenanteil des Proteinsystems ffir das Salz unzug/inglieh sein und solcher Art einen toten Raum darstellen, der bei Berechnungen der Konzentration vom Gesamtraum ab- gezogen werden mtiflte.

Die Annahme yon solchen ,,toten R~tumen" w/irde nur dann berechtigt sein, wenn der yon uns oben postulierte Fall 1 eintritt und die hestehende Hydratationsschicht Ifir ein bestimmtes Salz absolut un- durchI~tssig ist. Es lieg sieh bis heute sehwer entscheiden, ob die M6g- lichkeit eines absolut tot.en Raumes zu Reeht besteht, jedoch halten wir die Existenz eines solehen ffir sehr unwahrseheinlich. Hydratsehich- ten, die flit Salze gar keine 1,6slichkeit besitzen, sind schwer vorstell- bar, wohlaber solche, die erstere m i t e i ne r g e g e n t i b e r der f r e i e n F l f i s s i g k e i t v e r ~ i n d e r t e n L 6 s l i c h k e i t a u f n e h m e n , wobei diese als wesentlich bedingenden Faktor, neben der Natur der Proteinmizelle noeh die spezifischen Eigenschaften der beteiligten Salzionen aufweist.

Ferner mut3, wie schon erw~thnt wurde, berticksichtigt werden, ob ein Salz bei seinem Eindringen in die Hydratationsschieht die Quel- lung im Sinne einer Verst~irkung oder Verminderung beeinflut3t. Wit glauben aussprechen zu dtirfen, dab hier die Wurzel jener Vorg~inge liegt, die zur Entstehung der Donnangleiehgewichte Anlal3 geben.

1) p. Rona, Biochem. Zeitsehr. ~9 (1910).

l~4r KOLLOIDCHEMISCHE BEIFIEFTE BAND XVII[ , HEFT 3--8

Die Literatur fiber das Problem des Donnangleichgewichts ist sehr groB. Neben D o n n a n und seinen Mitarbeitern sind Forscher wie W. B i l t z u n d v . V e g e s a e k , B a y l i B , J. L o e b , R. L i l l i e , S 6 r e n s e n u.a . an seiner Bearbeitung beteiligt gewesen. Die Einstellung dieser Forscher ist gekennzeichnet durch eine osmotisehe Orientierung. Wenn sieh die L6sung eines sogenannten Kolloidelektrolyten, der durch eine Membran yon einer ~uBeren kolloidfreien L6sung eines Salzes getrennt ist, mit diesem ins Gleiehgewieht setzt, so finder man in der Aut3en- fltissigkeit eine h6here Konzentration des Salzes als inwendig (sogenann- tes Donnangleichgewicht). Gleichzeitig hat man allgemein beobaehtet, dab der ursprtingliche osmotisehe Druck des Kolloids beim Eindringen des Flektrolyten in das kolloidhaltige System wesentlieh vermindert wird.

Sind diese Momente schon in theoretiseher Hinsieht so wiehtig, auch ffir die Kenntnis der Weehselbeziehungen zwischen Proteinen verschiedener Art und versehiedenen Zustandes, so kommt noch dazu, daft die Elektrolytverteilung zwischen Blur und Gewebsfl~issigkeit, und zwar namentlich in FS.11en von hydropisehen Ansammlungen (0demen) im Unterhautzellgewebe, auch in praktischer Beziehung eine L6sung dieser Fragen dringend erforderlich maeht. Wit linden bei Hydrops in der hydropischen Flfissigkeit meistens eine h6here Kon- zentratio~ an Blutelektrolyten als im Sdrum, eine Erscheinung, die yon einer Seite mit dem ,,toten Raum", von anderer Seite wieder rnit Donnangleichgewiehten in Verbindung gebraeht wird. Es ist Mar, daft sich diese Frage nur im Zusammenhang mit ein'em um- fassenden Studium des ekhydronisierten Zustandes der Proteine und der durch diesen bewirkten Adsorptionsvorg~inge auf ]s wird 16sen lassen. Die unten folgenden Versuche bilden einen Beitrag zu diesem Studium.

Es galt for uns zu entscheiden, in weleher Weise sich Salze zunS.chst mit versehiedenen Anionen und gemeinsamem Kation in Hfihnereiweil3- ltisungen bzw. Blutserum verhalten, d. h. wie sieh die Diffusionsgleich- gewichte einstellen, wenn man diese Systeme gegen reines Wasser dialy- sieren l~ifit. Ferner wurde die EiweiB16sung vor der Anstellung des Ver- suchs mit SSmre bzw. Alkali verschiedener Konzentration beschiekt, mit der Absicht, neben dem Zustande des Ittihnereiweifles, wie er sieh bei der direkten Aufl6sung yon Albumin in Wasser ergibt, auch die durch S~iure bzw. Alkali hervorgebraehten EiweiBzustS.nde zu prtifen. Die Versuehe sollten einerseits einen Beitrag liefern zur Kenntnis des gequollenen Proteinzustandes und ferner aueh Rficksehltisse auf die Theorie ~ler 0deme, mit deren Studium wit uns lgngere Zeit eingehend

FODOR U. FISCttER, PROBLEM DER MEMBRANPERMEABILITNT 1 3 5

beschiiftigt haben, gestatten. 1) DemgemS.t3 zerfS.11t dieser experimentelle Beitrag in zwei Teile: 1. Einwirkung "con Neutralsalzen auf die besagten LSsungen in geeigneten Dialysatoren; 2. SehluBfolgerungen aus den er- haltenen Resultaten auf die Theorie der 0deme'.

I. Uber die Einwirkung von Neutralsalzen auf H0hner- eiweiBl6sungen in verschiedenen Zust~nden der Quellung

bei der Dialyse gegen reines Wasser.

1. Versuchsser ie .

M e t h o d e : Zur Verwendung gelangten Schleicher und Schtillsche dickwandige Dialysierhtilsen, die mit je 5,0 cm ~ Blutserum beschickt und in entsprechend kleine Erlenmeyerk61bchen gestellt wurden, die 20,0 cm 3 KochsalzlSsung verschiedener Konzentration enthielten. Da auf Gleichheit des Niveaus innen und augen streng geachtet wurde, so i s t ' in diesen Versuchen einem nennenswerten Wassertransport a priori keine Gelegenheit geboten, weil ja einigermaflen grSflere Niveau- differenzen bei der gew~.hlten Anordnung sich nicht einstellen k6nnen. Indem also bei dieser Methode ausschlieBlich ein Salztransport m6g- lich ist, entfernen wir uns yon nattirlichen Verh~tltnissen in betriieht- lichem Marie, da bei letzteren sowohl Salz als auch Wasser gleiehzeitig ausgetauscht werden kSnnen. In den weiter unten folgenden Versuchen wurden die nattirlichen Bedingungen, die beide gestatten, ehererreieht. Die Bestimmung des Kochsalzgehaltes erfolgte in der AuBenfltissigkeit dureh direkte Titration nach Volhard und im Serum nach vorheriger EnteiweiBung mit chlorfreiem Uranylazetat. Die ZuverlS.ssigkeit dieser Methode haben wir in der Weise nachgeprtift, dab wir zu eir/er bekannten Menge von Blutserum, dessen Kochsalzgehalt vorher festgestellt wurde, ein abgemessenes Volumen einer ebenfalls bekannten Kochsalz- 16sung hinzugeftigt haben. Dieses Gemisch ergab den berechneten Koch- salzgehalt. Wie man aus der Tab. 1 ersieht, ergeben sieh in der Tat Donnangleichgewichte zwischen dem Hfilseninhalt und dem Dialysat, die um so grSBer sind, je 5.rmer der Gehalt der AuBenfltissigkeit an NaCI tlrsprtinglich war, wie es bei Donnangleichgewichten allgemein beobaehtet wurde. Wir wollen diese Differenzen durch ein p o s i t i v e s Vor- z e i c h e n andeuten, indes bei einern hSheren Salzgehalt der Innenfltissig- keit die entsprechende Differenz n e g a t i v erscheinen soll.

1) A. Fodor und G. Heinr ich Fischer , Zeitschr. f. exp. Mediz. ~,9, 465 (19:22) und G. H. F i s eh e r und A. F o d or, Zeitschr. f. exp. Mediz. ~ , 509 (1922).

136 K O L L O I D C H E M I S C H E B E I H E F T E B A N D X V I l l , H E F T 3 8

Tab. 1. D i a l y s i e r v e r s u c h m i t S c h l e i c h e r - S c h f i l l s c h e n

D i a l y s i e r h i i l s e n .

Versuchsdauer : 23 Stunden.

Innenfl t iss igkei t : 5,0 cm 3 Serum (EiweiBgehal t : 7,13 g Proz.).

AuBenfl t iss igkei t : 20,0 em a Kochsalzl6sung.

I

g

In 100,0 em s Serum vor der Dialyse . . . . . . . . . .

In 100,0 cm ~ Serum nach der Dials?se . . . . . . . . . .

0,608 0,608

I II III 1 IV g g g

0,608

N a CI - G e h a l t

0,608

0,286 0,465 0,~69 0,633

In 100,0 em 3 Auflenflf issig-" keit vor der D i a l y s e . . . 0,474 0,560 0,677 0,776

In 100,0 em s Auflenfltissig- , keit naeh der Diatyse . . 0,479 [ 0,556 0,651 0,696

�9 Differenz zwischen Serum und Auflenfl i issigkeit vor der I) ialyse . . . . . . . .

t - -0 ,048

[ + 0,091

- -0 ,134

+ 0 , 1 9 3

+ 0 , 0 6 9

+ 0,092

Differenz zwischen Serum und AuBenfltissigkeit nach der Dia lyse . . . . . . . .

+ 0 , 1 6 8

+ 0 , 0 6 3

Tab. 2. D e r s e l b e D i a l y s i e r v e r s u e h , r e d u z i e r t a u f ,5,0 cm a

S e r u m u n d 20,0 cm a A u B e n f l f i s s i g k e i t .

Na CI - G e h a l t I II g g

In 5,0 cm s Serum vor der Dialyse . . . . . . . . . .

In 5,0 em s Serum nach d e r ! Dialyse . . . . . . . . . .

Differenz . . . . . . . . . . .

In 20,0 cm a Auflenflt issigkeit vor der Dialyse . . . . .

In 20,0 cm s Auflenfli issigkeit naeh der Dialyse . . . . .

0,0304

0,0143

--0,0161

0 , 0 9 4 8

0,0304

0,0232

- -0 ,0072

0,112

III IV g g

0,0304 0,0304

0,0284 0,0316

-6,0020 i+o,oo12

0,135 0,155

0,130 0,139 0,0958 0,111

Differenz . . . . . . . . . . . +0 ,0010 - -0 ,001 - -0 ,005 - -0 ,016

Na C1-Verlust . . . . . . . . !i 0,0151 0,0062 0,0025 0,0004

FODOR U. FISCHER, PROBLEM DER MEMBRAI~PERMEABILIT,~T 137

In der Tab. 2 linden sich sodann die auf 5,0 em a Serum und 20,0 cm a

Auflenflfissigkeit reduzierten NaCi-Werte, aus welchen hervorgeht , daft nicht die gesamte NaC1-Menge verrechnet werden kann, sondern

daft ein Teil des letzteren fehlt und offenbar von der Membran zurfick- gehalten w~rd. In der Tat geht aus der Tab. 3 hervor, daft die Hfilsen-

wand NaCI absorbiert.

Tab. 3. D i a l y s e n v e r s u c h u n t e r V e r w e n d u n g v o n S c h l e i c h e r - S c h t i l l s e h e n H t i l s e n m i t B e s t i m m u n g d e s v o n d e r H t i l s e n -

w a n d a d s o r b i e r t e n NaC1.

Versuchsdauer: 23 Stunden. Innenfltissigkeit: 5,0 em a Serum (Eiweiflgehalt: 7,13 g Proz.).

Auflenflfissigkeit: 20,0 cm a O,474proz. NaCI-L6sung.

Na El- Gchal t g

In 20,0 cm a Auflenfltissigkeit vor der Dialyse . . . . . 0,0948

In 19,3 cm a AuBenfltissigkeit nach der Dialyse . . . . 0,096'9

Differenz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,0021

In 5,0 cm 8 Serum vor der Dialyse . . . . . . . . . . . 0,0304

In 5,6 cm s Serum nach der ])ialyse . . . . . . . . . .

Differenz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

0,0225

0,0079

Es fehlen: 0,0058 g NaC1, wovon in dcr Hfilsenwand 0,0029 g NaCI dutch einmaliges Auskochen der Hfilse mit Wasser wiedergefunden werden. '

Dutch einmaliges Auskochen der Hfilse mit Wasser konnte ein Teil, ungef/~hr die H~ilfte des absorbierten Salzes, zurtickgewonnen werden, doch haben wir den Versueh nicht weiter verfolgt.

So viel geht aus dieser Nachwcisbarkeit der Adsorpt ion von NaCl durch die Membran, die wir durch zahlreiche andere Vcrsuche wieder- holt best~itigen konnten, mit Sicherheit hcrvor, daft die Membran sieh

be i der Einstellung des Gleiehgewichtes zwischen innen und auflen nicht passiv verh~ilt, sondern aktiv bcteiligt ist. Sie vermit te l t das Gleich-

gewicht dadurch, da~3 sie selbst in ein Adsorptionsgleichgewicht einerseits mit der innercn und anderseits mit der ~iufleren Flfissigkeit tritt , eine Erscheinung, die sicherlich welter untersucht zu werden verdient.

138 K O L L O I D C I - t E M I S C H E B E I H E F T E B A N D X V I I I , H E F T s---8

2. Vcrsuchsscrie. Die n~tchstfolgendcn Versuche wurden nach folgender Methode an-

gestellt: Da sich die Membranen yon Schleicher und Sch~ill infolge ihrer

relativ groi3en Masse und cet. par. ihres grolBen AdsorptionsvermSgens

als wenig geeignet for unsere Fragestellung gezeigt haben, wurden Mem- branen aus Hammeldarm verwendet, wit sie zur Herstellung yon Kon

domen benfitzt werden und dig durch eine besondere Feinheit ausgezeichnet sind. Im Gcgensatz zu den Schleicher-Schfillschen Hfilsen erwiesen

sich diese Membranen als deutlich ciweii]durchl/issig, welchem (]bel- stand man aber durch einen einfachen Kunstgriff leicht abhelfen konnte, den wir sehr empfehlen kOnnen. Er besteht 'darin, daft man die

Membran mit etwas 01 -- wir verwandten reinstes Oliven61 -- be- streicht bzw. einreibt, wodurch die Eiweit3durchl~issigkeit entweder ganz beseitigt oder auf ein ganz geringfiigiges Mat3 reduziert wird.

I)iese Operation wird am besten nach jedem Dialys!erversueh wieder- holt und das 01 vor jedem weiteren Dialysenversueh sorgfiiltig abge-

trocknet. Behufs Ausffihrung der Dialysierversuche wurden besondere Glas-

glocken verwendet, deren untere Peripherie so eingeriehtet war, dat3 die Membran bequem fest aufgespannt werden konnte. In diese nun-

mehr (lurch die Membran abgeschlossene Gloeke, die oben sich zu einem engen Rohr yon etwa 6--7 mm Durehmesser verjiingte, wurde die salzhaltige Eiweit316sung geffillt. Die Gloeke patlte in ein Beeherglas

von 150 cm a Fassungsraum , und ein um die Glockenwand gespannter Gummiring sorgte daffir, dab die Membran in der erforderlichen H6he

fiber dem Boden des Becherglases fixiert werden konnte. Wie man bemerkt, gibt dieses System im Gegensatz zur Dialyse durch llfilsen die

M6gliehkeit zu weitgehenden Wassertransporten yon aut3en nach innen und umgekehrt, wobei wir unter ,,aut3en" die eiweil3freie und unter , , innen" die eiweitlhaltige L6sung verstehen. Die Einzelheiten sind

aus den Tab. 4- -8 zu ersehen. Die Tab. 4--7 enthalten Versuche mit vier versehiedenen Salzen

bei tHJ yon ca. 2 �9 10 -6 bis 4,9 �9 10 -1~ Wie bereits oben er6rtert wurde,

gentigt es nicht, wenn wir die aktuellen Wasserstoffzahlen kennen, ohne den Kolloid- und Quellungszustand des Eiweit3es zu berficksich-

tigen. Dieser ist neben der Wasserstoffzahl in den Tabellen angegeben.

Neben gequollenem Siiurealbumin und Alkalialbumin finden wir aueh die ,,natfirliche" Alkalit~it des Hfihrrereiweifles vor, d, h. die einer L/3- sung von aus einem Hfihnerei gewonnenen Albumins in Wasser. Wie

FODOR U. FISCHER, PROBLEM DER MEMBRANPERMEABILIT, &-T ~ l ~

man sehen kann, betrfigt diese Wasserstoffzahl 3155" 10 -9, indes wir in den Tabellen ausgesprochenes Alkalialbumin vorfinden, dessen Wasser- stoffzahl 2,08" 10 -9 betrttgt. Folglich betr~igt die Alkalittit eines , ,nativen" Albumins unter Umsttinden nicht viel weniger, als die einer

n Albuminl6sung, der Alkali kiinstlich in Form yon i-0Na O H hinzugefiigt

wurde, obgleich das natfir/iche Produkt hauptstiehlich dureh Salze (Na2HPO4, NaHCO3) aufgeladen ist und der Gr6Benordnung nach die [HI-Zahl yon Blutserum und anderen organismisehe n Fltissigkeiten besitzt. Demgem~il3 ist die Quellung eines solchen natiirliehen Albu- mins im Gegensatz zum S~iureprotein und Alkaliprotein nut gering- fiigig, well Salzaufladungen niemals die Intensittit der Quelhmgswir- kung yon N a O H - oder HCl-Aufladung erreiehen, j) Ferner komm~ in der Tab. 5 Alkalialbumin von nahezu neutraler Reaktion vor. Es bildet ein Beispiel far die Tatsache, dab Alkalialbumine auch in beinahe neutraler L6sung existieren k6nnen. Wit diirfen sogar be- haupten, dab dieses EiweiBsystem unter den yon "uns angewandten L6sungen die ausgesprochensten s~lerkmale der Alkaliproteine besitzt, da neben dem ,,nattirlichen" Alkaliprotein, von welchem oben die Rede war und welches kein eigentliehes gequollenes Alkali- protein darstellt, nur noch solches von [H] = 4,86 �9 I(Y -1~ vorkommt. Bei dieser starken Alkalittit aber ist der Quellungszustand des Alkali- proteins bereits jenseits seines Optimums, so dab also wieder allmtth- liche Entquellung und Dispersittitsverminderung in Kraft treten.

Zusammenfassend linden wir also, dab das Stiurealbumin neben dem Alkalialbumin yon [It] == 6 ,~6.10 - a die sttirkst gequollenen Sy- steme darstellen, indes das ,,nat0rliche" System von [H] = 3,55" 10 -:~ als Salzproteinl6sung yon vornherein einer nennenswerten Quellung entbehrt urzd das h6chst alkalisehe System von [HI --~ 4,86 �9 10 -1~ bereits im Stadium der Entquellung sieh befindet. Diese Umsttinde m~issen bei der Diskussion der Versuehsresultate wohl berticksichtigt werden.

n Die in den Tabellen enthaltenen Zahlen bedeuten 10 cm~'Werte"

Die F.iweig enthaltenden Salzl6sungen waren untereinander in der

Regel ~quiwlent, in den Versuchen der Tab. 5 dagegen isoto- nisch. Dies geht aus der , ,Titerkolumne" hervor. Die Dialyse nahm

1) Vgl. diesbeziiglich Fodor und F i s c h e r loc. cit., S. 496. Es wird hier gezeigt, dall auch die Serumproteine nicht im Zustande des typisehen gequollenen Alkaliproteins bestehen, sondern dab auch bier alkalisch reagierende Salze die Aufladtlng bewirken, wobei neben den Salzionen auch dem durch die Salze abgespaltenen OH-Ion eine wichtige Rolle zukommt.

140 K O L L O I D C H E M I S C H E B E I H E F T E B A N D X V I I I , H E F T ,B--8

in der Regel 24 Stunden in Anspruch, eine Zeitspanne, die bei der autBerordentlichen Feinheit der Membran neben der relativ sehr groflen Oberfl~iche der letzteren im Vergleich zum Volumen (20 cm z) vollends hinreichte, um das Gleichgewicht-zu erreichen.

Die Analyse der Dialysate erfolgte bei den C'hloriden nach der Me- thode yon Volhard, ebenso beim Rhodanid; die sulfathaltige Flossig- keit wurde mit BaCL gef/~llt und aus dem BaSO4-Gewicht die dcm

n ,Sulfat entsprechenden ~[~ cm a berechnet. Die Ermitt lung des Azetates

sowohl in der Stamml6sung als auch in den Dialysaten erfolgte durch n

Titration mit ~6HCI unter Anwendung von Kongopapier nach der

Tfipfelmethode und Vergleich der Tfipfelproben mit solchen yon Zitrat- mischung pvI ~- 10-3.1) Bei den chloridhaltigen Proben wurde noeh der Chlorgehalt von 10 em 3 Hfihnereiweif316sung auf Grund einer besonde-

rl ten Bestimmung mit 1,40 cm 3 ib-LSsung eingesetzt und zu den vor-

gelegten Titerwerten addiert. Der Gehalt der Innenflfissigkeit an Salz wurde durch Abzug der in der Aut3enflfissigkeit enthaltenen Gesamt-

n menge yore Gesamttiter (in 10 cruz ausgedriickt) erhalten. Zu diesem

Zweck wurde das Volumen innen und aut3en durch Abmessen in einem kleinen Met3zylinder m6glichst genau ermittelt. I)er Fehler betrug dabei nicht mehr a ls (},5 cm 3, die teils an der Glaswand, tells an der Membran usw. haften blieben.

Die Versuche mit Chloriden bei der ,,nattirlichen" Alkalit~it, wo es sich weniger um gequollenes Alkaliprotein handelt, sondern um anodisch wanqlernde, zum Teil mit O H-Ionen, zum Tell mit andern Anionen aufgeladene Proteine, wurden mit Serum durchgeprfift und werden im Anscl~lut3 an die Er6rterung des (3demproblems dargetan.

Bemerken m6ehten wit noch, dal3 die Versuche in den Tab. 4--7 aussch l i e t31 ieh einerl V e r g l e i c h s w e r t b e s i t z e n , da eine Adsorp- tion selbst seitens der auflerordentlich dfinnen IIammeldarm-Mem- branch nicht aufler Betracht kommen kann. Bei den Chloriden konnten wit in den meisten Fallen dieser Fehlerquelle in der Weise aus- weichen, dab die Innenflfissigkeit naeh der Enteiweit3ung mit Hilfe der bewiihrten Uranylazetatmethode auf CI titriert wurde. Dagegen haben wit bei den fibrigen Salzerl in Ermangelung einer sicher verlustfreien EnteiweiBungsmethode yon einer Analyse der Innenflfissigkeit abgesehen und lieber den Fehler, den eine etwaige Adsorptioa her-

~) Siehe F ischer und Fodor , loc. cit.

F O D O R U. F I S C H E R , P R O B L E M D E R M E M B R A N P E R M I ~ A B I L I T h T 14.1

vorruft, in Kauf genommen, hnmerhin ermSglichen die Zahlen ein

Urteil fiber die ungef~ihre GrSt3enordnung der sich einstellenden

Gleichgewiehte.

Tab. 4. D i a l y s i e r v e r s u c h mi t H a m m e l d a r m - M e m b r a n e n

und 5 . q u i v a l e n t e n S a l z l 6 s u n g e n .

Versuchsdauer: 24 Stunden. AuBenflfissigkeit: 24,10 cm a H=O.

n Innenflfissigkeit: 24,10 em 3 Salzl6sung + angesguertes (].~j HCI)

gieralbumin vola PH ~ 4,69 und [H] = 2,05" 10 -5.

R e a k t i o n der D i a l y s a t e : neutral.

: CHa , K 2 S O ~ . C O O K KC1 K C N S ] . . . . . . . . . .

Volumen auflen . . . . .

Volumen innen . . . . .

EiweiB-Rcaktion aul3en nach der Dialyse (Spieglers Reagens) .

10,0 cm s AuBenflfissig- keit verbrauchen bei der Titration . . . . .

Die gesamte Auflen- fltissigkeit verbraucht bei der Titration . .

Titer der Salzl6sung unter Bertieksiehtigung des Na CI- Gehaltes des Eieralbumins . . . . .

Am Schlufl entsprechen dem gesamten innen verbliebenen Salzrest

10,0 cm s Innenfltissig- keit am SchluB entsprechen . . . . . . .

10,0 cm s Aut3enfltissig- keit am SehluB entspreehen . . . . . . .

70ifferenz im Salzge- halt zwisehen innen und auf3en pro 10,0cm s

22,4

23,2

spur opal

2,64

5,92

lO,O+ 1,40

5,48

2,32

2,64

+0 ,32

22,0 22,5 14,0

23,2 23,5 I 30,0

spur spur opal opal

2,46

5,42

10,10

4,68

2,02

2,46

+0,44

2,54

5,72

10,0

4,28

1,86

2,54

+0 ,68

spur opal

2,60

3,64

10,0

6,36

2,12

2,60

+ 0,48

10

c m 3

c m 3

s n cm 10

L6sung

311 cm 10

LSsung

t i a n

cm i0 [ LSsung

S n CITI ~

L6sung

8 n cm i-6

LSsung

z n cm i'0

iLSsung

3 n cm 1-0

LSsung

14:? K O L L O I D C H E M I S C H E B E I I t E F T E B A N D XVI I I , H E F T 3 ~ 8

Tab. 5. l ) i a l y s i e r v e r s u c h m i t H a m m e l d a r m - M e m b r a n e n

u n d i s o t o n i s c h e n S a l z l 6 s u n g e n .

Versuehsdauer: 24 Stunden.

Augenfltissigkeit: 22,5 cm a H20. ' �9 �9 n

lnnenfltissigkeit: SalzlSsung -4- alkahslertes (10NaO H) I

4 Eieralbumin VOll P H - - 7 , 2 0 3 [ 22,5 cm *

[H] : - 6,26- 10 - s J

Reaktion der Dialysate: neutral.

KCI KCNS K~SO 4 CH, .COOK

Volumen auflen . . . . .


Eiweii3-Reaktion auflen nach der Dialyse (Spieglers Reagens) .

10,0 cm s AuBenfltissig- keit verbrauchen bei der Titrat ion . . . . . .

Die gesamte AuBen- fltissigkeit verbraucht bei der Titration . .

Titer d.er SalzlSsung unter Beriicksichtigung des Na C1-Gehaltes des Eieralbumins . . . . .

Am Schlug entsprechen dem gesamten i n n e n verbliebenen Salzrest

10,0 cm s Innenfltissig- keit am Schlufl entsprechen . . . . . . .

10,0 cm $ Auflenfliissig- keit am SchluB entsprechen . . . . . . .

D i f f e r e n z im Salzge- halt zwischen innen und augcn pro 10,0 em $

2o,5 22 ,0

3,08

6,32

{110140:1

5,08

' 2,31

3,08 'i

i

-+-+-0,77

20,2

22,0

2,66

5 ,36

10,0

4,64

2,11

,2,66'

+ 0,55 I

21,0

22,0

starke Trti- bung

2,23

4,68

7,30

17,7

25,4

2,9

5,13

10,0

4,87 2,62

I 1 ,19 1 ,92

I

2,23 2,90

+ 1,04 + 0,98

CII I $

c m $

3 n cm 10

L6sung

$ n

cm 10 I,Ssung

c m $ _ _ n_ 10

L6sung

3 n cm ]-0

L6sung

s n cm 1-(i

L6sung

3 n c,n i5

L6sung

S n cm 10

L6sung

FODOF( U. F I S C H E R , P R O B L E M D E R M E M B R A N P E R M E A B I L I T ) k T 143

Tab. 6. D i a l y s i e r v e r s u c h m i t H a m m e l d a r m - M e m b r a n e n

u n d ~ i q u i v a l e n t e n S a l z l S s u n g e n .

V e r s u c h s d a u e r : 36 Stunden.

AuBenfli issigkeit : 24,10 cm a HzO.

Innenfl t issigkeit : 24,10 cm 3 , ,na t ives" E i e r a i b u m i n - t - S a l z l 6 s u n g

mit p~ = 8,45

[H] - : 3,55- 10 --9.

Reak t ion der Dia lysa te : neutral .

s

Volumen augen . . . . .


E iweig-Reakt ion auflen nach der Dialyse (Spieglers Reagens) .

10,0 cm s Auflenfliissig- keit ve rbrauchen bei der Ti t ra t ion . . . . .

Die gesamte Aufien- fltissigkeit ve rb rauch t bei der T i t ra t ion . .

Ti ter der Salzl6sung unter Beri icksicht igung des NaCI -Gehakes des Eiera lbumins . . . . .

Am Schlug entsprechen dem gesamten inne~ verbl iebenen Salzrest

10,0 cm s Innenfltissig- keit am Schluf3 entspreehen . . . . . . .

10,0 cm s AulSenfltissig- keit am Schlufl entspreehen . . . . . . .

D i f f e r e n z im Salzs hal t zwischen 10,0 cm s Innen- und 10,0 cm s AutSenfltissigkeit . . .

21,0

23,6

spur opal

2,23

4,68

10,0

5,32

2,26

2,23

- - 0,03

K•SOt CHs.COOK

15,1

30,8

()pal

3,07

4,63

10,0

5,37

1,74

3,07

+ 2,33

21,6

23,7

spur opal

3,2

6,92

( -m s

Clll 8

~ n cm iO L6sung

�9 S n cm 10 LOsung

12,501) cmSlO LSsung

5,58

2,36

3,2

S U cm i(} l ,Ssuug

311 cm 1-0 L6sung

_qn cm i-0 LSsung

i

+ 0,84 i cmBi; L6sung

a) Irrtiimlicherweise wurden statt 10,0 cm s 12,50 cm s C H s . C O O K genommen.

10"

144 K O L L O I D C H E M I S C H E B E I H E F T E B A N D X V I I I , I I E F T 3- -s

Tab. 7. D i a l y s i e r v c r s u c h m i t H a m m e l d a r m - M e m b r a n e n

u n d 5 . q u i v a l e n t e n S a l z l 6 s u n g e n .

Versuchsdauer : 24 Stunden.

AuBenfl0ssigkeit : 24,10 cm a H20 .

24,10 cm a Salzl6sung + f iberalkal is ier tes ( ~ Na. O H) Innenflfissigkeit 1

Eiera lbumin yon PrI = 9,31 [ t I] ~- 4,86. 10 - t ~

Reak t ion der Dia lysa te : neutral . i

i

Volumen auBen . . . . .


EiweiB-Reakt ion augen nach der Dialyse (Spieglers Reagens) .

10,0 cm ~ Augenflfissig- keit vc rb rauchen bei der Ti t ra t ion . . . . .

Die gesamte AuBen- flfissigkeit ve rb rauch t bei der T i t r a t ion . .

Ti ter tier Salzl6sung unter Bert icksieht igung des NaCI-Gehal tes des Eiera lbumins . . . . .

Am SchluB der Dialyse entsprechen dem ge- samtcn inncn verbliebenen Salzrest . . . .

10,0 cm s Innenfltissig- keit am Schlug entsprechen . . . . . . .

10,0 cm t Auf3cnflfissig- keit am SchluB entsprechen . . . . . . .

D i f f e r e n z ira Salzge- hal t zwisehen .ie 10,,0 cm s Innen- und AuBen- fltissigkeit . . . . . .

KCNS K, SO, iCH, .COOK!

J 21,4 19,6 21,0 i " cm '~

23,5 25,6 24,0 cm 8

2,31

4,95

10,10

5,05

2,15

2,31

+ 0 , 1 6

spur opal

2,88

5,65

10,0

4,35

1,70

2,88

+ 1,18

2,75

5,78

10,0

4,22

1,75

2,75

s n cm ~ LSsung

s n cm 1-0 LSsung

s n cm 10 LSsung

3 n cm 10 1.6sung

s n cm i0 I,Ssung

�9 3 n LSsung cm 10

311 + 1,0 , cm 10 L6sung

FODOR U. FISCHER, PROBLEM DER MEMBRANPERMEABILIT.~T 145

l ) i s k u s s i o n der in den T a b e l l e n 4--8 e n t h a l t e n e n R e s u l t a t e .

Die geeignetste Form zur Bespreehung der Resultate ist die, datl wir jedes cinzelne Salz bei den angewandten [fq]-en bzw. in den entsprechenden Zust~inden ftir sich behandeln.

a) KC1. Betrachten wit die letzten horizontalen Kolumnen in deu Tabellen, so sehen wir hier beim S~iureproteirl eine positive Differenz und eine noch h6here solche beim Alkaliprotein Pit -~ 7,20. Die positive Differenz diirfen wir als Resultat eines ]_)onnangleichgewichtes auf- fassen, das unserer Ansicht nach dann auftreten wird, w en n im Kol- l o i d s y s t e m ein n e n n e n s w e r t e r Q u e l l u n g s d r u c k h e r r s c h t . In der eiweit3haltigen Fliissigkeit findet.eine Verteilung des Salzes zwischen der freien intermiz~llaren Fltissigkeit und den yon starken Hydrat- schichten umgebenen Mizellen statt. Die Konzentration der Autlen- fliissigkeit an Salz ist mit jener der intermizellaren Fltissigkeit identisch, stellt doch die Aul3enfli{ssigkeit nichts anderes dar, als Intermizellar- fltissigkeit (bzw. freie Fltissigkeit) jenseits cter Membran. 1 Volumen dieser letzteren soll a Gramm Salz enthalten; dann wird 1 Volumen der Innenfltissigkeit je nachdem mehr oder weniger als a. Gramm Salz enthalten, wenn die Hydratschicht des gequollenen Proteins ein geringeres bzw. gr6i3eres L6sungs- resp. Adsorptionsverm6gen fiir das Salz besitzt.

Im allgemeinen wird dort, w o diese Hydratsehiehten sehr stark haften und in ihrer Haftfestigkeit sich ehemischen Hydraten niihern, die LSslichkeit eines Salzes in dieser Hydratschieht geringer sein, als bei nur loser Quellung; in welchem Falle das Quellungswasser sieh mehr einer Imbibition niihert.

W i t kommen auf die Besprechung des Verhaltens der Chloride noch weiter unten bei Versuehen mit Blutserum zuriiek. :

b) K C I ~ S . Bei diesem Salz linden wit in gequollenen Protein- systemen gleichfalls eine positive Differenz, somit ein I)onnangleichgewicht. Die Gr~ilenordnung des letzteren ist auch hier wie bei KC1 beim fast neutralen Alkaliprotein am h6ehsten, weil hier die st~irkste Quellung herrseht.. Sodann folgt das tiberalkalisierte Protein und sehliel3- lieh das native Albumin, dessen Quellungsgrad am geringsten ist. Hier .~ehen wir, daft die Konzentrationen innen und aut3en praktiseh voll- kommen identisch sind. Das R h o d a n i d w i r k t s o m i t im al- k a l i s c h e n I n t e r v a l l e n t q u e l l e n d . 1)

e) ]Kg.S 04. Bei diesem Salz linden wir ebenfalls positive Differenzen

t) Die andere M6glichkeit, dalt das Salz in der Hydratschicht u n r in der Intermizellarfliissigkeit die gleiche L6slichkeit besitzt, ist ziemlich wenig wahrscheinlich.

1 4 ~ !~OLLOIDCHEMISCHE BEIHEFTE BAND XVIII, HEFT a--8

vor, die den h6chsten Weft beinl , ,nativen" System erreichen und den zweith/Jchsten beim tiberalkalisierten (beim Albumin PH = 7,2 ist di,~, Differenz 1,04. zu gering, da hier das Sulfat, mit Absieht s tat t in ~qui- valenter, in isotonischer Konzentration verwendet wurde).

Zugleich mit den h6ehsten positiven Differenzen linden wir das Eindringen der gr6t3ten Fltissigkeitsmengen von a ut3en nach innen beim ,,nativen" und %odann beim tiberalkalisierten Protein. Da diese Erscheinung gleiehbedeutend mit der Umwandlung von Intermizellar- ftiissigkeit in Quelhmgswasser der Mizellen ist, liegt hier eine deutliehe Quellungserscheinung vor. Wir kommen also zum Ergebnis, dab das K~ S 04 unter diesen Bedingungen quellend wirkt, dab ferner diese Wir- kung dort am st~trksten ausgepr~igt ist, wo der Proteinzustand ursprtinglich die geringste Quellbarkeit aufweist wie be ina t iven Systemen.

Offenbar besitzt also das Kaliumsulfat g/eiehfalls die Eigenschaft der Adsorbierbarkeit durch die I-Iydratmembran des Prot.eins, ein Vor- gang, der sodann eine bedeutende Wasserb'indung nach sich zieht. Freilich k6nnen die absoluten adsorbierterl Mengen nieht tiberm~tflig groB sein, da doch die Gleichgewiehte stark positiv sind. Um so aus- gesprochener ist also die quellendeWirkung des K~ S O4, welche in Gemein- schaft mit der geringeren L/Sslichkeit der Hydrathiillen f/ir K 2 S O 4 die so betr~ichtliche Konzentrationserh6hung der AuBenfltissigkeit bewirkt.

d) K a l i u m a z e t a t . Die Gleiehgewichte sind auch hier imme.- positiv und der Wassertransport yon auflen nach innen bedeutend, namentlich beim S/iureprotein. Diese Tatsaehen sprechen for wahrc Ouellungen. Der Umstand, daft beim SS, urepi-oteinversuch der 'numerb sche Wert der Differenz bei grofiem Wassertransport yon auBen nach innen relativ gering ist~ spricht ftir ein erhebliches Eindringeh des Sal- zes in die Hydrathtille bei starker Ouellung. Die Aufl6sung des Azetates in der besagten I'{iille zieht offenbar eine grofle Wassermenge an sieh.

Bei den alkalischen Versuchen liegen die Dinge umgekehrt: Neben numeriseh grot3en positive n Differenzen ist der Wassertransport viel geringer. Dies lgBt sich nur so verstehen, dab in diesen Zustgnden das Eindringen des Salzes in die Htillen geringfiigiger ist und infolgedessen auch eine ldeinere Wassermenge nach sich zieht.,

Es ist von manchen Seiten her der Versuch gemaeht worden, den Quellungsdruck bei Kolloiden nach wie vor durch den Begriff des osmoti-

sehen Drucks zu ersetzen. Weisen aueh beide Ph~nomene eine weit- gehende Verwandtschaft auf, so glauben wit dennoch kaum, daft man allein mit Hilfe der aus verdiinnl~en L~Ssungen her bekannten osmoti-

FODOR U. FISCHER, PROBLEM DER MEMBRANPERMEABILIT,~T 1~7

schen Gesetzen den hier gemachten Befunden theoretisch vOllig ge- reeht werden kann.

Die Osmose kann nur einen Teil der gesamten Erseheinungen bilden, da sie lediglich den Wassertransport beriicksichtigt, nieht abet auch die Beziehungen zwischen Kolloiden und Elektrolyten, deren Exi- stenz in den sogenannten ttofmeisterschen Reihen sicherlich etwas zu schematisch zum Ausdruck gebraeht wurde, die abet zweifellos yon groger Tragweite sind. An und far sich der Umstand, dab sich ein Salz zwischen der freien Fltissigkeit und der Hydratsehicht verteilt und dab das Gleichgewicht zwischen der kolloidhaltigen und kolloidfreien Fliissig- keit von dieser Verteilung abhXngt, kann bei der osmotischen Betrach- tungsweise keine Beriieksiehtigung finden. So hat ,nan auch bei der interpretat ion der Donnangleichgewichte stets nur mit dem Begriff des Kolloidelektrolyten operiert und den Quellungszustand ganz ver- nachlS.ssigt. Es ist geradezu einc eontradictio in adjecto zu nennen, wenn der Osm0tiker stets mit. Wassertransporten arbeitet und dabei den Hydratisierungszustand in Wirkliehkeit gar nicht berticksiehtigt. \Vir linden, dab die Existenz einer ttydratschicht, deren L{isungsver- m6gen ftir Salze von jenen des Wassers unter gleichen 5.ufleren Bedin- gungen abweichend ist, die merkw/irdige Erscheinung des Donnan- gleichgewichtes besser zu erkl~iren imstande ist, als der osmotische l)ruck yon Kolloidelektrolyten. Wird die Hydratschicht durch ein entquellendes Salz, wie das Rhodanid in bestimmten F~illen eines darstellt, aufgehoben (Tab. 6 und 7), so ist auch kein l)onnangleichgewicht mehr m6giich. Dem Osmotiker zufolge mtiflte hier das in Ltisung befind- liche Protein geradezu keinen osmotisehen Druek besitzen, indem jener des Rhodanides in der Aut3enfltissigkeit dem osmotischen Druek (les gleichen Salzes in der Eiweit316sung das osmotische Gleichgewieht h~ilt.

Man k6nnte auf die Idee kommen, dab der Salzzusatz zu den in Rede stehenden Proteinsyste,nen in gewissen F~illen das Protein der- maBen vergrbbert, ' dab sein osmotiseher Druck in der "Fat minimal wird. Den Naehweis dieses Verhaltens k6nnte man, da die Albt!nline unter den hier waltenden Verh~iltnissen keine optisch nachweisbaren Aggregationen ergeben, in der Form erbringen, dab man die elektro- phoretisehe Wanderung des Siiure- resp. Alkaliproteins ohne und m i t Salzzusatz vergleichend untersucht. Stark aggregiertes Protein mit seinem groben Dispersit~itsgrade miit3te infolge seiner viel zu geringen Aufladbarkeit dutch Ionen eine nur minimale Wanderungsf~ihigkeit aufweisen. Die Tab. 8 enth~ilt die Uberftihrungsversuehe, die mit de,r, bekannten Apparat ausgeftihrt worden sind.

~ 8 K O L L O I D C H E M I S C H E B E I H E F T E B A N D X V I I I ; H E F T . ~ - - 8

q~ o

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~

FODOR U. FISCHER, PROBLEM DER MEMBRANPERMEABILIT.~T 149

Wir ersehen aus den Oberffihrungsversuchen i(Tab. 8), dab die Wanderung von , ,nat ivem" Protein bei Zusatz yon K2SO,, KC1 und C H q - C O O K auf die H~ilfte herabsinkt (20 Minuten, 220 Volt), bei Zu- satz von CaC12 sogar unter ein Ffinftel. Das letzte Resultat war in AnbetrachI~ der starken entwiissernden Wirkung des Ca C12 zu erwarten, da mit ersterer eine V,'rgr6berung des Dispersit~itsgrades korrelativ einhergeht. Keinesfalls ist aber die l~'berffihrung von so geringer Gr6flen- ordnung, dab man von einem osmotischen Druck gleich Null reden k6nnte, denn immerhin bleibt noeh eine betr~chtliche Aufladung zurtick.

II. Uber das Problem der Odemgenese. 1) Die AnomMien der Wasserbindung im Organismus, die der Klinikcr

als I~dem bzw. Hydrops bezeichnet und die vorzfiglich darin bestehen, dab unter gcwissen pathologischcn Bedingungen verschiedenartig- sten Ursprungs mehr oder weniger gro/3e Wassermengen im Organis- mus durch bestimmte Gewebe bzw. Organe tells in gebundenem, tells im Imbibitionszustande und auch als freie Flfissigkeit in den so- gcnannten ,,Sprenglticken" des hydropisch affizierten Gewebes fest- gehalten werden, sind auch for die kolloidchemische Forschung yon gr6fltem Interesse.

Fragen wir uns, welches sind die Kernproblcme, die auf dem Ge- biete des hydropischen Zustandes ffir die kolloidchemische Betrach- tungsweise von Wichtigkeit sind ? Wir m6chten Iolgendc Punkte her- vorheben, um dilzse Frage zu beantworten:

a) Zun~ichst ist es das a lie Kardinalproblem, welchen Ursachen zufolge (tie Gewebe relativ groBe Wassermengen zu retinieren imstande sind. M.H. F i s c h e r ffihrte diese E/'scheinung auf die S~iurequellung der Zellkolloide, insbesondere waren hier dig Proteine gemeint, zurfick. Er ver t rat die Ansicht, dab Zirkulationsst6rungen, Intoxikationen, lnfektionen usw. infolge mangelhafter Durchliiftung eine Anh~iufung yon S~iuren in den beteiligten Geweben bewirken k6nnen, und dab dies zu S~iurequellungen ffihrt.

b) Als zweite Kernffage kommt in Betracht, auf welche Ursachen das Auftreten des eigentliehen Hydrops zurtickgeffihrt werden kann, d .h . die Ansammlung unter Umst~tnden betrlichtlieher Fltissigkeits- mengen unter der Haut usw., die dort die Gewebsbestandteile imbibieren und leichterdings abpunktiert werden k6nnen..

!) Den hicr folgenden Darlegungen legen wir die yon uns a, a, O. gc- gebenen Beitriige ~Zeitschr. f. exp. Mediz, loc. cit) zugrunde.

150 KOLLOIDCHEMISCHE BEIHEFTE BAND XVlll, HEFT ~--~

c) Ganz besonders wichtig ist die Erscheinung der Salzanh~tufung im erkrankten Organismus. In 0demf~illen nephritisehen Ursprungs finder man die NaC1-Werte im Blutserum in der Regel wesentlich er- h6ht, weniger oder gar nicht hingegen beim sogenannten nephrotischen ()dem. Jedenfalls bringt der hydropische Zustand in den meisten FS.11en eine ausgesprochene Salzretention, sei es gleichzeitig im Blutserum trod in den Geweben (nephritisches {)dem) oder vorzugsweise in den Ge- weben mit sich.

d) Endlieh haben wir die auffallende Erscheinung zu verzeichnen, dab zwischen dem Blutserum und der (3demfltissigkeit beziiglich des Salzgehaltes sich scheinbare Ungleichgewichte einstellen, iadem (tie 0demfliissigkeit an NaC1, aber aueh an Bikarbonat und Dinatrium- phosphat h6her konzentriert sein kann als das Blutserum.

Nach der Aufzahlung dieser wichtigsten Frageste!lungen, (lie heute sozusagen die Knotenpunkte des ganzen {)demkomplexes darstellen und deren Vereinigung unter gemeinsamen Gesichtspunkten mit zur L6sung des Gesamtproblems ftihren wird, kehren wir wieder zu den einzelnen Punkten zurtiek und untersuchen, wit weir unsere Kenntnissc gediehen sind.

Ad a). Die Ansicht M. ti. F i s c h e r s , nach der eine S/iurequellung (tie t tauptursache der Wasserretention vorstellt, ist mit einer der strittig- sten Punkte des ganzen Problems gewesen. Die Gegner sei'ner Theorie st~tzten sich vor allem auf die Argumentation, dab man im Gewebe mit Hilfe yon Indikatoren keine saure Reaktion naqhweisen konnte. Abgesehen von der UnzulS.nglichkeit der Methode ist es dem physik 0- chemiseh Denkenden klar, dab die Anwesenheit erheblieher Mengen yon Sgureproteinen oder Alkaliproteinen keineswegs auch eine saure bzw. alkalische Reaktion des Mediums notwendig macht. Wir beziehen uns z. B. auf die Tab. 5 dieser Mitteilung, aus welcher hervorgeht, dab eine betrS.chtlich alkalisierte EiweiB16sung fast neutral reagieren kann. Man tiberzeuge sieh ferner aus den Befunden des einen yon unsl), dab bei Zuftigung yon verd~nnter Sgmre oder Alkali zu' elektrolytfreiem Protein die ersteren anfangs quanti tat iv gebunden werden und erst bei Anwesenheit reichlicher Mengen die Bindung pgrtiell ist. Der n a t t i r - l i t h e Z u s t a n d der Zel l - und G e w e b s k o l l o i d e i s t a l so l~ingst v e r S . n d e r t , i h re F u n k t i o n e n l~tngst a b n o r m a l g e w o r d e n , be- Vor noch e ine a k t u e l l e s a u r e R e a k t i o n a u f z u t r e t e n b r a u c h t . Freilich geh6rt zu diesel- Erkenntnis die Wtirdigung der Bedeutung der

~) A. Fodor , Koll.-Zeitschr. 27, 66, F}g. 4 (1920~; 30, 332ff., Fig. 2, 3, 4 und 5 (192~1).

FODOR. U. FISCHt~.R, PROBLEM DER MEMBRANPERMEABILIT.~T 151.

Proteinzust~inde irn einzelnen, ein Unlstand, der bis jetzt den wenigsten Autoren in ganzer Klarheit vorschwebt und auch von seiten der physi- kalisch-chemischen Biologie wenig Berticksichtigung land.

Ein weiteres Argument gegen die SS.uretheorie wurde von tl. S c h a d e 1) vertreten. Danach kann von einer Bildung yon Sgurc- proteinen deshalb nicht die Rede sein, weil gerade die quellbaren Be: standteile des UnterhautzeIlgcwebes einer SS.urequellung unzugS.nglich sind. Wie wir in den erw~ihnten Abhandlungen ausftihrlich dargelegt haben, ist die Meinung, dab die Gewebsregion, in welcher sich Ireie punktierbare hydropische Fltissigkeit ansammelt, gleichzeitig auch den Ort darstellt, wo SS.ureanhS.ufung infolge mangelhafter Durchltiftung und Entstehung von SS.ureproteinen erfolgt, nicht unter allen Umst~inden zutreffend. Ein Hinweis auf die jedem Kliniker bekannte r~ium- liche Verschieblichkeit dieser hydropischen Massen dtirfte zum V.erst/indnis dieser Sachlage gentigen. Nach unserer Auffassung beruht die Ansammlung der 0demfltissigkeit zum gr6t3ten Teil geradezu auf einem E n t q u e l l u n g s v o r g a n g , der dem Quellungsstadium (sogenann- ter prS.6demat6ser Zustand) folgt, sobald die dazu n6tigen Bedingungen verwirklieht sind. Zum Unterschied von M. H. F i s c h e r , dessen Mei- hung einer Anregung Wo. O s t w a l d s folgend dahingeht, dab die gequollenen Proteine einer Syn~i res i s anheimfallen und auf diese.Weise freie Fltissigkeit abspalten, sind wir dazu geneigt, die Bildung freie, hydropischer Fliissigkeit auf die entquell.ende Wirkung von Salzen, wie NaC1, N a H C O a und Na2HPO4, zurtickzuftihren. Die Retention dieser Salze im Stadium des Hydrops ist zum Teil von frtiher her bekannt, insbesonde're was das NaCI betrifft; wir werden weiter unten vernehmen, dab rnan von einer Anhtiufung yon Bikarbonaten gleichfalls sprechen darf.

Die Kurventabelle der Abb. 9. u. 3 besagt, daft eine Sgureretentiou in vielen F~iIlen von Hydrops in der Tat stattfindet, insbesondere bei akuter diffuser Glomerulonephritis, weniger ausgesprochen bei nephrotischen Krankheitszusttinden:

Man bemerkt an der 10--:~ Titerkurve, die den Mengen der in einem bestimmten Serumvolumen vorhandenen an Na gebundenen organi- schen S~iuren entspricht=), dab diese Zahlen im allgemein~n (eine Aus-

~) Zeitsehr. f. exp. Pathol. u. Therap. 14, 1 (1913). ~) Die Titration erfolgte mit. dem dureh Alkohol enteiweiflten Serum, nuch

n ertolgter Neutralisation desselben mit 5~HCI in Gegenwart von RosolsS.ure.

n Nunmehr wurden diese L6sungen yon P i t - 7 mit Hilfe yon 10 H C1 zunS.chst

auf 10--~ (Beginn der KongopapierblS.uung) und sodann von 10--.1 auf 10--a

1 5 ~ K O L L O I D C H E M I S C H E B E I ' H E F T E BAND XVII I , H E F T 3 - - 8

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FODOR U. FISCHER, PROBLEM DER MEMBRANPERMEABILIT/kT 1 5 3

nahme bildet der Fall B. S) w e i r u n t e r d e m M i t t e l w e r t s i c h be-

w e g e n , den 27 Nicht6demat6se ergeben haben. Auf Grund dieser Be-

funde erscheint die Retent ion organischer .S/iuren in bes t immten Ge- weben des hydropisch erkrankten Organismus als sichergestellt, wo-

bei aber noch hervorgehoben werden mull, dab es s i c h n i c h t u m e i n e M e h r b i l d u n g o r g a n i s c h e r S / i u r e n , b e i s p i e l s w e i s e i n f o l g e un - v o l l s t i i n d i g e r V e r b r e n n u n g o r g a n i s c h e r G e w e b s b e s t a n d -

t e i l e h a n d e l t , s o n d e r n u m e in M a n k o de r n o r m a l e n M e n g e n

i m S e r u m . Ad b) u n d c ) . Wir gelangen zur Er6rterung der Frage, wie es zur

Ansammlung der frei bewegliehen hydropischen Fltissigkeit, welche die Elemente des Unterhautzellgewebes usw. imbibiert und die sogenannten , ,Sprengliicken" des Gewebes erfiillt, kommt. Wir k6nnen ihre Beant-

wortung nur im Anschluf3 an die Bespreehung der Rolle der Salze des Serums und der Odemfltissigkeit vornehmen. Es sei jedoeh bereits hier

vorweggenommen, dab wir nicht an einen homogenen Ursprung dieser Fltissigkeit glauben, sondern der Ansicht sind, dab sic sich aus folgenden

Quellen zusammensetzt : 1. Aus der bereits erw/ihnten Entquellungsfliissigkeit, die bei der

Regeneration der gequollenen Gewebskolloide entbunden wird und deren

Bestandteile ursprtinglich, d .h . im Quellungsstadium, d e m Blur ent-

s tammen. 9.. Aus dem unmit te lbaren Transsudat des Blutes ins Gewebe, das

normalerweise als das sogenannte Ern~ihrungstranssudat eine Rolle spielt. Nebenbei erw/ihnt, ist aueh an eine eventuelle Bete i l igung von

Oxydat ionswasser zu denken, sofern dieses nicht a priori als Quellungs-

wasser in den affizierten Geweben herangezogen wird. Demgegentiber geht die Ansieht der osmotisch orientierten Autoren

dahin, dab die z. B. durch Str/Jmungsverlangsamung des Blutes bewirkte

verz6gerte Abfuhr von osmotisch wirksamen Stoffen (Salze usw.) aus

den Geweben bzw. v e r m e h r t e Zufuhr oder Produkt ion derselben zu

einer Speicherung dieser Substanzen fiihrt, welche sekundlir dureh

titriert. Die letztere Reaktion wurde durch Vergleich mit Zitratmischung Pl t= 3 unter Anwendung yon Kongopapier hergestellt. Die 10--7 Werte der

n Tabelle bedeuten cm 8 ~-~ HCI, um enteiweif~tes Serum auf PH = 7 zu bringen, n

die 10--3 Titerwerte dagegen cm s 1-~HC1 um yon pH-----4 auf p H = 3 zu ge-

langen. Diese letzteren Zahlen wurden in versehiedenen F/J.ilen voI~ Diabetes mellitus gegeniiber dem normalen Wert, der bei etwa 0,50 liegt, stark erh6ht gefunden (bis 0,75). Bei Odemen hingegen sinken die Werte unter Umstiinden bis Unter 0,30. Einzetheiten der Methodik siehe G. H. F i s c h e r und A. F o d o r loc cir.

1 5 ~ KOLLOIDCHEMISCHE BEIHEFTE BAND XVil [ , HEFT a--,~

/,9 ~'-~ ---

Fig. 4. A . F .

: ~-" '~- 5 /3

r2 /

7,6 ~ 3 ~'~'

r , 5 ~ '~ l ---~ 2 ~0 i

~ ~, !---~--..'.......~::-- ~ . . . . . . z

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

~ �9

Fig. 5. H . H .

7fl ' • . . . .

7,g

~ 5 . . . .

l,z - ~ - -

7,1

Fig. 6, t t . N ,

1,o -~.--~--~.,.. ~ - - ~ . _ 7,2.

Z e i c h e n e r k H i r u n g zu d e n A b b i l d u n g e n : ----- Viskositiit des Serums,

Z = Spezifisehe Leitfiihigkeit des Serums, h = Wasserstoffzahl des Serums, G-~ Eiweitlgehalt des Serums, A ~ Anodisch iiberfiihrte EiweiBmenge im Serum.

osmot i sche Wasse ranz ie -

h A,G h u n g zur E n t s t e h u n g hy-

t7 15 d rop i sche r Schwel lungen

;~ ~0 Veran la s sung gibt . Diese

A n s i e h t ist schon des-

wegen sehr unwahr sche in -

lieh, weil bei der l e i ch ten

Diffusibil i t~. t der hier

haupts~tchl ich in F rage

k o m m e n d e n Salze an eine

N o t w e n d i g k e i t der ver-

st~rkten A u f r e c h t e r h a l -

t u n g des Diffus ionsge-

f~illes d u t c h mechan i sche

M o m e n t e n ich t g e d a e h t

w e r d e n muB. Dies wS.re

nur bei sehwer d i f fus ib len

Stoffen, insbesondere bei

Ko l lo iden usw. nStig.

Fe rne r ist yon uns der

A,G Nachwei s e r b r a c h t 5 73

worden , dat3 in dun

, 12 me i s t en FM/en par-

a ~r allel gehend mi t d e r

- - - - 2 r L e i t f / i h i g k e i t s a b n a h - 1 g

me im B l u t s e r u m

o a bei R e s o r p t i o n des

r (~dems, a u e h die

A e [ O t I ] - K o n z e n t r a t i o n

5 a b n i m m t . Dies k a n n

*' n u t so erklS.rt wer-

J den, dab neben der

z d i r ek t nachgewiese -

hen V e r m i n d e r u n g

des N a C I - Gehal tes

i m S e r u m b e i m ( ) d e m -

s c h w u n d aueh der

Geha l t an a lka l i sch

reagierendeni~ Salzcn

abs ink t . ' ' ~ I::brigens

F O D O R U. F I S C H I 3 R , P R O B L E M D E R M E M B R A N P E R M E A B I L I T ~ T 15~)

sprechen auch (lie Leitf/ihig-

keitsabnaJamela ftir diese Tat- sache, da die Verminderung

des NaCI-Gehaltes mit einer parallelen Verminderung der

I.eitf/ihigkeit keineswegs ver-

kniipft sein muff, und (lie Abnahme yon NaC1 die Auf-

ladung yon Proteinen durch OH- Ionen unter Ents tehung yon stark Mtfahigen tletero- ionen der Formel [Protein-

O t I ] R veranlassen k61mt<

Die mit den I.eitfiihigkeitsab- nahmen streng parallelen Ab-

nahmen der anodisch fiber- itihrten EiweiBmengen g e b e n

Fig. 7. A.S. 77 7,di' I

Fig. 8. O .K. h A,6"

13

.. ~- - - - - - 7 . . . - - - ~ i t

Z3 . . . . . . . . ~ 4

I - - _ "'--c.,iJo, zo ~'

I _ _ :]o.,5

/'/gAg 7.3./7 5 g

Fig. 9. E.G. Fig. 10. P. A

~ 7 m

1,6

t r

~ 2 m -

(

f , . q /

I /

m ~ . . . . .

I I I 0 g~..~.. ~ W L~.F gztg g.~FI

Z e i c h e n e r k l ~ r u n g zu den A b b i l d u n g e n .

r/ =Viskosi~t des Serums, 1. = Spezifische Leitfiihigkeit des Serums, h = Wasserstoffzahl des .Serums,

G = EiweiBgehalt des Serums, A =Anodisch iiberfiihrte EiweiBmenge

~m Serum.

sprach bis jetzt mit M. H. F i s c h e r 1)

/3 .~

hier

aber die sichere Antwor t , dab es sieh in der Tat um eine Verminde- rung von negativ aufladenden Ionen,

in erster Reihe also der OH-lonen , handelt (s. Abb. 4--10).

W'ir sehen also, dab gerade das (;egeateil von dem zutriff t , was

be] rein osmotischer Auffassung dieser Erscheinungen erwartet werden sollte. Im hydropischen Zustande

nimmt der Gehalt des B h t s e r u m s an

Elektrolyten in der Regel nicht ab, sondern eher zu, und auch for dieGe- webe g'ilt das gleiche, wobei bemerkt werden muff, dab der Salzgehalt der Gewebsfltissigkeit bzw. des Odems

(lie des Serums meistens tibertrifft.

Es m t i s s e n a l s o b e s o n d e r s s t a r k e K r ~ i f t e a m W e r k se in , u m e ine s o l c h e R e t e n t i o n v o n S a l -

z en in d e n G e w e b e n u n d aueh . im B l u t e h e r b e i z u f t i h r e n . Man

1) Koll.-Zeitschr. 18, 106 (1915).

h ,~,G 5 13

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3

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I 9

0 8

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A o,3o s

2.5 5

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9,7O Z

o, os I

156 K O L L O I D C l t E M I S C H E B E I H E F T E BAND XVII I , H E F T 3 S

von einer , ,Anziehungskraft" der S~iureproteine for Salze. In der

Tat spricht auch unsere obige Tab. r for die Existenz einer sol-

ehen, die wir aber nunmehr kolIoidchemisch zu erkl~iren imstande sind. Vergleichen wit die Tab. 4 mit der Tab. 5 hinsichtlich des Ergebnisses

mit KC1, so linden wir im letzteren Falle~ d. h. beim stark gequollenen Alkaliprotein Pi~ ~-7,20, ein dreimal gr6t3eres Quantnm KC1 in der

AuBenfltissigkeit als beim S~tureprotein P~i = 4,69! Aus diesen Befun- d e n g e h t deutlich hervor, dab da s KC1 in d ie I t y d r a t s c h i c h t des

S ~ i u r e p r o t e i n s s e h r v i e l s t~ i rke r e i n z u d r i n g e n v e r m a g , a ls wie in d ie H y d r a t s e h i c h t des A l k a l i p r o t e i n s . Nun sind ja

normalerweise in den Geweben keine gequollenen Alkaliproteine enthalten, sondern haupts~ichlich mit HiKe yon alkalisch reagierenden Sal-

zen aniontisch aufgeladene Proteine, wie es beispielsweise in unserer obigen Tab. 6 (, ,natives" Protein) der l~all ist. Werden nunmehr die

S~iureproteine dutch eindringendes Chlorid, Bikarbonat usw. ent- quollen bzw. ihrer S~iure durch Neutralisation beraubt, so mtissen aus

diesem Vorgang wieder mit Salzen gemischt aufgeladene, dem normalen Zustand entsprechende Proteine hervorgehen.

Mit diesen Darlegungen aber haben wir die Wurzel unserer ()dem- theorie erreicht. Im sogenannten pr~i6demat6sen Zustand haben wir

aus ~itiologisch eventuell sehr unterschiedlichen Ursachen, bei welchen

aber Sauerstoffmangel, z. B. infolge Str t imungsverlangsamung des Blutes, Infektionen, Intoxikat ionen usw., eine matlgebedlde Rolle spielt, eine Phase des Erkrankungsprozesses, die yon uns als S u b a I k al i s i e r u n g d e r G e w e b e bezeichnet wurde. Die letzteren erleiden eine Finbu fie ihres normalen Bestandes an Alkali und vielleicht aueh an Salzen, mit anderen

\Vorten: sie verlieren ihren physiologisehen Kolloidzustand, der gleiehzeitig ihre physiologischen Funkt ionen sichert. Dadurch kommt es zur

Bildung yon S/~ureretentionen, wie sic yon uns experimentell naeh- gewiesen wurden, d. h. zur Ents tehung yon S~iureprotein, dies um so leichter, als die ftir gew6hnlieh schtitzende Alkalimenge zur [lindung

der normalerweise entstehenden Siiuren in den Geweben fehlt. In einer zweiten Phase setzt sodann d i e besprochene Salzretention ein, wobei wir freilich nicht ohne weiteres imstande sind, alles mit HiKe yon media-

nischen Momenten zu erkl~iren. Jedenfalls diirfen wir aber annehmen, �9 dab die ents tandenen S/inreproteine eine St6rung des Salzgleichgewichts

hervorrufen, das vom Blut bzw. von den Kapi l larmembranen bis in die flbers~iuerten Gewebe reicht, indem in letzteren aus den uns bereits bekannten Grtinden eine Salzbindung eingreift, die sich ihrerseits nach aul3en tibertragen muff und zu einer pathologischen Salz-

FODOR U.FISCHER, PROBLEM DEN MEMBRANPERMEABILITAT 157

retention Anlag gibt. Die Einwirkung der Salze auf das Siiureprotein

hat sodann, wie wit schon erwS.hnt haben, den EntqueUungsvorgang zur Folge und mit ihm die Entstehung freiec hydropischer Fltissigkeit. Ein Blick auf die 10 -7. urid 10-3-Titerwerte in der Abb. 1 u. 2 besagt,

d a b sich beide Kurven ausgesprochen spiegelbildlich verhalten, so dag nach der Aufhebung der S~iureretention mit schwindendem Hydrops und cet. i~ar. Anstieg der 10--3-Kurve zum normalen Mittelwert, die 10--7-Kurve wesentlich abfS.11t. Im S t a d i u m des H y d r o p s i s t so- m i t a u c h n a c h d i e s e n V e r s u c h e n m e h r B i k a r b o n a t usw. im B I u t s e r u m v o r h a n d e n als n a c h e i n t r e t e n d e r R e s o r p t i o n .

Ad d). Die interessante Erscheinung, nach der die ~3demfltissig- keit in Weitaus den meisten FS.11en an Na C1 reicher ist, a~s das Blutserum, gab zu den verschiedensten Erkl/irungen Veranlassung. Die Vertreter der osmotischen Lehre sehen in ihr, wie schon erw~ihnt wurde, einen Be- weis for eine Speicherung yon Salzen (und ander.en osmotisch wirksamen Stoffen) im Gewebe, sei es durch verminderte Ausschwemmung z. B. infolge verlangsamter Blutstr6mung, oder sei es dutch erh6hte Zufuhr oder gesteigerte Produktion solcher Substanzen, ein Zustand, der das osmotische Eindringen yon Wasser ins Gewebe tiberhaupt verantassen soil.

In den folgenden Tabellen sind d.ie Gleichgewichte zwischen KCI-, NaCI-L6sung und reinem Wasser einerseits und Blutserum anderseits ermittelt worden, und zwar enthAlt Tab. 9 Versuehe mit. den Schleicher und Schtillschen Dialysierh01sen, indes Tab. 10 solehe mit Hitfe des besehriebenen Glockenapparates unter Anwendung..von

Hammeldarm-Membranen wiedergibt. .Man darf ;mf Grund dieser Versuche zwei Befu nde feststellen: 1. eine

auffallend starke Adsorption yon KC1 u n d NaC1 nicht rt~r seitens der Httlsen, wie dies bereits in Tab. 1 dargetan wurde, sondern aueh durch die Hammeldarm-Membranen. Dies bekr~iftigt uns in der bereits ge- Auflerten Ansicht, dab die Membran nicht einfach eine passive Rolle bei der Einstellung dieser Gleichgewichte spieit, sondern die Ietzteren geradezu akti~, vermittelt . In diesem Falle mtitlte sich einerseits ein AdsorptionsgMehgewicht zwisehen der an Salz reieheren Fltissigkeit und der Membran einstellen, und anderseits dieses wieder dureh die zweite L~Ssung, welche ihrerseits mit der Membrari in Gleichgewichts- beziehung trit': I eine St~Srung erfahren. Es ist klar, daft in diesem Falle der Quellungszustand der Membran selbst eine ausschl.aggebende Rolle bei der Einstcllung der Diffusionsgleichgewichte zwischen Innen- und Auflenfltissigkeit spielt, so dall man schliefllich gar nieht berechtigt

ist, v 0 n einem einfachen Diffusionsgleichgewicht zu reden.

11

158 KOLLOIDCHEMISCHE BEIPIEFTE BAND XV|lI, HEFT 3 " 8

Tab. 9. D i a l y s e n v e r s u c h m i t S c h l e i c h e r - S c h t i l l s c h e n H i i t s e n .

Versuchsdauer: 47 Stunden; Innenflfissigkeit: 5,0 cm a Serum. Augenfitissigkeit: 20,0 cm a Salzl6sung bzw. H20.

NaC1-Gehalt des Serums: 0,562 g-Proz. Ei~e iggehah des Serums: 7,42 g-Proz.

innen I 5,0 5,0 5,0 cm s Serum 20,0 cm s 9.0,0 cm s 20,0 cm s Vorgelegt au6en il n

�9 il ]~ KC1 9,559 ~ NaC] H~ O

Volumen innen . . . . . Volumen aui3en . . . . . 10,0 em s Augenflfissig-

keit ve rbrauchen bei de? Titrat ion . . . . .

Die gesamte Auflen- flfissigkeit v e r b r a u c h t bei der Titration . .

Gesamtti ter (berechnet aus dem Gehal t des Serums an Na C I + der vorgelegtenSalzmenge)

Am Schlut3 entsprechen dem gesamten innen verbliebenen Salzrest

10,0 cm s Innenfltissig- keit am SehluB ent- ,sprechen . . . . . . .

10,0 cm s Aui3eniltissig- keit am Sehlu~ entspreehen . . . . . . . .

Salzverlust durchAdsorp- tion an dieHiilsenwand

Differenz im Salzgehalt zwischen je 10,0 em s Innen- und Augen- flfissigkeit . . . . . . .

Eiweigreaktion im Di- a!ysat mit Spieglers Reagens . . . . . . .

10,0 em s Innenflfissig- keit am Schlu~] enthalten gNaC1 . . .

5,0

!8,9

9,67

18,25

24,80

3,9.7

7,93

9,67

2,58

~- 1,74

aegati'

0,0~6~

5,5

18,4

9,56

17,60

23,90

4,67

8,50

9,56

1,63

+ 1,06

spur opal

0,0497

5,6 18,6

i ,82

3,39

4,80

0,54

0,96

1,82

0,87

0,86

gativ

0056

cm s

cm 8

311 cm 16 L6sung

3 n cm i6 L6sung

8 n cm i-6 L6stlng

3 n cm 10 L6sung

$11 cm 10 L6sung

3n C m 16 LOsung

3 n cm ~ LSsung

sn cm 16 L6sung

gNaCl

FODOR U. F I S C H E R , P R O B L E M DER M E M B R A N P E R M E A B I L I T A T .159

Tab. 10. D i a l y s e n v e r s u c h mi t H a m m e l d a r m m e m b r a n - G l o e k e n d i a l y s a t o r e n .

Versuchsdauer: 47 Stunden. Innenfltissigkeit: 10,0 cm a Serum. AuBenfltissigkeit: 20,0 em 3 Salzl6sung bzw. H20.

NaC1-Gehalt des Serums: 0,562 g-Proz. Eiweiflgehalt des Serums: 7,42 g-Proz.

Vorgelegt

innen {

aulten

1o,o" lO,0 20,0 cm s ' 20,0 cm 8

K 10,5 9 ;,. Nacl

I 10,0

20,0 cl a* H, 0

cm s Serum

Volumen innen . . . . . Volumen aufien . . . . 10,0 cm 8 AuBenflfissig-

keit verbrauchen bei der Titration . . . .

Die gesam~e Augenflfis- sigkeit verbraueht bei der T i t r a t i on . .

Gesamttiter (berechnet aus dem Gehalt des Serums an NaC1 + der vorgelegten Salz- menge . . . . . . . .

Am Schlug entsprechen dem gesamten innen verbliebenen Salzrest

10,0 cm s Innenfit!ssigkeit am SchluB entsprechen

10,0 cm ~ AuBenfltissig- keit am SchluB entsprechen . . . . . . .

Salzverlust durch Ad- sorption an die

M e m b r a n . . . . . .

10,8 17,2

9,94

17,10

29,60

12,42

9,12

11,50

9,94

11,50-9,12

i ,38

10,7 10,5 17,2 17,4

9,73 3,16

16,73 5,50

28,70 9,60

11,93 4,09

9,06 2,79

11,15 3,90

9,73

11,15--9,0{

' 2.09

c m ~

c m 3

,an em 10 LSsung

3 n cm ~ L6sung

sn c m ~ L6sung

3 n cm ~t-6 L6sung

Gdundene 3 n cm ~ LSs. ~

in 10,0 ems

Berechnete ~: n

cm s ~ LSs. o

in 10,0 em s

811 3,16 cm ~ L6sung

3,90-2,79

1~11 cm la LSsung V

11"

160 KOLLOIDCHEMISCHE BEIHEFTE .BAND XVIII, HEFT 3--S

innen - 10,0 ' , 10,0 [ 10,0 cmS Serum

/ / [ 20,0 cm' 20,0 cm* 20,0 era' Vorgeleg a, en I/t-n.-I Cl 0,5 9~ H,O

t/ 1 0 1

Differenz im Salzge- halt zwischen je 10,0 cm a " Innen- und Augenfl0ssigkeit . .

Eiweiflreaktion im Di- alysat mit Spieglers Reagens . . . . . . .

10i0 em a Innerffltissig- keit am Schlul3 enthalten gNaCt . . .

q- 0,82

negativ

0,0534

+ 0 , 6 7 O, 7 em 1-6 LSsung

opal

0,0530

negati.v

0,0163 gNaCl

Aus den Tabeller~ geht hervor (s. Rubrik , ,Salzverlust"), dab bc-

sonders das KCI hohe Adsorptionsziffern aufweist, h6here als NaCI. 2. Die Differenzen sind alle im Sinne eines Donnangleiehgewich-

tes, d. h. positivl), wobei wiederum dem KC1 der Vorrang an Gr6t3e zukommt. Danach ist also der Quellungsdruck der Serumproteine in

Gegenwart von KC1 h6her als in Gegenwart von NaCI. Es ergi.bt sich nun die Frage, ob wir berechtigt sind, die Salzkon-

zentrationsuntersehiede zwischen Blutserum und 13demfltissigkeit unter

Zuhilfenahme eines I)onnangleichgewichtes zu erkl~tren. Hier sei nut

noch bemerkt, dab sich diese Differenzen nicht allein beim Kochsalz-

gehalt einzustellen pflegen, sondern auch beim Gehalt an N a H C O 3 vorkommen. Dies ergibt sich nicht nur aus den hSheren 10-7-Titern

bei Odemfltissigkeiten gegenSber Seren, sondern auch aus den yon uns mit Hilfe der yon v a n S l y k e 2) eingef0hrteaa Methode zur Best immung der sogenannten Alkalireserve ermittel ten CO2-Werte. Dies geht arts

folgendem Beispiel hervor : Das CO~-BindungsvermSgen des Blutplasmas betrug (0 ~ ram)

in Volumproz. bei einem Fall genuiner Nephrose am 23. Juni 1922:

1) R o n a und GySrgy , Biochem.-Zeitschr. 56, 416 (1913) stellten diesc positiven Differenzen unter /ihnlichen Bedingungen bereits lest (iibrigens ge- schah die~ schon vorher durch Zuntz und Hamburge r ) , allerdings unter Heranziehun~ der wenig plausiblen Theorie yon der Rolle der hypothetischen Karbaminoproteine und ferner der yon D o n n a n gegebenen mathematisehen Ableitungen, die freilich die Erkenntnis des Problems nicht gef6rdert haben. Auch hier zeigte es sich, .dag die Aufstellung yon Gleichungen oft nur eine Umschreibung, aber keine Beschreibung und Erkliirung des Problems bedeutet.

~) van Slyke, Journ. of biol. Chem. 30.

FODOR U. FISCHER, PROBLEM DER MEMBRANPERMEABILIT~T 161

35,8 cm a i m Plasma und 51,84 cm a in der Odcmfliissigkcit; am 4. Juli: 39,0 cm a im crsteren gcgen 54,98 cm a in letzterer; am 27. Juli dagegen kchrte sich das Vcrhaltnis urn, und der Gehalt betrug im Plasma

52,92 cm a und 41,55 cm a ira Odem. Dergleichen Umkchrungen des Verh~iltnisscs konnten wir in mehre-

ren Fallen vorfinden, und zwar nicht nur beim Bikarbonat, sondern auch beim NaC1. Diese Sachlage spricht nach unserer Ansicht gegen die Auffassung, dab zwiscben Blur und Odemfliissigkeit Donnar~- Gleichgewichte mal3gebend si~ld, und machen die Annahme ei~aer aktiven Beteiligung der dazwischen liegenden Membran, in diesem Falle der Wand der Blutkapillaren, erforderlich. An Stelle der Auf- fassung, nach welcher der Wasserwechsel und Stoffaustausch zwischen Blur und Geweben (Transsudation und Rticktranssudation) ledigtich dureh die Gesetze der Filtration, Osmose, und Diffusion beherrscht wird, mull die Ansicht treten, dab zur Erklarung dieser Erscheinungen v o r allem der Kolloidzustand und das Adsorptionsprinzi p eine wesent, liche und vielleicht mat3gebende Wiirdigung beanspruchen dtirfen. Bci den von uns angewandten Anordnungen der Dialysierappa- rate und bei den relativ gcringftigigen OberflliChen der Dialysier- membranen spielt die Menge der adsorbierten Salze und die Adsorption sctbst eine nut untergeordnete Rollc~ im Organismus dagegen verhS.lt sich die Sache in Anbetracht der enormen Ober- fl~ichenentfaltung der Kapillarmembranen ganz anders. Im ersteren Falle, d. h. bei geringer Membranoberfl~iche, wird das Adsorp.tions- gleichgewicht zwischen der Membran und den beteiligten L6sungen rasch erreicht, wogegen dies bei den Oberflachencntfaltungen, die gewissen nattirlichen Membranen, wie den Blut- und Lymphkapillar- wanden entsprechen, nicht der Fall ist. Hier wird der Quellungszustand der letztercn an sich sehr variabel, und was die Hauptsache ist, sehr vergr6Berungsfahig sein, Faktoren, die das Adsorptionsgleichgcwicht sehr stark beeinflussen. Ja noch mehr, auf dieser Variabilitat des Quel-

lungszustandes bzw. a u f de r A u f e i n a n d e r f o l g e y o n Q u e l l u n g u n d E n t q u e l l u n g der M e m b r a n b e r u h e n e i n e r s e i t s de r W a s s e r l ~ r a n s p o r t und a n d e r s e i t s die M e m b r a n d i f f u s i o n . Was insbesondcre den letzteren Vorgang betrifft, so hangt die Diffusi- bi l i tat eines Salzes viellcicht in erster Reihe vom Quellungszustandder Membran ab, da die L6slichkeit des ersteren in der Hydratationsschicht der gequollenen Membranen, mit anderen Worten: seine Absorption oder besser Lyosorptionl), durch diesen Zustand mit bedingt wird.

~) Siehe A. Fodor , vorangehende Abhandlung,

1~2 KOLLOIDCHEMISCHE BEIHEFTE ,BAND XVlll, HEFT 3--3

Zun/ichst werden lediglich jene Salze diffusibel sein, die sich in dieser I-tydratschicht 16sen k6nnen, allein die Diffundierbarkeit wird anderseits wieder dutch eine sehr grot]e Lyosorbierbarkeit auf die Weise ge- hemmt, dab die betreffende Membran betrlichtliche Salzmengen zu retinieren vermag, und somit die Einstellung des Adsorptionsgleich- gewichtes nach der anderen Seite hin infolge dieser Membranspeiche- rung gest6rt wird. E r s t e ine e n t q u e l l e n d e W i r k u n g au f die M e m b r a n w i r d die D i f f u s i o n s f i i h i g k e i t w i e d e r a u f t r e t e n l a s s e n , wel l s ich d a d u r c h de r S ~ i t t i g u n g s z u s t a n d der Mere- b r a n an Sa lz b e d e u t e n d v e r m i n d e r t ha t .

Nehmen wir an, es habe sich das Gewebe im Zustande der Quellung mit Salz ges~ittigt und es erfolge eine Entquellung aus irgendeinem bio- logischen Grunde, z. B. Entsliuerung dutch alkalische Salze. In diesem Falle wird nicht allein das abgespaltene Wasser den Weg nach auI3en suchen, sondern auch das adsorbiert gewesene Salz, das seine Lyosorbier- barkeit mit dem Verhlst des erh6hten Quellungsgrades gr6t3tenteils mit eingebfiflt hat. I)ieser Umstand vermag an sich eine Ansammlung yon salzreichen Flfissigkeitsmassen im Gewebe zu bedingen, die ihrerseits all folgendem Gleichgewichtssystem in unmittelbarer Weise beteiligt sind:

Gewebe Gewebsfltissigkeit bzw. [ Wand der Lymph- und hydropische Fltissigkeit I ven6sen Kapillaren

Mat3gebend ffir den Salzgehalt der hydropischen Flfissigkeit wird also zun~chst einmal das adsorptive Verteihmgsgleichgewieht des Salzes zwischen der Fltissigkeit und den lyosorbierenden Schichten der beiden quellbaren Systeme sein, lind zwar so lange, als die Durchl~issigkeit der Blur- und Lymphkapillarwitnde ffir eine Rficktranssudation ins Blut- und Lymphgefiit3sYstem nicht erh6{at wird. W e n n a l so die B i n d u n g s f ~ h i g k e i t de r G e w e b e ffir NaCI i n f o l g e i h r e r be- s a g t e n E n t q u e l l u n g w e i t g e h e n d a b g e n o m m e n h a t , a n d e r - s e i t s w i e d e r die K a p i l l a r w a n d d u t c h die m i t d e m 6 d e m a - t 6 s e n Z u s t a n d e i n h e r g e h e n d e S a l z r e t e n t i o n n o c h m i t Sa lz ges~ t t t i g t i s t , so d f i r f en wi r k e i n e w e i t e r e A d s o r p t i o n v o n Sa lz d u r e h d i e se W a n d e r w a r t e n u n d f o l g l i c h a u c h k e i n e n A b - t r a n s p o r t w e d e r y o n W a s s e r n o c h v o n Sa lz aus d e m Gewebe. Diese Darlegung aber hat zwei wesentliche Konsequenzen : 1. es staut sieh die hydropische Flfissigkeit im Gewebe und eventuell auch in den ser6sen H6hlen so lange, bis die Durchl~issigkeit der Membranen der ven6sen Blur- und Lymphkapil laren einsetzt, ein Vorgang, der aber mit Steigerung der ausgeschiedenen absoluten Salzmenge einhergeht, wie es die Erfahrung der Klinik bestiitigen kann. Ferner lli~t sich dieser EntsalzungsprozeB

FODOR U. FISCHER, PROBLEM DER MEMBRANPERMEABILIT~T 163

im Organismus auch durch den Umstand beweisen, dab der Elektrolyt- gehalt des SeDums im Zustand d e r Resorption des Hydrops abnimmt.

2. Die Tatsache einer in der ~)demflfissigkeit unter Umst~inden gegenfiber dem Blutserum erh6hten Salzkonzentration l~Bt sich ohne weiteres verstehen, ohne dab man zur Vorstellung der Donnangleich- gewichte Zuflucht nehmen muB, zumal, wie schon dargetan wurde, bei der groflen Adsorptionsf~higkeit der enorm oberfl~ichenreichen Kapil- larmembranen an e i n e n d i r e k t e n D i f f u s i o n s v e r k e h r z w i s c h e n Blu t und G e w e b s f l i i s s i g k e i t n i c h t g e d a c h t w e r d e n kann . t)

Ferner geht aus dieser Darstellung hervor, daft e ine ( ) d e m e n t - s t e h u n g n u r d a n n m 6 g l i c h i s t , w e n n die E n t q u e l l u n g u n d cet . par . S a l z a b g a b e de r G e w e b e der E n t s a l z u n g de r K a p i l - l a r w ~ n d e z e i t l i c h v o r a n g e h t o d e r h 6 c h s t e n s g l e i c h z e i t i g e r f o l g t , d e n n n u t in d i e s e m F a l l e 15fit s ich e ine m o b i l e W a s s e r a n s a m m l u n g im G e w e b e , d .h . de r Z u s t a n d , de r ads ,,ff)dem" bzw. H y d r o p s b e z e i c h n e t w i rd , d e n k e n .

Zu dieser Vorstellung der Odembildung gelangen wir aber nut dann, wenn wit an der Beteiligung der Kapillarmembranen in aktivster Weise beim ProzeB der Transsudation und Rficktranssudation festhalten. Unsere oben mitgeteilten Versuche, aus denen hervorging, dab die Membran in der Tat Salz zu adsorbieren vermag, und zwar wie die Tab. 10 ergibt, bereits bei Anwendung ~iuflerst diinner Membranen in sehr bedeutendem MaBe, stfitzen dieseVorstellung hinliinglich. Der Gesamtverlauf der ()dem- bildung setzt sich nunmehr aus folgenden Teilvorg~ngen zusammen:

1. Aus der besprochenen S u b a l k a l i s i e r u n g der G e w e b e mit konsekutiver Bildung yon gequollenen S~.ureproteinen. Einen Beweis hierftir diirfen wir in der yon uns experimentell nachgewiesenen SS.ure- retention erblicken.

2. Ause.iner P h a s e de r S a l z r e t e n t i o n , e r k e n n b a r a m e r h 6 h t e n Gehalt des Blutserums an Salzen (NaCI, alkalisch reagierende Satze u.a.). Einen Beweis fiir die Vermehrung der letzteren bietet die erh6hte i0berfiihrung der Serumproteine zur Anode, ferner der gesteigerte 10-7-Titer im Serum.

3. Aus der P h a s e der E n t q u e l l u n g , d .h . der eigentlichen

x) Der racist h6here Salzgehalt der Odemfliissigkeit ben6tigt zu seiner Er- kliirung also weder der Theorie des sog. ,,toten Raums" noch der Vorstellung des sog. ,,Donnangleiehgewichte~", sondern derselbe wird durch die relativ hohe Adsorpfionsaffinitiit des Siiureproteins zu Na C1, Na t H P O, usw. und I-I t O sowie durch die Tatsache verst,indlich, dab die mit Salz und H,O gesiittigten Blut- mad Lymph-Kapillarmembranen die Resorption der 0demfliissigkeit nur suk- zessive mad hauptsiichlich auf dem Wege yon Adsorptionsvorgiingen ge~tatten.

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Hydropsbildung, ausgelSst durch die erhShte Salzzufuhr in die affizier-

ten Gewebsbezirke. 4. A u s d e m A b f l u g der in den G e w e b e n g e s t a u t e n a b n o r m

g r o g e n Sa lz - und W a s s e r m e n g e n durch die bereits im Zustand der Entsalzung und Entw~isserung begriffenen W~inde der Lymph- und ven/Ssen Blutkapillaren und der damit verbundenen Wiederherstel- hmg ihrer normalen Funktionen (Resorption usw.). Die dutch thera- peutische Einwirkung (Steigerung der Herzkraft, salzarme Trocken- kost usw.) bewirkte oder gefSrderte Salz- and H20-Verminderung im Blute und demzufolge notWendigerweise auch in den W~inden der Ka- pillaren ffihrt zu einem Einstrom yon Salzen und H20 ins Gcf~it3- system und damit zu einer sogenannten ResorptionshydrAmie und Hal~mie, welche eine vermehrte Ausscheidung dieser Substanzen dureh die verschiedenen Exkretionsorgane zur Folge hat, die ihrerseits wieder eine Salz- und Wasserverminderung im Blutserum erzeugt. Als 13eweis ftir diese Auffassung dfirfen wir unter anderem die im Verlauf der 0dem- resorption einsetzende Verminderung der aniontischen l~berffihrung und ferner die gleichzeitige Abnahme der 10--7-Werte bei Steigerung der 10--S-Titerwerte im Serum ansprechen. Diese St6rung des Adsorp. tionsgleiehgewichtes zwischen Serum bzw. Lymphe einerseits and der Wand der ven6sen Blutkapillaren und Lymphkapillaren anderseits fibertr/igt sieh auf die in den Geweben angesammelte freie hydropische Flfissigkeit, welehe nunmehr wieder Salz and Wasser adsorptiv in die Lymph- und Blutkapillarw/~nde eintreten lassen kann and so wieder- holt sich dieses Spiel der St6rung und der Wiederherstellung der Ad- sorptionsgleiehgewichte auf einem tieferen Niveau in den verschiedenen Teilen dieses Systems, bis der Entsalzungs- und Entw~sserungsprozeg normaleVerh~tltnisse in der Menge und Art der Salz- undWasserbindung in den Geweben, Gefgt3w~inden, Blut und Lymphe herbeigeffihrt hat.

Wenn auch die allerletzten Einzelheiten dieses ganzen Mechanis- mus noch lange nicht klargelegt sind und man in die Versuchung kommen k6nnte, die hier sich abspielenden biologisehen VorgS.n'ge auf vitalist i- sche Weise zu erklgren, d .h . unter Verwenduug des Begriffs der ,,Le- benst/~tigkeit", so wollen wir uns von dieser unfruchtbaren Methode nicht beeinflussen lassen; Schlagworte wie diescs oder omnipotente Begriffe ~ihnlicher Art kOnnen der Forsehung gar nichts entgegenbringen. Der Vorteil, den die kolloide Betrachtungsweise bietet, besteht gerade in der analytischen Zerlegung des Gesamtkomplexes in Teilvorg~nge, von denen jeder einzelne an sieh untersucht werden kann und deren Zusammen-: spiel das "~Yesell der k~mplizierten Lebensyorg~nge ausmachen .dfirfte.

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Uber das Problem der Membran-permeabilität mit Bezug auf den hydropischen Zustand